CN205225451U - 分体式双缸内燃机的动力传递系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种分体式双缸内燃机的动力传递系统，具体属于内燃机技术领域。分体式双缸内燃机的动力传递系统包括第一汽缸、第二汽缸、第三汽缸、连接所述第一汽缸、第二汽缸和第三汽缸的控温装置、气门装置和曲轴，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，所述第三汽缸内设有第三活塞，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第一排气门、设置在所述第三汽缸的第二排气门以及进气门、第一排气门和第二排气门的气门控制装置，所述曲轴设有轴颈，所述轴颈上设有连接第一、第二、第三活塞的连杆机构，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，所述第三汽缸用于燃烧和排气冲程。该分体式双缸内燃机的动力传递系统可以提高燃料的燃烧效率，降低能量的损耗，防止燃料提前自燃，延长内燃机的寿命，可以提高动力输出。

Description

分体式双缸内燃机的动力传递系统

技术领域

本实用新型涉及内燃机技术领域，具体涉及一种分体式双缸内燃机的动力传递系统。

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汽缸。每个汽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。

但是传统的内燃机的动力主要靠单个汽缸的推动曲轴来实现的，提供的动力比较受限，而且压缩比也无法提高。

授权公开号CN101548082B公开的一种双活塞循环发动机，尽管能提高压缩比，但是其燃烧的温度难以控制，控制比较复杂，提供的动力水平还是不高。

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，可以尽可能地提高压缩比的同时，又能提高动力的的一种分体式双缸内燃机动力传递系统。

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、第三汽缸、连接所述第一汽缸、第二汽缸和第三汽缸的控温装置、气门装置和曲轴，第一汽缸内设有第一活塞，第二汽缸内设有第二活塞，第三汽缸内设有第三活塞，气门装置包括设置在第一汽缸的进气门、设置在第二汽缸的第一排气门、设置在第三汽缸的第二排气门以及进气门、第一排气门和第二排气门的气门控制装置，曲轴设有若干轴颈，所述轴颈上设有连接第一、第二、第三活塞的连杆机构，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，第三汽缸用于燃烧和排气冲程。

作为优选，曲轴上还设有传递动力的飞轮机构。

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第一燃烧室，第二活塞设于所述第一燃烧室中。

作为优选，第三汽缸还包括第三缸头和第三缸盖，第三缸头与第三缸盖形成第二燃烧室，第三活塞设于第二燃烧室中。

作为优选，进气门、第一排气门和第二排气门的气门控制装置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，凸轮机构使摆动机构摆动，实现进气门、第一排气门和第二排气门的开闭。

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，第一压缩气进气口与第一汽缸连通，第一压缩气出气口与第一燃烧室连通形成第一压缩气进气通道，第一进水口与水通道连通，第一蒸汽出气口与第一燃烧室连通形成第一蒸汽进气通道。压缩气出气口第二燃烧室连通形成第二压缩气进气通道，蒸汽出气口与第二燃烧室连通形成第二蒸汽进气通道。作为优选，还包括燃料装置，燃料装置包括设置在第一压缩气进气通道和第二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第一压缩气进气通道内的第一燃气进气门、设置在第二压缩进气通道内的第二燃气进气门、设置在第一蒸汽进气通道内的第一蒸汽进气门、设置在第二蒸汽进气通道的第二蒸汽进气门、第一燃气进气门控制装置、第二燃气进气气门控制装置、第一蒸汽进气门控制装置以及第二蒸汽进气门控制装置，第一燃气进气门控制装置和第二燃气进气门控制装置控制第一和第二燃气进气门的开闭，第一蒸汽进气门控制装置和第一蒸汽进气门控制装置控制第一和第二蒸汽进气门的开闭。

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和第三缸盖顶部的火花塞。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型的分体式双缸内燃机的动力传递系统结构简单，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.本实用新型的分体式双缸内燃机的动力传递系统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，第三汽缸进行燃烧和排气冲程，使得压缩比可以提高到需要值；

3.本实用新型的分体式双缸内燃机的动力传递系统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，提高了燃油的效率；

4.本实用新型的分体式双缸内燃机的动力传递系统能减少废气的排放，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.本实用新型的分体式双缸内燃机的动力传递系统能提高内燃机的动力输出水平，因为每个轴颈上由两个活塞的推动。

