雙缸二沖程環(huán)缸發(fā)動(dòng)的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種雙缸二沖程環(huán)缸發(fā)動(dòng)機(jī)，屬于發(fā)動(dòng)機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明包括：兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的內(nèi)腔制作成圓環(huán)形曲面的氣缸，氣缸的兩端留有活塞入口，兩個(gè)氣缸之間設(shè)置有中心軸，兩個(gè)雙頭活塞，雙頭活塞包括活塞臂，活塞臂的兩端固定有活塞頭，活塞臂鉸接在所述的中心軸上，氣缸內(nèi)兩個(gè)相對(duì)的活塞頭之間形成密封的燃燒室，還包括一個(gè)曲軸，活塞臂與曲軸的曲拐之間鉸接有連桿，曲軸、連桿、活塞臂與中心軸構(gòu)成使兩個(gè)雙頭活塞同步擺動(dòng)、且活塞頭在內(nèi)、外止點(diǎn)之間繞中心軸往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；本發(fā)明有效降低活塞與缸套的磨損和沖擊，大大提高陶瓷材料應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)上的可靠性，提高實(shí)際熱效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】雙缸二沖程環(huán)缸發(fā)動(dòng)機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種二沖程的環(huán)缸發(fā)動(dòng)機(jī)，屬于發(fā)動(dòng)機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]在發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域已知，奧托熱力循環(huán)包括兩個(gè)等容吸熱、放熱過(guò)程，兩個(gè)絕熱壓縮、膨脹過(guò)程，以壓縮比10為例，理論熱效率約60%。汽油機(jī)是近似遵循奧托循環(huán)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，實(shí)際熱效率約30% ;狄塞爾熱力循環(huán)包括一個(gè)等壓吸熱過(guò)程，一個(gè)等容放熱過(guò)程，兩個(gè)絕熱壓縮、膨脹過(guò)程，以壓縮比20為例，理論熱效率約58%。柴油機(jī)是近似遵循狄塞爾循環(huán)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，實(shí)際熱效率約35%。
[0003]由此可見(jiàn)，無(wú)論是汽油機(jī)還是柴油機(jī)，實(shí)際熱效率比理論熱效率都低很多，造成這種現(xiàn)象的主要原因之一是與高溫燃?xì)庵苯咏佑|的缸套、活塞等零部件是由絕熱效果較差的金屬材料制造，金屬材料持續(xù)可靠的工作需要依靠冷卻系統(tǒng)不斷的冷卻其從密閉燃燒室吸取的熱能。陶瓷材料是一種絕熱效果較好的材料，缸套、活塞等零部件與高溫燃?xì)庵苯咏佑|的部分如果使用陶瓷材料制造便可提高實(shí)際熱效率，但是因?yàn)樘沾刹牧系拇嘈远鴮?dǎo)致的低可靠性成為其應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)上的技術(shù)障礙。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提供一種環(huán)缸發(fā)動(dòng)機(jī)，有效降低活塞與缸套的磨損和沖擊，大大提高陶瓷材料應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)上的可靠性，提高實(shí)際熱效率。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種雙缸二沖程環(huán)缸發(fā)動(dòng)機(jī)，它包括:
兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的氣缸，氣缸的內(nèi)腔制作成圓環(huán)形曲面，所述圓環(huán)形曲面是指:平面內(nèi)一圓繞該平面內(nèi)一軸線旋轉(zhuǎn)所形成的空間曲面，平面內(nèi)的該圓叫做圓環(huán)形曲面的創(chuàng)成圓，軸線叫做創(chuàng)成軸線，創(chuàng)成圓圓心至創(chuàng)成軸線的垂直距離叫做創(chuàng)成半徑；氣缸的兩端留有活塞入口，
兩個(gè)氣缸之間設(shè)置有中心軸，中心軸的軸線與所述創(chuàng)成軸線重合；
兩個(gè)成對(duì)設(shè)置的與所述的氣缸配合的雙頭活塞，每個(gè)雙頭活塞包括活塞臂，活塞臂的兩端固定有活塞頭，活塞臂的中部伸出有鉸接端鉸接在所述的中心軸上，所述的活塞頭的夕卜側(cè)面制作成與氣缸的內(nèi)腔適配的圓環(huán)形曲面，該圓環(huán)形曲面與氣缸內(nèi)腔的圓環(huán)形曲面的創(chuàng)成軸線重合、創(chuàng)成半徑相等，活塞頭從每個(gè)氣缸的兩端伸入，氣缸內(nèi)兩個(gè)相對(duì)的活塞頭之間形成密封的燃燒室，所述的氣缸的內(nèi)腔和活塞頭的外側(cè)面之間留有既能保證活塞運(yùn)動(dòng)又能保證燃燒室密封的微小間隙，氣缸的排氣孔和進(jìn)氣孔成對(duì)布置在氣缸壁上，排氣孔和進(jìn)氣孔的位置在活塞外止點(diǎn)處的活塞頭內(nèi)端面與內(nèi)止點(diǎn)處的活塞頭外端面之間的范圍；
一個(gè)曲軸，所述的兩個(gè)雙頭活塞的活塞臂與曲軸的曲拐之間鉸接有連桿，曲軸、連桿、活塞臂與中心軸構(gòu)成使兩個(gè)雙頭活塞同步擺動(dòng)、且活塞頭在內(nèi)、外止點(diǎn)之間繞中心軸往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。
[0006]所述的活塞頭、氣缸與高溫燃?xì)庵苯咏佑|的部分采用陶瓷材料。
[0007]所述的雙頭活塞是無(wú)裙部活塞，即活塞導(dǎo)向端與活塞密封端分離，所述的活塞密封端即所述的圓環(huán)形曲面形狀的活塞頭，所述的活塞導(dǎo)向端用中心軸替代導(dǎo)向裙部。
[0008]所述的兩個(gè)雙頭活塞的活塞臂上各有兩個(gè)鉸接點(diǎn)，兩個(gè)鉸接點(diǎn)沿兩個(gè)活塞頭外端面之間的對(duì)稱面對(duì)稱設(shè)置，每個(gè)鉸接點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)或一對(duì)連桿連接至所述的曲軸上，每個(gè)連桿對(duì)應(yīng)一個(gè)曲拐，雙鉸接點(diǎn)及與其適配的連桿機(jī)構(gòu)作為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。
[0009]所述的兩個(gè)雙頭活塞分別是靠近所述的曲軸的雙頭活塞八和遠(yuǎn)離曲軸的雙頭活塞8，所述的兩個(gè)鉸接點(diǎn)在雙頭活塞八上為鉸點(diǎn)和鉸點(diǎn)0、在雙頭活塞8上為鉸點(diǎn)八和鉸點(diǎn)8，在鉸點(diǎn)八上有銷(xiāo)軸八，銷(xiāo)軸八的兩端通過(guò)一對(duì)連桿八鉸接在曲軸上，在鉸點(diǎn)8上有銷(xiāo)軸8，銷(xiāo)軸8的兩端通過(guò)一對(duì)連桿8鉸接在曲軸上，在鉸點(diǎn)上有銷(xiāo)軸0，銷(xiāo)軸的兩端通過(guò)一對(duì)連桿鉸接在曲軸上，在鉸點(diǎn)0上有銷(xiāo)軸0，銷(xiāo)軸0通過(guò)一個(gè)連桿0鉸接在曲軸上，銷(xiāo)軸八、銷(xiāo)軸8、銷(xiāo)軸和銷(xiāo)軸0的軸線均與中心軸平行，且銷(xiāo)軸八的長(zhǎng)度最長(zhǎng)、銷(xiāo)軸8短于銷(xiāo)軸八、銷(xiāo)軸短于銷(xiāo)軸8，銷(xiāo)軸0短于銷(xiāo)軸0，故在曲軸上兩個(gè)連桿八的曲拐處在最外端，連桿0的曲拐處在中間。
