新型單缸雙活塞對置式發動機的制作方法

專利名稱：新型單缸雙活塞對置式發動機的制作方法
技術領域：
本實用新型所涉及的是每缸雙活塞，水平放置一字型對置式內燃機，這種內燃機是以現普通使用的發動機的工作原理為基礎，以全新的結構型式設計出來的，對原一直延用的頂置氣門式發動機做了重大改進。這種新型內燃機具有輸出功率大，耗油量小、馬力大、運行平穩等特點。
現普便使用的汽車和摩托車上安裝的是頂置氣門式四行程發動機和曲軸箱換氣的二行程發動機，這種發動機雖然結構簡單安裝方便，但是發動機作功時經過吸氣、壓縮、作功、排氣四個過程，單氣缸內的一只活塞推動一根曲旋轉，產生動力。使用這種形式的發動機，活塞行程長，曲軸回轉直徑大，這種型式的發動機在運行中，起速慢、功率小、馬力不足、耗油多、運行不平穩，給使用者帶來諸多的不便和經濟上的浪費，比如說在超車時，使用這種發動機的汽車所用的時間長，導制交通事故的機會增多，這種因超車造成交通事故的現象非常普遍，所以，目前這種頂置氣門式發動機已不能滿足當今汽車的使用要求，其次，汽車在平原地區行駛，如果汽車的設計時速為每小時120公里，可是最高只能達到每小時100公里說明發動機的功率小，因此，這種型式的發動機沒能達到汽車最高時速所需用的功率。再者，汽車上坡時，必須換低檔，加大油門，這樣，發動機轉速很高，但是汽車的行駛速度慢，不但耗油量大，而且增加了汽車的行駛時間，為對使用者來說，即提高了費用，又降低了效率，對我國的石油資源也是一種浪費，所以改近這種型式的發動機勢在必行。
本實用新型的目的，是想提供一種新型每缸雙活塞水平放置一字型對置式發動機，這種型式的發動機體積不會增加，由于水平放置所以安裝更加方便，其具有良好的動力性能和經濟效益，以取代現普通頂置氣門式發動機，滿足整個社會對優越發動機的需求。
本實用新型是這樣實現的現普通四行程發動機的組成是由機體，曲柄連桿機構，配氣機構，潤滑系，燃料供給系，冷卻系，點火系等組成。
新型發動機的結構型式有很大改變，主要在以下幾個方面。
1、普通四行程發動機的機體包括一個氣缸體，一個氣缸蓋，一個曲軸箱和機油盤。
不同的是新型發動機是每個機體上有兩個曲軸箱，它沒有氣缸蓋，只是有兩個為配氣所設制的配氣側蓋。
2、曲柄桿機構包括每個機體上有一根曲軸每個氣缸內有一只活塞。
我所設計的發動機包括每個機體上有兩根曲軸，兩根曲軸相對的一端各裝有一只相同齒數并相吻合的定位齒輪，它的每個氣缸內有兩只活塞和兩個連桿。
3、配氣機構包括氣門、氣門彈簧、氣門挺桿、氣門推桿、搖臂軸、凸輪軸及凸輪正時齒輪等構成。
新型發動機由于不是頂置式氣缸蓋，它是把頂置式氣缸蓋的進氣和排氣門分別設計在氣缸兩側的活塞相對處。所以，它的配氣側蓋上各有一根凸輪軸和正時齒輪。
4、潤滑系包括，機油泵、機油集濾器、機油濾清器、限壓閥和氣缸體上的油道等。
所不同的是它有兩個機油泵，分別安裝在氣缸兩端的曲軸箱內，使用兩個曲軸箱內的機油潤滑。
5、燃料供給系包括燃油箱、燃油泵、化油器、濾清器、空氣濾清器、進排氣支管等。
新型發動機的燃料供給型式主要是用定量噴射式供油。
6、點火系包括分電器，點火線圈、火花塞等。
