一种双动力发动机及其工作方式的制作方法

本发明属于汽车技术领域，具体地，涉及一种双动力发动机及其工作方式。

背景技术：

发动机是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，包括如内燃机(汽油发动机等)、外燃机(斯特林发动机、蒸汽机等)、电动机等。如内燃机通常是把化学能转化为机械能。汽车发动机的形式主要是以气缸和活塞作为转换机构的内燃机。根据燃料以及点火形式的不同可分为汽油机或柴油机，或有以氢气、天然气、石油气为燃料的发动机，其燃烧形式与汽油机差异较小。根据工作循环与活塞冲程特性划分，又可分为两冲程与四冲程发动机。发动机既适用于动力发生装置，也可指包括动力装置的整个机器。发动机最早诞生在英国，所以，发动机的概念也源于英语，它的本义是指那种“产生动力的机械装置”。

然而，随着时代的发展，传统的单一动力发动机的弊端日益明显，传统发动机只能使用氢气、天然气、石油气做为燃料，随着全球汽车的增加，传统发动机增加了对地球的资源消耗，不利于人类的长远发展；同时传统的发动机排出的尾气中含有大量的温室气体，大量的传统发动机的使用，会增加对环境的破坏并增强温室效应，为了对环境以及地球的资源保护，传统的单一动力发动机已经渐渐的不再符合人们的需要，一种新能源汽车的新型发动机的出现迫在眉睫。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种双动力发动机及其工作方式，以解决现有技术中的如下技术问题：(1)传统发动机增加了对地球的资源消耗；(2)传统发动机增加对环境的破坏并增强温室效应。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种双动力发动机，包括发电机磁铁、散热鳍片、发动机输出轴承、发动机外壳、发动机风扇、进气口、正时装置、排气口、高压点火线、排气凸轮、进气凸轮、凸轮转轴、排气歧管、气缸、第一伸缩装置、发动机曲轴、传动机构、电动机、第二伸缩装置、进气歧管、发电机轴承以及发电机线圈，所述气缸安装于发动机外壳上端，所述发动机曲轴安装于发动机外壳内侧上半部分且两端穿透发动机外壳外壳壁，所述发动机曲轴一端安装有发动机风扇以及正时装置，另一端安装有传动机构，所述发动机曲轴上连接有气缸，所述传动机构连接有第一伸缩装置以及第二伸缩装置，所述电动机安装于发动机外壳内侧下半部分，所述发电机线圈安装于发电机轴承且线圈外侧包裹有发电机磁铁，所述发电机磁铁设于发动机外壳内侧下半部分且位于电动机一侧，所述发动机外壳包裹有散热鳍片，所述发动机输出轴承与电动机输出轴承一端相连接，所述电动机输出轴承另一端连接传动机构，所述气缸上端设有排气凸轮以及进气凸轮，所述气缸侧边设有进气口以及排气口，所述进气口连接进气歧管，所述排气口连接排气歧管，所述进气口上端对应着进气凸轮，所述排气口上端对应着排气凸轮，所述进气凸轮与排气凸轮通过凸轮转轴串联，所述凸轮转轴安装于发动机外壳上且一端穿透外壳壁，所述凸轮转轴穿透外壳壁的一端安装有正时装置，所述高压点火线安装与发动机外壳上端且与气缸连接。

所述正时装置包括张紧皮带轮、张紧皮带轮固紧装置、正时皮带、第一正时皮带轮轴、第一正时皮带轮、第二正时齿轮、第一正时齿轮、第二正时皮带轮轴、第二正时皮带轮以及张紧皮带轮轴，所述张紧皮带轮通过张紧皮带轮轴安装于张紧皮带轮固紧装置上，所述张紧皮带轮固紧装置安装于发动机外壳上，所述第一正时皮带轮安装于第一正时皮带轮轴上，所述第二正时皮带轮轴安装于发动机外壳上，所述第二正时皮带轮轴一端上依次安装有第二正时皮带轮以及第二正时齿轮，所述第一正时齿轮安装于发动机曲轴一端上，所述第一正时齿轮与第二正时齿轮相啮合，所述第一正时皮带轮、第二正时皮带轮以及张紧皮带轮通过正时皮带相连接。

