[发明专利]一种水平对置气缸发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车发动机，尤其是一种水平对置气缸结构的内燃发动机，属于燃烧发动机技术领域。

背景技术

传统车载发动机一般为四冲程内燃机，采用直列或V型气缸布置形式，从其结构特征分析，一是其曲轴和凸轮轴较长，转动惯量大，转速受限制，功率难以提高；二是各缸的非对称结构，使其自平衡性较差，需要配装平衡轴来削弱机体的震动；三是传统车载发动机做功由曲柄连杆机构输出，动力输出的平顺性差。另外，传统车载发动机燃料燃烧后三分之二的能量被冷却机构及高温排放气体带走，热效率较低。传统车载发动机还存在体积大，重心高的弊病，既不利于整车的稳定性，也使得车体造型难以与空气动力学特性匹配。

一种公开号为201236744的中国专利公开了“一种二冲程水平对置双轴发动机”，其整体为方形，气缸体与曲轴箱铸为一体；两组水平对置在气缸中的陶瓷活塞与气缸壁无接触的直线往复运动经环形滑动曲柄有效转变为曲轴的旋转运动，并经设于曲轴末端的链带齿轮传动机构集中统一向外输出动力；各缸气缸套上下侧设有若干新型减磨进排气门；两旋转排气阀及同轴串联、同步运行的排气增压器设于气缸体中部下侧；采用电控缸内直喷燃油系统提供燃料。在该技术方案基础上，一种公开号为102619621A、名称为“对二冲程水平对置双轴发动机的改进”的中国专利又对其曲柄连杆机构进行了改进，利用旋转排气阀对排气门的封闭作用和活塞与气缸壁无直接接触运行的特点，取消失去封闭气口和气缸导向功能的裙部，采用空芯园形连杆、带上位标记的浅星云燃烧室、在活塞内腔设支撑筋；将使活塞连杆组质量减轻三分之一、抗疲劳磨损和拉压应力性能提高、缸壁与活塞环磨损更小；同时，利用取消裙部腾出的行程，对相关部件改进，将在工作容积相同情况下减少发动机宽度和质量。上述技术方案虽然在一定程度上缓解了传统发动机在布置及提高热效率、降低排放方面存在的问题；但其结构复杂、零部件数量多、制造及运行成本高，另外，它也不能从根本上解决动力输出平顺性的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种能改善发动机动力输出的平顺性、降低发动机重心、充分利用散失的热能、提高车辆经济性能的水平对置气缸发动机。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种水平对置气缸发动机，所述发动机为二冲程内燃机，其特别之处在于：它设有水平对置的两个气缸和液压动力输出系统，所述水平对置的两个气缸中的活塞通过连接轴连为一体，所述液压动力输出系统包括液压缸和液压管路，所述液压缸的伸缩臂与连接轴固定装配。

上述水平对置气缸发动机，在每一气缸的顶部设置四个进气门，所述进气门通过刚性连接件控制其开闭状态，所述刚性连接件与设置在连接轴上的配气接触块匹配。

上述水平对置气缸发动机，在每一气缸的侧壁上设置一组排气门，所述排气门与进气门均通过活塞的往复运动控制其开闭状态。

上述水平对置气缸发动机，在每一气缸的外侧均设有冷却腔，所述冷却腔与液压管路连通。

上述水平对置气缸发动机，它还设有尾气热交换器，所述尾气热交换器内部设有尾气流通管路和液压工质流通管路，其尾气流通管路两端分别与气缸的排气管路及增压器的进气管路连通，其液压工质流通管路与液压管路连通。

上述水平对置气缸发动机，它还设有液压驱动机，所述液压驱动机为液体驱动泵结构，通过液体压力驱动其内部叶轮旋转，带动其输出轴输出动力，所述输出轴与车辆变速装置连接。

上述水平对置气缸发动机，它还设有散热器和储液罐，所述散热器安装在液压管路中，布置在液压驱动机的后面，所述储液罐并联在液压管路中。

本发明采用水平对置气缸结构，由液压动力输出系统取带了传统发动机的曲柄连杆机构和曲轴组件，活塞做功产生的动力通过液压输出，使动力传递更加平顺，同时也降低发动机的重心，便于发动机的布置。本发明配气机构由气缸活塞的往复运动来控制，取消了传统发动机的凸轮轴组件，降低了发动机的制造及运行成本。本发明的液压动力传递工质在循环过程中通过冷却腔吸收缸盖散发的热量，为缸盖降温；通过热交换器吸收发动机尾气热量，将这两部分的热量利用后，使受热后的液体体积膨胀、压力升高、流速加快，与活塞做功输出的动力整合后，进一步提高了发动机的热效率。 

据分析，传统发动机所消耗的能量三分之一用来做功，三分之一被冷却水带走，三分之一被高温排气带走，所以效率有30%左右，对于提高发动机热效率来说，只从传统结构入手，提高燃烧效率及减小机械损失，已经收效甚微了，但是本发明将发动机缸盖散热和尾气散热的能量回馈做功，可以进一步提高发动机的效率。