附图说明

图1为分体式双缸内燃机的动力传递系统的结构示意图；

图2为第一汽缸的分体结构示意图；

图3为第二汽缸的结构示意图；

图4为第二汽缸的部分结构示意图；

图5为第三汽缸的结构示意图；

图6为第三汽缸的部分结构示意图；

图7为气门装置的部分结构示意图；

图8为第二缸头的结构示意图；

图9为第三缸头的结构示意图；

图10为分体式双缸内燃机的动力传递系统的俯视示意图；

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、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-第一燃烧室、3-第三汽缸、31-第三活塞、32-第三缸头、33-第三缸盖、34-第二燃烧室、4-控温装置、41-热交换器、411-压缩气进气口、412-压缩气出气口、413-进水口、414-蒸汽进气口、42-第一压缩进气通道，43-第二压缩进气通道、44-第一蒸汽进气通道、45-第二蒸汽进气通道、5-气门装置、51-进气门、52-第一排气门、53-第二排气门、54-进气门、第一排气门和第二排气门的控制装置、541-摆动机构、5411-连接结构、5412-顶杆、55-第一燃气进气门、56-第二燃气进气门、57-第一蒸汽进气门、58-第二蒸汽进气门、59-第一燃气进气门控制装置、591-第一推动装置、5911-第一油腔、5912-液压活塞装置、592-第一锁止装置、5921-第一锁头、5922-第一顶杆、5923-凸轮轴、500-第二燃气进气门控制装置、5001-第二推动装置、50011-第二油腔、5912-液压活塞装置、5002-第二锁止装置、50021-第二锁头、50022-第二顶杆、5923-凸轮轴、501-第一蒸汽进气门控制装置、5011-第一连杆、5012-第一回弹弹簧、502-第二蒸汽进气门控制装置、5021-第二连杆、5022-第二回弹弹簧、503-凸轮机构、504-气门座6-燃料装置、61-喷料装置、7-点火装置、71-火花塞、8-曲轴、81-轴颈、811-连杆机构、82-传动机构、83-飞轮机构。

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、第三汽缸3、连接第一汽缸1、第二汽缸2和第三汽缸3的控温装置4、气门装置5和曲轴8，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，第三汽缸3内设有第三活塞31，气门装置5包括设置在第一汽缸1的进气门51、设置在第二汽缸2的第一排气门52、设置在第三汽缸3的第二排气门53以及进气门、第一排气门和第二排气门的气门控制装置54，曲轴8设有若干轴颈81，轴颈81上设有连接第一、第二、第三活塞的连杆机构811，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，第三汽缸用于燃烧和排气冲程。

曲轴上还设有传递动力的飞轮机构82。

第一汽缸1还包括第一缸头12和第一缸盖13，第一缸头底部设有锥形槽口121，其与第一缸盖形成储气室14，储气室设有用于防止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。

第二汽缸2还包括第二缸头22和第二缸盖23，第二缸头22与第二缸盖23形成第一燃烧室24，第二活塞21设于第一燃烧室中。

第三汽缸3还包括第三缸头32和第三缸盖33，第三缸头32与第三缸盖33形成第二燃烧室34，第三活塞31设于第二燃烧室中。

进气门、第一排气门和第二排气门的气门控制装置54包括设置在气门的摆动机构541和设置在摆动机构的凸轮机构503，凸轮机构503使摆动机构摆动，实现进气门、第一排气门和第二排气门的开闭。

控温装置4包括用于调节温度的热交换器41，热交换器41设有压缩气进气口411，压缩气出气口412，进水口413，蒸汽出气口414，压缩气进气口411与第一汽缸1连通，压缩气出气口412与第一燃烧室24连通形成第一压缩气进气通道42，进水口413与水通道连通，蒸汽出气口414与第一燃烧室24连通形成第一蒸汽进气通道44。压缩气出气口412与第二燃烧室34连通形成第二压缩气进气通道43，蒸汽出气口414与第二燃烧室34连通形成第二蒸汽进气通道45。

还包括燃料装置6，燃料装置6包括设置在第一压缩气进气通道42和第二压缩气进气通道43的喷料装置61，喷料装置喷出的燃料与压缩气混合。

气门装置5还包括设置在第一压缩气进气通道42内的第一燃气进气门55、设置在第二压缩进气通道43内的第二燃气进气门56、设置在第一蒸汽进气通道44内的第一蒸汽进气门57、设置在第二蒸汽进气通道45的第二蒸汽进气门58、第一燃气进气门控制装置59、第二燃气进气门控制装置500、第一蒸汽进气门控制装置501、第二蒸汽进气门控制装置502以及气门座504，第一燃气进气门控制装置59和第二燃气进气门控制装置500控制第一和第二燃气进气门的开闭，第一蒸汽进气门控制装置501和第一蒸汽进气门控制装置502控制第一和第二蒸汽进气门的开闭。