所述气缸包括气缸伸缩摇杆、活塞垫、气门塞、气孔、推杆、火花塞口、气缸外壳以及活塞，所述活塞垫设于活塞上端面，所述活塞设于气缸外壳内，所述活塞下端连接气缸伸缩摇杆，所述气缸伸缩摇杆下端安装于发动机曲轴上，所述气门塞上安装有推杆，所述气门塞设于气缸外壳内侧上端，所述推杆一端连接气门塞另一端穿透气缸外壳上端面且与排气凸轮、进气凸轮接触，所述气门塞与气缸外壳内侧上端面之间设有空隙，所述空隙段的气缸外壳壁设有气孔，所述气缸外壳壁靠近气门塞下端部分设有火花塞口。

所述气门塞与气缸外壳内侧上端面之间设有拉伸弹簧，所述弹簧一端连接气门塞，另一端连接气缸外壳内侧上端面。

所述第一伸缩装置包括液压伸缩机构、液压机构固定座、转接器、伸缩轴承，所述液压机构固定座以及转接器皆安装于发动机外壳上，所述液压伸缩机构液压缸通过轴承安装于液压机构固定座上，其液压杆与伸缩轴承连接，所述伸缩轴承安装于传动机构上。

所述转接器由内部板、耐热电线以及转接器外壳组成，其与外部开关进行电性连接，其作用用于将外部开关的电信号传输至液压伸缩机构中，使液压伸缩机构发生伸缩，所述转接器外壳及内部零件由耐高温以及隔热性能好的材料制成。

所述第二伸缩装置结构与第一伸缩装置结构完全相同，所述第二伸缩装置的转接器不仅与外部开关电性相连，还与刹车系统电性相连。

所述传动机构包括第一传动皮带轮、第一传动轴、第二传动皮带轮、第二传动轴、传动齿轮轴、第二传动齿轮、第三传动轴、第三传动皮带轮、第四传动轴、第四传动皮带轮、第二传动皮带、第三传动齿轮、第一传动齿轮以及第一传动皮带，所述第一传动轴与发动机曲轴连接，所述第一传动皮带轮安装于第一传动轴上，所述第二传动皮带轮以及第一传动齿轮依次安装于第二传动轴上，所述第二传动轴一端安装于发动机外壳上，另一端安装于第一伸缩装置的伸缩轴承上，所述第二传动齿轮通过传动齿轮轴安装于发动机外壳上，所述第三传动轴上依次安装有第三传动皮带轮以及第三传动齿轮，所述第三传动轴一端安装于发动机外壳上，另一端安装于第二伸缩装置的伸缩轴承上，所述第四传动轴与发电机轴承连接，所述第四传动皮带轮安装于第四传动轴上，所述第一传动皮带轮与第二传动皮带轮通过第一传动皮带连接，所述第三传动皮带轮与第四传动皮带轮通过第二传动皮带连接，所述第一传动齿轮与第二传动齿轮相啮合，所述第二传动齿轮与第三传动齿轮相啮合。

所述电动机包括电动机输出轴、磁铁以及绕组线圈，所述电动机输出轴固定于发动机外壳上，且两端皆穿透外壳，所述电动机输出轴作为输出轴连接发动机输出轴，另一端安装有第二传动齿轮，所述绕组线圈设于电动机输出轴上，所述磁铁设于绕组线圈外侧。

所述双动力发动机具有两种动力工作方式:

当所述发动机在燃油充足的环境下时，燃油和空气从进气歧管由进气口进入气缸中，通过高压点火线的火花塞点燃气缸内的气油混合物，从而推动气缸内的活塞向下运动，从而带动摇杆向下运动，推动发动机曲轴转动，从而带动第一传动轴运动，通过第一传动皮带带动第二传动皮带轮和第一传动齿轮转动，从而带动第二传动齿轮，通过第二传动齿轮带动电动机输出轴和第三传动齿轮以及第三传动皮带轮，通过电动机输出轴带动发动机输出轴进而向外界输出动力，第三传动皮带轮通过第二传动皮带带动第四传动皮带轮，从而带动第四传动轴，进而带动发电机轴承使发电机发电；

