复式缸五冲程内燃机.pdf

本发明涉及一种燃油内燃机，特别是一种复式缸五冲程内燃机，包括座体、中心齿轮、主缸、副缸、主齿轮和副齿轮，主缸和副缸设于座体上方，中心齿轮通过动力输出轴设于座体下方，主齿轮和副齿轮分别通过主曲轴和副曲轴设于座体上，并分别与中心齿轮啮合；主活塞通过主活塞、主连杆和主曲柄与主曲轴连接，副活塞通过副活塞、副连杆和副曲柄与副曲轴连接；主缸和副缸之间设有双向阀；主缸上设有喷油嘴和火花塞。本发明通过主缸使主活塞做功，主缸体将还含有可燃成分的废气通过双向阀供给至副缸内，使副缸继续做功，可使内燃机的燃油功效提高至50％以上，油耗小，且排放入大气中的剩余燃气少，环保节能。

1.  一种复式缸五冲程内燃机，其特征在于：包括座体、中心齿 轮、主缸、副缸、主齿轮和副齿轮，主缸和副缸设于座体上方，中心 齿轮通过动力输出轴设于座体下方，主齿轮和副齿轮分别通过主曲轴 和副曲轴设于座体上，并分别与中心齿轮啮合，中心齿轮上标有从 0-9的十个齿位，相邻两齿位构成一段，共十个段，每个段的角距离 为36°，4-5段和9-0段为无齿段10，主齿轮和副齿轮与中心齿轮的 啮合点角距离为144°，占用四个段；主齿轮和副齿轮的直径是中心 齿轮的五分之一，即主齿轮和副齿轮每转一周，中心齿轮转五分之一 周或两个段；主缸内设有主活塞，主活塞通过主连杆和主曲柄与主曲 轴连接，主活塞上下移动时可通过主曲柄带动主曲轴，主曲轴则通过 主齿轮带动中心齿轮，中心齿轮再带动动力输出轴，达到动力输出的 目的；副缸内设有副活塞，副活塞通过副连杆和副曲柄与副曲轴连接， 副活塞上下移动时可通过副曲柄带动副曲轴，副曲轴则通过副齿轮带 动中心齿轮，中心齿轮再带动动力输出轴，达到进一步输出动力的目 的；
主缸和副缸之间设有双向阀，主缸进燃气，燃气被火花塞点燃爆 发后带动主活塞下行，进而通过主齿轮带动中心齿轮，爆发后的废气 经双向阀进入副缸，以此作为副缸的燃气，该燃气在副缸内被高温的 压缩气点燃爆发后带动副活塞下行，进而通过副齿轮带动中心齿轮；
主缸上设有喷油嘴和火花塞。

