CN207111230U - 一种双增压器双汽缸发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及热能与动力领域，是一种双增压器双汽缸发动机，包括：汽缸一，汽缸二，增压器一，增压器二，稳流器一，连通通道一。连通通道一连接汽缸一的进气门一，连接汽缸二的进气门二，连接增压器一的排气门三，连接增压器二的排气门四，连接稳流器一。汽缸一的曲柄臂一的相位与汽缸二的曲柄臂二的相位差360度；增压器一的曲柄臂三的相位与增压器二的曲柄臂四的相位差180度。本实用新型通过两个增压器分时压气到连通通道一和稳流器一中，然后稳流器一向两个汽缸供给空气，实现增压效果。有益效果：1，使用两个增压器共同向两个汽缸增压；2，没有明显的延时增压现象；3，在运行过程中曲轴转动的，都有增压空气提供，且压力脉动小。

Description

一种双增压器双汽缸发动机

技术领域

本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种双增压器双汽缸发动机。

背景技术

由现有技术，采用适当的增压装置提高发动机进气压力,以提高进气密度，提高发动机的效率，但增压装置需要能量较多，且导致系统更加复杂。发明一种结构简单且有效增压装置，是时之所需。

发明内容

本发明提供了一种双增压器双汽缸发动机，通过两个增压器分时压气到连通通道一和稳流器一中，然后稳流器一向两个汽缸供给空气，实现增压效果。

本发明是这样实现的：一种双增压器双汽缸发动机，是一种具有两个汽缸的四冲程内燃发动机，包括：两个相同的汽缸，即汽缸一和汽缸二，两个相同的增压器，即增压器一，增压器二，稳流器一，连通通道一。

所述汽缸一与汽缸二容积相等。

所述增压器一包括一个圆筒形空室，即由压气室壁界定的压气室一，里面有一个由曲轴驱动的可往复移动的活塞三。所述增压器二包括一个圆筒形空室，即由压气室壁界定的压气室二，里面有一个由曲轴驱动的可往复移动的活塞四。

所述增压器一与增压器二容积相等；增压器一的排气门三是单向的，即空气只能从增压器一内流向连通通道一；增压器二的排气门四是单向的，即空气只能从增压器二内流向连通通道一。

所述稳流器一是一个一端开口的罐体，可存放增压空气，蓄能，稳定气压。

所述连通通道一是空气移动通道，包含五个接口，接口一连接汽缸一的进气门一，接口二连接汽缸二的进气门二，接口三连接增压器一的排气门三，接口四连接增压器二的排气门四，接口五连接稳流器一的通气口，五个接口之间相互连通。

汽缸一、汽缸二、增压器一、增压器二共用同一根曲轴；汽缸一的曲柄臂一的相位与汽缸二的曲柄臂二的相位差360度；增压器一的曲柄臂三的相位与增压器二的曲柄臂四的相位差180度。

进一步，在一些实例中，增压器一的曲柄臂三的相位与汽缸一的曲柄臂一的相位相同或相差360度。因为汽缸一一个工作循环是720度，而增压器一一个工作循环是360度，所以，它们之间会出现相位相同或者相差360度的情况。比如：当曲柄臂一的相位为360度时，曲柄臂二的相位为0度，曲柄臂三的相位为0度，曲柄臂四的相位为180度。

进一步，在一些实例中，增压器一与增压器二的容积之和等于汽缸一容积的两倍。增压器要产生明显效果，必须有增压器提供的空气密度要明显大于自然进气的空气密度，在增压器转速一定的情况下，增压器的容积有一定要求，这里，优选增压器一与增压器二的容积之和是汽缸一容积的两倍。

