一种两级压缩的发动机进排气结构的制作方法

本发明涉及一种四冲程汽车发动机的进排气结构，采用两级压缩的方法来增加发动机吸入空气的质量。避免了采用涡轮增压发动机，低转速时涡轮增压发动机的涡轮迟滞现象，使发动机的输出更加平顺；相同排量下能够输出更大的功率，同时能兼顾油耗。

背景技术：

目前已知的汽车发动机采用普遍采用增压技术来提高发动机的进气量，提高发动机的功率，采用涡轮增压技术不可避免的在发动机低转速时，涡轮增压器涡轮迟滞的现象严重，发动机输出平顺性较差。

一般四冲程发动机的每个缸都参与燃烧做功，设计制造是充分考虑每个气缸及曲轴强度气缸散热等问题，造成发动机质量较大、制造难度大，不利于降低成本。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种将发动机的吸气压缩两个行程和做功排气两个行程分别交由两个气缸完成的发动机技术，并且吸气和压缩行程所用的气缸容积比做功和排气行程所用的气缸大，大的气缸经过吸气压缩行程后，将压缩气体压进较小的气缸，相当于二次进行了压缩，在小气缸内进行做功和排气行程。

两个气缸内的活塞可以运行至气缸的顶端将气缸内的气体完全排出。发动机的燃烧室内无残余废气剩余，减少了爆震，由于大气缸内的活塞和小气缸内的活塞运动时相位角差△α，小气缸活塞到达顶部向下运行时让出空间，使向上运动的大气缸活塞将大气缸内的压缩空气压入小气缸，形成燃烧室。

在发动机小负荷工作时，通过调整大气缸进气门的关闭时机，改变被压缩气体的质量，减小喷油量，从而实现节油。

结构布局上单曲轴的方式实现小排量发动机以提高经济性。采用平行双曲轴的方式实现更大排量的发动机。

附图说明

图1为本发明发动机采用平行双曲轴的结构示意图。

图2为本发明发动机采用平行双曲轴的进排气流向示意图。

图3为本发明发动机采用单曲轴的结构示意图。

图4为本发明采用平行双曲轴的发动机吸气做工示意图。

图5为本发明采用平行双曲轴的发动机吸气排气示意图。

图6为本发明采用平行双曲轴的发动机吸气行程结束示意图。

图7为本发明采用平行双曲轴的发动机二级压缩进气示意图。

图8为本发明采用平行双曲轴的发动机压缩行程结束示意图。

具体实施方式

本发明采用平行双曲轴发动机结构，如图1所示

排气门组件（1）、二级进气门组件（2）、一级进气门组件（3）、发动机壳体（4）、吸气压缩活塞组件（5）、吸气压缩行程曲轴（6）、做功排气行程曲轴（7）、做功排气活塞组件（8）、吸气压缩同步齿轮（9）、做功排气同步齿轮（10）。

本发明所述发动机做功单元由吸气压缩同步齿轮（9）和做功排气同步齿轮（10）同步吸气压缩行程曲轴（6）和做功排气行程曲轴（7）的转速，使吸气压缩活塞组件（5）和做功排气活塞组件（8）始终相差一定相位。

本发明所述采用发动机进排气结构（以平行双曲轴发动机结构为例），如图2所示：

一级进气通道（11）、二级进气通道（12）、排气通道（13）、吸气压缩气缸（14）、做功排气汽缸（15）。

空气经过一级进气道（11）吸入空气进入吸气压缩气缸（14），在吸气压缩气缸（14）内压缩后，经过二级进气通道（12）再次压缩进入做功排气汽缸（15）经过燃烧后，通过排气通道（13）排出。

本发明发动机采用单曲轴的结构，如图3所示：

吸气压缩活塞组件（5）和做功排气活塞组件（8）同时联接在一个发动机的曲轴上，除曲轴外其他部分和本发明采用平行双曲轴发动机完全相同，曲轴上两个连杆轴和曲轴主轴之间行成空间角，使吸气压缩活塞组件（5）和做功排气活塞组件（8）始终相差一定相位，形成发动机的燃烧室。

下面以平行双曲轴的发动机工作循环为例，说明本发明发动机的工作循环：

如图4所示，做功排气汽缸（15）点火做功，做功排气活塞组件（8）下移，曲轴转动，带动吸气压缩活塞组件下移吸入空气进入吸气压缩气缸。

如图5所示，做功排气活塞组件运行至下止点，吸气压缩活塞组件继续下移。

如图6所示，做功排气活塞组件向上移动，其排气门组件打开，将燃烧后的高温气体排出，吸气压缩活塞组件到达气缸的下止点，吸气行程结束。

如图7所示，做功活塞组件（8）到达上止点，排气门组件（1）关闭，吸气压缩活塞组件继续上移，吸气压缩气缸（4）内的空气被第一次压缩。

如图8所示，做功活塞组件（8）下移，二级进气门组件（2）打开，进气压缩活塞组件（5）将压缩空气二次压缩到做功排气汽缸（5）内，到达上止点时二次压缩行程完成。

技术特征：

技术总结
在原发动机结构基本保持不变的情况下，本发明所述两级压缩的汽车发动机进排气结构，和目前使用的四冲程汽油发动机相比，将吸气压缩两个行程和做功排气两个行程分别交由两个气缸完成。这两个气缸内的活塞均可运行至气缸的顶端，无残余废气，可完全将气缸内的气体排出，这两个气缸内的活塞相位差正好实现了发动机的燃烧室容积。

技术研发人员：李争望
受保护的技术使用者：李争望
技术研发日：2017.10.09
技术公布日：2019.04.16