CN2343355Y - 单缸双活塞发动机 - Google Patents

Abstract

一种单缸双活塞发动机,包括有带两活塞的汽缸、活塞及曲轴之间的连杆机构、火花塞和进排气装置,其特征在于:进排气装置由一个定子和在该定子中的转子构成,定子上设置有与汽缸内相连通的进、排气口,转子中空有进、排气通道,转子转动异相控制进、排气通道与进、排气口之间的通断,转子通过传动机构与动力输出轴固连。本实用新型具有结构紧凑、制造方便和运行稳定等优点,提高了发动机的输出功率。

Description

单缸双活塞发动机

本实用新型涉及一种活塞式发动机，特别是一种具有强制点火的单缸双活塞发动机。

现有的活塞式发动机一般包括有汽缸、火花塞、活塞、连杆、曲轴及曲轴箱等几部分。由于这类发动机的汽缸内只有一个活塞，因此就有很大一部分的能量被浪费，被浪费的能量主要转化成热能和振动形式的机械能。在中国专利CN2236548Y中公开了一种“双向活塞式发动机”，由于它是一种单缸两冲程发动机，其动力输出设置在发动机的一侧，进排气装置经由多条通路设置在汽缸壁上，因此其结构不够紧凑，发动机运行稳定性差，并且能量损失太大。造成能量损失的主要原因是：在做功过程中，当两活塞向下止点移动时，还未到下止点，排气口提前打开，造成燃气泄漏，损失了能量；发动机在运行过程中，进、气口有同时打开的时刻，造成新鲜混合气体外泄，浪费了燃油，输出效率大为降低。

本实用新型的目的是提供一种结构紧凑、运行平稳的单缸双活塞发动机，它可以进一步利用能量资源，提高发动机的输出效率。

本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有带两活塞的汽缸、活塞及曲轴之间的连杆机构、火花塞和进排气装置，其特征在于：进排气装置由一个定子和在该定子中的转子构成，定子上设置有与汽缸内相连通的进、排气口，转子中空有进、排气通道，转子转动异相控制进、排气通道与进、排气口之间的通断，转子通过传动机构与动力输出轴固连。

本实用新型是在汽缸内设置了两活塞，活塞通过连杆与曲轴箱支撑的曲轴相接，曲轴通过齿轮与动力输出轴连接，火花塞设置在缸体的中部。活塞的移动，经连杆、曲轴及齿轮带动动力输出轴旋转，动力输出轴通过传动机构又带动进排气装置中的转子转动，当曲轴旋转一周时，转子只旋转半周。

为了解释上述的异相控制，现把转子转动的一圆周分成四等分，顺序称为第一、二、三和四等分圆周。所谓异相控制是指：当转子在第一等分圆周内转动时，进气通道与进气口相连通，排气通道与排气口关闭；当转子在第二、三等分圆周内转动时，进、排气通道与进、排气口均关闭；当转子在第四等分圆周内转动时，进气通道与进气口关闭，排气通道与排气口相连通。

本实用新型的工作过程包括进气、压缩、做功和排气等四个过程，它们是在活塞往复四个冲程内完成的。当两活塞由下止点至上止点移动时，转子在第一等分圆周内转动，进气通道能与进气口相连通，排气通道与排气口关闭，气缸内气压降低，混合新鲜可燃气体经进气通道和进气口进入气缸内；当两活塞由上止点至下止点移动时，转子在第二等分圆周内转动，进、排气通道与进、排气口均关闭，进入气缸内的可燃气体被压缩；直到两活塞都到下止点时，火花塞点燃混合可燃气体，气体爆破，体积迅速膨胀，推动活塞做功，使活塞由下止点移动到上止点，并将所获得的能量通过两曲轴传递给动力输出轴，这一过程中，转子在第三等分圆周内转动，进、排气通道与进、排气口之间仍然处于关闭状态；当活塞由下止点移动到上止点时，转子在第四等分圆周内转动，进气通道与进气口关闭，排气通道与排气口相连通，燃烧后的废气受到活塞的挤压而经排气通道排出，直至两活塞到达上止点，排气过程结束，接着进入下一个循环过程。

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点：

1．结构紧凑，制造方便；

2．以旋转方式异相控制进、排气通道与进、排气口之间的通断，使本实用新型具有很高的精确性；

3．双曲轴相对动力输出轴对称布置，加强了发动机运行稳定性；

4．采用双活塞对外做功，增大了发动机的输出功率，提高了发动机的输出效率。

本实用新型的附图说明如下：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中A-A剖视图。

图中：1．活塞；2．汽缸；3．曲轴；4．火花塞；5．进排气装置；6．定子；7．转子；8．进气口；9．排气口；10．进气通道；11．排气通道；12．动力输出轴；13．进气槽口；14．排气槽口；15．齿轮；16．转子齿轮；17．散热片；18．散热风扇；19．进气管；20．排气管。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，本实用新型包括有带两活塞1的汽缸2、活塞1及曲轴3之间的连杆机构、火花塞4和进排气装置5，其特征在于：结合图2可知，进排气装置5由一个定子6和在该定子6中的转子7构成，定子6上设置有与汽缸2内相连通的进气口8、排气口9，转子7中空有进气通道10、排气通道11，转子7转动异相控制进气通道10、排气通道11与进气口8、排气口9之间的通断，转子7通过传动机构与动力输出轴12固连。