本发明中，所述一种双增压器双汽缸发动机，一个工作循环包括四个连续的过程，具体如下。

过程一。

汽缸一处于进气行程，进气门一打开，排气门一关闭，活塞一在曲轴的带动下由上止点移至下止点。

汽缸二处于做功行程，进气门二关闭，排气门二关闭，高温高压的燃气推动活塞二从上止点移至下止点，并通过曲柄连杆机构对外输出机械能。

增压器一处于进气行程，进气门三打开，排气门三关闭，活塞三在曲轴的带动下由上止点移至下止点，空气从空气源例如周围环境进入增压器一。

增压器二处于排气行程，进气门四关闭，排气门四打开，活塞四在曲轴的带动下由下止点移至上止点，空气从增压器二被压入连通通道一。

过程二。

汽缸一处于压缩行程，进气门一关闭，排气门一关闭，活塞一在曲轴的带动下从下止点移至上止点。

汽缸二处于排气行程，进气门二关闭，排气门二打开，活塞二在曲轴的带动下从下止点移至上止点，燃烧后的废气在汽缸二内外压差作用下向汽缸二外排出。

增压器一处于排气行程，进气门三关闭，排气门三打开，活塞三在曲轴的带动下由下止点移至上止点，空气从增压器一被压入连通通道一。

增压器二处于进气行程，进气门四打开，排气门四关闭，活塞四在曲轴的带动下由上止点移至下止点，空气从空气源例如周围环境进入增压器二。

过程三。

汽缸一处于做功行程，进气门一关闭，排气门一关闭，高温高压的燃气推动活塞一从上止点移至下止点，并通过曲柄连杆机构对外输出机械能。

汽缸二处于进气行程，进气门二打开，排气门二关闭，活塞二在曲轴的带动下由上止点移至下止点。

增压器一处于进气行程，进气门三打开，排气门三关闭，活塞三在曲轴的带动下由上止点移至下止点，空气从空气源例如周围环境进入增压器一。

增压器二处于排气行程，进气门四关闭，排气门四打开，活塞四在曲轴的带动下由下止点移至上止点，空气从增压器二被压入连通通道一。

当过程三起始点时，曲柄臂一的相位为360度，曲柄臂二的相位为0度，曲柄臂三的相位为0度，曲柄臂四的相位为180度。

过程四。

汽缸一处于排气行程，进气门一关闭，排气门一打开，活塞一在曲轴的带动下从下止点移至上止点，燃烧后的废气在汽缸一内外压差作用下向汽缸一外排出。

汽缸二处于压缩行程，进气门二关闭，排气门二关闭，活塞二在曲轴的带动下从下止点移至上止点。

增压器一处于排气行程，进气门三关闭，排气门三打开，活塞三在曲轴的带动下由下止点移至上止点，空气从增压器一被压入连通通道一。

增压器二处于进气行程，进气门四打开，排气门四关闭，活塞四在曲轴的带动下由上止点移至下止点，空气从空气源例如周围环境进入增压器二。

本发明中，通过复制汽缸数量，也可实用于四缸、六缸、八缸等样式的多缸发动机。

本发明的有益效果是：1，使用两个增压器共同向两个汽缸增压，有一定的增压效果；2，结构简单，制造成本较低，可靠性高；3，没有明显的延时增压现象；4，在运行过程中曲轴转动的，都有增压空气提供，且压力脉动小。

本发明所述一种双增压器双汽缸发动机可进一步改进成一种两级增压发动机，包括第一级增压系统，第二级增压系统，发动机本体；第一级增压系统包括涡轮，压气机，连通通道二，连通通道三，稳流器二，利用废气涡轮增压；第二级增压系统包括增压器一，增压器二，稳流器一，连通通道一，利用增压器一增压器二机械运动增压；发动机本体包括汽缸一，汽缸二，曲轴；其中，稳流器一是一个一端开口的罐体，与连通通道一相连接，用于存放增压空气，蓄能，稳定气压；稳流器二是一个一端开口的罐体，与连通通道二相连接，可存放增压空气，蓄能，稳定气压。

第一级增压系统的压气机通过连通通道二与第二级增压系统的进气门三和进气门四连接；连通通道一包含五个接口，接口一连接汽缸一的进气门一，接口二连接汽缸二的进气门二，接口三连接增压器一的排气门三，接口四连接增压器二的排气门四，接口五连接稳流器一的通气口，五个接口之间相互连通；发动机本体的排气门一和排气门二通过连通通道三与第一级增压系统的涡轮连接。