复式缸五冲程内燃机
技术领域
本发明涉及一种内燃机，特别是一种复式缸五冲程内燃机。
背景技术
现有传统的汽油内燃机，一般采用二冲程或四冲程式，其燃油功 效只有30％左右，其余损耗于冷却液(约占30％)和排入大气中(约 占30％-40％)。而需要提高内燃机的燃油功效，就必须充分利用内燃 机做功后剩余的燃气。所以，有必要对现有的汽油内燃机进行改进。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有内燃机功效低的缺陷，发明一种可 以利用内燃机废气做功以提高的内燃机功效的复式缸五冲程内燃机。
本发明的目的是按如下的方式来实现的：所述复式缸五冲程内燃 机，包括座体、中心齿轮、主缸、副缸、主齿轮和副齿轮，主缸和副 缸设于座体上方，中心齿轮通过动力输出轴设于座体下方，主齿轮和 副齿轮分别通过主曲轴和副曲轴设于座体上，并分别与中心齿轮啮 合，中心齿轮上标有从0-9的十个齿位，相邻两齿位构成一段，共十 个段，每个段的角距离为36°，4-5段和9-0段为无齿段10，主齿轮 和副齿轮与中心齿轮的啮合点角距离为144°，占用四个段；主齿轮 和副齿轮的直径是中心齿轮的五分之一，即主齿轮和副齿轮每转一 周，中心齿轮转五分之一周或两个段；主缸内设有主活塞，主活塞通 过主连杆和主曲柄与主曲轴连接，主活塞上下移动时可通过主曲柄带 动主曲轴，主曲轴则通过主齿轮带动中心齿轮，中心齿轮再带动动力 输出轴，达到动力输出的目的；副缸内设有副活塞，副活塞通过副连 杆和副曲柄与副曲轴连接，副活塞上下移动时可通过副曲柄带动副曲 轴，副曲轴则通过副齿轮带动中心齿轮，中心齿轮再带动动力输出轴， 达到进一步输出动力的目的；
主缸和副缸之间设有双向阀，主缸进燃气，燃气被火花塞点燃爆 发后带动主活塞下行，进而通过主齿轮带动中心齿轮，爆发后的废气 经双向阀进入副缸，以此作为副缸的燃气，该燃气在副缸内被高温的 压缩气点燃爆发后带动副活塞下行，进而通过副齿轮带动中心齿轮；
主缸上设有喷油嘴和火花塞。
本发明的积极效果如下：空、燃混合气在主缸体内燃烧使主活塞 做功，主缸体排气时将还含有可燃成分的废气通过双向阀供给至副缸 内，以使主缸做功完成后，副缸可通过剩余燃气继续做功，可使内燃 机的燃油功效提高至50％以上，油耗小，且排放入大气中的剩余燃气 少，环保节能。
附图说明
图1是本发明主剖视结构图
图2是本发明后剖视结构图
图3是本发明侧剖视结构图
图4是主缸进气副缸排气完成时状态图
图5是主缸压缩副缸进气完成时状态图
图6是主缸爆发副缸压缩完成时状态图
图7是主缸停顿副缸爆发完成时状态图
图8是主缸排气副缸停顿完成时状态图
图中：1座体                  2中心齿轮             3主缸
      4副缸                  5主齿轮               6副齿轮
      7动力输出轴            8主曲轴               9副曲轴
     10无齿区               11主活塞              12主连杆
     13主曲柄               14副活塞              15副连杆
     16副曲柄               17双向阀              18喷油嘴
     19火花塞
具体实施方式
如图1图2图3所示，所述复式缸五冲程内燃机，包括座体1、 中心齿轮2、主缸3、副缸4、主齿轮5和副齿轮6，主缸3和副缸4 设于座体1上方，中心齿轮2通过动力输出轴7设于座体1下方，主 齿轮5和副齿轮6分别通过主曲轴8和副曲轴9设于座体1上，并分 别与中心齿轮2啮合，中心齿轮2上标有从0-9的十个齿位，相邻两 齿位构成一段，共十个段，每个段的角距离为36°，4-5段和9-0段 为无齿段10，主齿轮5和副齿轮6与中心齿轮2的啮合点角距离为 144°，占用四个段；主齿轮5和副齿轮6的直径是中心齿轮2的五 分之一，即主齿轮5和副齿轮6每转一周，中心齿轮2转五分之一周 或两个段；主缸3内设有主活塞11，主活塞11通过主连杆12和主 曲柄13与主曲轴8连接，主活塞11上下移动时可通过主曲柄13带 动主曲轴8，主曲轴8则通过主齿轮5带动中心齿轮2，中心齿轮2 再带动动力输出轴7，达到动力输出的目的；副缸4内设有副活塞14， 副活塞14通过副连杆15和副曲柄16与副曲轴9连接，副活塞14上 下移动时可通过副曲柄16带动副曲轴9，副曲轴9则通过副齿轮6 带动中心齿轮2，中心齿轮2再带动动力输出轴7，达到进一步输出 动力的目的；
主缸3和副缸4之间设有双向阀17，主缸进燃气，燃气被火花 塞点燃爆发后带动主活塞11下行，进而通过主齿轮5带动中心齿轮 2，爆发后的废气经双向阀17进入副缸4，以此作为副缸4的燃气， 该燃气在副缸4内被高温的压缩气点燃爆发后带动副活塞11下行， 进而通过副齿轮6带动中心齿轮2；
主缸3上设有喷油嘴18和火花塞19。
本发明将中心齿轮分为十段，主齿轮与其中五段(含有一无齿段) 相配合，副齿轮与另外五段(也含有一无齿段)相配合，主齿轮从中 心齿轮的1齿位启动，副齿轮从中心齿轮的5齿位启动，主齿轮带动 主活塞按进气、压缩、爆发(爆发时是主活塞带动主齿轮)、停顿(严 格说停顿只能叫做过程)、排气的顺序完成五个冲程；与此同时，副 齿轮带动副活塞按排气、进气、压缩、爆发(爆发时是副活塞带动副 齿轮)、停顿的顺序完成五个冲程。具体工作过程如下：
一.主缸进气，副缸排气
在中心齿轮带动下，主齿轮从1齿位到2齿位，主活塞从上死点 到下死点，此时双向阀关闭，主进气门开启，空气通过主进气门进入 主缸，燃气通过喷油嘴进入主缸；副齿轮从5齿位到6齿位，副活塞 从下死点到上死点，副排气门开启，将副缸内的废气排出，见图4。
二.主缸压缩，副缸进气
在中心齿轮带动下，主齿轮从2齿位到3齿位，主活塞从下死点 到上死点，此时双向阀关闭，空、燃混合气被压缩；副齿轮从6齿位 到7齿位，副活塞从上死点到下死点，副进气门开启，空气通过副进 气门进入副缸，见图5。
三.主缸爆发，副缸压缩
双向阀仍处于关闭状态，这时火花塞点燃主缸内的空、燃混合气 而爆发，推动主活塞从上死点到下死点，主活塞带动主齿轮从3齿位 到4齿位，主齿轮再带动中心齿轮，中心齿轮通过动力输出轴对外输 出动力；副齿轮从7齿位到8齿位，副活塞从下死点到上死点，副缸 内的空气被压缩，见图6。
四.主缸停顿，副缸爆发
主齿轮从4齿位到5齿位，因为从4齿位到5齿位为无齿段，所 以主活塞停顿，此时双向阀打开，主缸内的未燃尽的废气进入副缸； 未燃尽的废气在副缸内爆发，推动副活塞从上死点到下死点，副活塞 带动副齿轮从8齿位到9齿位，副齿轮再带动中心齿轮，中心齿轮则 通过动力输出轴对外输出动力，见图7。
五.主缸排气，副缸停顿
在中心齿轮带动下，主齿轮从5齿位到6齿位，主活塞从下死点 到上死点，此时双向阀关闭，主缸体内的剩余废气通过主气门排出； 副齿轮从9齿位到0齿位，因为从9齿位到0齿位为无齿段，所以副 活塞停顿，见图8。
内燃机继续运行时，将重复以上的过程，只是主齿轮将从6齿位 开始运行，即6-7进气、7-8压缩、8-9爆发、9-0停顿、0-1排气； 而副齿轮将从0齿位开始运行，即0-1排气、1-2进气、2-3压缩、 3-4爆发、4-5停顿。本循环完成后，主、副齿轮旋转四周，中心齿 轮旋转一周，即主、副曲轴旋转四周，动力输出轴旋转一周。再继续 运行时，主齿轮重复从1齿位启动，副齿轮则重复从5齿位启动，如 此不断循环。