[0010]所述的氣缸的外部固定有導(dǎo)向塊，導(dǎo)向塊具有與雙頭活塞運(yùn)動(dòng)圓軌跡相適應(yīng)的內(nèi)圓弧面，所述的活塞臂上具有弧形導(dǎo)向塊，弧形導(dǎo)向塊的外側(cè)具有與導(dǎo)向塊的內(nèi)圓弧面相適配的外弧面。
[0011]所述的活塞臂為雙層板狀結(jié)構(gòu)，每層板狀結(jié)構(gòu)為扇形，扇形的窄端中部連接所述的較接端。
[0012]所述的兩個(gè)氣缸通過(guò)缸體連為一體，缸體的中部設(shè)有活塞鉸接腔和軸腔，所述的雙頭活塞的鉸接端置于所述的活塞鉸接腔內(nèi)，所述的中心軸同時(shí)穿過(guò)所述的軸腔和鉸接端。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明將受力作用點(diǎn)由高溫、高壓和高速的活塞與缸套往復(fù)作用區(qū)域轉(zhuǎn)移到其它低溫易潤(rùn)滑區(qū)域，實(shí)現(xiàn)活塞與氣缸之間除活塞環(huán)背壓以外無(wú)其它作用力存在，實(shí)現(xiàn)使用陶瓷材料制造的缸套、活塞等零部件只承受高溫燃?xì)獾膲毫d荷，實(shí)現(xiàn)在不增加陶瓷材料韌性和制造成本的前提下提高其可靠性及使用壽命，因此具有如下優(yōu)占.1.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明連桿與活塞直接連接，連桿的壓縮剛度相對(duì)于活塞臂的彎曲剛度大非常多，連桿與活塞臂共同承擔(dān)氣體壓力可有效保證活塞偏離運(yùn)動(dòng)軌跡小于0.1皿，因此本發(fā)明在實(shí)際中能真正有效降低活塞與缸套的摩擦和沖擊，活塞與缸套之間除活塞環(huán)背壓以外無(wú)其他作用力存在，與高溫燃?xì)庵苯咏佑|的缸套、活塞等零部件可以使用陶瓷材料制造，大幅度提高了熱效率。
[0014]2.降低了活塞與缸套之間摩擦損失，且整個(gè)機(jī)構(gòu)中所有的摩擦表面都處于低溫易潤(rùn)滑環(huán)境中，提高了機(jī)械效率。
[0015]3.陶瓷材料的應(yīng)用提升了氣缸內(nèi)燃燒溫度，爆發(fā)出更大的缸壓，提升了功率和扭矩。
[0016]4.活塞與缸套之間摩擦力僅由活塞環(huán)背壓決定，可大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)極限轉(zhuǎn)速。
[0017]5.旋轉(zhuǎn)形式的發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)于直線往復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)更能有效利用空間，體積相對(duì)較小。
[0018]6.相對(duì)于傳統(tǒng)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，本發(fā)明進(jìn)氣孔和排氣孔分別位于氣缸兩側(cè)，直流掃氣方式可最大限度的降低氣缸內(nèi)殘余廢氣量。
[0019]7、一個(gè)氣缸具有兩個(gè)對(duì)置活塞，兩個(gè)對(duì)置活塞同時(shí)做功，作用力相互抵消，整機(jī)平衡性好，振動(dòng)小。
[0020]8、一個(gè)氣缸具有兩個(gè)對(duì)置活塞，活塞線速度相對(duì)于傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞線速度減小一倍，可有效降低活塞與缸套的摩擦損失。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0022]圖1是本發(fā)明主視圖；
圖2是圖1的左視圖；
圖3是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理圖(上方的氣缸兩活塞頭處在外止點(diǎn)位置)；
圖4是圖2的八-八剖視圖(上方的氣缸兩活塞頭處在內(nèi)止點(diǎn)位置)；
圖5是圖1的俯視圖；
圖6是圖5去掉氣缸之后的視圖；
圖7是圖1的8-8剖視圖；
圖8是圖1的0(:剖視圖；
圖9是本發(fā)明另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10是發(fā)明氣缸和缸體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖11是圖10的左視圖；
