專利名稱：汽柴兩用增容節(jié)能發(fā)動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及內(nèi)燃機(jī)技術(shù)，具體涉及一種氣缸配氣式的汽柴兩用增容節(jié)能二行 程發(fā)動機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的四行程發(fā)動機(jī)，已在汽車發(fā)動機(jī)等多種車輛上得到了廣泛應(yīng)用。其工作循 環(huán)都包含進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個行程，每個行程各占180°曲軸角。進(jìn)排氣機(jī)構(gòu)比較復(fù) 雜、笨重。二行程發(fā)動機(jī)在單位時間上的做功次數(shù)是四行程發(fā)動機(jī)的兩倍，且結(jié)構(gòu)簡單，使 用維修方便。其不足之處是沒有專門的進(jìn)氣、排氣行程，換氣過程時間短，是利用新氣掃除 廢氣，新氣損失多，廢氣不易排除干凈，進(jìn)氣不足?，F(xiàn)有的發(fā)動機(jī)分為汽油機(jī)和柴油機(jī)，汽油 機(jī)有“起動容易，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)迅速”的優(yōu)點(diǎn)，但有“功率和效率較低”的缺點(diǎn)，柴油機(jī)有“功率和 效率較高”的優(yōu)點(diǎn)，卻有“起動困難，轉(zhuǎn)速較小”的缺點(diǎn)，而在一種機(jī)型上發(fā)揮兩種機(jī)型的優(yōu) 點(diǎn)是不可能的。并且以上所述發(fā)動機(jī)燃燒室的體積受本缸進(jìn)氣本缸燃燒的限制，燃燒室體 積較小，功率不足。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，在于提供一種配氣設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，能集多缸氣體為一缸 的汽柴兩用增容節(jié)能發(fā)動機(jī)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下本實(shí)用新型汽柴兩用增容節(jié)能發(fā)動機(jī)，為二行程發(fā)動機(jī)，它包括做功缸、以及并行 排列的前配氣缸和后配氣缸，做功缸中有做功缸活塞；做功缸活塞連接做功缸曲軸，前配氣 缸中有前配氣缸活塞，吸入純凈空氣的后配氣缸中有后配氣缸活塞，在相連各配氣缸上部 的上止點(diǎn)下面有氣孔相通，后配氣缸的上部有進(jìn)氣主管，進(jìn)氣主管靠近前配氣缸的一側(cè)為 前配氣缸進(jìn)氣支管，另一側(cè)為后配氣缸進(jìn)氣支管；前配氣缸進(jìn)氣支管中設(shè)有化油器通向前 配氣缸的進(jìn)氣門，后配氣缸進(jìn)氣支管通向后配氣缸的進(jìn)氣門；做功缸的燃燒室進(jìn)氣門和配 氣缸的出氣口之間有氣道相通。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于燃燒室內(nèi)做功，燃燒室體積大，供氣充足。配氣缸的進(jìn)氣 方式和配氣缸壓入做功缸的氣體量，通過配氣缸氣道上閥門的移動，能適應(yīng)汽油燃料和柴 油燃料在不同的工作條件中轉(zhuǎn)換使用，并發(fā)揮這兩種燃料的優(yōu)點(diǎn)，是發(fā)動機(jī)具有“起動容 易，熱利用率高，燃油經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性強(qiáng)，功率變化范圍大，功率和效率比較高的氣缸配氣 式汽柴兩用二行程發(fā)動機(jī)。