CN1374443A - 一种汽柴两用双作用式四冲程内燃发动机 - Google Patents
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Abstract
一种汽柴两用双作用式四冲程内燃发动机,由曲柄连杆机构、机体、配气机构、供油系统、润滑系统、冷却系统、起动装置组成,曲柄连杆机构由活塞组、连杆组、曲轴和飞轮构成,装有汽缸套的汽缸安装在机体中,其特征在于:该内燃发动机具有两套曲柄连杆机构,两套曲柄连杆机构通过3、5或7个传动齿轮连接;每单个汽缸的缸中装设两个对置的活塞,两个活塞具有相同的相位;配气机构的进排气门设置于汽缸中部的侧壁,采用四冲程的进排气方式。本发明结构紧凑,单位重量输出功率高,耗油量低,特别适合于用作汽车动力机械。
Description
本发明涉及内燃机技术，特别提供了一种汽柴往复活塞双作用式四冲程内燃发动机。
内燃机是使燃料在机器内部燃烧，将放出的热能直接转换为动力的动力机械，以往复活塞式发动机最为普遍。它热效率高、功率和转速范围宽、配套方便、机动性能好。但是自19世纪60年代问世以来，虽然经过不断的改进和完善，性能的提高并不是很大，特别是有效热效率最大仅达到0.46。汽车主要用于运输，要求有重量少、体积小、节省燃料、适应性好且可靠耐用的动力装置。目前用作汽车动力的发动机绝大多数是采用汽油或轻质柴油为燃料的四冲程往复活塞式内燃机，汽油机排量小于2.5升的常用直列四缸、卧式对置汽缸，少数有V型6缸或8缸，柴油机多数为直列6缸，180千瓦以上则用V型。
本发明的目的在于提供一种汽柴两用双作用式四冲程内燃发动机，其结构紧凑，单位重量输出功率高，耗油量低，特别适合于用作汽车动力机械。
本发明提供了一种汽柴两用双作用式四冲程内燃发动机，由曲柄连杆机构、机体、配气机构、供油系统、润滑系统、冷却系统、起动装置组成，曲柄连杆机构由活塞组、连杆组、曲轴和飞轮构成，装有汽缸套的汽缸安装在机体中，其特征在于：该内燃发动机具有两套曲柄连杆机构，两套曲柄连杆机构通过3、5或7个传动齿轮(5)连接；每单个汽缸(3)的缸中装设两个对置的活塞(4)，两个活塞(4)具有相同的相位；配气机构的进排气门(6)设置于汽缸(3)中部的侧壁，采用四冲程的进排气方式。
本发明中所述活塞(4)的顶面可以为下陷的凹面结构；所述配气机构的进气门和排气门(6)对称地分置于汽缸(3)的两侧，形成相互连通的双燃烧室，双燃烧室内分别装设有由一根单线控制的两个火花塞。
为了更进一步地提高热效率，可以将进气门和排气门(6)部分地凸入汽缸(3)中，活塞(4)的相应部位设置有对应的下陷台阶。
本发明所提供的汽柴两用双作用式四冲程内燃发动机汽缸(3)的个数可以是2、4、6或8个。本发明中所述的气门(6)可以是立式的也可以是横式的。
本发明提供的汽柴两用双作用式四冲程内燃发动机具有下述优点：
1、结构设计紧凑，与直列式或V型汽缸发动机相比较，输出功率相同时，其自身的重量最轻，即单位重量的输出功率高；
2、增加了一个可用于输出的曲轴，每一个传动齿轮的轴也可以被用作输出轴，因而增加了输出轴的可选择性；同时又由于其体积小，易于摆放，提高了汽车的布局设计合理性。
3、由于增加了一些传动齿轮，因而提高了发动机的平衡性，同时使发动机具有较大的扭矩和势能储备系数，即提高了发动机的最大输出功率。
4、与直列式或V型汽缸发动机相比，在相同的汽缸容积条件下，减少了气门的个数，使燃烧室的有效利用率提高，从而提高了热效率。
5、由于采用双火花塞点火，使得燃料在燃烧室中均匀快速充分的燃烧，在提高燃料燃烧效率的同时，还可以防止断缸现象的发生。
6、活塞的顶面采用凹面的设计方式，可以在进气和压缩时，产生强制性涡流，使气体充分混合，充分燃烧，在提高燃料经济性的同时，也减少了废气的排放。
总之本发明体积小重量轻，与现有的汽车发动机相比提高了机械效率，改进了燃烧过程，减少了散热损失，降低了燃油消耗。下面通过实施例详述本发明。
附图1为四缸汽柴两用双作用式四冲程内燃发动机结构示意；
附图2为汽柴两用双作用式四冲程内燃发动机之第一种配气机构原理示意；
附图3为汽柴两用双作用式四冲程内燃发动机之第二种配气机构原理示意；
附图4为汽柴两用双作用式四冲程内燃发动机之第三种配气机构原理示意；
附图5为第三种配气机构气门与汽缸活塞间横断面示意。
附图6为汽柴两用双作用式四冲程内燃发动机之第四种配气机构原理示意；
附图7为汽柴两用双作用式四冲程内燃发动机之第五种配气机构原理示意；
实施例1
如图1所示汽柴两用双作用式四冲程内燃发动机，具有两个汽缸(3)，四个活塞(4)；每两个活塞(4)与其连杆(2)、曲轴(1)构成一套曲柄连杆机构，两套曲柄连杆机构由5个传动齿轮(5)相接，两套曲柄连杆机构相对放置于两个汽缸(3)的两侧，每个汽缸(3)中分别属于两个曲柄连杆机构中的活塞(4)对顶放置，具有相同的相位。配气机构见附图1，气门(6)设置于汽缸(3)的中部侧壁上，其配气过程普通的四冲程内燃机是一样的。即：进、排气门不是在上下止点位置时开启和关闭，而是适当地提前开启和关闭。进气门是在上止点前即开启，以保证活塞下行时进气门有较大的开度，这样可在进气过程开始时减小流动阻力，减少吸气所消耗的功，同时也可以冲入较多的新鲜冲量。当活塞在进气过程中运行到下止点时，由于气流惯性，新鲜冲量可以继续充入汽缸，故使进气门在下止点后延迟关闭。排气门也在下止点前提前打开，即在膨胀行程后部分就开始排气，这是为了利用汽缸内较高的燃气压力使废气自动流出汽缸，从而使活塞从下止点向上止点运动时汽缸内气体压力低一些，以减少活塞将废气排挤出汽缸所消耗的功。排气门在上止点后关闭的目的是利用排气流动的惯性，使汽缸内的残余废气排除的更加干净。因为排气门延迟关闭而进气门提前开启，在上止点附近就有一端时间进、排气门同时开启，有一少部分新鲜冲量由进气门充入，由排气门排出，对汽缸进行了扫气。
