CN111287835A - 一种机械增压式二冲程压燃发动机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机械增压式二冲程压燃发动机，包括传动曲轴、并列布置的至少一个做功气缸和至少一个增压气缸；做功气缸内设有做功活塞，增压气缸内设有增压活塞；本发明提供的机械增压式二冲程压燃发动机能够在增压气缸的强制扫气和增压作用下增加发动机进气容量提高压缩比，本发明结构合理实用，可进一步提高热效率，节约燃油，增大功率，促进发动机高效散热达到节能环保的目的；可应用于汽车、摩托车、增程式机动车、发电机组及其它需要燃油机械能转化的场所；具有较高的实用价值。
Description
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种机械增压式二冲程压燃发动机。
背景技术
随着现代社会的发展，人们对发动机的动力性和经济性要求越来越高。在理论上二冲程发动机的转化效能是四冲程发动机的两倍，二冲程发动机每一回转点火一次，而四冲程发动机每隔一次回转点火一次。这就赋予了二冲程发动机重要的动力基础。这些优点使二冲程发动机更加轻便，简易，制造成本低廉。二冲程发动机另外还有将双倍的动力装进同一空间内的潜力，因为每一回转它有双倍的动力冲程。轻便和双倍动力的结合使它与许多四冲程发动机相比具有惊人的“推重比”。
但由于传统二冲程发动机由于扫气过程不彻底且携带机油入气缸，导致燃烧不充分排放污染物比较高，并且散热效果较差，故没有被大规模采用。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种机械增压式二冲程压燃发动机，能够提高发动机热效率，节约燃油，增大功率，并促进发动机高效散热以达到节能环保的目的。
本发明所采用的技术方案是：一种机械增压式二冲程压燃发动机，包括传动曲轴、并列布置的至少一个做功气缸和至少一个增压气缸；所述做功气缸内设有做功活塞，所述增压气缸内设有增压活塞；所述做功气缸上设有做功进气口和做功排气口；所述增压气缸上设有增压进气口和增压排气口；所述增压排气口与做功进气口之间设有单向进气机构，使增压气缸内的空气能够从增压排气口经做功进气口单向进入做功气缸内；所述传动曲轴能够周向转动并与做功活塞和增压活塞串接相连，当所述做功活塞上行压缩气体时，所述增压活塞下行使增压气缸内部形成负压并使空气从增压进气口输入增压气缸；当所述做功活塞下行使做功气缸内气体从做功排气口排出时，所述增压气缸上行压缩气体使增压气缸内的压缩气体从增压排出口排出并经做功进气口输入做功气缸内。
本技术方案提供的机械增压式二冲程压燃发动机通过机械增压的方式增加发动机的进气容量并提高压缩比，使得发动机具有更高的燃烧压缩比；用于增加做功气缸内进气量的增压气缸与做功气缸并列布置，当传动曲轴转动时，做功气缸内的做功活塞和增压气缸内的增压活塞同时转动，在做功活塞上行压缩做功气缸时可使做功气缸内气体被压缩并与燃油形成尤其混合物，与此同时增压气缸下行使增压气缸内处于负压，使得外界气体经过增压进气口迅速排入增压气缸内；尤其混合物在受到压缩后可达到燃爆点进而对做功活塞做功使做功活塞下行，燃烧后的气体从做功排气口内排出，在此过程中，增压气缸可压缩增压气缸内的气体使其先后经过增压排气口和做功进气口输入增压气缸内，对增压气缸进行强制扫气并补充仍存有部分压力的新鲜空气；此外，增压气缸内经过增压的气体在进入做功缸的一瞬间，气体会迅速膨胀，按照气体膨胀降温原理，可给做功气缸散热，进而提高做工气缸的散热效率。
上述过程中在往复循环实现连续做功，在增压气缸的强制扫气和增压作用下增加发动机进气容量提高压缩比，故而进一步提高热效率，节约燃油，增大功率，解决了二冲程发动机机油入缸燃烧、散热及扫气效果差、燃油随排气口排出浪费等技术缺陷。
优选的，所述单向进气机构包括设于做功进气口内的进气阀，所述进气阀连接有弹性件，当所述做功气缸上行压缩气体时，所述进气阀在弹性件弹力作用下能够封闭做功进气口，当增压活塞上行压缩气体时，压缩气体压力能够克服弹性件弹力打开做功进气口输入做功气缸内。
优选的，所述做功气缸内设有向做功气缸内喷射燃油的电子燃油喷射器。
优选的，所述传动曲轴上分别设有与做功活塞和增压活塞连接的做功连接拐角和增压连接拐角，所述做功连接拐角和增压连接拐角以传动曲轴长向为对称轴镜像对称布置。
优选的，当所述做功气缸数量为单个时，所述传动曲轴的做功连接拐角或增压连接拐角上设有增加惯量的惯性摆锤。
优选的，所述做功活塞和增压活塞通过连杆与做功连接拐角和增压连接拐角传动连接。