所不同的是它的火花塞安裝在兩活塞相對處的機體上。
目前，我們所使用的氣車和摩托車上安裝的是四行程和二行程發動機。活塞在氣缸內往復四個單程完成進氣、壓縮、作功、排氣四個過程叫做四行程發動機，活塞在氣缸內往復兩個單程完成進氣，壓縮作功、排氣四個過程的發動機叫做二行程發動機。
四行程發動機和二行程發動機作功時，氣缸內的活塞同樣有兩個止點，分別是上止點和下止點。
上止點是活塞離曲軸回轉中心最遠處。
下止點是活塞離曲軸回轉中心最近處。
二行程發動機和四行程發動機具備同樣的四個循環過程和工作原理，現用二行程發動機的工作原理說明和新型發動機的相同。
二行程單缸發動機的氣缸壁上有吸氣、進氣和排氣三個孔道，有一個曲軸箱和一根曲軸，氣缸內有一只活塞，并且有一個氣缸蓋。
我所設計的新型單缸二行程發動機，它的氣缸壁上有六個孔道，分別是兩個吸氣孔，兩個進氣孔和兩個排氣孔，它的氣缸相對應的兩端設有兩個相同的曲軸箱和兩根相同的曲軸，兩根曲軸相對應的一端，各裝有一只互相吻合的相同齒數的定位齒輪，使兩曲軸同時相對運轉。氣缸內同時裝有兩只活塞，并且氣缸內有兩只活塞相對作功的行程。火花塞在兩活塞壓縮至接近上止點時發生電火花，爆發的混合氣直接推動兩只活塞。
現普通二行程發動機氣缸壁上的三個孔可分別在一定時刻被活塞所封閉，吸氣孔與化油器相通，可燃混合氣可通過吸氣孔進入曲軸箱，又可再經過進氣孔進入氣缸內，而廢氣則經過排氣孔排出。
所不同的是新型發動機的六個孔道分別在一定的時刻被二只活塞封閉，它的二個吸氣孔與化油器相通，可燃混合氣從兩吸氣孔分別進入氣缸兩端的兩個曲軸箱，再經過兩進氣孔進入，同一個氣缸內，所產生的廢氣則分別由兩個排氣孔排出。
現普通發動機和新型發動機的二個工作行程。
第一行程。現普通發動機的活塞由下止點向上止點移動，先封閉了排氣孔和進氣孔，然后，壓縮已充入活塞上方氣缸內的可燃混和氣，當活塞讓出吸氣孔時，可燃混合氣由于活塞下方形式的真空度而被吸入曲軸箱內，待活塞移至上止點時，火花塞發生電火花，點燃被壓縮的可燃混合氣，發生爆發作功。
新型發動機的第一行程，兩活塞由下止點向上止點同時相對移動，先封閉兩排氣孔和兩進氣孔，然后，壓縮已充入兩活塞之間氣缸內的混合氣，同時，可燃混合氣，由于兩活塞下方形成的真空而被吸入兩曲軸箱，當兩只活塞行至接近上止點時，兩括塞相對處氣缸壁上的火花塞發生電火花，點燃被壓縮的可燃混合氣，爆發作功。
現普通二行程發動機的第二行程。活塞受到爆發燃氣壓力的推動，由上止點向下止點移動，通過連桿帶動曲軸作功，當活塞讓出排氣孔和進氣孔時，一方面氣缸的廢氣由于它本身的壓力較高而從排氣孔竄出，另一方面，曲軸箱內的混合氣受到活塞下方的壓力作用，而從進氣孔擠入氣缸內。同時，也起驅除殘余廢氣的作用。
所不同的是新型發動機的兩活塞受到爆發燃氣壓力的推動，由上止點向下止點移動時，由兩根連桿帶動兩根曲軸旋轉作功，燃后，由兩曲軸相對端的定位齒輪將兩曲軸的旋轉力連在一起，并使兩曲軸按同一角度繼續旋轉。到活塞讓出兩排氣孔和兩進氣孔時，氣缸內的廢氣就會從兩排氣排出，兩曲軸箱內的可燃混合氣則受到兩活塞下方的壓力作用，而由兩進氣孔進入氣缸內。也就完成了作功和換氣兩個過程。
