[发明专利]一冲程内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机核心动力装置，特别是涉及一种一冲程内燃机。

背景技术

内燃机是一种动力机械，是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为机械动能的发动机。通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。活塞式内燃机将燃料和空气混合，在其汽缸内压缩燃烧，释放出的热能使汽缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞做功，再通过曲轴连杆机构或其他机构将机械功输出，驱动从动机械工作。活塞在气缸中完成一个方向的运动叫做一个冲程，通过几个冲程完成一次做功的内燃机就叫几冲程内燃机，如常见的四冲程内燃机、二冲程内燃机等。目前也有依靠特殊的组合气缸连接活塞的做法来完成做功过程的一冲程内燃机，如中国发明专利CN1288102A中公开的一种一冲程活塞式内燃机，包括曲轴、连杆、滑块、活塞杆、活塞和气缸，其中活塞为双作用活塞，气缸为双作用气缸，通过双作用连杆和滑块带动两个双作用活塞在双作用气缸中运动，实现一冲程一次做功。但这实质上是一种多冲程内燃机的组合，而且这种组合式一冲程活塞式内燃机存在问题，首先双作用活塞和双作用气缸的结构较为复杂，安装不便，而且两个双作用活塞串联设置，导致整个活塞式内燃机长度较长、体积较大，运行时机械效率不高，安全性和稳定性也不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种功效高、稳定性好、安全性高、结构简单、体积小的一冲程内燃机。

本发明一冲程内燃机，包括机体、曲柄连杆机构、配气装置、供油和点火控制装置，所述机体包括活塞和气缸，所述活塞包括柱状活塞体和环状活塞体，环状活塞体套装在柱状活塞体外侧，环状活塞体和柱状活塞体的左右两个端面均为工作面，所述气缸包括柱状缸体和环状缸体，环状缸体套装在柱状缸体外侧，且柱状缸体的中部和环状缸体的中部相连通，所述柱状活塞体位于柱状缸体中，柱状活塞体的外侧面与柱状缸体的内侧面贴合，其中位于柱状活塞体左端的第一工作面与柱状缸体左侧形成第一工作区，位于柱状活塞体右端的第二工作面与柱状缸体右侧形成第四工作区，所述环状活塞体位于环状缸体中，环状活塞体的外侧面与环状缸体的外侧面贴合，其中位于环状活塞体左端的第三工作面与环状缸体左侧形成第二工作区，位于环状活塞体右端的第四工作面与环状缸体右侧形成第三工作区，四个工作区的工作容积相同，所述配气装置包括气门组，气门组包括进气门和排气门，在每个工作区上安装有至少一个进气门和一个排气门，环状活塞体的上方、下方或上下两侧设置有连接头，所述连接头连接有曲柄连杆机构，环状缸体的上部或下部的对应位置留有安装曲柄连杆机构的开口。

本发明一冲程内燃机，其中所述环状活塞体的外形为圆柱状或哑铃型，柱状活塞体和环状活塞体的内部为实心或空心。

本发明一冲程内燃机，其中所述柱状活塞体的左右两端伸出到环状活塞体的外侧。

本发明一冲程内燃机，其中所述柱状活塞体和环状活塞体为一体加工成型。

本发明一冲程内燃机，其中所述柱状缸体和环状缸体为一体加工成型。

本发明一冲程内燃机，还包括冷却系统、润滑系统和启动系统。

本发明一冲程内燃机与现有技术不同之处在于本发明一冲程内燃机在气缸内安装有一个活塞，通过活塞和气缸的结构设计，将气缸分成四个工作容积相同的工作区。设备运行时，根据程序控制气缸内的四个工作区独立按照“吸、压、爆、排”的顺序依次完成做功，不需附加辅助设备，真正实现了单活塞一个冲程完成一次做功，机体结构简单，体积也更小。技术成熟、实现简单。本发明一冲程内燃机，在同样容积和转速下，其输出功率是四冲程内燃机输出功率的四倍，机器的功效高；其做功频率是四冲程内燃机的四倍，机器运行的稳定性高，震动和噪音将大大降低。设备运行时四个工作区联动工作，相当于“四工备份”，机器运行的安全性高，其熄火等故障率将比四冲程内燃机降低75％以上。

下面结合附图对本发明的一冲程内燃机作进一步说明。

附图说明

图1为本发明一冲程内燃机工作状态1的结构示意图；

图2为本发明一冲程内燃机工作状态2的结构示意图；

图3为本发明一冲程内燃机工作状态3的结构示意图；

图4为本发明一冲程内燃机工作状态4的结构示意图；

图5为本发明一冲程内燃机中气缸的剖视图；

图6为本发明一冲程内燃机中气缸的侧视图。

具体实施方式