优选的，所述做功进气口位于做功气缸对应做功活塞的上行止点上方。
优选的，所述做功排气口位于做功气缸对应做功活塞下行止点上方。
优选的，所述增压进气口位于增压气缸对应增压活塞下行止点上方。
优选的，所述增压排气口位于增压气缸对应增压活塞上行止点上方。
本发明的有益效果是：本发明提供的机械增压式二冲程压燃发动机能够在增压气缸的强制扫气和增压作用下增加发动机进气容量提高压缩比，本发明结构合理实用，进一步提高热效率，节约燃油，增大功率，促进发动机散热达到节能环保的目的；可广泛用于汽车、摩托车、增程式机动车、发电机组及其它需要燃油机械能转化的场所；具有较高的实用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明具体实施例一提供的机械增压式二冲程压燃发动机的运行示意图1
图2为本发明具体实施例一提供的机械增压式二冲程压燃发动机的运行示意图2。
附图标记：做功气缸100、做功活塞110、做功进气口120、做功排气口130、增压气缸200、增压活塞210、增压进气口220、增压排气口230、传动曲轴300、做功连接拐角310、增压连接拐角320、进气阀400、弹性件500、电子燃油喷射器600、惯性摆锤700、连杆800。
具体实施方式
这里，要说明的是，本发明涉及的功能、方法等仅仅是现有技术的常规适应性应用。因此，本发明对于现有技术的改进，实质在于硬件之间的连接关系，而非针对功能、方法本身，也即本发明虽然涉及一点功能、方法，但并不包含对功能、方法本身提出的改进。本发明对于功能、方法的描述，是为了更好的说明本发明，以便更好的理解本发明。
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
请参考图1和图2，本实施例提供的一种机械增压式二冲程压燃发动机通过机械增压的方式增加发动机的进气容量并提高压缩比，使得发动机具有更高的燃烧压缩比；具体包括传动曲轴300、并列布置的至少一个做功气缸100和至少一个增压气缸200；所述做功气缸100内设有做功活塞110，所述增压气缸200内设有增压活塞210；所述做功气缸100上设有做功进气口120和做功排气口130；所述增压气缸200上设有增压进气口220和增压排气口230；所述增压排气口230与做功进气口120之间设有单向进气机构，使增压气缸200内的空气能够从增压排气口230经做功进气口120单向进入做功气缸100内；所述传动曲轴300能够周向转动并与做功活塞110和增压活塞210串接相连，当所述做功活塞110上行压缩气体时，所述增压活塞210下行使增压气缸200内部形成负压并使空气从增压进气口220输入增压气缸200；当所述做功活塞110下行使做功气缸100内气体从做功排气口排出时，所述增压气缸200上行压缩气体使增压气缸200内的压缩气体从增压排出口排出并经做功进气口120输入做功气缸100内。用于增加做功气缸100内进气量的增压气缸200与做功气缸100并列布置，当传动曲轴300转动时，做功气缸100内的做功活塞110和增压气缸200内的增压活塞210同时转动，在做功活塞110上行压缩做功气缸100时可使做功气缸100内气体被压缩并与燃油形成尤其混合物，与此同时增压气缸200下行使增压气缸200内处于负压，使得外界气体经过增压进气口220迅速排入增压气缸200内；尤其混合物在受到压缩后可达到燃爆点进而对做功活塞110做功使做功活塞110下行，燃烧后的气体从做功排气口内排出，在此过程中，增压气缸200可压缩增压气缸200内的气体使其先后经过增压排气口230和做功进气口120输入增压气缸200内，对增压气缸200进行强制扫气并补充仍存有部分压力的新鲜空气。连续运行时构成增压气缸200吸气、增压气缸200压气、做功气缸做功、做功缸排气、增压气缸200气体进入做功缸强制扫气的流程往复循环，实现连续做功，在增压气缸200的强制扫气和增压作用下增加发动机进气容量提高压缩比，故而进一步提高热效率，节约燃油，增大功率，本实施例中传动曲轴300可通过电机或其它驱动机构触发其转动，进而触发增压气缸200和做功气缸100连续运行，此外，增压气缸200内经过增压的气体在进入做功气缸100的一瞬间，气体会迅速膨胀，按照气体膨胀降温原理，可给做功气缸100散热，进而提高做工气缸100的散热效率。
如图1和图2所示，本实施例中选用一个做功气缸100及两个增压气缸200，两个增压气缸200位于做功气缸100的两侧，两个增压气缸200同时向一个做功气缸100进行增压，提高空气的进气量，进而实现高效做功，在实际应用中可以根据需要设置不同的压气缸和做功缸缸径比例或数量，也可以多组做功气缸和增压气缸200并联使用。