本实用新型是在汽缸2内设置了两活塞1，活塞1通过连杆与曲轴箱支撑的曲轴3相接，曲轴3通过齿轮与动力输出轴12连接，火花塞4设置在缸体的中部。活塞1的移动，经连杆、曲轴3及齿轮带动动力输出轴12旋转，动力输出轴12通过传动机构又带动进排气装置5中的转子7转动，当曲轴3旋转一周时，转子7只旋转半周。

进气通道10在转子外表面开有的进气槽口13沿切向的尺寸与进气口8沿切向的尺寸之和小于或等于转子7的四分之一圆周长。排气通道11在转子7外表面开有的排气槽口14沿切向的尺寸与排气口9沿切向的尺寸之和小于或等于转子7的四分之一圆周长。

为了解释上述的异相控制，现把转子7转动的一圆周分成四等分，顺序称为第一、二、三和四等分圆周。所谓异相控制是指：当转子7在第一等分圆周内转动时，进气通道10与进气口8相连通，排气通道11与排气口9关闭；当转子7在第二、三等分圆周内转动时，进气通道10、排气通道11与进气口8、排气口9均关闭；当转子7在第四等分圆周内转动时，进气通道10与进气口8关闭，排气通道11与排气口9相连通。

本实用新型的工作过程包括进气、压缩、做功和排气等四个过程，它们是在活塞1往复四个冲程内完成的。当两活塞1由下止点至上止点移动时，转子7在第一等分圆周内转动，进气通道10能与进气口8相连通，排气通道11与排气口9关闭，汽缸2内气压降低，混合新鲜可燃气体经进气通道10和进气口8进入汽缸2内；当两活塞1由上止点至下止点移动时，转子7在第二等分圆周内转动，进气通道10、排气通道11与进气口8、排气口9均关闭，进入汽缸2内的可燃气体被压缩；直到两活塞1都到下止点时，火花塞4点燃混合可燃气体，气体爆破，体积迅速膨胀，推动活塞1做功，使活塞1由下止点移动到上止点，并将所获得的能量通过两曲轴3传递给动力输出轴12，这一过程中，转子7在第三等分圆周内转动，进气通道10、排气通道11与进气口8、排气口9之间仍然处于关闭状态；当活塞1由下止点移动到上止点时，转子7在第四等分圆周内转动，进气通道10与进气口8关闭，排气通道11与排气口9相连通，燃烧后的废气受到活塞1的挤压而经排气通道11排出，直至两活塞1到达上止点，排气过程结束，接着进入下一个循环过程。

所述的传动机构是由与动力输出轴12固连的齿轮15和与该齿轮15相啮合的转子齿轮16构成。

为了便于散去发动机产生的热量，在汽缸2的壳体上设置有散热片17；在动力输出轴12上设置有散热风扇18。

为了使气体不被泄漏与，进排气装置5相连接的进气管19、排气管20跟定子6和转子7呈气密封配合；定子6的内表面与转子7的外表面呈气密封配合。

Claims (8)

1．一种单缸双活塞发动机，包括有带两活塞(1)的汽缸(2)、活塞(1)及曲轴(3)之间的连杆机构、火花塞(4)和进排气装置(5)，其特征在于：进排气装置(5)由一个定子(6)和在该定子(6)中的转子(7)构成，定子(6)上设置有与汽缸(2)内相连通的进、排气口(8、9)，转子(7)中空有进、排气通道(10、11)，转子(7)转动异相控制进、排气通道(10、11)进、排气口(8、9)之间的通断，转子(7)通过传动机构与动力输出轴(12)固连。

2．如权利要求1所述的单缸双活塞发动机，其特征在于：进气通道(10)在转子(7)外表面开有的进气槽口(13)沿切向的尺寸与进气口(8)沿切向的尺寸之和小于或等于转子(7)的四分之一圆周长。

3．如权利要求1所述的单缸双活塞发动机，其特征在于：排气通道(11)在转子(7)外表面开有的排气槽口(14)沿切向的尺寸与排气口(9)沿切向的尺寸之和小于或等于转子(7)的四分之一圆周长。

4．如权利要求1所述的单缸双活塞发动机，其特征在于：所述的传动机构是由与动力输出轴(12)固连的齿轮(15)和与该齿轮(15)相啮合的转子齿轮(16)构成。

5．如权利要求1所述的单缸双活塞发动机，其特征在于：汽缸(2)的壳体上设置有散热片(17)。

6．如权利要求1所述的单缸双活塞发动机，其特征在于：动力输出轴(12)上设置有散热风扇(18)。

7．如权利要求1所述的单缸双活塞发动机，其特征在于：与进排气装置(5)相连接的进、排气管(19、20)跟定子(6)和转子(7)呈气密封配合。

8．如权利要求1所述的单缸双活塞发动机，其特征在于：定子(6)的内表面与转子(7)的外表面呈气密封配合。

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