改进的所述一种两级增压发动机有益效果是：1，压气机使空气压缩，使第二级增压系统在容积不变的前提下吸入了更高压力和密度的空气，从而产生更好的增压效果；2，第二级增压系统的存在，吸入了更多空气，同时也会排出更多废气，从而更强更好的驱动涡轮旋转，进而更有力的驱动压气机；所以，第一级废气涡轮增压系统与第二级增压系统相互促进，产生了正效果。

本发明中，根据发动机领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统。

附图说明

图1 一种双增压器双汽缸发动机示意图。

图2 一个工作循环示意图。

图3 过程一示意图。

图4 过程二示意图。

图5 过程三示意图。

图6 过程四示意图。

图7 一种两级增压发动机示意图。

图中，1 曲轴，2 稳流器一，3 连通通道一， 3.1接口一，3.2接口二，3.3接口三，3.4接口四，3.5接口五，4 气流方向, 5 涡轮，6 压气机，7 连通通道二，8 连通通道三，9稳流器二。

10 汽缸一，11 燃烧室一，12 活塞一，13 进气门一，14 排气门一，15 排气道一,16 曲柄臂一，17 火花塞一，18 燃料喷射器一 。

20 汽缸二，21 燃烧室二，22 活塞二，23 进气门二，24 排气门二，25 排气道二。

30 增压器一，31 压气室一，32 活塞三，33进气门三，34 排气门三，35 进气道三，36 曲柄臂三。

40 增压器二，41 压气室二，42 活塞四，43 进气门四，44 排气门四，45 进气道四。

具体实施方式

实施例一。

下面结合说明书附图1、附图2、附图3、附图4、附图5、附图6 对本发明作进一步描述。

本发明是这样实现的：如附图1，一种双增压器双汽缸发动机，是一种具有两个汽缸的四冲程内燃发动机，包括：两个相同的汽缸，即汽缸一（10）和汽缸二（20），两个相同的增压器，即增压器一（30），增压器二（40），稳流器一（2），连通通道一（3）。

所述汽缸一（10）与汽缸二（20）容积相等。

所述增压器一（30）包括一个圆筒形空室，即由压气室壁界定的压气室一（31），里面有一个由曲轴（1）驱动的可往复移动的活塞三（32）。所述增压器二（40）包括一个圆筒形空室，，即由压气室壁界定的压气室二（41），里面有一个由曲轴（1）驱动的可往复移动的活塞四（42）。

所述增压器一（30）与增压器二（40）容积相等；增压器一（30）的排气门三（34）是单向的，即空气只能从增压器一（30）内流向连通通道一（3）；增压器二（40）的排气门四（44）是单向的，即空气只能从增压器二（40）内流向连通通道一（3）。

所述稳流器一（2）是一个一端开口的罐体，用于存放增压空气，蓄能，稳定气压。

所述连通通道一（3）是空气移动通道，包含五个接口，接口一（3.1）连接汽缸一（10）的进气门一（14），接口二（3.2）连接汽缸二（20）的进气门二（24），接口三（3.3）连接增压器一（30）的排气门三（34），接口四（3.4）连接增压器二（40）的排气门四（44），接口五（3.5）连接稳流器一（2）的通气口，五个接口之间相互连通。

汽缸一（10）、汽缸二（20）、增压器一（30）、增压器二（40）共用同一根曲轴（1）；汽缸一（10）的曲柄臂一（16）的相位与汽缸二（20）的曲柄臂二的相位相差360度；增压器一（30）的曲柄臂三（36）的相位与增压器二（40）的曲柄臂四的相位相差180度。

增压器一（30）的曲柄臂三（36）的相位与汽缸一（10）的曲柄臂一（16）的相位相同或相差360度。因为汽缸一（10）一个工作循环是720度而增压器一（30）一个工作循环是360度，所以，它们之间会出现相位相同或者相差360度的情况。

