CN1150217A - 具有双作用活塞的结合辅助输入口装置的高效爆燃式发动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及双作用单缸爆燃发动机，其特征是装有辅助部件，该部件可优化吸收冲程，因为这些辅助部件配置成待燃烧的燃气不由活塞吸入。一根贯穿轴由活塞分成两个具有同样尺寸和形状的半轴。半轴包括可以在入口室中滑动的活塞和变细部分或孔、开口、孔穴或其类似结构，入口燃气通过这些结构，经头部到达相应的爆燃室。在汽缸的中央部分具有排放口。上述发动机至少与连接杆16连接，并在连杆转动的360°期间，进行两次激发爆燃。

Description

具有双作用活塞的结合辅助输入口 装置的高效爆燃式发动机

本发明涉及吸热型的高效爆燃式发动机，这种型式内燃机的特征是具有双作用的配合输入口装置的活塞。

众所周知，汽化式发动机或内燃机，即所谓爆燃发动机具有一个汽缸，该汽缸中的活塞可以运动而将循环运动输送到用键固定在驱动轴上的连接杆上。除汽缸和活塞之外，四冲程内燃机具有入口阀、排放阀以及这些阀的启开和关闭机构。汽车发动机特别具有侧阀或头阀。侧阀配置在侧面，在侧室中开口，而头阀配置在汽缸的底部，直接面向汽缸和称“头”的内部。头阀在技术上是优先的。

在两冲程发动机中，通常没有阀，而仅有“口”，即在汽缸上的孔。这种孔在活塞靠近下死点时不被复盖。很明显，由这种配置构成的结构简化虽然即使可行，但是大部分从洗涤口进入的空气将通过靠近洗涤口的排放口排出。

已有若干系统用于增加发动机的单机动力，例如减轻交变质量和放大阀门使活塞的平均速度增加，利用在同样条件下可使动力加倍的双冲程循环，和利用所谓“双作用效应”，这种效应在于在两端关闭汽缸，使得活塞将汽缸本身细分为两个室，在此两个室中同时发生循环。

然而双作用型的汽缸到现在也没有显著地发展，因为这种类型的汽缸被认为不如单作用汽缸安全。本发明的目的是设想和实施一种双作用汽缸爆燃发动机，其特征是具有辅助构件，因为这种辅助构件被配置成使待燃烧的燃气不由活塞吸入，所以这些构件可以优化吸收冲程。燃气由辅助构件吸入。

本发明的一个直接优点是与所有其它爆燃发动机相比，本发明发动机的效率高得多。

本发明的所有上述目的和优点可以由一个高效发动机来达到，该发动机具有与辅助输入口装置结合的双作作用活塞，该发动机的特征在于，它包括活塞可以在其中滑动的汽缸，沿活塞中心轴线固定的贯穿轴；该贯空轴由活塞分成两个特殊形状的半轴，该半轴的外端具有可在适当入口室中滑动的辅助活塞，其特征还在于，上述半轴的两个自由端中的至少一个端部燕尾连接于连接杆等上；上述入口室最好具有引入燃气的阀门；汽缸的中心部分设置排放开口；上述活塞和有关的贯穿轴依照两个激发的爆燃可沿轴向来回移动，使连接杆转动360°。

下面参附图说明由不限制本发明的实例给出的优化实施例，由此可了解本发明进一步的特征和细节，这些附图是：

图1示意示出作为整体的本发明的发动机；

图2是其工作相相反于上一图中工作相的发动机示意图。

现在参照附图，编号1表示本发明的整个的发动机。该发动机一般由活塞(3)可在其中滑动的汽缸2组成。活塞的中心轴与贯穿轴的关系是贯穿轴固定在活塞本身上并与其共轴。该贯穿轴由活塞细分为两个具有相同尺寸和形状的半轴4和5。两个半轴4和5从活塞3开始向外，穿过开口6和7，该开口6和7具有弹性带或类似的垫圈。上述开口6和7在固定于汽缸2两端的构件或头部8和9上形成。另外，半轴4和5穿过在头部8和9的内部形成的适当的入口室10和11。半轴4和5具有变细部12和13。在该变细部端部更外侧的是可在上述入口室10和11中滑动的活塞14和15。变细部12和13可以是孔、孔穴等，使得进入燃气可以输送到相应的爆燃室。

连接杆16燕尾式连接在半轴4和5两个自由端部中的至少一个端部上，更具体地是连接在半轴5的自由端部上。如下所述，连接杆16接收循环运动以便转动驱动轴。

另外，构件或头部8和9具有与入口室10和11相通的开口17和18。入口阀19和20装在上述入口室开口部上。

汽缸2的中间部分具有排放口21。在两个相对的头部面上形成支承座22和23。火花塞插入上述支承座22和23中。所有活塞3、14和15均具有弹性带，或其它的衬垫或密封件。两个半轴4和5的外部分24和25可以在适当支承上滑动。

活塞3将汽缸2的内部细分为两个由A和B表示的两个室。

下面简要说本发明发动机的操作的例子。

在第一周期开始，插入支承座23的火花塞使室A中产生爆燃，在该室中的燃料混合物预先已被压缩。活塞3然后向室B移动并压缩在在该室中的燃气。

当活塞3完成上述运动时，辅助活塞14后退，并通过阀19吸入燃气。在此同时，相对的辅助活塞15将燃气引入室A，而由前面燃烧的产生的气体通过排气口21排出。

当活塞3达到室B的冲程端部时，插入支承座22的火花塞使压缩的燃气爆燃，并使活塞3沿相反方向返回移动。

在此位相，辅助活塞14将燃料引入室B中，该燃料先前已通过阀19吸入，而活塞3使燃烧后的废气通过开口21排出，并且辅助活塞通过阀20吸入新的燃料，开始新的循环。因此上述发动机可以在连接杆转动一个360°时执行两次激发爆燃，这就是本发明发动机不同于市场上的常规四冲程和两冲程发动机的原因。事实上，在先有技术的方法中，四冲程内燃机在曲轴转动两个360°时只有一次爆燃或一个激发位相，而两冲程内燃机在转动一个360°时进行一次爆燃。