当所述发动机在燃油不足或没有燃油的环境下时，启动开关，转接器将电信号传输至第二伸缩装置与第一伸缩装置，从而使第二伸缩装置与第一伸缩装置液压伸缩机构收缩，从而使第一传动齿轮以及第三传动齿轮与第二传动齿轮分离，同时电动机开始转动并向外界输出动力，当在此环境下需要减速时，踩动刹车，刹车系统向转接器发送电信号，所述转接器将电信号传输至第二伸缩装置使第二伸缩装置的液压伸缩机构伸长，从而使第三传动齿轮与第二传动齿轮相啮合，当松开刹车时，第二伸缩装置的液压伸缩机构再次收缩，使第三传动齿轮与第二传动齿轮分离。

本发明的有益效果：本发明采用气动和电动双动力驱动，其驱动原料不再是单单的天然气、石油气等不可再生能源而是采用纯净可再生的电力以及天然气、石油气交叉使用的驱动原料，使其在资源消耗方面远远低于传统发动机，其含有电力驱动，减少了发动机的尾气排放，降低了对环境的破坏以及温室效应。本发明增加了第一伸缩装置以及第二伸缩装置，使本发明在燃油充足的环境下，其发动机曲轴能与发动机输出轴承、发电机轴承相连接，使其在向外输出动力的情况下发电并向蓄电池输送电能；使本发明在燃油不足的环境下，其发动机输出轴承与发动机曲轴、发电机轴承相分离，让电动机单独转动向外界输出动力，避免电动机带动发动机曲轴、发电机轴承而导致动力输出不足导致能源浪费，在此环境下，需要制动时，第二伸缩装置会推动发电机轴，使发电机轴与发动机输出轴承向连接，通过增加负载以降低电动机转速，从而达到制动效果，同时减少制动时的电力损耗，最大程度的对本发明在制动时的电力回收，增加蓄电池的续航能力，从而减少本发明对不可再生能源的使用量以及提高了本发明对环境的保护力度。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一种双动力发动机的结构示意图；

图2为本发明一种双动力发动机的正时装置结构示意图；

图3为本发明一种双动力发动机的气缸结构示意图；

图4为本发明一种双动力发动机的第一伸缩装置结构示意图；

图5为本发明一种双动力发动机的传动机构结构示意图；

图6为本发明一种双动力发动机的电动机结构示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-6所示，一种双动力发动机，包括发电机磁铁1、散热鳍片2、发动机输出轴承3、发动机外壳4、发动机风扇5、进气口6、正时装置7、排气口8、高压点火线9、排气凸轮10、进气凸轮11、凸轮转轴12、排气歧管13、气缸14、第一伸缩装置15、发动机曲轴16、传动机构17、电动机18、第二伸缩装置19、进气歧管20、发电机轴承21以及发电机线圈22，气缸14安装于发动机外壳4上端，发动机曲轴16安装于发动机外壳4内侧上半部分且两端穿透发动机外壳4外壳壁，发动机曲轴16一端安装有发动机风扇5以及正时装置7，另一端安装有传动机构17，发动机曲轴16上连接有气缸14，传动机构17连接有第一伸缩装置15以及第二伸缩装置19，电动机18安装于发动机外壳4内侧下半部分，发电机线圈22安装于发电机轴承21且线圈外侧包裹有发电机磁铁1，发电机磁铁1设于发动机外壳4内侧下半部分且位于电动机18一侧，发动机外壳4包裹有散热鳍片2，发动机输出轴承3与电动机18输出轴承一端相连接，电动机18输出轴承另一端连接传动机构17，气缸14上端设有排气凸轮10以及进气凸轮11，气缸14侧边设有进气口6以及排气口8，进气口6连接进气歧管20，排气口8连接排气歧管13，进气口6上端对应着进气凸轮11，排气口8上端对应着排气凸轮10，进气凸轮11与排气凸轮10通过凸轮转轴12串联，凸轮转轴12安装于发动机外壳4上且一端穿透外壳壁，凸轮转轴12穿透外壳壁的一端安装有正时装置7，高压点火线9安装与发动机外壳4上端且与气缸14连接。