增压器一（30）与增压器二（40）的容积之和等于汽缸一（10）容积的两倍。增压器要产生明显效果，必须有增压器提供的空气压力要明显大于自然进气的空气压力，在增压器转速一定的情况下，增压器的容积有一定要求，这里，优选增压器一（30）与增压器二（40）的容积之和等于汽缸一（10）容积的两倍。

所述一种双增压器双汽缸发动机进一步描述如下：见附图1。

增压器一（30）包括一个圆筒形空室，即由压气室壁界定的压气室一（31）。活塞三（32）可移动地放置在压气室一（31）中并通过曲柄臂三（36）连接至曲轴（1）。

增压器一（30）包括一个通过进气门驱动机构驱动的进气门三（33）和一个通过排气门驱动机构驱动的排气门三（34）。增压器一（30）的排气门三（34）是单向的，即空气只能从增压器一（30）内流向连通通道一（3）。在本例中，驱动机构可配置为凸轮驱动机构。可运转进气门三（33）的驱动机构以打开和关闭进气门三（33）以使空气从进气道三（35）进入压气室一（31）；类似地，可运转排气门三（34）驱动机构以打开和关闭排气门三（34）以将空气从压气室一（31）排入连通通道一（3）。通过这种方法，可通过进气道三（35）向压气室一（31）供应进气，并从压气室一（31）向连通通道一（3）压出空气。

可以理解，增压器二（40）包括与如上所述的增压器一（30）相同部件。因此，可通过进气道四（45）向压气室二（41）供气，并从压气室二（41）向连通通道一（3）压出空气。

连通通道一（3）接受来自增压器一（30）和增压器二（40）的压缩空气，将压缩空气暂时存放在稳流器一（2）中，并根据进气门一（13）、进气门二（24）的打开和关闭情况，适时将压缩空气分配给汽缸一（10）和汽缸二（20）。通过这种方法，连通通道一（3）和稳流器一（2）起到传输压缩空气的作用，起到稳定气压的作用。

汽缸一（10）包括由燃烧室壁界定的燃烧室一（11）。活塞一（12）可移动地放置在燃烧室一（11）中并通过曲柄臂一（16）连接至曲轴（1）。汽缸一（10）还包括火花塞一（17）,用于向燃烧室一（11）释放点火火花。燃烧室一（11）还包括燃料喷射器一（18），用于提供和喷射燃烧所需的燃料。

汽缸一（10）包括一个通过进气门驱动机构驱动的进气门一（13）和一个通过排气门驱动机构驱动的排气门一（14）。在本例中，驱动机构可配置为凸轮驱动机构。可运转进气门一（13）的驱动机构以打开和关闭进气门一（13）以使空气从连通通道一（3）进入燃烧室一（11）；类似地，可运转排气门一（14）的驱动机构以打开和关闭排气门一（14）以将燃烧产物从燃烧室一（11）排入排气道一（15）。通过这种方法，可通过连通通道一（3）向燃烧室一（11）供应进气，并从燃烧室一（11）向排气道一（15）排出燃烧产物。

可以理解，汽缸二（20）包括与如上所述的汽缸一（10）相同部件。因此，可通过连通通道一（3）向燃烧室二（21）供应进气，并从燃烧室二（21）向排气道二（25）排出燃烧产物。

本发明中，所述一种双增压器双汽缸发动机，一个工作循环包括四个连续的过程，具体如下：如附图2。

附图2是描述了所述一种双增压器双汽缸发动机的四个组件（汽缸一（10）、汽缸二（20）、增压器一（30）、增压器二（40））各自在一个工作循环的四个连续过程，四个连续过程的进一步说明如下。

过程一：如附图3。

汽缸一（10）处于进气行程，进气门一（13）打开，排气门一（14）关闭，活塞一（12）在曲轴（1）的带动下由上止点移至下止点；气流方向（4），空气从连通通道一（3）进入汽缸一（10）。（气流方向（4），指燃烧前的空气或者燃烧后的废气从一个部件流动到另一个部件，附图中用箭头表示，为了使附图简洁，只有部分注明了气流方向（4））。

