[发明专利]一种平衡式增程器发动机

说明书

技术领域

本发明涉及发动机领域，特别涉及一种平衡式增程器发动机。

背景技术

随着能源与环境危机的不断加剧，节能减排已经被各国提到了更高的战略高度。作为能源消耗及污染排放大户的汽车行业，面临前所未有的挑战，为了实现可持续发展，未来汽车将逐渐向零排放的电动驱动方向发展。传统意义上的电动汽车是指全部或部分用电能驱动电动机作为动力的汽车，主要包括燃料电池电动汽车、混合动力电动汽车和纯电动汽车等几种类型。从目前的几种电动汽车类型来看，虽然纯电动汽车结构简单，无噪声无排放，具有相对良好的环境友好性能，但是，纯电动汽车受制于电池能量储存能力、充放电技术发展，使得汽车的续驶里程较短，同时，受限于充电基础设施的完善，限制了纯电动汽车的进一步发展。近年来，插电技术和增程器发动机的引入使纯电动汽车再次有了新的发展空间，增程器发动机是为了增加纯电动汽车行驶里程而加装在纯电动汽车上的一个附加储能部件，弥补了纯电动汽车续驶里程短的缺陷，同时与传统油-电混合动力汽车相比在经济性和排放性方面具有突出优势。增程器发动机在解决目前所面临汽车保有量剧增与能源环境危机矛盾的一种有效途径。

目前，增程器发动机绝大多数都是用传统的往复活塞式直列四冲程内燃机与发电机集成或改造而成，如莲花公司（Lotus）生产的增程器发动机是以直列3缸四冲程汽油机为基础，集成发电机研制的增程器发动机，马勒公司采用直列2缸四冲程汽油机与55kW永磁同步电机集成的增程器发动机。上述增程器发动机均采用传统车用发动机进行改造或集成，主要优点是实现方便，可借用现有的发动机或借用现有的发动机生产线可以完成小批量生产。

但是，上述方案的增程器由于所采用的是传统车用发动机作为增程器发动机，故此，发动机的设计性能指标和运行工况均适用于车辆的行驶工况，而增程器所用发动机只用来给发电机发电，进而为蓄电池充电，发动机只需要在某一个工况运行，而不需要在整个转速、负荷范围内工作，另一方面，由于增程器发动机是作为电动车辆的一个辅助动力系统附加到汽车上，要求该装置的体积小、重量轻、运行平稳、振动噪声小。而传统内燃机结构本身的特点带来的运转不平衡、振动噪声大等固有缺点，不能很好地满足增程器发动机的要求。

而另一类型的增程器发动机是以AVL公司为代表的转子式增程器发动机，采用转子发动机与发电机集成为一体，利用转子发动机平衡性好、振动噪声小等优点，但是，转子发动机的燃烧效率低、排放性能差是制约其进一步发展的关键所在。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、紧凑、平衡性好、功率密度高、热效率高的发动机。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种平衡式增程器发动机，其包括气缸4，顶面相对镜像布置于所述气缸4内的进气活塞14和排气活塞5，布置于所述气缸4中间位置上侧的喷油器18，与所述喷油器18同一圆周上垂直于所述喷油器18所在半径方向水平对称布置的两个火花塞，以及发电机11，其中，所述进气活塞14和排气活塞5分别通过各自的传动装置与所述发电机11相连。

作为一种优选方案，所述传动装置包括上连杆、摇臂、下连杆和曲轴，所述进气活塞14和排气活塞5分别通过活塞销与同侧的上连杆连接，所述上连杆的另一端通过销钉与同侧的摇臂上端连接，所述摇臂通过同侧的摇臂轴固定在机体的两侧，所述摇臂的下端通过销钉与同侧的下连杆的小头连接，所述下连杆的大头与曲轴连接，曲轴的输出端与所述发电机11连接。

作为一种优选方案，还包括扫气泵15和与气缸4上的进气道相连的进气管17，所述扫气泵15与所述进气管17相连。

作为一种优选方案，所述曲轴与所述发电机的转子直接连接。

作为一种优选方案，所述曲轴是错拐结构的。

作为一种优选方案，所述两个火花塞呈180度位置布置。

作为一种优选方案，所述喷油器安装于所述气缸体中部圆周方向。

本发明提供的平衡式增程器发动机，采用对置二冲程汽油机工作原理，结合汽油机缸内直喷技术、多点点火技术有效地避免了传统二冲程汽油机经济性差、排放性能差等缺点，有效利用对置二冲程发动机结构简单、紧凑、平衡性好、功率密度高、热效率高等优点，将其作为纯电动汽车的增程器具有非常明显的优势。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的平衡式增程器发动机的原理示意图；