該發(fā)動機(jī)在配氣缸向做功缸進(jìn)氣設(shè)計和做功缸排氣設(shè)計上以及配氣缸和做功缸 相連曲軸轉(zhuǎn)角設(shè)計比較合理，該發(fā)動機(jī)的配氣缸活塞到上止點(diǎn)時，做功缸的活塞到它氣缸 中部，做功缸活塞上部的氣缸容積還比較大，使配氣缸能向做功缸內(nèi)壓入較多的氣體，這樣 做功缸燃燒室體積可比現(xiàn)在使用的相同發(fā)動機(jī)氣缸的燃燒室體積大三倍、四倍或更多倍。 該發(fā)動機(jī)的幾個配氣缸活塞把氣體全部壓入做功缸后，做功缸活塞開始單獨(dú)壓縮氣體至上止點(diǎn)，氣缸內(nèi)的氣體壓力對活塞向上移動產(chǎn)生的阻力作用在一個活塞上。而現(xiàn)在使用的多 缸發(fā)動機(jī)它的多個活塞分別把氣體壓至上止點(diǎn)，氣缸內(nèi)氣體對活塞向上移動產(chǎn)生的阻力作 用在多個活塞上。以上可以看出，該發(fā)動機(jī)比現(xiàn)在使用的發(fā)動設(shè)計更科學(xué)、完美。上?？萍?出版社-物理書中提到，當(dāng)氣缸活塞發(fā)動機(jī)的壓縮比為3 1時，它輸出的功率為2馬力， 當(dāng)它的壓縮比為10 1時，它可輸出40馬力的功率。它的壓縮比大了三倍多，而它的功率 增加了 20倍，其主要原因是提高了燃料在燃燒室燃燒、爆發(fā)產(chǎn)生的壓力和溫度。氣缸配氣 式增容二行程發(fā)動機(jī)燃燒室體積比現(xiàn)在使用的發(fā)動機(jī)燃燒室體積能大三倍、四倍或更多， 進(jìn)入的氣體量也相應(yīng)增加了三倍、四倍或更多。同樣的道理都是提高了燃料在燃燒室燃燒 爆發(fā)產(chǎn)生的壓力溫度，所以氣缸配氣式增容二行程發(fā)動機(jī)的功率比現(xiàn)在使用的發(fā)動機(jī)功率 能大很多倍。

圖1為本實(shí)用新型發(fā)動機(jī)以汽油作燃料時工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為發(fā)動機(jī)以柴油作燃料時工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、做功缸，2、前配氣缸，3、做功缸曲軸，4、前配氣缸曲軸，5、前配氣缸活塞， 6、側(cè)閥，7、后配氣缸進(jìn)氣支管，8、主進(jìn)氣管，9、中閥，10、化油器，11、前配氣缸進(jìn)氣支管，12、 做功缸進(jìn)氣門，13、噴油器，14、火花塞，15、排氣孔，16、做功缸活塞，17、氣孔，18、片式閥，
19、配氣缸出氣口，20、后配氣缸，21、后配氣缸活塞，22、后配氣缸曲軸，23、壓簧。
具體實(shí)施方式
參加圖1和圖2，本實(shí)用新型汽柴兩用增容節(jié)能發(fā)動機(jī)包括配氣機(jī)構(gòu)，潤滑、冷卻、 燃料供給、點(diǎn)火系統(tǒng)、機(jī)體和轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，為二行程發(fā)動機(jī)，它包括做功缸1、以及并行排列的 前配氣缸2和后配氣缸20，做功缸1中有做功缸活塞16，做功缸活塞16連接做功缸曲軸 3。把進(jìn)氣道設(shè)有化油器10的配氣缸稱前配氣缸2，把只吸入純凈空氣的配氣缸稱后配氣缸
