CN204729169U - 风冷助力二冲双塞对置式增压柴油发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种风冷助力二冲双塞对置式增压柴油发动机，包括由气缸和设置在气缸内的活塞形成的燃烧室，该发动机的每组活塞为两个做相对相离运动的活塞，每个活塞的端面内凹形成一个类锥体凹槽，活塞的活塞杆连接至曲轴箱内的曲轴，曲轴与曲轴伞齿轮连接，曲轴伞齿轮与传动轴上的伞齿啮合，传动轴上设置有传动伞齿，传动伞齿与传动立杆上端的伞齿啮合，传动立杆下端的伞齿与主轴上的伞齿啮合，主轴的端部设置有主动飞轮。本实用新型采用水平对置发动机且组活塞为两个做相对相离运动的活塞，相比于传统的V形或直列的发动机，其布置方式更加合理且节省空间，而且对平对置的方式可以将本发动机直接至于发动机舱的底部，使得整个车辆的中心下沉，底盘也更加平稳，而相比于以往的水平对置发动机，本申请只采用一个气缸，节省了制造的成本，简化了制造的过程，通过类锥体凹槽增加燃烧室容积，同时利用类锥体凹槽的斜面平衡活塞的上下偏磨的问题。

Description

风冷助力二冲双塞对置式增压柴油发动机

技术领域

本实用新型提供一种发动机，具体为一种风冷助力二冲双塞对置式增压柴油发动机。

背景技术

目前的柴油发动机动力不足，油耗偏高，占用空间大，如何解决这一问题成了一个技术问题。

发明内容

实用新型目的：本实用新型提供一种风冷助力二冲双塞对置式增压柴油发动机，其目的是解决以往的柴油发动机所存在的问题。

技术方案：本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种风冷助力二冲双塞对置式增压柴油发动机，包括由气缸和设置在气缸内的活塞形成的燃烧室，其特征在于：该发动机的每组活塞为两个做相对相离运动的活塞，每个活塞的端面内凹形成一个类锥体凹槽，活塞的活塞杆连接至曲轴箱内的曲轴，曲轴与曲轴伞齿轮连接，曲轴伞齿轮与传动轴上的伞齿啮合，传动轴上设置有传动伞齿，传动伞齿与传动立杆上端的伞齿啮合，传动立杆下端的伞齿与主轴上的伞齿啮合，主轴的端部设置有主动飞轮。

气缸外套有缸套，气缸与缸套之间形成风冷通道，气缸上设置有通入燃烧室内部的进气口、排气口和喷油口，进气口、排气口和喷油口穿过风冷通道，进气口、排气口和喷油口均与风冷通道之间密封隔离；排气口通过风道连接至涡轮驱动涡轮旋转，涡轮与连接两个空气增压风机。一个为风冷增压风机，另一个为进气增压风机，涡轮与风冷风机和进气增压风机联动，风冷增压风机连接至风冷通道，进气增压风机接至气缸进气口。

在主轴上还设置有风轮机，涡轮与该风轮机连接并驱动该风轮机旋转，使该风轮机带动主轴旋转。

进气口与排气口相对于气缸中间非对称设置，排气口的位置相对于进气口更靠近气缸中间，在排气口上设置有节气门，该节气门为通过废气的胀力打开并通过自身弹簧作用力自动关闭的结构。

气缸和活塞为水平设置，类锥体凹槽为非对称式凹槽，使得活塞运动时，类锥体凹槽上表面受的力等于类锥体凹槽下表受力与活塞自身重力之和，使得活塞与气缸上表面和下表面的摩擦力相当。

类锥体凹槽的上表面与活塞上壁的夹角大于类锥体凹槽的下表面与活塞下壁的夹角。

活塞的形式为如下两种之一，第一种在活塞的前端底部开有豁口，第二种是活塞的前端由上至下向两侧倾斜，使得类锥体凹槽的上沿长于下沿。

气缸外壁设置有螺旋形散热片，该螺旋形由风冷通道的进口延伸至出口。

在活塞杆上设置有撩片，活塞杆连接曲轴做由下往上撩的运动，活塞杆运动时，撩片做由下往上撩的动作。

在主轴下设置机油泵，机油泵通过管路为整个设备供油，在机油泵的出口处并联有两个机油滤清器，两个机油滤清器分别通过管路为设备的不同位置供油，两个机油滤清器的出油口通过连通管连通。

