CN2525260Y - 一种能二次燃烧的内燃发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型结构往复内燃发动机。本实用新型发动机上设有的气缸其每两个气缸为一组，每组气缸中一个是燃烧排气气缸，另一个为进气压缩气缸，其中燃烧排气气缸和进气压缩气缸间设有通道，通道在燃烧排气气缸中设有进气门，通道在进气压缩气缸中设有过气门；其中进气压缩气缸仅完成进气压缩过程，而燃烧排气气缸完成燃烧排气过程。本实用新型能合理的利用废气，进行二次燃烧，提高了燃烧排气气缸的温度和压力，增强发动机爆发功率，降低油耗，降低对大气污染的排放，本实用新型可广泛地应用于汽车、拖拉机、火车、轮船等运输工具以及农业机械、工程机械等各个领域。

Description

一种能二次燃烧的内燃发动机

技术领域

本实用新型涉及一种新型结构往复内燃发动机。

背景技术

现代汽车已经全部使用内燃机、汽车内燃机是使燃料在气缸内进行燃烧，产生膨胀力、又将这种压力转变为旋转的机械力，通过传动机械驱动车辆行驶的动力装置。

以往的内燃机以工作循环分类，有二冲程和四冲程往复式活塞发动机两种。自由活塞发动机和转子发动机，以及其它类型的发动机。近年来也逐步得到应用。而二冲程和四冲程往复式活塞发动机几乎全部占据了内燃机领域，其中以四冲程的居多，这种内燃机被广泛地应用于汽车、拖拉机、火车、轮船等运输工具，以及农业、工程等机械中。但是这种内燃机，由于本身的结构形式所限，每一个工作循环的进气、压缩、燃烧、排气、四个过程在同一个气缸内进行，进气往往不够充分，导致燃烧不充分，并且所产生的热能和功率不能充分利用，一定的热能和燃烧不充分的气体被排放到大气中，并造成了对大气的污染、影响了其效率的进一步提高，往复式发动机及其它类型发动机的参考文献分别见《现代汽车大全》湖北科学技术出版社出版。

本实用新型的内容

本实用新型的目的在于提供一种新型结构的往复式内燃发动机，这种新型内燃发动机综合了原往复式内燃发动机的优点，并使得进气、压缩过程与燃烧、排气过程分开。分别在两个相同缸径、行程气缸或是不同的缸径、行程气缸内进行。这样<进气压缩气缸>保证了内燃机的充气量，并将充足的压缩气体、压缩进<燃烧排气气缸>。而<燃烧排气气缸>的任务，就是将上一次工作循环，保留下来的一定热能与<进气压缩气缸>压进的、新的压缩气体、形成可燃混合气体(注：这里所说的可燃混合气体是指温度和压力)，进行燃烧和膨胀作功。

本实用新型的目的焦点，就是要提高<进气压缩气缸>充足的进气量、提高<燃烧排气气缸>的可燃温度和压力，并将一定的热能进行二次燃烧，达到提高内燃机功率，降低油耗、降低对大气污染的排放。

实现这一目的具体方法是：在这种新型结构往复式内燃机中，并列着两个气缸可分为两种机型，前后机型、左右机型。

前后机型：又分为A、B两类型号，A类，两个相同缸径的气缸；B类，两个不相同缸径或行程的气缸。

左右机型：又分为A、B两类型号。A类，两个相同缸径的气缸。B类，两个不相同缸径和行程的气缸。

本实用新型一种能二次燃烧的内燃发动机，发动机上设有气缸，其特征在于每两个气缸为一组，每组气缸中一个是燃烧排气气缸，另一个为进气压缩气缸，其中燃烧排气气缸和进气压缩气缸间设有通道，通道在燃烧排气气缸中设有进气门，通道在进气压缩气缸中设有过气门。

本实用新型进一步特征在于每组气缸的缸径是相同的或是不相同的；气缸的行程是相同的或是不相同的；每组气缸中的两个气缸可以前后设置或左右设置，左右设置时分主轴和副轴；每组气缸中的每个气缸均设有活塞，活塞连接有连杆，每组气缸的两个连杆与一个共同的曲轴连接或分轴连接。