圖12是本發(fā)明雙頭活塞結(jié)構(gòu)示意圖；
圖13是圖12的左視圖。
[0023]圖中，1、氣缸，2、排氣孔，3、雙頭活塞，33、雙頭活塞八，3以雙頭活塞8，4、曲軸，5、活塞臂，5-1、外弧面，6、活塞頭，6-1、外側(cè)面，6-2、活塞頭外纟而面，6-3、活塞頭內(nèi)纟而面，7、較接端，8、中心軸，9、進(jìn)氣孔，10、燃燒室，1匕、銷(xiāo)軸八，1訃、銷(xiāo)軸8，11。、銷(xiāo)軸0,11(1、銷(xiāo)軸0，12、連桿，123、連桿八，126、連桿8，12。、連桿0,12(1、連桿0，13、導(dǎo)向塊，14、缸體，14-1、活塞鉸接腔，14-2、軸腔。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0025]如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種雙缸二沖程環(huán)缸發(fā)動(dòng)機(jī)，它包括:
兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的氣缸1，氣缸1的內(nèi)腔制作成圓環(huán)形曲面，所述圓環(huán)形曲面是指:平面內(nèi)一圓繞該平面內(nèi)一軸線旋轉(zhuǎn)所形成的空間曲面，平面內(nèi)的該圓叫做圓環(huán)形曲面的創(chuàng)成圓，軸線叫做創(chuàng)成軸線，創(chuàng)成圓圓心至創(chuàng)成軸線的垂直距離叫做創(chuàng)成半徑；氣缸1的兩端留有活塞入口，
兩個(gè)氣缸1之間設(shè)置有中心軸8，中心軸的軸線與所述創(chuàng)成軸線重合；
兩個(gè)成對(duì)設(shè)置的與所述的氣缸1配合的雙頭活塞3，每個(gè)雙頭活塞包括活塞臂5，活塞臂的兩端固定有活塞頭6，活塞臂的中部伸出有鉸接端7鉸接在所述的中心軸8上，所述的活塞頭6的外側(cè)面6-1制作成與氣缸1的內(nèi)腔適配的圓環(huán)形曲面，該圓環(huán)形曲面與氣缸1內(nèi)腔的圓環(huán)形曲面的創(chuàng)成軸線重合、創(chuàng)成半徑相等，活塞頭6從每個(gè)氣缸的兩端伸入，氣缸內(nèi)兩個(gè)相對(duì)的活塞頭之間形成密封的燃燒室10，所述的氣缸1的內(nèi)腔和活塞頭6的外側(cè)面之間留有既能保證活塞運(yùn)動(dòng)又能保證燃燒室密封的微小間隙，連桿與活塞臂共同承擔(dān)氣體壓力可有效保證活塞偏離運(yùn)動(dòng)軌跡小于0.1mm,氣缸的排氣孔2和進(jìn)氣孔9成對(duì)布置在氣缸壁上，排氣孔和進(jìn)氣孔的位置在活塞外止點(diǎn)處的活塞頭內(nèi)端面6-3與內(nèi)止點(diǎn)處的活塞頭外端面6-2之間的范圍。
[0026]一個(gè)曲軸4，所述的兩個(gè)雙頭活塞3的活塞臂5與曲軸的曲拐之間鉸接有連桿12，曲軸、連桿、活塞臂與中心軸8構(gòu)成使兩個(gè)雙頭活塞同步擺動(dòng)、且活塞頭在內(nèi)、外止點(diǎn)之間繞中心軸往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；
所述的活塞頭6、氣缸I與高溫燃?xì)庵苯咏佑|的部分采用陶瓷材料。
[0027]所述的雙頭活塞是無(wú)裙部活塞，即活塞導(dǎo)向端與活塞密封端分離，所述的活塞密封端即所述的圓環(huán)形曲面形狀的活塞頭，所述的活塞導(dǎo)向端用中心軸8替代導(dǎo)向裙部。將受力作用點(diǎn)由高溫、高壓和高速的活塞與缸套往復(fù)作用區(qū)域轉(zhuǎn)移到其它低溫易潤(rùn)滑區(qū)域。其效果是:發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速4000r/min時(shí)，傳統(tǒng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)最大側(cè)向力3500N，活塞速度16m/s，活塞與缸套之間的磨損、密封、漏氣、機(jī)械噪聲等問(wèn)題隨之而來(lái)。