[发明专利]单缸单点燃烧双向活塞发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种双向平衡转换与利用燃料所产生的能量的方法，具体的说是一种优化能量转化途径的方式，属于在密闭环境中进一步充分合理利用和分配能量的内燃机综合技术。 

背景技术

随着大型工程项目的增多和规模的扩大，工程机械有向大型化发展的趋势，与其配套的内燃机也在向系列化，提高单机功率、降低燃烧油耗率、减少排放及噪声污染的方面发展。 

由于内燃机的高速运转、载荷沉重且带有冲击性，机件磨损严重，通过本发明可在原有机件材料要求的基础上更加科学合理的提高内燃机的转速。 

发明内容

内燃机是利用密闭腔内燃料燃烧所产生的能量，再通过一系列传动最终将燃料的内能转化为人类所需要的动力。就目前所研发的各品牌内燃机均为采用“单缸单点燃烧单向活塞式内燃机”，也就是用燃料燃烧后向一个方向传递动力和能量，但是根据燃料内能释放的原理有：燃料燃烧所产生的能量是四面八方成球状向外释放能量的。为更加充分合理利用燃烧向四面八方所产生的能量，可研发一种“单缸单点燃烧双向活塞传递动力式内燃机”。 常见内燃机：设活塞质量，机体质量M，机体纵向振动速度V，燃烧时所产生的总能E，所产生的热能Q。 

根据动量守恒有：＝MV 

根据能量守恒有：E＝1/2+1/2M+Q(因为M较大，所以V趋近于0，即1/2M)即燃烧所产生的能量几乎完全转化为单活塞动能和热能。 

本发明单缸单点燃烧双向活塞传动式内燃机：设两活塞质量分别为、运动速度分别为、，机体质量为M，机体纵向振动速度V，燃烧所产生总能量E，所产生热能Q。 

根据动量守恒有：V＝0 

根据能量守恒有：E＝1/2+1/2+Q即燃烧所产生的能量完全转化为双活塞动能和热能。 

比较两种内燃机有：E＝1/2+1/2M+Q＝1/2+1/2+Q 

显然有以下几个优点： 

1、通过双向活塞传递动力，可减少各活塞运动时的速度，进而可降低活塞、连杆、曲轴等机件材料的力学性能要求。 

2、从原理上优化能量的传递途经，使得1/2M直接等于0。 

3、通双向活塞可减小内燃机缸体的振动，使内燃机运动更加平稳。 

附图说明

图1是单缸单点燃烧双向活塞发动机示意图，1和5为连杆，2和4为活塞，3为燃烧室。