20。后配氣缸20的上部有進(jìn)氣主管8，配氣缸進(jìn)氣主管8分前配氣缸進(jìn)氣支管11和后配氣 缸進(jìn)氣支管7，進(jìn)氣主管8靠近前配氣缸2的一側(cè)為前配氣缸進(jìn)氣支管11，另一側(cè)為后配氣 缸進(jìn)氣支管7 ；前配氣缸進(jìn)氣支管11設(shè)有化油器10，前配氣缸進(jìn)氣支管11通向前配氣缸2 的進(jìn)氣門，前配氣缸2中有前配氣缸活塞5。后配氣缸進(jìn)氣支管7通向后配氣缸20的進(jìn)氣 門。吸入純凈空氣的后配氣缸20中有后配氣缸活塞21，在相連各配氣缸上部的上止點(diǎn)下面 有缸間氣孔17相通。做功缸1的燃燒室進(jìn)氣門12和配氣缸的出氣口 19之間有氣道相通。 所述的前配氣缸2的數(shù)量為1-4個，所述后配氣缸20的數(shù)量與前配氣缸2數(shù)量相同，缸體大 小以及進(jìn)氣量相同；前配氣缸2的活塞5與后配氣缸20的活塞21在氣缸的同一高度位置。 所述做功缸曲軸3，較之與其相連的前配氣缸曲軸4、后配氣缸曲軸22落后90度轉(zhuǎn)角。也 就是當(dāng)前配氣缸活塞5與后配氣缸活塞21向上移動到它們氣缸的中間位置時，做功缸活塞 16向下移動到它氣缸的下止點(diǎn)位置，前配氣缸2與后配氣缸20的進(jìn)氣門上為真空壓力閥笛 簧的片式閥18，它在真空作用下打開及在鋼簧作用下關(guān)閉。在相連的配氣缸上部上止點(diǎn)下 面各缸之間有氣孔17相通，在前配氣缸2和后配氣缸20之間的相通氣孔17中設(shè)有一中閥 9，中閥9的移動能打開或關(guān)閉前配氣缸2和后配氣缸20之間的氣孔17 ；在后配氣缸20的 一側(cè)設(shè)有一側(cè)閥6，閥門6的移動能打開或關(guān)閉后配氣缸20通向進(jìn)氣支管7的氣道。做功缸1燃燒室的做功缸進(jìn)氣門12和配氣缸出氣口 19有氣道相通。做功缸1燃燒室的頂部設(shè) 有火花塞14和噴油器13 ；在做功缸1中部的下止點(diǎn)上面有可調(diào)排氣孔15。做功缸1的燃 燒室進(jìn)氣門12上設(shè)有氣門可調(diào)壓簧23，可以調(diào)節(jié)其強(qiáng)度，使配氣缸活塞21上移到它氣缸的 中間位置時，氣體開始頂開氣門進(jìn)入做功缸1內(nèi)，并可根據(jù)排氣孔15廢氣排出干凈成度進(jìn) 行調(diào)節(jié)氣門壓簧23，可改變進(jìn)氣門12的開啟時間，使廢氣排出干凈的同時，不讓有效氣體 排出。中閥9和側(cè)閥6可通過氣壓，油壓或電磁控制，也可用手板動來選擇燃料。能使用汽 油燃料和柴油燃料，這兩種燃料燃燒做功時的壓縮比不同，進(jìn)氣方式和點(diǎn)火方式也不同，根 據(jù)它們各燃料在做功時所需的要求和條件，在做功缸燃燒室上設(shè)有火花塞和噴油器，機(jī)體 上按裝有點(diǎn)火系統(tǒng)和噴油系統(tǒng)，以及汽、柴油兩個燃料儲存箱和兩套供油系統(tǒng)。在配氣缸的 氣道上設(shè)有二個閥門，閥門的移動能改變配氣缸壓入做功缸的氣體量。一般汽油發(fā)動機(jī)的 壓縮比為8-11，柴油發(fā)動機(jī)的壓縮比為16-22。這就需要?dú)飧着錃馐狡駜捎枚谐贪l(fā)動 機(jī)在使用柴油燃料時，做功缸的進(jìn)氣量比使用汽油燃料時做功缸的進(jìn)氣量多兩倍。該發(fā)動 機(jī)在使用汽油燃料時，只有前配氣缸向做功缸壓入汽油和空氣混合氣體，當(dāng)轉(zhuǎn)換成柴油燃 料后，前配氣缸和后配氣缸都向做功缸壓入純凈空氣，同時發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火方式相應(yīng)改變。