本实用新型一种能二次燃烧的内燃发动机的工作流程，由气缸完成进气、压缩、燃烧、排气四个过程，其特征在于每两个气缸为一组，每组气缸包括一个进气压缩气缸和一个燃烧排气气缸，其中进气压缩气缸仅完成进气压缩过程，而燃烧排气气缸完成燃烧排气过程，燃烧排气气缸可合理的保留一定废气、热能进行二次燃烧；燃烧排气气缸处于排气状态的同时，进气压缩气缸处于压缩状态；而燃烧排气气缸处于燃烧状态的同时，进气压缩气缸处于进气状态。

附图说明

图1是本实用新型前后机型，A类。

图2是本实用新型前后机型，B类。

图3是本实用新型左右机型，A类。

图4是本实用新型左右机型，B类。

图5至图7是本实用新型的工作流程图。

图1、2是本实用新型新型结构往复内燃机的侧视剖面图(前后机型：A类、B类)。

前后机型，A类

图中：1、<燃烧、排气活塞>的连杆     2、共用曲轴

    3、燃烧、排气活塞             4、设置在活塞上的燃烧室

    5、燃烧排气气缸               6、排气门

    7、连通两气缸的进气门         8、两气缸的通道

    9、进气门                     10、进气压缩气缸

    11、进气、压缩活塞            12、<进气、压缩活塞>的连杆

前后机型。B类

图中13、燃烧排气气缸

    14、两气缸之比：进气压缩气缸大于燃烧排气气缸。

    15、进气压缩气缸。

图3、4是本实用新型(左右机型：A类、B类)往复内燃机的前视剖面图。

左右机型，A类

图中：21、功率输出曲轴(主轴)    22、<燃烧、排气活塞>的连杆

      23、燃烧、排气活塞        24、燃烧排气气缸

      25、排气门                26、设置在缸盖上的燃烧室

      27、连通两气缸的进气门    28、两气缸的通道

      29、进气门                30、进气压缩气缸

      31、进气、压缩活缩        32、<进气、压缩活塞>的连杆

      33、进气、压缩曲轴(副轴)  34、连接两曲轴的齿轮

左右机型，B类

图中  35、燃烧排气气缸。

      36、两气缸之比：进气压缩气缸大于燃烧排气气缸。

        37、进气压缩气缸。38、行程延长的进气、压缩曲轴(副轴)。

本实用新型的具体实现方式

这种新型结构往复式内燃机中，发动机曲轴旋转一周、两个气缸同时完成进气、压缩、燃烧、排气过程，但一个气缸仅完成进气、压缩过程，燃烧与排气过程则在另一气缸内完成。每个气缸中有一个活塞，它在气缸内作往复运动(上、下和返回运动)，每个活塞用连杆与一个共同的曲轴相联接。

但在新型结构往复式内燃机中并列着的，两个气缸内的活塞，可共用一个轴也可分轴(图3、4就是分轴)和连杆相联接，几乎同时上、下，应注意的是<进气和压缩活塞>比<燃烧排气活塞>提前到达上止点。

新型结构往复式内燃机的工作循环原理。

柴油发动机，前后机型，A类

当<进气、压缩活塞>到达下止点(见图5)，设置在气缸盖上的<进气压缩气缸>的进气门关闭，此气缸已充满空气、并开始压缩空气。而<燃烧、排气活塞>在气缸内受上次工作循环爆发，作功推动活塞下行也将到达下止点，此时设置在气缸盖上的排气门打开，准备排气。

当<进气、压缩活塞>上行压缩空气到气缸的中部时(见图6)，<燃烧、排气活塞>上行排气也快到中部，此时气缸盖上的排气门关闭，而连通两气缸的进气门打开，这时设置在气缸盖上连通两气缸的通道开通，而<进气压缩气缸>里被压缩的空气，通过通道被压进<燃烧排气气缸>与正在<燃烧排气气缸>里剩余的正在燃烧的气体形成可燃混合气体，此时两气缸同时上行。

