CN205047297U - 一种油电混合动力的分体式内燃机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种油电混合动力的分体式内燃机，具体属于内燃机技术领域。一种油电混合动力的分体式内燃机包括第一汽缸、第二汽缸、连接所述第一汽缸和第二汽缸的控温装置、气门装置和动力装置，所述第一汽缸内设有第一活塞，所述第二汽缸内设有第二活塞，所述气门装置包括设置在所述第一汽缸的进气门、设置在所述第二汽缸的排气门以及进气门和排气门的气门控制装置，所述动力装置包括第一曲轴、第二曲轴和驱动所述第一曲轴的电动机，所述第一活塞通过第一连杆机构连接至所述第一曲轴，所述第二活塞通过第二连杆机构连接至所述第二曲轴，所述第一汽缸用于吸气和压缩冲程，所述第二汽缸用于燃烧和排气冲程。该油电混合动力的分体式内燃机可以节省燃料，节能环保，提高燃料的燃烧效率，降低能量的损耗、延长气缸的寿命。

Description

一种油电混合动力的分体式内燃机

技术领域

本实用新型涉及内燃机技术领域，具体涉及一种油电混合动力的分体式内燃机。

背景技术

内燃机问世已有100多年，而目前普遍使用的内燃机包括一个或多个气缸。每个气缸包括实施四个冲程的活塞，这四个冲程统称为进气、压缩、燃烧/驱动和排气冲程，它们一起形成传统活塞的一个循环。但是传统的内燃机当提高压缩比时，能量损失严重，油耗升高。

申请公开号CN201310395103.8公开的一种内燃机的机动车辆的扩展式电动动力系统，尽管能实现油电混合系统，降低能量的损耗，但是无法获得较高的压缩比。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题，提供一种控制方便，可以获得较高的压缩比的同时，又能提高燃油效率的一种油电混合动力的分体式内燃机。

本实用新型解决上述问题的技术方案如下：

本实用新型，包括第一汽缸、第二汽缸、连接所述第一汽缸和第二汽缸的控温装置、气门装置和动力装置，第一汽缸内设有第一活塞，第二汽缸内设有第二活塞，气门装置包括设置在第一汽缸的进气门、设置在第二汽缸的排气门以及进气门和排气门的气门控制装置，所述动力装置包括第一曲轴、第二曲轴和驱动第一曲轴的电动机，第一活塞通过第一连杆机构连接至第一曲轴，第二活塞通过第二连杆机构连接至第二曲轴，第一汽缸用于吸气和压缩冲程，第二汽缸用于燃烧和排气冲程。

作为优选，第一曲轴还设有主动齿轮，第二曲轴还设有与主动齿轮相啮合的从动齿轮以及飞轮机构，飞轮机构用于驱动车轮轴。

作为优选，第一汽缸还包括第一缸头和第一缸盖，第一缸头底部设有锥形槽口，其与第一缸盖形成储气室，储气室设有用于防止压缩气体回流的止回结构，止回结构由布置在槽口的止回塞构成。

作为优选，第二汽缸还包括第二缸头和第二缸盖，第二缸头与第二缸盖形成燃烧室，第二活塞设于燃烧室中。

作为优选，进气门和排气门的气门控制结构包括设置在气门的摆动机构和设置在摆动机构的凸轮机构，凸轮机构的旋转使摆动机构带动气门的开闭。

作为优选，控温装置包括用于调节温度的热交换器，热交换器设有压缩气进气口，压缩气出气口，进水口，蒸汽出气口，压缩气进气口与第一汽缸连通，压缩气出气口与所述燃烧室连通形成压缩气进气通道，进水口与水通道连通，蒸汽出气口与燃烧室连通形成蒸汽进气通道。

作为优选，还包括燃料装置，燃料装置包括连通压缩气进气通道的喷料装置，喷料装置喷出的燃料与压缩气混合。

作为优选，气门装置还包括设置在压缩气进气通道内的燃气进气门、设置在蒸汽进气通道内的蒸汽进气门、燃气进气门控制装置以及蒸汽进气门控制装置，燃气进气门控制装置控制燃气进气门的开闭，蒸汽进气门控制装置控制蒸汽进气门的开闭。