本實(shí)用新型氣缸配氣式汽、柴油兩用增容發(fā)動機(jī)，在起動或小負(fù)荷工作時，選擇開 關(guān)在拉簧作用下位于汽油燃料的位置，工作時靠飛輪轉(zhuǎn)動離心作用位于柴油燃燒位置。閥 9關(guān)閉了前配氣缸2和后配氣缸20之間的通氣孔17。側(cè)閥6也打開了后配氣缸20通向前 配氣缸進(jìn)氣支管11的氣道。發(fā)動機(jī)配氣缸氣道上化油器10開始供油。當(dāng)配氣缸活塞向下 移動時，配氣缸上的進(jìn)氣門在真空作用下打開，前配氣缸2吸入的是經(jīng)設(shè)有化油器10的前 配氣缸進(jìn)氣支管11進(jìn)入的油氣混合氣，后配氣缸20吸入的是純凈空氣。當(dāng)配氣缸活塞移 動到下止點(diǎn)時，配氣缸上進(jìn)氣門在鋼簧作用下關(guān)閉，當(dāng)配氣缸活塞向上移動到它氣缸的上 止點(diǎn)與下止點(diǎn)中間位置時，做功缸活塞16向下移動到它的氣缸的下止點(diǎn)位置，這時做功缸 1燃燒室的做功缸進(jìn)氣門12在配氣缸氣體壓力作用下打開，做功缸活塞16繼續(xù)移動，前配 氣缸2吸入的混合氣在前配氣缸活塞5的推壓下進(jìn)入做功缸1，做功缸活塞16從下止點(diǎn)向 上移動，就會結(jié)合配氣缸壓入的氣體共同把廢氣從排氣孔15推出。后配氣缸20吸入的純 凈空氣通過側(cè)閥6打開氣道，流回后配氣缸進(jìn)氣支管7內(nèi)，當(dāng)配氣缸活塞向上移動至上止 點(diǎn)，前配氣缸2內(nèi)的混合氣全部壓入做功缸1內(nèi)，這時做功缸1的燃燒室的做功缸進(jìn)氣門12 關(guān)閉，做功缸活塞16已封住了排氣孔15，當(dāng)做功缸活塞16移動到上止點(diǎn)，配氣缸壓入做功 缸1的氣體量適合汽油燃料在燃燒室燃燒所需的最佳壓力和溫度。燃燒室燃料經(jīng)火花塞14 點(diǎn)燃產(chǎn)生爆發(fā)而做功，當(dāng)做功缸活塞16向下移動漏出排氣孔15后，高壓廢氣迅速從排氣孔 15排出，做功缸活塞16移至下止點(diǎn)時，廢氣基本排完，這時配氣缸又開始向做功缸1壓入氣 體。就這樣做功缸1和配氣缸活塞上下移動互相配合不停地循環(huán)工作。當(dāng)發(fā)動機(jī)的負(fù)荷增大到某一值時，選擇壓力閥門開關(guān)就會自動移至柴油燃料位 置，使中閥9打開了前配氣缸2和后配氣缸20之間的氣孔17，閥門B6關(guān)閉了后配氣缸20 通向后配氣缸進(jìn)氣支管7的氣道，這時前配氣缸2氣道上的化油器10停止供油，這樣前配 氣缸2和后配氣缸20吸入的都是純凈空氣，配氣缸活塞向上移動把氣體全部壓至做功缸1 燃燒室，當(dāng)做功缸活塞16移到上止點(diǎn)，燃燒室達(dá)到最佳的壓力和溫度，通過噴油燃燒爆發(fā) 而做功。該發(fā)動機(jī)使用柴油燃料和使用汽油燃料的工作情況基本相同，不同的是進(jìn)氣方式和進(jìn)氣量及點(diǎn)火方法。氣缸配氣式增容二行程發(fā)動機(jī)的類型按燃料分有三種類型一、氣缸配氣式增容汽油發(fā)動機(jī)二、氣缸配氣式增容柴油發(fā)動機(jī)三、氣缸配氣式汽、柴兩用增容發(fā)動機(jī)這三種發(fā)動機(jī)又有裝設(shè)節(jié)能裝置和不設(shè)節(jié)能裝置之分。一、氣缸配氣式增容汽油發(fā)動機(jī)又分為A、單配氣缸汽油發(fā)動機(jī)，B、多配氣缸汽油發(fā)動機(jī)單配氣缸汽油發(fā)動機(jī)又有單配氣缸單次進(jìn)氣燃燒做功和單配氣缸多次進(jìn)氣燃燒 做功的型式。