而本發(fā)明的活塞擁有獨(dú)特設(shè)計(jì):導(dǎo)向與密封分離，導(dǎo)向端承受全部載荷且處于低溫易潤(rùn)滑區(qū)域，密封端無(wú)載荷且處于高溫區(qū)域，上述問(wèn)題可得到良好的解決。往復(fù)直列4缸1.8L最大輸出扭矩:175Nm@4000r/min，最大輸出功率:90KW@5500r/min，制約最大扭矩時(shí)刻4000r/min上升的主要因素之一是活塞與缸套的磨損，該時(shí)刻以后發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)主動(dòng)降低噴油量來(lái)減小磨損。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的活塞導(dǎo)向機(jī)構(gòu)處于低溫易潤(rùn)滑環(huán)境，該處轉(zhuǎn)動(dòng)副的壓力潤(rùn)滑方式已經(jīng)相當(dāng)成熟，磨損量很小，因此最大扭矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速時(shí)刻可以延伸至5500r/min左右。
[0028]所述的兩個(gè)雙頭活塞3的活塞臂5上各有兩個(gè)鉸接點(diǎn)，兩個(gè)鉸接點(diǎn)沿兩個(gè)活塞頭外端面之間的對(duì)稱面對(duì)稱設(shè)置，每個(gè)鉸接點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)或一對(duì)連桿連接至所述的曲軸上，每個(gè)連桿對(duì)應(yīng)一個(gè)曲拐，雙鉸接點(diǎn)及與其適配的連桿機(jī)構(gòu)作為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。
[0029]如圖1、圖4、圖6所示，所述的兩個(gè)雙頭活塞3分別是靠近所述的曲軸的雙頭活塞A3a和遠(yuǎn)離曲軸的雙頭活塞B3b，所述的兩個(gè)鉸接點(diǎn)在雙頭活塞A上為鉸點(diǎn)C和鉸點(diǎn)D、在雙頭活塞B上為鉸點(diǎn)A和鉸點(diǎn)B，在鉸點(diǎn)A上有銷(xiāo)軸Alla，銷(xiāo)軸A的兩端通過(guò)一對(duì)連桿A12a鉸接在曲軸上，在鉸點(diǎn)B上有銷(xiāo)軸Bllb，銷(xiāo)軸B的兩端通過(guò)一對(duì)連桿B12b鉸接在曲軸上，在鉸點(diǎn)C上有銷(xiāo)軸Cllc，銷(xiāo)軸C的兩端通過(guò)一對(duì)連桿C12c鉸接在曲軸上，在鉸點(diǎn)D上有銷(xiāo)軸Dlld,銷(xiāo)軸D通過(guò)一個(gè)連桿D12d鉸接在曲軸上，每對(duì)連桿均對(duì)稱布置在氣缸的兩側(cè)，銷(xiāo)軸A、銷(xiāo)軸B、銷(xiāo)軸C和銷(xiāo)軸D的軸線均與中心軸平行，且銷(xiāo)軸A的長(zhǎng)度最長(zhǎng)、銷(xiāo)軸B短于銷(xiāo)軸A、銷(xiāo)軸C短于銷(xiāo)軸B，銷(xiāo)軸D短于銷(xiāo)軸C，故在曲軸上兩個(gè)連桿A的曲拐處在最外端，連桿D的曲拐處在中間，這種設(shè)計(jì)能有效防止運(yùn)動(dòng)的干涉。
[0030]如圖9所示，所述的氣缸的外部固定有導(dǎo)向塊13，導(dǎo)向塊具有與雙頭活塞運(yùn)動(dòng)圓軌跡相適應(yīng)的內(nèi)圓弧面，所述的活塞臂5上具有弧形導(dǎo)向塊5-1，弧形導(dǎo)向塊5-1的外側(cè)具有與導(dǎo)向塊的內(nèi)圓弧面相適配的外弧面。此時(shí)每個(gè)活塞臂5上的鉸接點(diǎn)可以只有一個(gè)。
[0031]所述的活塞臂5為雙層板狀結(jié)構(gòu)，每層板狀結(jié)構(gòu)為扇形，扇形的窄端中部連接所述的鉸接端7?；钊?也可以采用其它形狀，最好是對(duì)稱形式，只要便于鉸接點(diǎn)的布置和不影響活塞運(yùn)動(dòng)即可。
[0032]所述的兩個(gè)氣缸I通過(guò)缸體14連為一體，缸體14的中部設(shè)有活塞鉸接腔14-1和軸腔14-2，所述的雙頭活塞的鉸接端7置于所述的活塞鉸接腔14-1內(nèi)，所述的中心軸8同時(shí)穿過(guò)所述的軸腔14-2和鉸接端7。
