[发明专利]组合气缸构成的发动机

说明书

技术领域

本发明提供一种往复活塞式发动机，属于发动机机械技术领域。

技术背景

往复活塞式发动机分为二冲程发动机和四冲程发动机，都是将燃料引进气缸内燃烧产生热能，利用压力使活塞在气缸里往复运动并通过连杆推动曲轴旋转而获得机械能，其一个工作循环包括进气、压缩、作功、排气四个过程。在活塞行程不变的条件下，发动机在进气过程中需要有较大的气缸内径和较低的气缸温度，以获得更多的新鲜空气或混合气体；而在作功过程中需要有较小的气缸内径和较高的气缸温度，以减缓缸内压力下降的速度和保持较理想的燃烧环境。由于现有的往复活塞式发动机完成一个工作循环都在同一个气缸中进行，显然不能同时满足作功过程和进气过程对气缸内径和气缸温度的不同要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有往复活塞式发动机的缺点，提供一种往复活塞式发动机，特别是一种组合气缸构成的发动机。

为达到发明目的，本发明采取以下技术方案：所说的组合气缸构成的发动机由压缩气缸和作功气缸组成，其特征在于：满足压缩比所需要的新鲜空气或混合气体由内径较大的压缩气缸提供，作功过程在内径较小且工作容积是燃烧室容积的2倍以下的作功气缸中进行；作功气缸的活塞的顶部为六边型或其他多边型凹坑，该活塞通过螺纹固定在活塞杆上；作功气缸进气门的气门杆上设置不少于两个密封环，该气门杆位于进气道的一段的直径比保持密封滑动在气门导管中的一段的直径小，气门导管通过外螺纹固定在缸体或气缸盖中；

当所说的压缩气缸为单作用压缩气缸时，其特征还在于：单作用压缩气缸连铸在曲轴箱上方，作功气缸连铸在单作用压缩气缸的顶部，作功气缸的活塞杆固定在单作用压缩气缸活塞的顶部，活塞杆的直径不小于作功气缸活塞的直径；单作用压缩气缸活塞通过连杆与曲轴活动连接，单作用压缩气缸的排气口和进气口设置在顶部；

当所说的压缩气缸为单作用压缩气缸且所说的发动机为四冲程发动机时，其特征还在于：所说的作功气缸有两个且轴向并列地排列，单作用压缩气缸有两条连杆和两个进气口及一个排气口，排气口通过连接管和三通接头与两个作功气缸的进气口相连接；

当所说的压缩气缸为单作用压缩气缸且所说的发动机为二冲程发动机时，其特征还在于：所说的作功气缸有一个，单作用压缩气缸有一条连杆和一个进气口及一个排气口，排气口通过连接管与作功气缸的进气口相连接；

当所说的压缩气缸为双作用压缩气缸时，其特征还在于：双作用压缩气缸和作功气缸V型排列并通过导板固定在曲轴箱上方，作功气缸的活塞杆固定在十字头上，十字头通过连杆和曲轴销活动连接；双作用压缩气缸上、下部各设置一个排气口和不少于一个进气口；

当所说的压缩气缸为双作用压缩气缸且所说的发动机为四冲程发动机时，其特征还在于：所说的作功气缸有四个，双作用压缩气缸与其中两个作功气缸共用一条曲轴销，另外两个作功气缸共用另外一条曲轴销，两条曲轴销的夹角是180度；同一条曲轴销对应的两个十字头轴向连铸在一起，并保持滑动在由导板构成的同一个导槽中；双作用压缩气缸下部排气口通过连接管和三通接头与和其共用同一条曲轴销的两个作功气缸的进气口相连接，双作用压缩气缸上部排气口通过连接管和三通接头与另外两个作功气缸的进气口相连接；

当所说的压缩气缸为双作用压缩气缸且所说的发动机为二冲程发动机时，其特征还在于：所说的作功气缸有两个，双作用压缩气缸与其中一个作功气缸共用一条曲轴销，该曲轴销与另外一个作功气缸对应的曲轴销的夹角是180度；双作用压缩气缸上部排气口通过连接管与和其共用同一条曲轴销的作功气缸的进气口相连接，双作用压缩气缸下部排气口通过连接管与另外一个作功气缸的进气口相连接。

需要说明的是：

所说的由单作用压缩气缸与作功气缸构成的发动机中，作功气缸的轴向中心线与曲轴的中心线处于同一垂直线，单作用压缩气缸的轴向中心线优选(但不限于)偏置于该垂直线；

所说的由双作用压缩气缸与作功气缸构成的发动机中，双作用压缩气缸的活塞杆优选(但不限于)向发动机内侧偏置；作功气缸与导板、作功气缸与双作用压缩气缸、双作用压缩气缸与导板、导板与曲轴箱之间可以连铸在一起，也可以焊接固定在一起；

所说的组合气缸构成的发动机中，作功气缸优选(但不限于)采用下置气门方式，作功气缸的进气门由曲轴驱动的机构控制，单作用压缩气缸的进气门由曲轴驱动的机构控制或由气压和复位弹簧控制；双作用压缩气缸的进气门由气压和复位弹簧控制；