优点及效果：本实用新型提供一种风冷助力二冲双塞对置式增压柴油发动机，包括由气缸和设置在气缸内的活塞形成的燃烧室，该发动机的每组活塞为两个做相对相离运动的活塞，每个活塞的端面内凹形成一个类锥体凹槽，活塞的活塞杆连接至曲轴箱内的曲轴，曲轴与曲轴伞齿轮连接，曲轴伞齿轮与传动轴上的伞齿啮合，传动轴上设置有传动伞齿，传动伞齿与传动立杆上端的伞齿啮合，传动立杆下端的伞齿与主轴上的伞齿啮合，主轴的端部设置有主动飞轮。

本实用新型的每个活塞端面内凹的类锥体凹槽，无论是在压缩的过程还是在做功的过程，因为其独特的形状设计，使得其在运动的过程都受到一个气体对其上托的力，解决了水平对置发动机活塞因为自重引起的偏磨问题，同时，在机体两端曲轴采取由下往上撩的运动，也就是在同缸的两个活塞对进时，曲轴与连杆的点由下止点向上至水平位置，对离时，再由上下行继续做圆周运动回到下止点，这样，在曲轴运行时，就可以将机油油下往上淋溅，进而避免活塞上部机油量偏少，下部偏多的问题，使其润滑和降温效果更加理想。

本实用新型采用水平对置发动机且组活塞为两个做相对相离运动的活塞，相比于传统的V形或直列的发动机，其布置方式更加合理且节省空间，而且对平对置的方式可以将本发动机直接至于发动机舱的底部，使得整个车辆的中心下沉，底盘也更加平稳，而相比于以往的水平对置发动机，本申请只采用一个气缸，节省了制造的成本，简化了制造的过程，通过类锥体凹槽增加燃烧室容积，同时利用类锥体凹槽的斜面平衡活塞的上下偏磨的问题。另外，本申请利用涡轮形成增压和风冷的功能进一步提高了发动机的做功效率。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为俯视结构示意图；

图3为气流管路示意图；

图4为涡轮气流结构图；

图5为本结构的一侧结构示意图；

图6为一种形式的活塞结构示意图；

图7为另一种形式的活塞结构示意图；

图8为机油供油结构局部图；

图9为双机油滤清器的机构原理框图。

具体实施方式：下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

如图1所示，本实用新型提供一种风冷助力二冲双塞对置式增压柴油发动机，包括由气缸和设置在气缸内的活塞形成的燃烧室，该发动机的每组活塞为两个做相对相离运动的活塞1，每个活塞的端面内凹形成一个类锥体凹槽2，活塞的活塞杆3连接至曲轴箱4内的曲轴5，曲轴5与曲轴伞齿轮6连接，曲轴伞齿轮6与传动轴7上的伞齿啮合，传动轴7上设置有传动伞齿8，传动伞齿8与传动立杆9上端的伞齿啮合，传动立杆9下端的伞齿与主轴10上的伞齿啮合，主轴10的端部设置有主动飞轮11。两个凹槽增加了燃烧室的空间，增加压缩空气的量。

气缸13外套有缸套14，气缸与缸套之间形成风冷通道15，气缸上设置有通入燃烧室内部的进气口16、排气口17和喷油口，进气口16、排气口17和喷油口穿过风冷通道15，进气口16、排气口17和喷油口均与风冷通道15之间密封隔离；排气口通过风道连接至涡轮12驱动涡轮旋转，涡轮12与连接两个空气增压风机。一个为风冷增压风机18，另一个为进气增压风机19，涡轮12与风冷增压风机18和进气增压风机19联动，风冷增压风机18连接至风冷通道15，进气增压风机19接至气缸进气口16。

在主轴10上还设置有风轮机20，涡轮12与该风轮机20连接并驱动该风轮机20旋转，使该风轮机20带动主轴10旋转。

进气口16与排气口17相对于气缸中间非对称设置，排气口17的位置相对于进气口16更靠近气缸中间，在排气口17上设置有节气门，该节气门为通过废气的胀力打开并通过自身弹簧作用力自动关闭的结构。