如前所述，单向进气机构用于开闭增压排气口230与做功进气口120之间的气路，使得增压气缸200内的压缩气体能够进入做功气缸100内，本实施例中提供的单向进气机构包括设于做功进气口120内的进气阀400，所述进气阀400连接有弹性件500，当所述做功气缸100上行压缩气体时，所述进气阀400在弹性件500弹力作用下能够封闭做功进气口120，当增压活塞210上行压缩气体时，压缩气体压力能够克服弹性件500弹力打开做功进气口120输入做功气缸100内。当做功气缸100内空气压缩时，进气阀400能够实现常闭，当油气混合压缩气体燃烧排出做功气缸100后，增压气缸200内的气体可快速进入做功气缸100内实现增压和强制扫气。弹性件500可优先选用弹簧。
如图1和图2所示，为了使燃油进入做功气缸100内与空气混合，本实施例在做功气缸100内设有向做功气缸100内喷射燃油的电子燃油喷射器600。燃油喷射器能够在适当做功气缸100压缩气体的过程中将燃料以适当的量输送到正确的位置并与空气混合并在增压气缸200中燃烧。电子燃油喷射器600能够通过其他传感器和控制器对其喷油量进行精确控制。
如图1和图2所示，由于做功气缸100在上行压缩时，增压气缸200需要下行吸入外界气体，为实现同步运行，本实施例在所述传动曲轴300上分别设有与做功活塞110和增压活塞210连接的做功连接拐角310和增压连接拐角320，所述做功连接拐角310和增压连接拐角320以传动曲轴300长向为对称轴镜像对称布置。这样，做功连接拐角310和增压连接拐角320能够与做功活塞110和增压活塞210连接，实现同时驱动做功活塞110和增压活塞210不同的运行状态。此外，本实施例中做功活塞110和增压活塞210通过连杆800与做功连接拐角310和增压连接拐角320传动连接。
如图1和图2所示，当做功气缸100数量为单个时，发动机的运行连续性比较弱，因而当所述做功气缸100数量为单个时，所述传动曲轴300的做功连接拐角310或增压连接拐角320上设有增加惯量的惯性摆锤700。惯性摆锤700能够具有惯性，在惯性摆锤700作用下，传动曲轴300在惯性动能作用下继续旋转，推动做功气缸内的做功活塞110运行到上止点，并拉动增压气缸200的增压活塞210运行到下止点。能够提高单缸发动机运行平稳性和连续性。
如图1和图2所示，为了使增压气缸200内的空气能够在做功气缸100完成做功后立即对做功气缸100进行强制扫气和增压，本实施例中做功进气口120位于做功气缸100对应做功活塞110的上行止点上方并且所述做功排气口130位于做功气缸100对应做功活塞110下行止点上方。所述增压进气口220位于增压气缸200对应增压活塞210下行止点上方，所述增压排气口230位于增压气缸200对应增压活塞210上行止点上方。这样，当做功气缸100内的做功活塞110下行到做功排气口时，燃烧气体能够被排出，一次做功完成且做功气缸内的压力被释放，同时增压气缸200的空气被增压活塞210压到上止点从而推动单向进气机构进入做功气缸100内，而此时做功活塞110仍在做功排气口下方位置，该压缩空气对做功气缸100内进行强制扫气并补充仍存有部分压力的新鲜空气。
在本申请的描述中，需要理解的是，本申请中的术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、系统和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (10)
1.一种机械增压式二冲程压燃发动机，其特征在于：包括传动曲轴(300)、并列布置的至少一个做功气缸(100)和至少一个增压气缸(200)；所述做功气缸(100)内设有做功活塞(110)，所述增压气缸(200)内设有增压活塞(210)；
所述做功气缸(100)上设有做功进气口(120)和做功排气口(130)；所述增压气缸(200)上设有增压进气口(220)和增压排气口(230)；所述增压排气口(230)与做功进气口(120)之间设有单向进气机构，使增压气缸(200)内的空气能够从增压排气口(230)经做功进气口(120)单向进入做功气缸(100)内；
所述传动曲轴(300)能够周向转动并与做功活塞(110)和增压活塞(210)串接相连，当所述做功活塞(110)上行压缩气体时，所述增压活塞(210)下行使增压气缸(200)内部形成负压并使空气从增压进气口(220)输入增压气缸(200)；当所述做功活塞(110)下行使做功气缸(100)内气体从做功排气口(130)排出时，所述增压气缸(200)上行压缩气体使增压气缸(200)内的压缩气体从增压排出口排出并经做功进气口(120)输入做功气缸(100)内。