作为优选，还包括点火装置，点火设置包括若干设于第二缸盖顶部的火花塞。

作为优选，第一活塞和第二活塞分别通过第一连杆机构和第二连杆机构连接至曲轴。

作为优选，第一汽缸的内部容积大于第二汽缸内部容积。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型的一种油电混合动力的分体式内燃机结构简单，操作方便，因为该结构均容易被制造，各个部件之间的配合关系也容易实现；

2.本实用新型的一种油电混合动力的分体式内燃机能得到较高的压缩比，因为第一汽缸进行吸气和压缩冲程，第二汽缸进行燃烧和排气冲程，第一汽缸的容积大于第二气缸的容积；

3.本实用新型的一种油电混合动力的分体式内燃机能显著提高燃油的效率，降低能量的损失，因为压缩后的气体经过控温装置后，其温度低于燃料的温度，从而不会出现提前自燃现象，电动机也提供了曲轴的部分驱动，提高了燃油的效率，；

4.本实用新型的一种油电混合动力的分体式内燃机能减少废气的排放，更加环保，因为排出的气体有一部分又被第一汽缸吸入，故减少了废气的排放；

5.本实用新型的一种油电混合动力的分体式内燃机能延长内燃机的使用寿命，更加经济。

附图说明

图1为一种油电混合动力的分体式内燃机的结构示意图；

图2为第一气缸的结构示意图；

图3为第二气缸的结构示意图；

图4为第二气缸的分体示意图；

图5为气门装置的部分结构示意图；

图6为第二缸头的结构示意图；

图中，1-第一汽缸、11-第一活塞、12-第一缸头、121-槽口、13-第一缸盖、131-出气口、132-出油口、14-储气室、15-止回结构、151-止回塞，2-第二汽缸、21-第二活塞、22-第二缸头、23-第二缸盖、24-燃烧室、3-控温装置、31-热交换器、311-压缩气进气口、312-压缩气出气口、313-进水口、314-蒸汽进气口、32-燃气进气通道、33-蒸汽进气通道、4-气门装置、41-进气门、42-排气门、43-进气门和排气门的控制装置、431-摆动机构、4311-连接机构、4312-顶杆、44-燃气进气门、45-蒸汽进气门、46-燃气进气门控制装置、461-推动装置、4611-油腔、4612-液压活塞装置、462-锁止装置、4621-锁头、4622-顶杆、4623-凸轮轴、47-蒸汽进气门控制装置、471-连杆、472-回弹弹簧、48-气门座、49-凸轮机构、5-燃料装置、51-喷料装置、6-点火装置、61-火花塞、7-动力装置、71-第一曲轴、711-第一连杆机构，712-主动齿轮、72-第二曲轴、721-第二连杆机构、722-从动齿轮、723-飞轮机构、73-电动机。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图以实施例对本实用新型进行详细的说明。

实施例1：参考图1，包括第一汽缸1、第二汽缸2、连接第一汽缸和第二汽缸的控温装置3、气门装置4和动力装置7，第一汽缸1内设有第一活塞11，第二汽缸内设有第二活塞21，气门装置4包括设置在第一汽缸1的进气门41、设置在第二汽缸2的排气门42以及进气门和排气门的气门控制装置43，动力装置7包括第一曲轴71、第二曲轴72和驱动第一曲轴的电动机73，第一活塞11通过第一连杆机构连接711至第一曲轴71，第二活塞21通过第二连杆机构721连接至第二曲轴72，第一汽缸用于吸气和压缩冲程，第二汽缸用于燃烧和排气冲程。

第一曲轴71还设有主动齿轮712，第二曲轴还设有与主动齿轮啮合的从动齿轮722以及飞轮机构723，飞轮机构用于驱动车轮轴。

第一汽缸1包括设置在第一汽缸中的第一活塞11、第一缸头12和第一缸盖13，第一缸头底部设有锥形槽口121，第一缸头12和第一缸盖13形成储气室14，所述储气室内设有用于放置压缩气体回流的止回结构15，止回结构由布置在槽口的止回塞151构成，第一缸盖13上设有储气室出气口131和出油口132。