气缸和活塞为水平设置，活塞的形式为如下两种之一，第一种在活塞的前端底部开有豁口111，如图7所示，第二种是活塞的前端由上至下向两侧倾斜，使得类锥体凹槽2的上沿长于下沿，如图6所示。这样使得活塞运动时，类锥体凹槽2上表面21受的力大于类锥体凹槽2下表22受力，使得活塞受到较大的向上的力抵消掉活塞的重力或一部分活塞的重力，使气缸下表面与活塞的摩擦力减小，减少偏磨。

类锥体凹槽2的上表面与活塞上壁的夹角大于类锥体凹槽2的下表面与活塞下壁的夹角。如图5所示，类锥体凹槽2的上沿长于下沿。

气缸外壁设置有螺旋形散热片，该螺旋形由风冷通道的进口延伸至出口。

另外，在主轴下设置机油泵，机油泵通过管路为整个设备供油，在机油泵的出口处并联有两个机油滤清器，两个机油滤清器分别通过管路为设备的不同位置供油，两个机油滤清器的出油口通过连通管连通，这样在机油正常流通时通过两根管路分别为各个部件供油，充分保障了供油的效果，而一旦其中一个机油滤清器堵塞，被堵塞一侧的机油就会都从另一个机油滤清器出油，然后通过连通管222的作用仍然可以将滤清的机油从新送回到被堵塞一侧的管路中，保证设备的正常运转，而以往的设备都是一个管路、一个机油滤清器，这样当机油滤清器不工作时，机油就会直接进入整个设备，这样不仅会影响到滤清效果，还会严重损害整个设备，因此本实用新型的双机油滤清器的设置就很好的解决了这个问题。

本实用新型在工作时，主动飞轮11与启动机连接，通过启动机带动主动飞轮11启动整个发动机，气体在燃烧室燃烧做功，驱动曲轴5旋转做功，通过传动轴7带动主轴旋转，实现柴油机工作原理，本申请中燃烧室的废气经过管路驱动涡轮12转动，涡轮同时带动风冷增压风机18和进气增压风机19工作，进气增压风机19将气缸进气口的空气加压后打进进气口，增加燃烧效率，提高发动机功率，另一方面风冷增压风机18将气体打进风冷通道内对发动机气缸进行冷却。

同时，涡轮12驱动风轮机20旋转使其进一步增加主轴旋转的动力。

活塞杆连接曲轴做由下往上撩的运动，活塞杆运动时，做由下往上撩的动作，也就是图6中箭头所示的顺时针方向，这样就在运动时将下部的机油撩到上部，有效的防止机油分布不均。

本申请中的缸内润滑油及其他部件的润滑油工作原理与现有技术相同并非本申请的保护方案，在这里不再赘述。

另外，本申请的活塞内的类锥体凹槽2为非对称的结构，也就是燃烧室内空气燃烧膨胀做工时，膨胀力顶在类锥体凹槽2的内表面上，而因为类锥体凹槽2为非对称的结构，即上表面21受的力大于下表面22受的力，而上表面21受的力即可抵消掉一部分活塞自身重力，这样就防止活塞下表面因受力不均匀造成的偏磨，因为这种水平对置发动机是横向布置，所以活塞的底部会在活塞自身重力的作用下造成偏磨的现象，而本实用新型的类锥体凹槽2实现力的中和，解决了这一问题。

本实用新型的特点是一缸两塞，增加了一倍的进气量、一倍的做功行程与一倍的做功受力面积，同时，两个活塞形成的内凹的锥体燃烧室的内壁斜面与喷油器喷雾形成的喷雾角正好相吻合，提高了油气混合均匀度，因此，动力性、经济性、理论上要远大于常规一缸一塞的四冲发动机。

本实用新型的每对活塞做相对相离的同步运动，作用力与反作用力得到了平衡，同时，采用了双飞轮平衡设置，因此整机运行更平稳，震动更小。而同时，本实用新型取消了进气门、排气门开关与凸轮对顶杆的撞击，又在废气涡轮下游设置了风轮助力机，减小了废弃流速，从源头上减小了噪音源，因此，较常规发动机噪音小。

