[实用新型]单行程发动机

说明书

本实用新型属于一种发动机技术，是一种可连续输出动力的单缸机既提高了发动机效率，又减少体积和重量。

一般发动机均为四冲程式，为获得动力的连续输出，发动机需由多缸构成，因而必然存在体积大和结构复杂的问题；其活塞在完成一个往复运行中，必有一个单程是不做功的，势必降低发动机效率。通常，这种发动机作为汽车或其它大型车辆、大型机械的动力，对体积大小要求并不突出。而作为摩托车或一些方便携带的小农具上使用的动力机，则要求体积小重量轻。既便于使用，又可降低造价。

本实用新型的目的是提供一种只需一个气缸即可对曲轴连续输出动力的单行程发动机，即气缸中的活塞在往复运行过程中的任一行程都能输出动力的发动机。

实现上述目的的方案如下：

发动机由装有活塞的圆筒形气缸，气缸下部是装有曲轴的曲轴箱，曲轴通过连杆同活塞转动连接，气缸侧壁上安装有火花塞，气缸外安装了燃油和助燃气供给管路，气缸外壁上还安装有散热片，气缸内腔分为上下两部分，上部为燃烧室、下部为供气室，连杆分为上连杆和下连杆等部件构成；关键是上连杆穿过气缸内腔中间的隔绝层，其上端安装用于压缩可燃气的上活塞，其下端安装用于压缩空气的下活塞；上活塞处于燃烧室中，把燃烧室分成上下两部，下活塞处于供气室中，把供气室分成上下两部，下连杆的上端同下活塞及其上连杆构成转动连接，下端同曲轴转动连接；位于燃烧室的顶部和底部的气缸侧壁上，开有上进气口和下进气口，位于供气室的顶部和底部开有上供气口和下供气口，它们处于同一垂线上；在气缸外侧面对应于这四个进、供气口的位置处，安装一根配气筒；配气筒下端的轮子同安装在曲轴上的凸凹轮转动接触，配气筒上部安装有使配气筒下行的弹簧管，构成了使配气筒同气缸中活塞作同步往复运动的机构。实现了使配气筒上对应于上下进气口和上下供气口的四个气孔配合行动，向燃烧室的上下两个空间交替供燃气的目的。

进一步的方案是配气筒的下端装有一个同曲轴的动力输出轴上的凸凹轮转动连接的轮子，配气筒的顶部开口，作为同上进气口配合工作的气孔，配气筒的侧壁上，对应于气缸壁上的下进气口和上下供气口的位置，分别开有三个气孔，它们同配气筒顶部的开口共同实现了对燃烧室中活塞上部空间和下部空间交替配给燃气的机构。配气筒内腔中部有一隔层，将配气同内腔分为两部分，上部是混合后的燃气到燃烧室的通道，下部是供气室中压缩空气到混合管路的通道。

因为上连杆穿行于气缸内腔中间的隔绝层，二者的接合部可能密封不很紧严致少量漏气，相互干扰致发动机不能正常工作，将燃气和空气分开，使其在缸外混合，再输入燃烧室中。这样，气缸下部的供气室的侧壁上开有上下两个对应于下活塞的上部空间和下部空间的空气入口，在入口处各装一个实现交替向供气室供气的逆止阀，通过管路同空气滤清器连通在一起。

气化后的燃油和空气混合的管路安装在配气筒下部的外侧，即配气筒和配气筒套外侧壁上相应位置开有一个作为供气室的空气通往混合管路的入口，一个作为混合后的燃气进入配气筒的出口，通过管路把化油器和两口连通在一起。

按照上述方案即可制成一个连续输出动力的单行程发动机。其工作原理是在上活塞的往复运行中，气缸顶部的进气口被封住，进入燃烧室上部的燃气被压缩，而上活塞下部的燃烧室与排气口连通，废气排出。同时，下进气口打开，燃气进入上活塞下部的燃烧室；当活塞将上部燃烧室的燃气压缩到点燃程度时，上火花塞将燃气点燃，即活塞上部的燃烧室工作。活塞即刻往下运动，立即把下部燃烧室同排气口隔绝，开始对下部燃烧室的燃气压缩，配气筒也向下运行，下进气口被封闭，上部燃烧室同排气口连通，排出废气，随后，上进气口又被打开，开始进燃气，此过程中，连杆推动曲轴运行到将下部燃烧室中的燃气点燃时，带动主轴转了半周；活塞又向上运行，上部燃烧室同排气口的通路逐渐切断，配气筒也往上运行，上进气口也逐渐关闭，其间的燃气逐渐被压缩，下部燃烧室与排气口连通，废气排出，燃气从下进气口进入；当活塞将上部燃烧室的燃气压缩到点燃时，连杆在活塞驱动下，推动曲轴带动主轴又作一个半周的转动；这样一个往复完成了一个圆周运动。在上活塞的上述往复运行过程中，配气筒上对应于供气室的两个供气口也交替被打开和关闭，由下活塞将其上下部空间的空气压出，经配气筒和供气管路向燃烧室供气；相应的，空气供给管路上的两个逆止阀也交替向供气室送入空气，共同完成上述工作。