汽缸二（20）处于做功行程，进气门二（23）关闭，排气门二（24）关闭，高温高压的燃气推动活塞二（22）从上止点移至下止点，并通过曲柄连杆机构对外输出机械能。

增压器一（30）处于进气行程，进气门三（33）打开，排气门三（34）关闭，活塞三（32）在曲轴（1）的带动下由上止点移至下止点，气流方向（4），空气从空气源例如周围环境通过进气道三（35）进入增压器一（30）。

增压器二（40）处于排气行程，进气门四（43）关闭，排气门四（44）打开，活塞四（42）在曲轴（1）的带动下由下止点移至上止点，气流方向（4），空气从增压器二（40）被压入连通通道一（3）。

过程二：如附图4。

汽缸一（10）处于压缩行程，进气门一（13）关闭，排气门一（14）关闭，活塞一（12）在曲轴（1）的带动下从下止点移至上止点。

汽缸二（20）处于排气行程，进气门二（23）关闭，排气门二（24）打开，活塞二（22）在曲轴（1）的带动下从下止点移至上止点；气流方向（4），燃烧后的废气在汽缸二（20）内外压差作用下向汽缸二（20）外排出，废气通过排气道二（25）进入周围环境。

增压器一（30）处于排气行程，进气门三（33）关闭，排气门三（34）打开，活塞三（32）在曲轴（1）的带动下由下止点移至上止点，气流方向（4），空气从增压器一（30）被压入连通通道一（3）。

增压器二（40）处于进气行程，进气门四（43）打开，排气门四（44）关闭，活塞四（42）在曲轴（1）的带动下由上止点移至下止点，气流方向（4），空气从空气源例如周围环境通过进气道四（45）进入增压器二（40）。

过程三：如附图5。

汽缸一（10）处于做功行程，进气门一（13）关闭，排气门一（14）关闭，高温高压的燃气推动活塞一（12）从上止点移至下止点，并通过曲柄连杆机构对外输出机械能。

汽缸二（20）处于进气行程，进气门二（23）打开，排气门二（24）关闭，活塞二（22）在曲轴（1）的带动下由上止点移至下止点；气流方向（4），空气从连通通道一（3）进入汽缸二（20）。

增压器一（30）处于进气行程，进气门三（33）打开，排气门三（34）关闭，活塞三（32）在曲轴（1）的带动下由上止点移至下止点，气流方向（4），空气从空气源例如周围环境通过进气道三（35）进入增压器一（30）。

增压器二（40）处于排气行程，进气门四（43）关闭，排气门四（44）打开，活塞四（42）在曲轴（1）的带动下由下止点移至上止点；气流方向（4），空气从增压器二（40）被压入连通通道一（3）。

过程四：如附图6。

汽缸一（10）处于排气行程，进气门一（13）关闭，排气门一（14）打开，活塞一（12）在曲轴（1）的带动下从下止点移至上止点；气流方向（4），燃烧后的废气在汽缸一（10）内外压差作用下向汽缸一（10）外排出，废气通过排气道一（15）进入周围环境。

汽缸二（20）处于压缩行程，进气门二（23）关闭，排气门二（24）关闭，活塞二（22）在曲轴（1）的带动下从下止点移至上止点。

增压器一（30）处于排气行程，进气门三（33）关闭，排气门三（34）打开，活塞三（32）在曲轴（1）的带动下由下止点移至上止点；气流方向（4），空气从增压器一（30）被压入连通通道一（3）。

增压器二（40）处于进气行程，进气门四（43）打开，排气门四（44）关闭，活塞四（42）在曲轴（1）的带动下由上止点移至下止点；气流方向（4），空气从空气源例如周围环境通过进气道四（45）进入增压器二（40）。

