[发明专利]双缸对置四冲程往复活塞式自增压发动机

说明书

本发明的双缸对置四冲程往复活塞式自增压发动机，由活塞曲柄滑块机构，带润滑冷却油路的组合活塞，空气供给分配系统和泵气增压系统组成。它通过活塞曲柄滑块机构将活塞的往复直线运动变成曲轴的旋转运动，并对外做功；它通过活塞的往复运动，将在泵气室产生的两次活塞泵气收集起来并压入气缸，实现自增压；它用带润滑油路的组合活塞解决了活塞在气缸中正常工作所必须的油膜润滑问题。它的升功率可提高一倍，它的自增压柴油机可以实现量调节，它的自增压汽油机可采用压燃，热效率高；它以大气量为基础，可全面改善和提高现有发动机的整机性能；它的自增压方式在大中小机型上均可适用。

所属技术领域：

本发明的双缸对置四冲程往复活塞式自增压发动机是一种往复活塞式四冲程增压内燃发动机。

背景技术：

现有的往复活塞式四冲程增压内燃发动机基本上都是四冲程往复活塞曲柄连杆式内燃发动机，往复活塞曲柄连杆式发动机的诸多不足，在自然吸气式发动机上存在，在增压机上也存在。例如：1、活塞在往复运行的过程中，在活塞下部自然就要产生两次活塞排量的泵气，可是，由于连杆摆动，不便回收利用。2、活塞曲柄连杆式传力机构，必须在活塞上设置连接活塞连杆的活塞销及销座，还必须有导向和承受侧压力的活塞裙，其结果是发动机的总体结构高，往复惯性质量大。3、活塞、活塞环在气缸中正常运行的必要和充分条件是获得可靠的油膜润滑。飞溅润滑，能满足这个工作条件，且简单可行。但是，飞溅润滑不足的一面是供油过剩，刮油阻力大，功耗高，且存在窜机油、烧机油等隐患。可以认为：上述连杆机的不足，已在相当大的程度上限制了发动机性能的提高。

对于自吸气式发动机，由于进入气缸的实际空气量，这一决定发动机功率、油耗、排污的基本参数已基本固定，其性能指标已无多大的提升空间。采用废气涡轮增压，由于受到废气能量的限制，单级一般能提高升功率20-30％；多级加中冷可更高一些，但结构尺寸大，购机成本高，另外还存在背压增高，随负荷的变化增压效果响应滞后等问题。采用机械增压，既要耗费有效功率，又要增大耗油量。而当今的形势是对机动车的环保要求越趋严苛，特别是面临具有无排放、无噪声优势的电动机车的强劲冲击，客观的需要要求内燃机必须大幅度提高升功率，大幅度降低燃油耗和排污值。而曲柄连杆式发动机的现状无法满足上述要求，已到了非变革不可的地步了。

发明内容：

本发明提供的是一种在四冲程内燃机的基础上，利用活塞的往复运动，将活塞下部产生的两次泵气收集起来，并压入活塞上部的气缸，从而实现自己给自己增压的新型增压发动机。其目的是在保持内燃机热效率高，技术成熟的基础上，尽量克服活塞曲柄连杆式内燃发动机的不足，抓住进气量这个主要矛盾，用最简单、易行的办法，将活塞下部在运行过程中产生的泵气收集起来并用以给气缸增压，从而为大幅度提高发动机的升功率，改善燃烧，进而大幅度降低燃油耗和排污值提供了充足的气源，奠定了提高和改善发动机性能的物质基础。

本发明的自增压发动机，用以收集活塞下部的泵气并用以给上部的气缸增压的技术方案由活塞曲柄滑块机械，带润滑冷却油路的组合活塞，空气供给分配系统和泵气增压系统四部分组成。本发明通过活塞曲柄滑块机构，将活塞的往复直线运动转变成曲轴的旋转运动，将活塞的气压力转变成推动曲轴旋转的驱动力；通过空气供给和分配系统将空气分成两部分，并按发动机在不同工况下的需求量，分别供给气缸和活塞下部与曲轴箱之间设置的泵气室，通过泵气增压系统将泵气室产生的泵气收集储存起来，在设定时刻给气缸增压。通过带润滑冷却油路的组合活塞，一者为保障活塞、活塞环在缸套内正常运行提供充分可靠的油膜润滑，二者通过内冷油腔，适度降低活塞顶和活塞环区的工作温度，使之能在一个既有利又可靠的温度范围内长久工作。