第二汽缸2包括第二活塞21、第二缸头22和第二缸盖23，第二缸头22与第二缸盖23形成燃烧室24，第二活塞21设置在燃烧室24中。

控温装置3包括用于调整温度的热交换器31、燃气进气通道32以及蒸汽进气通道33,热交换器31设有压缩气进气口311、压缩气出气口312、进水口313以及蒸汽出气口314，压缩气进气口311与储气室14连通，压缩气出气口312与燃烧室24连通想成燃气进气通道32，进水口313与水通道连通，蒸汽出气口314与燃烧室连通形成蒸汽进气通道33。

气门装置4包括设置在第一汽缸1的进气门41、设置在第二汽缸2的排气门42、进气门和排气门的控制装置43、燃气进气门44、蒸汽进气门45、燃气进气门控制装置46、蒸汽进气门控制装置47、气门座48、凸轮机构49。

进气门和排气门的控制装置43包括设置在进气门和排气门的摆动机构431，摆动机构431包括连接进气门和排气门的连杆机构4311以及连接连杆机构的顶杆4312，凸轮机构49用于驱动顶杆4312带动气门进行摆动。

燃气进气门44设置在燃气进气通道32内，燃气进气门控制装置46控制燃气进气门44的开关状态，燃气进气门控制装置46包括推动燃气进气门关闭的推动装置461以及锁定燃气进气门44的锁止装置462，推动装置461包括设置在第二缸头22的油腔4611和设置在储气室14的液压活塞装置4612，锁止装置462包括用于锁止燃气进气门44的锁头4621、推动锁头4621的顶杆4622和驱动顶杆的凸轮轴4623。

蒸汽进气门45设置在蒸汽进气通道33内，蒸汽进气门控制装置47控制蒸汽进气门的开关状态，蒸汽进气门控制装置47包括连接蒸汽进气门的连杆471和设置在连杆外围的回弹弹簧472。

燃料装置5包括连通燃气进气通道的喷料装置51，喷料装置51喷出的燃料在进入燃烧室24前与压缩气混合。

点火装置6包括若干设于第二缸盖23顶部的火花塞61。

第一活塞11与第二活塞21分别通过第一连杆机构711和第二连杆机构712连接至曲轴7。

第一汽缸1的内部容积大于第二汽缸2的内部容积。

工作时，电动机73驱动第一曲轴71转动，第一曲轴71通过第一连杆结构711带动第一活塞11运动，第一曲轴71通过主动齿轮712带动从动齿轮722转动，从动齿轮722带动第二曲轴72转动,第二曲轴通过第二连杆机构721带动第二活塞滑动，第二活塞21在第二汽缸2中与第一活塞11同向同时运动，当第一活塞11和第二活塞21在最高处准备向最低处运动时，进气门和排气门的控制装置43控制进气门41开启和排气门42关闭、燃气进气门控制装置46控制燃气进气门44关闭、蒸汽进气门控制装置47控制蒸汽进气门45关闭，第一气缸1准备进气，第二气缸2准备燃烧，点火后，第二气缸2中的燃烧室产生巨大的压力，推动第二活塞21在第二气缸2中向最低点运动，间接推动曲轴7的旋转，从而与电动机共同作用曲轴转动，进气门和排气门的控制装置43控制进气门41开启和排气门42关闭、燃气进气门控制装置46控制燃气进气门44关闭，蒸汽进气门控制装置47控制蒸汽进气门45开启，蒸汽进入燃烧室混合，汽降低了第二气缸中的燃烧温度，降低了对气缸的损耗，在动力装置7的作用下，第一活塞11也在第一气缸1中同时向最低点运动，在第一气缸1中，气体通过进气门41进入第一气缸1，第一气缸进行吸气冲程；在第一活塞11和第二活塞21到达最低点向最高点运动时，进气门和排气门的控制装置43控制进气门41关闭和排气门42开启、燃气进气门控制装置46控制燃气进气门44开启，蒸汽进气门控制装置47控制蒸汽进气门45开启，第一活塞11对容纳在气缸中的气体进行压缩，压缩至储气室中，第二活塞21对第二气缸2内燃烧后的废气挤压排出，蒸汽进气门控制装置47控制蒸汽进气门45关闭，当第一、第二活塞临近最高点时，由于储气室的压缩气体气压高，燃烧室的气压低，使得储气室的气体经过控温装置3中的热交换器流向燃烧室中，燃料有喷料装置51喷出与压缩气混合，从而使得进入燃烧室的压缩气体温度达不到燃料自燃的条件，；在第一活塞、第二活塞到最高点时，进气门和排气门的控制装置43控制进气门41开启和排气门42关闭、燃气进气门控制装置46控制燃气进气门44关闭、蒸汽进气门控制装置47控制蒸汽进气门45关闭，第二气缸开始点燃，又开始循环工作，电动机73与汽缸可以同时驱动飞轮机723,也可以各自单独驱动，形成混合动力系统。