[0033]環(huán)缸二沖程工作原理:
本發(fā)明曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，連桿123和連桿12(3對(duì)應(yīng)的曲軸曲拐相差一相位角，該相位角確保同一氣缸內(nèi)兩個(gè)活塞頭相反運(yùn)動(dòng)；連桿126和連桿12(1對(duì)應(yīng)的曲軸曲拐相差一相位角，該相位角確保同一氣缸內(nèi)兩個(gè)活塞頭相反運(yùn)動(dòng)；曲軸旋轉(zhuǎn)一圈(360度)完成一個(gè)周期，完成氣體的壓縮與膨脹。吸氣口與排氣口分別布置在氣缸的側(cè)面，即兩側(cè)和\或外周面?zhèn)?，直流掃氣方式最大限度的降低氣缸?nèi)殘余廢氣量。當(dāng)其中一個(gè)外活塞處于外止點(diǎn)時(shí)刻，其所在氣缸的吸氣口與排氣口開(kāi)啟，瞬間完成換氣過(guò)程，同排量的二沖程功率可以做到四沖程功率的1.7倍左右。
【權(quán)利要求】
1.一種雙缸二沖程環(huán)缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:它包括: 兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的氣缸(1),氣缸(1)的內(nèi)腔制作成圓環(huán)形曲面，所述圓環(huán)形曲面是指:平面內(nèi)一圓繞該平面內(nèi)一軸線旋轉(zhuǎn)所形成的空間曲面，平面內(nèi)的該圓叫做圓環(huán)形曲面的創(chuàng)成圓，軸線叫做創(chuàng)成軸線，創(chuàng)成圓圓心至創(chuàng)成軸線的垂直距離叫做創(chuàng)成半徑；氣缸(1)的兩端留有活塞入口， 兩個(gè)氣缸(1)之間設(shè)置有中心軸(8),中心軸的軸線與所述創(chuàng)成軸線重合； 兩個(gè)成對(duì)設(shè)置的與所述的氣缸(1)配合的雙頭活塞(3),每個(gè)雙頭活塞包括活塞臂(5),活塞臂的兩端固定有活塞頭(6),活塞臂的中部伸出有鉸接端(7)鉸接在所述的中心軸(8)上，所述的活塞頭(6)的外側(cè)面(6-1)制作成與氣缸(1)的內(nèi)腔適配的圓環(huán)形曲面，該圓環(huán)形曲面與氣缸(1)內(nèi)腔的圓環(huán)形曲面的創(chuàng)成軸線重合、創(chuàng)成半徑相等，活塞頭(6)從每個(gè)氣缸的兩端伸入，氣缸內(nèi)兩個(gè)相對(duì)的活塞頭之間形成密封的燃燒室(10),所述的氣缸(1)的內(nèi)腔和活塞頭(6)的外側(cè)面之間留有既能保證活塞運(yùn)動(dòng)又能保證燃燒室密封的微小間隙，氣缸的排氣孔(2)和進(jìn)氣孔(9)成對(duì)布置在氣缸壁上，排氣孔和進(jìn)氣孔的位置在活塞外止點(diǎn)處的活塞頭內(nèi)端面(6-3)與內(nèi)止點(diǎn)處的活塞頭外端面(6-2)之間的范圍； 一個(gè)曲軸(4)，所述的兩個(gè)雙頭活塞(3)的活塞臂(5)與曲軸的曲拐之間鉸接有連桿(12),曲軸、連桿、活塞臂與中心軸(8)構(gòu)成使兩個(gè)雙頭活塞同步擺動(dòng)、且活塞頭在內(nèi)、外止點(diǎn)之間繞中心軸往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙缸二沖程環(huán)缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述的活塞頭“)、氣缸(1)與高溫燃?xì)庵苯咏佑|的部分采用陶瓷材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙缸二沖程環(huán)缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述的雙頭活塞(3)是無(wú)裙部活塞，即活塞導(dǎo)向端與活塞密封端分離，所述的活塞密封端即所述的圓環(huán)形曲面形狀的活塞頭，所述的活塞導(dǎo)向端用中心軸(8)替代導(dǎo)向裙部