a單缸指一個配氣缸單次進(jìn)氣發(fā)動機(jī)燃燒室體積受單缸進(jìn)氣量較少限制，體積較 小，沒有增容作用不利益于提高發(fā)動機(jī)功率和熱利用率。b單缸多次進(jìn)氣發(fā)動機(jī)的燃燒室體積大，它可比單缸單次進(jìn)氣發(fā)動機(jī)的燃燒室體 積大二倍、三倍或四倍，配氣缸需根據(jù)做功缸燃燒室體積相應(yīng)向做功缸進(jìn)氣二次、三次或四 次，在多次進(jìn)氣時，燃燒室上的火花塞應(yīng)停止工作，做功缸的排氣孔也需通過傳動軸上的凸 輪轉(zhuǎn)動，適時地控制排氣孔上氣閥的打開或關(guān)閉，已勉有效氣體跑出。單缸多次進(jìn)氣汽油發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，使用時間長，增加了燃燒室容積 容量，提高了發(fā)動機(jī)功率和效率，廣泛用于各種輕型動力機(jī)械上，如小型汽車、摩托車、電 動車、自行車助力，起動機(jī)或在用電不便的地方代替某些電動工具等。B、多缸配氣汽油發(fā)動機(jī)多缸配氣汽油發(fā)動機(jī)的配氣缸數(shù)量為2個時，若它的燃燒室體積應(yīng)二次進(jìn)氣才能 符合燃料燃燒做功的最佳條件時，需二次進(jìn)氣。當(dāng)該發(fā)動機(jī)的配氣缸數(shù)量為3個以上時，燃 燒室體積應(yīng)與配氣缸數(shù)量相適應(yīng)，為一次進(jìn)氣。多缸配氣汽油發(fā)動機(jī)用于各種輕型快速的各種動力機(jī)械上。二、氣缸配氣式增容柴油發(fā)動機(jī)氣缸配氣式柴油發(fā)動機(jī)的類型與汽油發(fā)動機(jī)類型基本一樣。不同的是柴油燃料燃 燒所需的配氣量比汽油燃料燃燒時的配氣量大兩倍，是通過噴油燃燒做功的，在起動時應(yīng) 有較強(qiáng)的起動力?？蛇m用一些笨重機(jī)械的動力。三、氣缸配氣式汽柴兩用增容發(fā)動機(jī)汽柴兩用發(fā)動機(jī)有汽油和柴油兩種燃料燃燒做功的共同優(yōu)點(diǎn)，有起動容易，熱利 用率較高。功率變化范圍大，功率和效率比較高的優(yōu)點(diǎn)。汽柴兩用增容發(fā)動機(jī)的配氣缸數(shù) 量少時，也可多次進(jìn)氣于適應(yīng)，燃燒室體積大時的要求。氣缸配氣式增容二行程發(fā)動機(jī)也適用于液化石油氣，液化天燃?xì)夂蛪嚎s天燃?xì)猓?以及已醇等多種燃料。
權(quán)利要求一種汽柴兩用增容節(jié)能發(fā)動機(jī)，為二行程發(fā)動機(jī)，其特征在于它包括做功缸(1)、以及并行排列的前配氣缸(2)和后配氣缸(20)；做功缸(1)中有做功缸活塞(16)，做功缸活塞(16)連接做功缸曲軸(3)；前配氣缸(2)中有前配氣缸活塞(5)，后配氣缸(20)中有后配氣缸活塞(21)；在相連各配氣缸上部的上止點(diǎn)下面有氣孔(17)相通；后配氣缸(20)的上部有進(jìn)氣主管(8)，進(jìn)氣主管(8)靠近前配氣缸(2)的一側(cè)為前配氣缸進(jìn)氣支管(11)，另一側(cè)為后配氣缸進(jìn)氣支管(7)；前配氣缸進(jìn)氣支管(11)中設(shè)有化油器(10)，前配氣缸進(jìn)氣支管(11)通向前配氣缸(2)的進(jìn)氣門，后配氣缸進(jìn)氣支管(7)通向后配氣缸(20)的進(jìn)氣門；做功缸(1)的燃燒室進(jìn)氣門(12)和配氣缸的出氣口(19)之間有氣道相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽柴兩用增容節(jié)能發(fā)動機(jī)，其特征在于所述的前配氣缸(2) 