第一燃气进气门控制装置59包括推动第一燃气进气门关闭的第一推动装置591以及锁定第一燃气进气门55的第一锁止装置592，第一推动装置591包括设置在第二缸头22的第一油腔5911和设置在储气室14的液压活塞装置5912，锁止装置592包括用于锁止第一燃气进气门55的第一锁头5921、推动第一锁头5921的顶杆5922和驱动顶杆的凸轮轴5923。

第一蒸汽进气门501设置在第一蒸汽进气通道57内，第一蒸汽进气门控制装置501控制第一蒸汽进气门的开关状态，第一蒸汽进气门控制装置501包括连接第一蒸汽进气门的第一连杆5011和设置在连杆外围的第一回弹弹簧5012。

第二燃气进气门控制装置500包括推动第一燃气进气门关闭的第二推动装置5001以及锁定第二燃气进气门56的第二锁止装置5002，第二推动装置5001包括设置在第三缸头32的第二油腔50011和设置在储气室14的液压活塞装置5912，锁止装置5002包括用于锁止第二燃气进气门56的第二锁头50021、推动第二锁头50021的第二顶杆50022和驱动第二顶杆的凸轮轴5923。

第二蒸汽进气门502设置在第二蒸汽进气通道58内，第二蒸汽进气门控制装置5021控制第二蒸汽进气门的开关状态，第二蒸汽进气门控制装置5021包括连接第二蒸汽进气门的第二连杆50211和设置在连杆外围的第二回弹弹簧50212。

还包括点火装置7，点火设置包括若干设于第二缸盖23和第三缸盖33顶部的火花塞71。

工作时，第一活塞11在第二活塞21和第三活塞31使曲轴8旋转作用下在第一汽缸1运动，第二活塞21和第三活塞31在最高处准备向最低处运动时，进气门、第一排气门和第二排气门的控制装置54控制进气门51开启、第一排气门52以及第二排气门53关闭，第一燃气进气门控制装置59控制第一燃气进气门55关闭，第二燃气进气门控制装置60控制第二燃气进气门56关闭，第一蒸汽进气门控制装置61控制第一蒸汽进气门57关闭，第二蒸汽进气门控制装置62控制第二蒸汽进气门58关闭，第一汽缸1准备进气，第二汽缸2和第三汽缸3准备燃烧，点火后，第二汽缸2中的气体产生巨大的压力，推动第二活塞21在第二汽缸2中向最低点运动，第三汽缸3中的气体产生巨大的压力，推动第三活塞31在第三汽缸中向最低点运动，间接推动曲轴8的旋转，所述曲轴的旋转带动飞轮的转动，从而飞轮将动力通过离合器传出，第一和第二蒸汽进气门控制装置控制第一和第二蒸汽进气门开启，蒸汽进入第一和第二燃烧室混合，蒸汽降低了第二汽缸和第三汽缸中的燃烧温度，降低了对汽缸的损耗，在曲轴8的作用下，第一活塞11也在第一汽缸1中同时向最低点运动，在第一汽缸1中，气体通过进气门51进入第一汽缸1，第一汽缸进行吸气冲程；在第二活塞21和第三活塞31到达最低点向最高点运动时，进气门、第一排气门和第二排气门的控制装置54控制进气门51关闭、第一排气门52以及第二排气门53开启，第一燃气进气门控制装置59控制第一燃气进气门55开启，第二燃气进气门控制装置60控制第二燃气进气门56开启，第一蒸汽进气门控制装置61控制第一蒸汽进气门57开启，第二蒸汽进气门控制装置62控制第二蒸汽进气门58开启，第一活塞11对容纳在汽缸中的气体进行压缩，压缩至储气室中，第二活塞21对第二汽缸2内燃烧后的废气挤压排出，第三活塞31对第三汽缸3内燃烧后的废气挤压排出，第一蒸汽进气门控制装置61控制第一蒸汽进气门57关闭，第二蒸汽进气门控制装置62控制第二蒸汽进气门58关闭，当第二、第三活塞临近最高点时，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4中的热交换器流向燃烧室中，燃料由喷料装置601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，；在第二活塞、第三活塞到最高点时，进气门、第一排气门和第二排气门的控制装置54控制进气门51开启、第一排气门52以及第二排气门53关闭，第一燃气进气门控制装置59控制第一燃气进气门55关闭，第二燃气进气门控制装置60控制第二燃气进气门56关闭，第一蒸汽进气门控制装置61控制第一蒸汽进气门57关闭，第二蒸汽进气门控制装置62控制第二蒸汽进气门58关闭，第二汽缸和第三汽缸开始点燃，又开始循环工作。