Claims (10)

1.一种油电混合动力的分体式内燃机，其特征在于：包括第一汽缸（1）、第二汽缸（2）、连接所述第一汽缸和第二汽缸的控温装置（3）、气门装置(4)和动力装置（7），所述第一汽缸（1）内设有第一活塞（11），所述第二汽缸内设有第二活塞（21），所述气门装置（4）包括设置在所述第一汽缸（1）的进气门（41）、设置在所述第二汽缸（2）的排气门（42）以及进气门和排气门的气门控制装置(43)，所述动力装置（7）包括第一曲轴（71）、第二曲轴（72）和驱动所述第一曲轴的电动机（73），所述第一活塞（11）通过第一连杆机构连接（711）至所述第一曲轴（71），所述第二活塞(21)通过第二连杆机构(721)连接至所述第二曲轴(72)，所述第一汽缸用于吸气和压缩冲程，所述第二汽缸用于燃烧和排气冲程。

2.根据权利要求1所述的一种油电混合动力的分体式内燃机，其特征在于：所述第一曲轴(71)还设有主动齿轮（712），所述第二曲轴还设有与所述主动齿轮啮合的从动齿轮（722）以及飞轮机构（723），所述飞轮机构用于驱动车轮轴。

3.根据权利要求1所述的一种油电混合动力的分体式内燃机，其特征在于：所述第一汽缸（1）还包括第一缸头（12）和第一缸盖(13)，所述第一缸头底部设有锥形槽口(121)，其与所述第一缸盖形成储气室（14），所述储气室设有用于防止压缩气体回流的止回结构(15)，所述止回结构由布置在所述槽口的止回塞(151)构成。

4.根据权利要求1所述的一种油电混合动力的分体式内燃机，其特征在于：所述第二汽缸(2)还包括第二缸头(22)和第二缸盖(23)，所述第二缸头与所述第二缸盖形成燃烧室（24），所述第二活塞设于所述燃烧室中。

5.根据权利要求1所述的一种油电混合动力的分体式内燃机，其特征在于：所述进气门和排气门的气门控制结构(43)包括设置在所述气门的摆动机构(431)和设置在所述摆动机构的凸轮机构(432)，所述凸轮机构（432）使所述摆动机构摆动，实现进气门和排气门的开闭。

6.根据权利要求1所述的一种油电混合动力的分体式内燃机，其特征在于：所述的控温装置（3）包括用于调节温度的热交换器（31），所述热交换器设有压缩气进气口（311），压缩气出气口（312），进水口（313），蒸汽出气口（314），所述压缩气进气口（311）与所述第一汽缸（1）连通，所述压缩气出气口（312）与所述燃烧室连通形成燃气进气通道（32），所述进水口（313）与水通道连通，所述蒸汽出气口（314）与所述燃烧室连通形成蒸汽进气通道（33）。

7.根据权利要求6所述的一种油电混合动力的分体式内燃机，其特征在于：还包括燃料装置（5），所述燃料装置（5）包括连通所述燃气进气通道（32）的喷料装置（51），所述喷料装置喷出的燃料与压缩气混合。

8.根据权利要求6所述的一种油电混合动力的分体式内燃机，其特征在于：所述气门装置（4）还包括设置在所述压缩气进气通道内的燃气进气气门（44）、设置在所述蒸汽进气通道内的蒸汽进气门（45）、燃气进气门控制装置（46）以及蒸汽进气门控制装置（47），所述燃气进气门控制装置控制所述燃气进气门的开闭，所述蒸汽进气门控制装置控制所述蒸汽进气门的开闭。

9.根据权利要求4所述的一种油电混合动力的分体式内燃机，其特征在于：还包括点火装置（6），所述点火设置包括若干设于所述第二缸盖（23）顶部的火花塞（61）。

10.根据权利要求1所述的一种油电混合动力的分体式内燃机，其特征在于：所述第一汽缸的内部容积大于所述第二汽缸内部容积。