当<进气、压缩活塞>上行到达上止点(见图7)，将气缸里的空气全部通过通道压缩进<燃烧排气气缸>里的燃烧室，此时<燃烧、排气活塞>也上行快到上止点，并将自己气缸里不断形成的可燃混合气体也压缩进燃烧室，此时连通两气缸的进气门关闭，高压喷油嘴将柴油喷入气缸里的燃烧室，<燃烧排气气缸>开始爆发产生膨胀力推动活塞作功下行，而设置在气缸盖上的<进气压缩气缸>的进气门打开，<进气压缩活塞>开始吸气下行，并循环进行工作。

本实用新型所叙述的新型结构燃烧气体发生器，发动机的进气、压缩过程与燃烧、排气过程分缸，分轴进行。分缸、分轴工作的发动机输出功率性能与燃油经济性(降低一氧化碳、二氧化碳排放量)都能达到很好的效果。<进气压缩气缸>分缸工作以后，由于不受热膨胀影响，温度较低有利于发动机的充气。由于缸径和行程变大、延长，<进气压缩气缸>比<燃烧排气气缸>容积，可加大200％以上，这样<进气压缩气缸>就足以保证大量氧分子强行供给<燃烧排气气缸>使用。以上的工作条件可使发动机在高原缺氧的情况下正常工作。而燃料在得到充足氧分子的情况下燃烧所生成的一氧化碳，会大量减少，这样就解决了柴油发动机冒黑烟，减少对大气污染的排放。

<燃烧排气气缸>分缸工作以后，可合理保留一定废气热能，提高<燃烧排气气缸>的温度和压力，进行二次燃烧，这样不仅提高发动机各项经济性的效果，而且对环境保护是一项积极有效的方法。

这种新型结构的内燃发动机原理，对汽油发动机而言，由于<进气压缩气缸>容积变大，有利直喷式发动机，低排放，稀薄燃烧。而<燃烧排气气缸>将一定废气热能二次燃烧、二者结合在一起，为开发百公里耗油3升(3L/100KM)的汽车，提供了新的工作循环原理，本实用新型适用于柴油、汽油、煤油和液化气、天然气等各种燃料。

本实用新型所叙的新型结构往复内燃发动机与传统的往复式内燃发动机相比，具有以下优点：(一)发动机的进气、压缩过程与燃烧排气过程分缸进行，在设计制造时可根据需要对两气缸的缸径及行程进行合理的匹配。(二)<进气压缩气缸>的温度较低有利于发动机的充气。(三)<进气压缩气缸>的缸径可加大，行程可延长，从而保证了<进气压缩气缸>充足的进气量，可使发动机在高原缺氧的情况下正常工作。(四)合理的利用废气进行二次燃烧，提高了<燃烧排气气缸>的温度和压力，这样就很好的解决了柴油发动机，冒黑烟，温度较低燃烧不好的问题。从而增张了发动机爆发功率，降低油耗，降低对大气污染的排放。

本实用新型所提供的新型结构内燃发动机，可广泛应用于汽车、拖拉机、火车、轮船等运输工具及农业机械、工程机械等各个领域。

Claims (5)

1、一种能二次燃烧的内燃发动机，发动机上设有气缸，其特征在于每两个气缸为一组，每组气缸中一个是燃烧排气气缸，另一个为进气压缩气缸，其中燃烧排气气缸和进气压缩气缸间设有通道，通道在燃烧排气气缸中设有进气门，通道在进气压缩气缸中设有过气门。

2、根据权利要求1所述的能二次燃烧的内燃发动机，其特征在于每组气缸的缸径是相同的或是不相同的。

3、根据权利要求1或2所述的能二次燃烧的内燃发动机，其特征在于气缸的行程是相同的或是不相同的。

4、根据权利要求1或2所述的能二次燃烧的内燃发动机，其特征在于每组气缸中的两个气缸可以前后设置或左右设置，左右设置时分主轴和副轴。

5、根据权利要求1或2所述的能二次燃烧的内燃发动机，其特征在于每组气缸中的每个气缸均设有活塞，活塞连接有连杆，每组气缸的两个连杆与一个共同的曲轴连接或分轴连接。

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