Claims (10)

1.分体式双缸内燃机的动力传递系统，其特征在于：包括第一汽缸（1）、第二汽缸（2）、第三汽缸（3）、连接所述第一汽缸（1）、第二汽缸（2）和第三汽缸（3）的控温装置（4）、气门装置(5)和曲轴（8），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），所述第三汽缸（3）内设有第三活塞（31），所述气门装置（5）包括设置在所述第一汽缸（1）的进气门（51）、设置在所述第二汽缸（2）的第一排气门（52）、设置在所述第三汽缸（3）的第二排气门（53）以及进气门、第一排气门和第二排气门的气门控制装置(54)，所述曲轴（8）设有若干轴颈（81），所述轴颈（81）上设有连接第一、第二、第三活塞的连杆机构（811），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，所述第三汽缸用于燃烧和排气冲程。

2.根据权利要求1所述的分体式双缸内燃机的动力传递系统，其特征在于：所述曲轴上还设有传递动力的飞轮机构（82）。

3.根据权利要求1所述的分体式双缸内燃机的动力传递系统，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所述的分体式双缸内燃机的动力传递系统，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（22）与所述第二缸盖（23）形成第一燃烧室（24），所述第二活塞（21）设于所述第一燃烧室中。

5.根据权利要求1所述的分体式双缸内燃机的动力传递系统，其特征在于：所述第三汽缸(3)还包括第三缸头(32)和第三缸盖(33)，所述第三缸头（32）与所述第三缸盖（33）形成第二燃烧室（34），所述第三活塞（31）设于所述第二燃烧室中。

6.根据权利要求1所述的分体式双缸内燃机的动力传递系统，其特征在于：所述进气门、第一排气门和第二排气门的气门控制装置(54)包括设置在所述气门的摆动机构(541)和设置在所述摆动机构的凸轮机构(503)，所述凸轮机构（503）使所述摆动机构摆动，实现进气门、第一排气门和第二排气门的开闭。

7.根据权利要求1所述的分体式双缸内燃机的动力传递系统，其特征在于：所述的控温装置（4）包括用于调节温度的热交换器（41），所述热交换器（41）设有压缩气进气口（411），压缩气出气口（412），进水口（413），蒸汽出气口（414），所述压缩气进气口（411）与所述第一汽缸（1）连通，所述压缩气出气口（412）与第一燃烧室（24）连通形成第一压缩气进气通道（42），所述进水口（413）与水通道连通，所述蒸汽出气口（414）与第一燃烧室（24）连通形成第一蒸汽进气通道(44)，所述压缩气出气口（412）与第二燃烧室（34）连通形成第二压缩气进气通道（43），所述进水口（413）与水通道连通，所述蒸汽出气口（414）与第二燃烧室（34）连通形成第二蒸汽进气通道（45）。

8.根据权利要求7所述的分体式双缸内燃机的动力传递系统，其特征在于：还包括燃料装置（6），所述燃料装置（6）包括设置在所述第一压缩气进气通道（42）和第二压缩气进气通道（43）的喷料装置（61），所述喷料装置喷出的燃料与压缩气混合。

9.根据权利要求7所述的分体式双缸内燃机的动力传递系统，其特征在于：所述气门装置（5）还包括设置在所述第一压缩气进气通道（42）内的第一燃气进气门（55）、设置在所述第二压缩进气通道（43）内的第二燃气进气门（56）、设置在所述第一蒸汽进气通道（44）内的第一蒸汽进气门（57）、设置在所述第二蒸汽进气通道（45）的第二蒸汽进气门（58）、第一燃气进气门控制装置（59）、第二燃气进气门控制装置（500）、第一蒸汽进气门控制装置（501）以及第二蒸汽进气门控制装置（502），所述第一燃气进气门控制装置（59）和第二燃气进气门控制装置（500）控制所述第一和第二燃气进气门的开闭，所述第一蒸汽进气门控制装置（501）和第一蒸汽进气门控制装置（502）控制所述第一和第二蒸汽进气门的开闭。

10.根据权利要求1所述的分体式双缸内燃机的动力传递系统，其特征在于：还包括点火装置（7），所述点火设置包括若干设于第二缸盖（23）和第三缸盖（33）顶部的火花塞（71）。