[發明專利]一種雙活塞內燃機

有效

• 申請號: 201410128541.2
• 申請日: 2014-04-02
• 公開（公告）號: CN103953437B
• 公開（公告）日: 2016-09-21
• 發明（設計）人: 孫大林
• 申請（專利權）人: 孫大林
• 主分類號: F02B75/28
• 分類號: F02B75/28;F02B23/00
• 代理公司: 武漢荊楚聯合知識產權代理有限公司 42215
• 代理人: 王健;王春嬌

技術領域

本發明涉及內燃機，更具體的說涉及一種雙活塞內燃機，屬于內燃機燃燒控制技術領域，具體對象是內燃機燃燒室，直接對內燃機燃燒過程控制，涉及內燃機燃燒終點狀態控制、燃燒循環過程控制和內燃機運行工況控制。

背景技術

內燃機燃燒控制技術的發展，主要受節能和低排放需求的推動。內燃機節能技術是追求定容加熱過程，提高燃燒溫度，實現燃料利用的高效率，達到節能目的，而內燃機低排放則要求降低燃料的燃燒溫度，減少有害燃燒產物的發生，由此，節能和低排放之間存在的矛盾，對提高內燃機循環熱效率、降低排放污染和生產成本造成了很大的影響，是當代內燃機燃燒控制技術解決的核心問題。現有的內燃機節能和低排放控制，是對混合氣燃燒前的壓縮比、混合比、溫度和壓力等狀態采取多種技術控制，是選擇在節能和低排放兩者之間折中優化的燃燒技術方案，是尋求多種新技術對兩者的再平衡，其系統復雜，成本較高，效能低。

中國發明專利申請公開號：CN1263205A、公開日：2000年8月16日、名稱為《一種可提高輸出功率的雙活塞引擎內燃機及其方法》的發明專利申請中，公開了一種可提高輸出功率的雙活塞引擎內燃機，主要包括一個氣缸、兩個活塞、一傳動裝置及一偏心輪，當第一活塞越過上始點而欲往下移動時，利用傳動裝置帶動的偏心輪將向下壓擠第二活塞，使得第一活塞與第二活塞同步向下保持氣缸內氣室的固定壓縮比，而后點火、引爆油氣，由于引擎從點火到爆炸完成時，第一活塞完全是利用做功的狀態，將引擎因爆發所得的能量完全作用在正功上，達到節省燃料及減少空氣污染的功效。但是，當凸輪行程確定后，壓縮比就已經確定，因此本發明專利申請中只能通過凸輪變行程控制壓縮比，滿足內燃機不同工況的需要，不能對燃燒加熱狀態及其特征進行控制；而且壓縮比確定后，燃燒室容積也就確定了，因此在一定工況下，燃燒室容積沒有改變，不能通過第二活塞改變燃燒室容積，所以無法利用燃燒室容積成為有效做功容積，仍然屬于定容加熱過程；同時，本發明專利申請中在上止點后燃燒，實際上燃燒的時間減少了，在實踐中，內燃機高速運轉，燃料被排出氣缸仍然沒有燃燒完，排氣溫度提高，燃料利用率低。

發明內容

本發明的目的在于針對現有的內燃機燃燒控制技術節能和低排放之間存在矛盾、或者雙活塞內燃機燃料利用率低等問題，提供一種雙活塞內燃機。

為實現上述目的，本發明的技術解決方案是：一種雙活塞內燃機，包括活塞、氣缸、汽缸蓋，所述的汽缸蓋設置在氣缸上端，活塞下端連接有連桿，所述的連桿與曲軸相連接構成活塞曲柄連桿機構，還包括有壓力傳感器、壓力應變活塞、氣囊和受力活塞，所述的壓力應變活塞、氣囊和受力活塞設置在汽缸蓋中，所述的氣囊設置在壓力應變活塞上方，所述的受力活塞一端抵靠在氣囊下方，受力活塞另一端通過連接桿與壓力應變活塞相連接，所述的氣囊上分別連接有泄壓管和加壓管，所述的泄壓管和加壓管上分別設置有常閉電磁閥。

所述的受力活塞下方設置有緩沖彈簧，所述的緩沖彈簧上端固定在受力活塞底面上，緩沖彈簧下端固定在缸蓋的支撐板上。

所述的壓力傳感器設置在氣囊上，或者壓力傳感器設置在加壓管上并位于常閉電磁閥與氣囊之間，或者壓力傳感器設置在泄壓管上并位于常閉電磁閥與氣囊之間。

所述加壓管與汽缸蓋外的高壓氣瓶相連通。

與現有技術相比較，本申請的有益效果是：

1、結構簡單，實現了對內燃機不同工況的燃燒狀態及其特征控制。本申請中包括有壓力傳感器、壓力應變活塞、氣囊和受力活塞，壓力應變活塞、氣囊和受力活塞設置在汽缸蓋中，氣囊設置在壓力應變活塞上方，受力活塞設置在氣囊中，壓力應變活塞與受力活塞之間通過連接桿相連接，讓氣囊內壓力約束氣缸內的燃燒最大壓力及其最大溫度；氣囊上分別連接有泄壓管、加壓管和壓力傳感器，泄壓管和加壓管上分別設置有常閉電磁閥，改變氣囊內壓力而滿足內燃機不同工況控制需要；從而實現了對燃燒加熱過程的控制，提高了內燃機循環熱效率，直接解決了內燃機在節能和排放之間的矛盾。