現普通發動機是由爆發力推動一只活塞，由一只連桿帶動一根曲軸旋轉，新型發動機是利用爆發力推動兩只活塞，由二個連桿帶動兩根曲軸旋轉，再用兩個定位齒輪把兩由軸的旋轉力連在一起，成為發動機的總動力。
這種新型發動機優于現普通發動機有以下幾點第一點在和現普通發動機相比較，排氣量和氣缸直徑相同的情況下，新型發動機的兩活塞行程之和，等于現普通發動機活塞的行程。新型發動機每只活塞的行程等于現普通發動機活塞行程的一半，發動機作功時，如果活塞的運行速度不變，那么，新型發動機每作一次功需要的時間只是現普通發動機做一次功需用時間的二分之一，這樣，就加快了新型發動機的作功次數，等于增加了新型發動機的功率。
第二點現普通發動機每個氣缸內有一只活塞，而新型發動機每個氣缸內有兩只活塞，在氣缸直徑相同時，新型發動機活塞面積的總和等于現普通發動機活塞面積的二倍，發動機作功時，爆發力迅速推動兩只活塞，從而，增加了發動機的動力，使新型發動機比現普通發動機起速快。
第三點這種型式的發動機，活塞行程短，曲軸回轉直徑小，降低了活塞氣缸和曲軸等部件的摩損增加了發動機的使用時間。
第四點新型發動機的功率大，傳動和動力性強，摩損小，在單位時間里，新型發動機和現普通發動機轉速相同時，新型發動機比現普通發動機使用的燃料少，這種型式的發動機省油。
第五點現普通發動機作功時，發動機的曲軸會產生不平衡的振動，新型發動機作功時，它裝有兩根曲軸，并用定位齒輪相控制，使它們同時相對運轉，兩曲軸產生的振動力就會互相低消。使發動機運行平穩。
第六點現普通發動機作功時，氣缸內的直接受熱點有三個，一個是氣缸壁、一個是氣缸蓋、一個是活塞頂面，新型發動機沒有氣缸蓋，所以直接受熱點只有二個，一個是氣缸壁、一個是活塞，新型發動機減少了對外受熱點，降低了附加散熱器的散熱量。
這種新型發動機具有耗油量小馬力大、摩損小、起速快、功率大、運行平穩等特點，它打破了普通發動機每個氣缸內只有一只活塞的歷史，這種型式發動機的成功，將成為改進我國目前普遍使用的內燃機的前身，如果按本實用新型專利所涉及的內燃機制造的發動機將會是我國內燃機的一個新的變革，使我國的內燃機走在世界的前列，對所有使用內燃機的工農業有強大的推動作用。
以下、將結合附圖對本實用新型按安裝型式，做進一步的描述。


圖1是本實用新型的結構示意圖。
圖2是本實用新型的工作原理圖。
參照
圖1，本發動機有一個汽缸體(11)它的兩端裝有二個曲軸箱(7)，氣缸體(11)的外面在散熱片(14)，氣缸體(11)里面有兩只相同的活塞(10)和兩個相同的連桿(9)曲軸箱內裝有二根相同曲徑的曲軸(6)并與曲軸箱(7)之間用軸承(12)固定，兩曲軸(6)相對的一端裝有相同齒數的定位齒輪(5)兩只齒輪(5)與中間的一個定位齒輪(5)相吻合，以確定兩曲軸(6)能按同一角度，同時運轉，中間的定位齒輪(5)的輪軸作為發動機的動力輸出軸(4)，輸出軸(4)的一端安裝在氣缸體(11)上，另一端穿過齒輪殼(2)并且用軸承(3)固定、氣缸體(11)內的兩活塞(10)與兩連桿(9)之間用活塞肖(1)連接，連桿(9)與兩曲軸(6)之間用肖軸(8)連接，火花塞(13)設在氣缸體(11)上，兩活塞(10)的相對處。