实施例2
如附图3所示，与实施例1不同之处在于，进排气门(6)分置于汽缸(3)的两侧，设置有两个火花塞，活塞的顶面设计成凹面的结构。
实施例3
如附图4所示，与实施例2不同之处在于，气门(6)部分地嵌入汽缸(3)中，为了防止活塞(4)与汽缸(3)的碰撞，活塞(4)的顶面设置一相下凹陷的台阶，见附图5。
实施例4
与实施例3不同之处在于，气门(6)为立式结构，见附图6、7。
Claims (6)
1、一种汽柴两用双作用式四冲程内燃发动机，由曲柄连杆机构、机体、配气机构、供油系统、润滑系统、冷却系统、起动装置组成，曲柄连杆机构由活塞组、连杆组、曲轴和飞轮构成，装有汽缸套的汽缸安装在机体中，其特征在于：该内燃发动机具有两套曲柄连杆机构，两套曲柄连杆机构通过3、5或7个传动齿轮(5)连接；每单个汽缸(3)的缸中装设两个对置的活塞(4)，两个活塞(4)具有相同的相位；配气机构的进排气门(6)设置于汽缸(3)中部的侧壁，采用四冲程的进排气方式。
2、按照权利要求1所述的汽柴两用双作用式四冲程内燃发动机，其特征在于：所述活塞(4)的顶面为下陷的凹面结构。
3、按照权利要求1或2所述汽柴两用双作用式四冲程内燃发动机，其特征在于：所述配气机构的进气门和排气门(6)对称地分置于汽缸(3)的两侧，形成相互连通的双燃烧室，双燃烧室内分别装设有由一根单线控制的两个火花塞。
4、按照权利要求4所述汽柴两用双作用式四冲程内燃发动机，其特征在于：所述进气门和排气门(6)部分地凸入汽缸(3)中，活塞(4)的相应部位设置有对应的下陷台阶。
5、按照权利要求1所述汽柴两用双作用式四冲程内燃发动机，其特征在于：所述汽缸(3)的个数是2、4、6或8个。
6、按照权利要求4所述汽柴两用双作用式四冲程内燃发动机，其特征在于：所述的气门(6)是立式的，或者是横式的。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 01106292 CN1374443A (zh) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | 一种汽柴两用双作用式四冲程内燃发动机 |
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| CN 01106292 CN1374443A (zh) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | 一种汽柴两用双作用式四冲程内燃发动机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1374443A true CN1374443A (zh) | 2002-10-16 |
Family
ID=4655322
Family Applications (1)
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| CN 01106292 Pending CN1374443A (zh) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | 一种汽柴两用双作用式四冲程内燃发动机 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN1374443A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100414080C (zh) * | 2003-04-11 | 2008-08-27 | 李赞宰 | 预混料压缩点燃发动机和具有相同特性的往复发电机 |
| CN102200072A (zh) * | 2009-07-22 | 2011-09-28 | 徐志平 | 太阳能与化学能外热复合式氦气循环发动机 |
| CN109339946A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-02-15 | 北京理工大学 | 一种基于气门换气的双曲轴对置活塞四冲程发动机 |
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2001
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| CN102200072B (zh) * | 2009-07-22 | 2015-09-02 | 徐志平 | 太阳能与化学能外热复合式氦气循环发动机 |
| CN109339946A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-02-15 | 北京理工大学 | 一种基于气门换气的双曲轴对置活塞四冲程发动机 |
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