[发明专利]对缸两冲程内燃发动机

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种新型对缸两冲程内燃发动机，将做功气缸与压气气缸同轴对置，做功活塞与压气活塞由双面齿条活塞连杆直接相连，将传统四冲程内燃发动机的吸气、压缩、做功、排气四个冲程简化为做功与压缩为一个行程，排气与吸气为一个行程，每个做功循环共两个行程，并且取消了传统发动机的曲轴曲柄装置，用双面齿条活塞连杆的双面齿条分别与一级驱动齿轮齿合，并且通过两个中间联接齿轮并联，齿轮组再通过单向轴承推动一轴对外做功，大大提高了发动机的扭矩传输效率，使得该发动机具有划时代的意义。

技术背景

传统四冲程内燃发动机的吸气、压缩、做功、排气四个冲程，并且四个冲程只有一个做功冲程，效率偏低，而且发动机活塞连杆作用于发动机曲轴曲柄并由其传递出动力，但是由于曲轴曲柄是做圆周运动，这就使得内燃机在燃烧做功时气缸内的压力曲线与曲柄的力矩曲线难以更好地重合，使得发动机的效率难以达到更高。

发明内容

本发明就是提供一种新型对缸两冲程内燃发动机，将做功气缸与压气气缸同轴对置，做功活塞与压气活塞由双面齿条活塞连杆直接相连，将传统四冲程内燃发动机的吸气、压缩、做功、排气四个冲程简化为做功与压缩为一个行程，排气与吸气为一个行程，每个做功循环共两个行程，并且取消了传统发动机的曲轴曲柄装置，用双面齿条活塞连杆的双面齿条分别与一级驱动齿轮齿合，并且通过两个中间联接齿轮并联，齿轮组再通过单向轴承推动一轴对外做功，大大提高了发动机的扭矩传输效率。

本发明的技术解决方案是：

将发动机做功气缸与压气气缸同轴对置，做功活塞与压气活塞由双面齿条活塞连杆直接相连，做功与压缩为一个行程，排气与吸气为一个行程，每个做功循环共两个行程，压气气缸的缸径大于做功气缸的缸径，以达到缸内增压及冗余，做功气缸通过做功活塞、双面齿条活塞连杆分别与一级驱动齿轮齿合，并且通过两个中间联接齿轮并联，以避免双面齿条连杆受力不均，一级齿轮组再通过单向轴承推动一轴对外做功，在做功气缸与压气气缸之间设置有高压空气储气罐，并且该罐体上设置有安全阀，做功气缸通过做功活塞、双面齿条活塞连杆直接推动压气活塞进行压气增压并将高压空气储存在高压空气储气罐内，高压空气储气罐内的高压空气经过配气机构间接充入做功气缸燃烧做功，双面齿条活塞连杆上设有直线电机驱动做功活塞与压气活塞进行排气、吸气行程，并且在启动发动机时进行吸气、压缩空气行程，做功气缸的进、排气门由电磁驱动，驱动信号由双面齿条活塞连杆上的位置传感器及控制电路控制，内燃做功气缸上设有两个缸内直喷直喷高压喷油嘴及火花塞。

本发明的有益效果是，取消了传统发动机的曲轴曲柄装置，用双面齿条活塞连杆的双面齿条分别与一级驱动齿轮齿合，并且通过两个中间联接齿轮并联，齿轮组再通过单向轴承推动一轴对外做功，大大提高了发动机的扭矩传输效率，也使得发动机活塞与气缸的偏磨成为历史，更使得该发动机动力输出效率大大提高具有划时代的意义。

附图说明

图1是本发明的燃烧做功结束时的基本结构示意图。

图2是本发明的排气结束时的基本结构示意图。

图3是本发明的进气结束时的基本结构示意图。

图4是本发明的燃烧做功结束时的基本结构示意图。

图1、2、3、4中：1、高压空气储气罐，2、做功气缸，3、压气气缸，4、驱动直线电机，5、双面齿条活塞连杆，6、7、一级驱动齿轮，8、9、单向驱动轴承，10、11、中间联接齿轮，12、做功活塞，13、压气活塞，14、进气电磁阀，15、进气门，16、排气电磁阀，17、火花塞，18、缸内直喷高压喷油嘴，19、排气门，20、压气缸进气门及弹簧，21、压气缸排气门弹簧，22、压气缸排气门，23、24、活塞连杆位置传感器，25、安全阀，26、一轴

具体实施方式

如图1、2、3、4将发动机做功气缸与压气气缸同轴对置安装，压气气缸3的缸径大于做功气缸2的缸径，以达到缸内空气增压及冗余，做功气缸通过做功活塞12、双面齿条活塞连杆5分别与一级驱动齿轮6、7齿合，并且通过两个中间联接齿轮10、11并联，以避免双面齿条连杆5受力不均，一级齿轮组再通过单向轴承推动8、9一轴26对外做功，在做功气缸与压气气缸之间设置有高压空气储气罐1，并且该罐体上设置有安全阀25，做功气缸2通过做功活塞13、双面齿条活塞连杆5直接推动压气活塞13进行压气增压并将高压空气储存在高压空气储气罐1内，高压空气储气罐1内的高压空气经过配气机构间接充入做功气缸燃烧做功，双面齿条活塞连杆5上设有驱动直线电机4做功活塞12与压气活塞进行排气、吸气行程，在停机时做功压气活塞连杆组处于做功气缸燃烧室体积最小端，并且由驱动直线电机4锁止，在启动发动机时由驱动直线电机4往复运动进行吸气、压缩空气行程，给高压空气储气罐1储压，做功气缸2的进、排气门由电磁驱动，驱动信号由双面齿条活塞连杆上的位置传感器23、24及控制电路控制，内燃做功气缸上设有两个缸内直喷高压喷油嘴18及火花塞17，发动机做功气缸点火前，进气电磁阀14打开进气门15，高压空气立即充进做功气缸2的燃烧室，之后进气门15关闭，燃料通过缸内直喷高压喷油嘴18喷入做功气缸2的燃烧室，之后火花塞17点火，做功气缸2内的混合气体被点燃燃烧，产生的高压气体推动做功活塞12、双面齿条活塞连杆5、压气活塞3组做直线运动，双面齿条活塞连杆5通过相齿合的一级齿轮6、7再通过单向轴/8、9推动一轴26对外做功，同时压气活塞13压缩压气气缸3内的空气，通过压气缸排气门22将高压空气压入高压空气储气罐1，做功活塞12、双面齿条活塞连杆5、压气活塞3组到达压气行程顶端及做功行程的末端后，再由驱动直线电机4反向驱动做功活塞12、双面齿条活塞连杆5、压气活塞3组排出做功气缸2内的废气，接近排气顶端时进气门15打开，由高压空气储气罐1中的高压空气扫除做功气缸内的剩余废气，之后做功活塞12、双面齿条活塞连杆5、压气活塞3组到达并处于做功气缸燃烧室体积最小端，准备下一个做功循环开始，在做功行程中，可以由两个缸内直喷高压喷油嘴18中的一个先喷入少许汽油预燃，再由两个缸内直喷高压喷油嘴18中的另一个先喷入柴油燃烧做功，可以使得本发明使用双燃料燃烧做功，进一步提高该发动机的使用范围及效率。