实施例二。

下面结合说明书附图1、附图7对本发明作进一步描述。

本发明是这样实现的：如附图7，一种两级增压发动机，包括第一级增压系统，第二级增压系统，发动机本体；第一级增压系统包括涡轮（5），压气机（6），连通通道二（7），连通通道三（8），稳流器二（9），利用废气涡轮增压；第二级增压系统包括增压器一（30），增压器二（40），稳流器一（2），连通通道一（3），利用增压器一（30）增压器二（40）机械运动增压；发动机本体包括汽缸一（10），汽缸二，曲轴（1）；其中，稳流器一（2）是一个一端开口的罐体，与连通通道一（3）相连接，用于存放增压空气，蓄能，稳定气压；稳流器二（9）是一个一端开口的罐体，与连通通道二（7）相连接，可存放增压空气，蓄能，稳定气压。

第一级增压系统的压气机（6）通过连通通道二（7）与第二级增压系统的进气门三（33）和进气门四（43）连接；连通通道一（3）包含五个接口，接口一（3.1）连接汽缸一（10）的进气门一（13），接口二（3.2）连接汽缸二的进气门二（23），接口三（3.3）连接增压器一（30）的排气门三（34），接口四（3.4）连接增压器二（40）的排气门四（44），接口五（3.5）连接稳流器一（2）的通气口，五个接口之间相互连通；发动机本体的排气门一（14）和排气门二（24）通过连通通道三（8）与第一级增压系统的涡轮（5）连接。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，但可以理解的是，本发明并不局限于所公开的实施方式和构件，相反，旨在涵盖包括在所附的权利要求书的主旨和范围之内的各种改型、特征结合、等效的装置以及等效的构件。此外，出现在附图中的各构件的特征的尺寸并不是限制性的，其中各构件的尺寸可以与描绘在附图中的构件的尺寸不同。因此，本发明用于覆盖对本发明的改型和变形，只要它们均在所附的权利要求书和它们的等效方案的范围之内即可。

Claims (5)

1.一种双增压器双汽缸发动机，包括：两个相同的汽缸，即汽缸一（10）和汽缸二（20），两个相同的增压器，即增压器一（30），增压器二（40），稳流器一（2），连通通道一（3）；其特征在于：

所述增压器一（30）包括一个圆筒形空室，即由压气室壁界定的压气室一（31），里面有一个由曲轴（1）驱动的可往复移动的活塞三（32）；所述增压器二（40）包括一个圆筒形空室，即由压气室壁界定的压气室二（41），里面有一个由曲轴（1）驱动的可往复移动的活塞四（42）；

增压器一（30）的排气门三（34）是单向的；增压器二（40）的排气门四（44）是单向的；

所述稳流器一（2）是一个一端开口的罐体，可存放增压空气，蓄能，稳定气压；

所述连通通道一（3）包含五个接口，接口一（3.1）连接汽缸一（10）的进气门一（14），接口二（3.2）连接汽缸二（20）的进气门二（24），接口三（3.3）连接增压器一（30）的排气门三（34），接口四（3.4）连接增压器二（40）的排气门四（44），接口五（3.5）连接稳流器一（2）的通气口，五个接口之间相互连通；

汽缸一（10）、汽缸二（20）、增压器一（30）、增压器二（40）共用同一根曲轴（1）；汽缸一（10）的曲柄臂一（16）的相位与汽缸二（20）的曲柄臂二的相位相差360度；增压器一（30）的曲柄臂三（36）的相位与增压器二（40）的曲柄臂四的相位相差180度。

2.根据权利要求1所述的一种双增压器双汽缸发动机，其特征在于：增压器一（30）的曲柄臂三（36）的相位与汽缸一（10）的曲柄臂一（16）的相位相同或相差360度。

3.根据权利要求1所述的一种双增压器双汽缸发动机，其特征在于：所述汽缸一（10）与汽缸二（20）容积相等。

4.根据权利要求1所述的一种双增压器双汽缸发动机，其特征在于：所述增压器一（30）与增压器二（40）容积相等。

5.根据权利要求1所述的一种双增压器双汽缸发动机，其特征在于：增压器一（30）与增压器二（40）的容积之和等于汽缸一（10）容积的两倍。