2.根据权利要求1所述的机械增压式二冲程压燃发动机，其特征在于：
所述单向进气机构包括设于做功进气口(120)内的进气阀(400)，所述进气阀(400)连接有弹性件(500)，当所述做功气缸(100)上行压缩气体时，所述进气阀(400)在弹性件(500)弹力作用下能够封闭做功进气口(120)，当增压活塞(210)上行压缩气体时，压缩气体压力能够克服弹性件(500)弹力打开做功进气口(120)输入做功气缸(100)内。
3.根据权利要求1所述的机械增压式二冲程压燃发动机，其特征在于：
所述做功气缸(100)内设有向做功气缸(100)内喷射燃油的电子燃油喷射器(600)。
4.根据权利要求1所述的机械增压式二冲程压燃发动机，其特征在于：
所述传动曲轴(300)上分别设有与做功活塞(110)和增压活塞(210)连接的做功连接拐角(310)和增压连接拐角(320)，所述做功连接拐角(310)和增压连接拐角(320)以传动曲轴(300)长向为对称轴镜像对称布置。
5.根据权利要求4所述的机械增压式二冲程压燃发动机，其特征在于：
当所述做功气缸(100)数量为单个时，所述传动曲轴(300)的做功连接拐角(310)或增压连接拐角(320)上设有增加惯量的惯性摆锤(700)。
6.根据权利要求4所述的机械增压式二冲程压燃发动机，其特征在于：
所述做功活塞(110)和增压活塞(210)通过连杆(800)与做功连接拐角(310)和增压连接拐角(320)传动连接。
7.根据权利要求1所述的机械增压式二冲程压燃发动机，其特征在于：所述做功进气口(120)位于做功气缸(100)对应做功活塞(110)的上行止点上方。
8.根据权利要求1所述的机械增压式二冲程压燃发动机，其特征在于：所述做功排气口(130)位于做功气缸(100)对应做功活塞(110)下行止点上方。
9.根据权利要求1所述的机械增压式二冲程压燃发动机，其特征在于：所述增压进气口(220)位于增压气缸(200)对应增压活塞(210)下行止点上方。
10.根据权利要求1所述的机械增压式二冲程压燃发动机，其特征在于：所述增压排气口(230)位于增压气缸(200)对应增压活塞(210)上行止点上方。
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010238532.4A Pending CN111287835A (zh) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | 一种机械增压式二冲程压燃发动机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111287835A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2667175Y (zh) * | 2003-12-19 | 2004-12-29 | 付宪生 | 具有换气室的二冲程汽油机 |
| CN101813023A (zh) * | 2010-04-16 | 2010-08-25 | 郑玉廷 | 汽柴两用增容节能发动机 |
| CN104791090A (zh) * | 2015-04-03 | 2015-07-22 | 龚福清 | 多缸二冲程发动机 |
| CN211692635U (zh) * | 2020-03-30 | 2020-10-16 | 王世峰 | 一种机械增压式二冲程压燃发动机 |
-
2020
- 2020-03-30 CN CN202010238532.4A patent/CN111287835A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2667175Y (zh) * | 2003-12-19 | 2004-12-29 | 付宪生 | 具有换气室的二冲程汽油机 |
| CN101813023A (zh) * | 2010-04-16 | 2010-08-25 | 郑玉廷 | 汽柴两用增容节能发动机 |
| CN104791090A (zh) * | 2015-04-03 | 2015-07-22 | 龚福清 | 多缸二冲程发动机 |
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