另外，本发明发动机的概念很不同于常规双作用的两冲程和四冲程发动机的概念，因为已知的双作用发动机理论上可被细分为两个相同的发动机，而在本发明的发动机中这是不可能的，在本发明的发动机中存在交叉操作。更准确地讲，将扇形部分中的燃料吸入到本发明的发动机中是通过相对扇形部分的作用引起的。

所要考虑的另一个重要方面是：已知的双作用两冲程发动机在汽缸的相对于爆燃部分的下死点的顶点具有进入口和排出口，而本发明发动机的排放口存在于下死点中，新燃料从相对侧即从爆燃部分输入。

因此半轴4和5不仅是连接连接杆和活塞的连接部件，而且它们也是引起发动机操作相位的重要部件。

简言之，在本发明的发动机中，燃料从汽缸头部一侧送入，燃烧后的废气通过汽缸本身的中央部分排出。这样，在置换气体期间可以达到爆燃室A-B的极好清洗作用，因此燃料消耗低，效率高。

一个优点是，本发明的发动机可以用阀或不用阀实现，两个工作相在连接杆转动360°时不改变。另外，在需要时可以使用任何一种类型的止回阀。

另一个优点是，可以用一个或多个进气阀来代替上述半轴的上述变细部分、孔或孔穴，该进气阀可用半轴或其辅助机构控制。

另外，还可以用两个曲轴和两个连接杆。在这种情况下，作用力分布在两点上，结果可以减轻运动的部件，并可使用双力输入口。

本发明发动机可用若干方式实现，即带化油器的进入口、注油法，用转动阀，并可以使辅助活塞14和15与其共轴的轴分开。事实上，还可使辅助活塞14和15脱离相应的半轴。这种活塞可用其它类似的部件替换，以便将燃气引入爆燃室，并可以用其它部件而不用同一轴来控制。

如果发动机装有阀，则可去掉若干分配元件例如链子、杆和分配齿轮。

本发明的优点之一是消除了汽缸的椭圆化问题。另外，在活塞和汽缸之间没有卡住的问题，因为这些部件决不会彼此接触。接触的部件仅是弹性带。

上面已按照优选的解决办法说明和例示本发明的发动机。但是存在在技术上与上述机械构件和部件等价的变型例，这些构件和部件被认为是包含在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种高效发动机，具有与辅助输入口装置结合的双作用活塞，其特征在于，该发动机包括活塞(3)可以在其中滑动的汽缸(2)，一根贯穿轴沿该活塞的中心轴线固定，该贯穿轴由活塞本身细分为特定形状的两个半轴(4，5)，其外端具有可在适当入口室(10，11)中滑动的辅助活塞(14、15)，其特征还在于，上述半轴(4、5)的两个自由端中的至少一个自由端部燕尾式连接在连接杆(16)或类似部件上；上述入口室(10、11)最好设置但不一定设置止回阀(19、20)或类似部件，以便可以输入燃气，而且在上述汽缸的中央部分设置排放口(21)。

2.如权利要求1所述的高效发动机，其特征在于，上述两个半轴(4、5)从活塞(3)开始向外，穿过通孔(6、7)，该通孔上具有弹性带或类似的衬垫或垫圈，该通孔在构件或头部(8、9)中形成，该头部固定在汽缸(2)的两端，并且上述半轴(4、5)穿过在头部(8、9)中形成的适当的入口室(10、11)。

3.如上述权利要求所述的高效发动机，其特征在于，上述活塞(3)和相关的与其共轴线的轴可以根据两次激发爆燃沿轴向来回运动，其时连接杆转动360°。

4.如上述权利要求所述的高效发动机，其特征在于，上述轴(4、5)具有变细部部分、孔、孔穴、开口或类似结构(12、13)，这些结构的最外部分结束于在入口室(10、11)中滑动的辅助活塞(14、15)。

5.如上述权利要求所述的高效发动机，其特征在于，上述变细部分、孔、孔穴、开口或类似结构可以使被送入的气体穿过相应的爆燃室(A和B)。

6.如上述权利要求所述的高效发动机，其特征在于，上述汽缸(2)具有在上述头部相对侧上形成的适当的支座(22、23)，火花塞插入上述支座中。

7.如上述权利要求所述的高效发动机，其特征在于，它可以连接两个曲轴，因此可连接两个连接杆，在这种情况下，作用力分布在两点上，结果是，减轻了运动部件，并且可以使用双力输入口。

8.如上述权利要求所述的高效发动机，其特征在于，可以应用一个或多个燃气入口阀代替上述半轴的变细部分、孔或孔穴(12，13)，上述入口阀由同一半轴或其它辅助机构控制。

9.如上述权利要求所述的高效发动机，其特征在于，它可以用各种方式实现，用化油器、注油器注入燃料和用转动阀，可以使上述辅助活塞与其共轴的轴分开配置。

10.如上述权利要求所述的高效发动机，其特征在于，按照可能的变型，上述辅助活塞(14、15)也可脱离相应的半轴进行配置，这种活塞可用其它的用于将燃气引入爆燃室的类似部件替换，这种活塞不能用同一的轴控制，但可用其它部件控制。

11.如上述权利要求所述的高效发动机，其特征在于，所有活塞具有弹性带或其它类似的衬垫，两个半轴(4、5)的外部分(24、25)可以在适当的支承中滑动。