[发明专利]对置活塞两冲程内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机，尤其涉及一种对置活塞两冲程内燃机。 

背景技术

在传统的对置活塞发动机中，将两个曲轴布置在气缸的两旁，两个曲轴的旋转轴心线在一个平面内并且这个平面与气缸轴心线垂直。活塞和曲轴由连杆连接，这些连杆由活塞处伸出沿着气缸侧面连到对应的曲轴，连杆与气缸轴心成锐角。在这种布置中，连杆主要承受拉伸应力，这将消除作用在曲轴上的脉动力，在相同的拉伸应力和压缩应力条件下，连杆承受拉伸应力要比承受压缩应力时所要求的结构尺寸小，从而连杆结构的重量可以减少。连接连杆的活塞销被安装在活塞裙外侧的销座上。发动机中，每一个活塞都与两根曲轴连接，可以形成扭力平衡。这种平衡，曲轴之间距离较近，并减小了传动链的长度，具良好的扭转稳定性。为了保证发动机的动态平衡，每一个活塞通过一组连杆连接到一个曲轴上，同时，这个活塞通过另一组连杆连接到另一个曲轴上。此负载平衡基本上消除了侧向力，否则将会在活塞和气缸壁之间产生侧向力。然而，尽管如此，仍然有一些问题会影响发动机的性能和效率，比如简单的结构和单位质量功率。 

对置活塞发动机与其它二冲程和四冲程发动机相比，较高的单位质量功率特性归因于这些类型发动机的结构设计简单，它取消了气缸盖，气门机构和其它一些零部件。然而，单独通过减少发动机重量来增加单位重量功率和平均有效压力是有限的，对于给定的发动机重量，通过平均有效压力的提升来增加导致功率要受到发动机对活塞的冷却能力的限制。燃烧室主要的热量被活塞和气缸吸收。实际上，在两冲程、对置活塞和压燃式发动机中，活塞顶是最热的地方之一。过度的活塞高温会导致活塞抱缸。活塞必须被冷却以缓和这种危险。在所有高性能发动机中，活塞主要是由活塞环来冷却，活塞 环装在活塞靠近活塞顶的外表面上。活塞环接触气缸孔并把热量从活塞传到缸套，由此传入冷却水套中的冷却液或者气缸上的散热片。为了有效冷却活塞，活塞环与气缸孔之间的紧密接触是必须的。但是在两冲程,滑阀式发动机中，活塞环扫过气缸通道中的桥接区域时，活塞环会产生复杂的应力，活塞环此时承受的载荷必须轻。因此，活塞环冷却活塞的能力受到了限制，为了避免发动机出现故障，不得不限制发动机燃烧室的最高温度。很显然，在对置活塞发动机中，如果没有对活塞的有效冷却，在不危及到发动机运行的情况下，就不可能提升有效压力。 

之前的发动机包括一个发动机机体，在机体中，气缸和发动机轴承的安装位置和空间被铸造成型，成为了发动机机体的主体结构和基础。虽然发动机能够解决扭力不平衡的问题，消除了连杆上的压缩力和气缸孔中的侧向力，但是发动机机体仍然是其主体结构，如为气缸、歧管冷却水套和轴承气口提供基础支撑。机体受到的热应力和机械应力导致气缸和活塞不均匀变形，使得活塞和气缸之间的密封性能退化，因此降低了气缸中的压缩性能和限制了发动机性能。 

发明内容

针对以上所述现有技术中传统对置活塞发动机所存在的技术问题和不足，本发明公开了一种对置活塞两冲程内燃机，在保持扭力平衡的基础上，进一步提高发动机的平均有效压力并减少重量，进而提高发动机的性能。 

具体技术方案如下所示： 

对置活塞两冲程内燃机，其中， 

包括一个发动机机架、设置在所述机架边沿的第一曲轴第二曲轴、设置在所述机架上的气缸、设置于所述气缸内的一对对置式活塞、设置在所述机架上的第一冷却管和第二冷却管、所述对置式活塞均和所述第一曲轴以及所述第二曲轴通过连杆连接； 

所述对置式活塞均在所述气缸内做直线循环往复运动，并均在一段运动过程中有至少一部分伸出所述气缸； 

所述第一冷却管在所述气缸一侧设有第一歧管，所述第一冷却管的第一歧管设有位于所述气缸两端的喷头；所述第二冷却管在所述气缸的另一侧设 有第一歧管，所述第二冷却管的第一歧管设有位于所述气缸两端的喷头； 

一冷却液供给系统连接于所述第一冷却管和第二冷却管，并在压力下向所述第一冷却管和第二冷却管提供冷却液。 

上述的对置式活塞两冲程内燃机，其中， 

所述对置式活塞均为中空活塞； 

所述第一冷却管设有伸入一个所述对置式活塞中空内部的第二歧管，所述第二歧管设有对准所述活塞顶部内表面的喷头；所述第二冷却管设有伸入另一个所述对置式活塞中空内部的第二歧管，所述第二歧管设有对准所述活塞头部内表面的喷头。 

上述的对置活塞两冲程内燃机，其中， 

定义所述对置式活塞在相对距离最短时为上止点位置，在相对距离最长时为下止点位置；