的數(shù)量為1-4個，所述后配氣缸(20)的數(shù)量與前配氣缸(2)數(shù)量相同，缸體大小以及進(jìn)氣 量相同；前配氣缸活塞(5)與后配氣缸活塞(21)在氣缸的同一高度位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽柴兩用增容節(jié)能發(fā)動機(jī)，其特征在于所述做功缸曲軸 (3)，較之與其相連的前配氣缸曲軸(4)及后配氣缸曲軸(22)落后90度轉(zhuǎn)角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽柴兩用增容節(jié)能發(fā)動機(jī)，其特征在于前配氣缸(2)與后 配氣缸(20)的進(jìn)氣門上為真空壓力的片式閥(18)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽柴兩用增容節(jié)能發(fā)動機(jī)，其特征在于在前配氣缸(2)和 后配氣缸(20)之間的相通氣孔中設(shè)有中閥(9)，中閥(9)的移動能打開或關(guān)閉前配氣缸 (2)和后配氣缸(20)之間的氣孔(17)；在后配氣缸(20)的一側(cè)設(shè)有側(cè)閥(6)，側(cè)閥(6)的 移動能打開或關(guān)閉后配氣缸(20)通向后配氣缸進(jìn)氣支管(7)的氣道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽柴兩用增容節(jié)能發(fā)動機(jī)，其特征在于做功缸(1)燃燒 室的頂部設(shè)有火花塞(14)和噴油器(13)；在做功缸(1)中部的下止點(diǎn)上面有可調(diào)排氣孔 (15)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽柴兩用增容節(jié)能發(fā)動機(jī)，其特征在于做功缸(1)的燃燒 室進(jìn)氣門(12)上設(shè)有壓簧(23)可以調(diào)節(jié)其強(qiáng)度。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種汽柴兩用增容節(jié)能發(fā)動機(jī)，為二行程發(fā)動機(jī)，它包括做功缸及并行排列的前、后配氣缸。做功缸中有做功缸活塞，活塞連接做功缸曲軸；前配氣缸中有前配氣缸活塞，后配氣缸中有后配氣缸活塞。相連各配氣缸上部的上止點(diǎn)下面有氣孔相通。后配氣缸上部有進(jìn)氣主管，進(jìn)氣主管靠近前配氣缸的一側(cè)為進(jìn)氣支管，其中有化油器，進(jìn)氣支管通向配氣缸的進(jìn)氣門。做功缸燃燒室進(jìn)氣門和配氣缸出氣口之間有氣道相通。本實(shí)用新型的配氣設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，能集多缸氣體為一缸燃燒室內(nèi)做功，燃燒室體積大，供氣充足。能適應(yīng)汽油燃料和柴油燃料在不同工作條件中轉(zhuǎn)換使用，發(fā)揮兩種燃料的優(yōu)點(diǎn)，起動容易，功率變化范圍大，熱利用率高，燃油經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性強(qiáng)。
文檔編號F02B29/02GK201635834SQ20102016032
公開日2010年11月17日 申請日期2010年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者鄭玉廷 申請人:鄭玉廷