兩曲軸(6)相對同運轉，由兩連桿(9)帶動兩活塞(10)壓縮兩活塞(10)之間的可燃混合氣，當兩活塞(10)接近上止總時，火花塞(13)發生電火花，點燃被壓縮的可燃混合氣，發生爆發，推動兩活塞(10)迅速向下止點運行，由兩連桿(9)推動兩曲軸(6)旋轉，這種轉動力由定位齒輪(5)帶動輸出軸(4)發生動力。
參照
圖1、圖2說明新型發動機的工作循環。
本發動機的氣缸體(11)上有兩個進氣孔(15)、兩個吸氣孔(16)和兩個排氣孔(17)，兩吸氣孔(16)與化油器相通，可燃混合氣從兩吸氣孔(16)分別進入氣缸體(11)兩端的兩個曲軸箱(7)再經過兩進氣孔(15)進入一個氣缸體(11)內。產生的廢氣分別由兩排氣孔(17)排出。
新型發動機的第一工作循環，結合圖2-a.b兩活塞(10)由下止點向上止點移動，先封閉兩排氣孔(17)和兩進氣孔(15)然后壓縮已充入兩活塞(10)之間氣缸體(11)內的可燃混合氣，同時可燃混合氣由于兩活塞(10)下方形成的真空度而從吸氣孔、(16)吸入兩曲軸箱(7)當兩只活塞(10)行至接近上止點時，兩活塞(10)相對處，氣缸體(11)壁上的火花塞(13)發生電火花，點燃被壓縮的可燃混合氣爆發作功。
新型發動機的第二行程，結合圖2-c.d兩活塞(10)受到爆發氣壓力的推動，由上止點移向下止點。由兩根連桿(9)推動兩根曲軸(6)旋轉作功，然后，由兩根曲軸(6)相對端的定位齒輪(5)將兩曲軸(6)的旋轉力連在一起，并使兩曲軸(6)按同一角度繼續旋轉，到活塞(10)讓出兩排氣孔(17)和兩進氣孔(15)時，氣缸體(11)內的廢氣，從兩排氣孔(17)排出，兩曲軸箱(7)內的可燃混合氣則受到兩活塞(10)下方的壓力作用，而由兩進氣孔(15)進入同一個氣缸體(11)內，從而完成了作功和換氣兩個行程。
權利要求1．一種新型發動機，由機體、曲柄桿機構、配氣機構、潤滑系、燃料供給系、冷卻系、點火系和定位齒輪組組成，其特征是發動機的每個氣缸內有兩只相同并相對的活塞，氣缸體兩端各有一個曲軸箱，里面各有一組分別軸連接的曲軸和連桿，兩連桿和活塞分別用活塞肖軸連接，兩根曲軸平行放置，對應在氣缸體一側的兩個曲軸軸頭上，分別裝有兩個相同齒數的定位齒輪，并按兩曲軸的對應角度嚙合在中間的定位齒輪上。
2．根據權利要求1所述的發動機，其特征是每個氣缸內有兩只活塞相對運行的行程，發動機的進氣和排氣設置在氣缸體的側面，火花塞設置在兩活塞相對最近處的氣缸體上。
專利摘要本實用新型所涉及的是一種新型發動機,這種新型發動機的特征是每缸雙活塞,水平放置、一字型對置式,這種發動機是以爆發氣推動兩只活塞,由兩根連桿推動兩根曲軸作功,然后,由曲軸相對端的定位齒輪帶動輸出軸,輸出動力。本實用新型發動機的輸出功率大、耗油量小、馬力大、運行平穩,具有很強的推廣價值。
文檔編號F02B75/00GK2339759SQ9621599
公開日1999年9月22日 申請日期1996年7月24日 優先權日1996年7月24日
發明者董振寶 申請人:董振寶