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的雙缸二沖程環(huán)缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述的兩個(gè)雙頭活塞(3)的活塞臂(5)上各有兩個(gè)鉸接點(diǎn)，兩個(gè)鉸接點(diǎn)沿兩個(gè)活塞頭外端面之間的對(duì)稱面對(duì)稱設(shè)置，每個(gè)鉸接點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)或一對(duì)連桿連接至所述的曲軸上，每個(gè)連桿對(duì)應(yīng)一個(gè)曲拐，雙鉸接點(diǎn)及與其適配的連桿機(jī)構(gòu)作為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙缸二沖程環(huán)缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述的兩個(gè)雙頭活塞(3)分別是靠近所述的曲軸的雙頭活塞八(30和遠(yuǎn)離曲軸的雙頭活塞8〔310，所述的兩個(gè)鉸接點(diǎn)在雙頭活塞八上為鉸點(diǎn)和鉸點(diǎn)0、在雙頭活塞8上為鉸點(diǎn)八和鉸點(diǎn)8，在鉸點(diǎn)八上有銷(xiāo)軸八(110，銷(xiāo)軸八的兩端通過(guò)一對(duì)連桿八(120鉸接在曲軸上，在鉸點(diǎn)8上有銷(xiāo)軸8(1110，銷(xiāo)軸8的兩端通過(guò)一對(duì)連桿8 (126)鉸接在曲軸上，在鉸點(diǎn)上有銷(xiāo)軸〔11(0，銷(xiāo)軸的兩端通過(guò)一對(duì)連桿(:(12(0鉸接在曲軸上，在鉸點(diǎn)0上有銷(xiāo)軸0〔11(0，銷(xiāo)軸0通過(guò)一個(gè)連桿0 (12(1)鉸接在曲軸上，銷(xiāo)軸八、銷(xiāo)軸8、銷(xiāo)軸和銷(xiāo)軸0的軸線均與中心軸平行，且銷(xiāo)軸八的長(zhǎng)度最長(zhǎng)、銷(xiāo)軸8短于銷(xiāo)軸八、銷(xiāo)軸 短于銷(xiāo)軸8，銷(xiāo)軸0短于銷(xiāo)軸 ?:，故在曲軸上兩個(gè)連桿八的曲拐處在最外端，連桿0的曲拐處在中間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙缸二沖程環(huán)缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述的氣缸的外部固定有導(dǎo)向塊(13),導(dǎo)向塊具有與雙頭活塞運(yùn)動(dòng)圓軌跡相適應(yīng)的內(nèi)圓弧面，所述的活塞臂(5 )上具有弧形導(dǎo)向塊(5-1)，弧形導(dǎo)向塊(5-1)的外側(cè)具有與導(dǎo)向塊的內(nèi)圓弧面相適配的外弧面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙缸二沖程環(huán)缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述的活塞臂(5)為雙層板狀結(jié)構(gòu)，每層板狀結(jié)構(gòu)為扇形，扇形的窄端中部連接所述的鉸接端(7)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙缸二沖程環(huán)缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述的兩個(gè)氣缸(I)通過(guò)缸體(14)連為一體，缸體(14)的中部設(shè)有活塞鉸接腔(14-1)和軸腔(14-2)，所述的雙頭活塞的鉸接端(7)置于所述的活塞鉸接腔(14-1)內(nèi)，所述的中心軸(8)同時(shí)穿過(guò)所述的軸腔(14-2)和鉸接端(7)。
【文檔編號(hào)】F02B55/08GK104481680SQ201410652220
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】王蓬波, 周建濤, 劉洋 申請(qǐng)人:王蓬波