双模发动机的制作方法

本实用新型涉及一种发动机，特别是指一种双模发动机。

背景技术：

常规汽车每隔一段时间，必须进行充气，以补充轮胎胎压，或者为天然气汽车补充燃料。

轮胎胎压是汽车的血压，胎压的高低对汽车的性能和动力有着至关重要的作用。气压过低会使胎体变形增大，胎侧容易出现裂口，同时产生屈挠运动，导致过度发热，促使橡胶老化，帘布层疲劳，帘线折断，还会使轮胎接地面积增大，加速胎肩磨损。在车辆行驶过程中，特别是长途中，出现轮胎气压不足，而距离汽车维修站较远时，如果无法及时进行充气，即增加了能耗，又影响了车辆的操纵性。

而对于天然气汽车，由于天然气加气站的数量有限，无法覆盖到很多二三线城市，加之现有的天然气汽车自身一般不具备充气功能，因此无法利用随处可见的民用天然气进行加气，影响了天然气汽车的推广。

公告号为CN202608477U的中国专利公开了一种“轿车轮胎的自充气装置”，包括单向阀接头、油水分离器和充气接头及气管，所述单向阀接头一端通过气管与油水分离器进口连接，所述油水分离器出口通过气管连接充气接头。这种充气装置虽然结构简单，成本低廉，但每次充气必须卸下火花塞，过程麻烦，难以推广应用。

公告号为102679145B的中国专利公开了一种高能CNG加气装置，利用限压阀及进气总阀对输入的CNG进行限压和控制，在充装天然气的同时将增效剂通过增效剂加注口注入，从而使天然气与增效剂混合，提高燃烧温度。该装置是对现有加气站加气方式的改进，无法使天然气汽车具备自行压缩充气的功能。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够利用发动机自身实现压缩气体进行充气的双模发动机。

为实现上述目的，本实用新型所设计的双模发动机，包括ECU控制单元和m个发动机气缸，其中n个发动机气缸为具有充气压缩功能的特制压缩气缸，m≥2，m＞n≥1；所述特制压缩气缸包括特制气缸盖和闭缸执行机构，所述特制气缸盖上设置有气缸进气阀、气缸排气阀和气体进出通道；所述气体进出通道上设置有气体进出控制阀，所述特制压缩气缸通过气体进出通道与外界气体管路相连；所述闭缸执行机构用于在充气压缩时将气缸进气阀、气缸排气阀切换为常闭状态(即常规闭缸发动机所谓的闭缸状态)；所述气体进出控制阀的控制信号输入端和闭缸执行机构的控制信号输入端分别与ECU控制单元的控制信号输出端相连。

该双模发动机在ECU控制单元的控制下可实现压缩气缸模式和汽车行驶模式两种模式。当切换为压缩气缸模式时，ECU控制单元控制闭缸执行机构使特制压缩气缸的气缸排气阀和气缸进气阀处于常闭状态，特制压缩气缸成为只有气体进出通道一个进出口的压缩机气缸，在其他处于正常工作状态的发动机气缸的驱动下，以及ECU控制单元对气体进出控制阀的控制下，完成吸气、压缩和排气过程，实现为轮胎充气或为天然气汽车补充天然气的目的。当切换为汽车行驶模式时，ECU控制单元控制闭缸执行机构使气缸排气阀和气缸进气阀恢复常规状态，同时控制气体进出控制阀处于常闭状态，此时特制压缩气缸与常规发动机气缸处于相同的工作状态。

优选地，所述特制压缩气缸包括摇臂轴和摇臂，所述闭缸执行机构包括偏心套和电磁阀，所述偏心套固定设置在摇臂轴上，所述电磁阀的控制信号输入端与所述ECU控制单元的控制信号输出端相连，所述电磁阀用于在所述ECU控制单元的控制下驱动摇臂轴旋转。当所述电磁阀驱动摇臂轴带动偏心套旋转使其偏心部位朝上时可将摇臂顶起使气缸进气阀和气缸排气阀无法开启而处于常闭状态，当所述电磁阀松开时气缸进气阀和气缸排气阀恢复正常状态。

本实用新型的有益效果是：该双模发动机在不影响气缸正常功能的情况下通过改造部分发动机气缸的气缸盖，增加气体进出通道和气体进出控制阀，结合发动机闭缸技术，将发动机气缸改造成压缩机气缸，使其具备充气压缩功能。其结构新颖，构思巧妙，改装幅度小，不需要携带任何充气装置，能方便、快捷的利用发动机自身进行压缩，实现汽车轮胎应急充气、利用民用低压天然气给天然气汽车加气等加压功能，可广泛应用于柴油机、汽油机、天然气发动机等活塞式发动机。

附图说明

图1为本实用新型所设计的双模发动机的结构示意图。

图2为图1中的特制压缩气缸的结构示意图。

图3为图2中特制压缩气缸的闭缸执行机构的结构示意图。

其中：发动机气缸1、特制压缩气缸2、气缸缸体3、特制气缸盖4、气体进出通道5、气体进出控制阀6、气缸进气阀7、气缸排气阀8、电磁阀9、火花塞10、活塞11、凸轮12、挺柱13、推杆14、摇臂15、偏心套16、摇臂轴17、连杆18、曲轴19

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1～3所示，本实用新型所设计的双模发动机，包括五个发动机气缸1，其中一个为特制压缩气缸2。特制压缩气缸2包括气缸缸体3、特制气缸盖4、火花塞10、活塞11、凸轮12、挺柱13、推杆14、摇臂15、摇臂轴17和闭缸执行机构。

特制气缸盖4上设置有气缸进气阀7、气缸排气阀8和气体进出通道5；气体进出通道5上设置有气体进出控制阀6，特制压缩气缸2通过气体进出通道5与外界气体管路相连；闭缸执行机构用于在充气压缩时将气缸进气阀7、气缸排气阀8切换为常闭状态；气体进出控制阀6的控制信号输入端与ECU控制单元的控制信号输出端相连。

闭缸执行机构包括偏心套16和电磁阀9，偏心套16固定并套设在摇臂轴17上，电磁阀9的控制信号输入端与ECU控制单元的控制信号输出端相连，电磁阀9用于在ECU控制单元的控制下驱动摇臂轴17旋转。当电磁阀9驱动摇臂轴17带动偏心套16旋转使其偏心部位朝上时可将摇臂15顶起使气缸进气阀7和气缸排气阀8无法开启而处于常闭状态，当电磁阀9松开时气缸进气阀7和气缸排气阀8恢复正常状态。

该双模发动机在ECU控制单元的控制下可实现压缩气缸模式和正常行驶模式两种模式。

在压缩气缸模式模式下，ECU控制单元控制电磁阀9驱动摇臂轴17旋转，使其带动偏心套16旋转一定角度，偏心套16的偏心朝上，从而将摇臂15抬升一定高度，使挺柱13与推杆14脱离运动联系，从而使进排气阀不能开启而关闭特制压缩气缸2，同时停止向该气缸喷油，从而形成只有气体进出通道5一个进出气口的活塞式压缩机气缸，利用其余气缸提供的动力带动此气缸的活塞11往复运动压缩气体，从而产生高压气体。

压缩气体作业完成后，切换成汽车行驶模式，ECU控制单元控制电磁阀9驱动摇臂轴17旋转，使其带动偏心套16旋转一定角度，恢复为偏心朝下，摇臂15降落到原来位置，气缸进气阀7、气缸排气阀8正常开启关闭，并恢复气缸喷油状态，关闭气体进出控制阀6，恢复汽车的正常行驶。