本实用新型结果合理，效果明显，大大提高了柴油发动机的工作效率即稳定性。

Claims (10)

1.一种风冷助力二冲双塞对置式增压柴油发动机，包括由气缸和设置在气缸内的活塞形成的燃烧室，其特征在于：该发动机的每组活塞为两个做相对相离运动的活塞（1），每个活塞的端面内凹形成一个类锥体凹槽（2），活塞的活塞杆（3）连接至曲轴箱（4）内的曲轴（5），曲轴（5）与曲轴伞齿轮（6）连接，曲轴伞齿轮（6）与传动轴（7）上的伞齿啮合，传动轴（7）上设置有传动伞齿（8），传动伞齿（8）与传动立杆（9）上端的伞齿啮合，传动立杆（9）下端的伞齿与主轴（10）上的伞齿啮合，主轴（10）的端部设置有主动飞轮（11）。

2.根据权利要求1所述的风冷助力二冲双塞对置式增压柴油发动机，其特征在于：气缸（13）外套有缸套（14），气缸与缸套之间形成风冷通道（15），气缸上设置有通入燃烧室内部的进气口（16）、排气口（17）和喷油口，进气口（16）、排气口（17）和喷油口穿过风冷通道（15），进气口（16）、排气口（17）和喷油口均与风冷通道（15）之间密封隔离；排气口通过风道连接至涡轮（12）驱动涡轮旋转，涡轮（12）连接两个空气增压风机，一个为风冷增压风机（18），另一个为进气增压风机（19），涡轮（12）与风冷增压风机（18）和进气增压风机（19）联动，风冷增压风机（18）连接至风冷通道（15），进气增压风机（19）接至气缸进气口（16）。

3.根据权利要求2所述的风冷助力二冲双塞对置式增压柴油发动机，其特征在于：在主轴（10）上还设置有风轮机（20），涡轮（12）与该风轮机（20）连接并驱动该风轮机（20）旋转，使该风轮机（20）带动主轴（10）旋转。

4.根据权利要求2所述的风冷助力二冲双塞对置式增压柴油发动机，其特征在于：进气口（16）与排气口（17）相对于气缸中间非对称设置，排气口（17）的位置相对于进气口（16）更靠近气缸中间，在排气口（17）上设置有节气门，该节气门为通过废气的胀力打开并通过自身弹簧作用力自动关闭的结构。

5.根据权利要求1所述的风冷助力二冲双塞对置式增压柴油发动机，其特征在于：气缸和活塞为水平设置，类锥体凹槽（2）为非对称式凹槽，使得活塞运动时，类锥体凹槽（2）上表面（21）受的力等于类锥体凹槽（2）下表（22）受力与活塞自身重力之和，使得活塞与气缸上表面和下表面的摩擦力相当。

6.根据权利要求3所述的风冷助力二冲双塞对置式增压柴油发动机，其特征在于：类锥体凹槽（2）的上表面与活塞上壁的夹角大于类锥体凹槽（2）的下表面与活塞下壁的夹角。

7.根据权利要求5所述的风冷助力二冲双塞对置式增压柴油发动机，其特征在于：活塞的形式为如下两种之一，第一种在活塞的前端底部开有豁口（111），第二种是活塞的前端由上至下向两侧倾斜，使得类锥体凹槽（2）的上沿长于下沿。

8.根据权利要求2所述的风冷助力二冲双塞对置式增压柴油发动机，其特征在于：气缸外壁设置有螺旋形散热片，该螺旋形由风冷通道的进口延伸至出口。

9.根据权利要求1所述的风冷助力二冲双塞对置式增压柴油发动机，其特征在于：在活塞杆（3）上设置有撩片（24），活塞杆连接曲轴做由下往上撩的运动，活塞杆运动时，撩片（24）做由下往上撩的动作。

10.根据权利要求1所述的风冷助力二冲双塞对置式增压柴油发动机，其特征在于：在主轴下设置机油泵，机油泵通过管路为整个设备供油，在机油泵的出口处并联有两个机油滤清器，两个机油滤清器分别通过管路为设备的不同位置供油，两个机油滤清器的出油口通过连通管连通。