如图2所示，正时装置7包括张紧皮带轮71、张紧皮带轮固紧装置72、正时皮带73、第一正时皮带轮轴74、第一正时皮带轮75、第二正时齿轮76、第一正时齿轮77、第二正时皮带轮轴78、第二正时皮带轮79以及张紧皮带轮轴710，张紧皮带轮71通过张紧皮带轮轴710安装于张紧皮带轮固紧装置72上，张紧皮带轮固紧装置72安装于发动机外壳4上，第一正时皮带轮75安装于第一正时皮带轮轴74上，第二正时皮带轮轴78安装于发动机外壳4上，第二正时皮带轮轴78一端上依次安装有第二正时皮带轮79以及第二正时齿轮76，第一正时齿轮77安装于发动机曲轴16一端上，第一正时齿轮77与第二正时齿轮76相啮合，第一正时皮带轮75、第二正时皮带轮79以及张紧皮带轮71通过正时皮带73相连接。

如图3所示，气缸14包括气缸伸缩摇杆141、活塞垫142、气门塞143、气孔144、推杆145、火花塞口146、气缸外壳147以及活塞148，活塞垫142设于活塞148上端面，活塞148设于气缸外壳147内，活塞148下端连接气缸伸缩摇杆141，气缸伸缩摇杆141下端安装于发动机曲轴16上，气门塞143上安装有推杆145，气门塞143设于气缸外壳147内侧上端，推杆145一端连接气门塞143另一端穿透气缸外壳147上端面且与排气凸轮10、进气凸轮11接触，气门塞143与气缸外壳147内侧上端面之间设有空隙，空隙段的气缸外壳147壁设有气孔144，气缸外壳147壁靠近气门塞143下端部分设有火花塞口146。

气门塞143与气缸外壳147内侧上端面之间设有拉伸弹簧，弹簧一端连接气门塞143，另一端连接气缸外壳147内侧上端面。

如图4所示，第一伸缩装置15包括液压伸缩机构151、液压机构固定座152、转接器153、伸缩轴承154，液压机构固定座152以及转接器153皆安装于发动机外壳4上，液压伸缩机构151液压缸通过轴承安装于液压机构固定座152上，其液压杆与伸缩轴承154连接，伸缩轴承154安装于传动机构17上。

转接器153由内部板、耐热电线以及转接器外壳组成，其与外部开关进行电性连接，其作用用于将外部开关的电信号传输至液压伸缩机构151中，使液压伸缩机构151发生伸缩，转接器153外壳及内部零件由耐高温以及隔热性能好的材料制成。

第二伸缩装置19结构与第一伸缩装置15结构完全相同，第二伸缩装置19的转接器不仅与外部开关电性相连，还与刹车系统电性相连。

如图5所示，传动机构17包括第一传动皮带轮171、第一传动轴172、第二传动皮带轮173、第二传动轴174、传动齿轮轴175、第二传动齿轮176、第三传动轴177、第三传动皮带轮178、第四传动轴179、第四传动皮带轮1710、第二传动皮带1711、第三传动齿轮1712、第一传动齿轮1713以及第一传动皮带1714，第一传动轴172与发动机曲轴16连接，第一传动皮带轮171安装于第一传动轴172上，第二传动皮带轮173以及第一传动齿轮1713依次安装于第二传动轴174上，第二传动轴174一端安装于发动机外壳4上，另一端安装于第一伸缩装置15的伸缩轴承154上，第二传动齿轮176通过传动齿轮轴175安装于发动机外壳4上，第三传动轴177上依次安装有第三传动皮带轮178以及第三传动齿轮1712，第三传动轴177一端安装于发动机外壳4上，另一端安装于第二伸缩装置19的伸缩轴承上，第四传动轴179与发电机轴承21连接，第四传动皮带轮1710安装于第四传动轴179上，第一传动皮带轮171与第二传动皮带轮173通过第一传动皮带1714连接，第三传动皮带轮178与第四传动皮带轮1710通过第二传动皮带1711连接，第一传动齿轮1713与第二传动齿轮176相啮合，第二传动齿轮176与第三传动齿轮1712相啮合。

如图6所示，电动机18包括电动机输出轴181、磁铁182以及绕组线圈184，电动机输出轴181固定于发动机外壳4上，且两端皆穿透外壳，电动机输出轴181作为输出轴连接发动机输出轴3，另一端安装有第二传动齿轮176，绕组线圈184设于电动机输出轴181上，磁铁182设于绕组线圈184外侧。

双动力发动机具有两种动力工作方式:

当发动机在燃油充足的环境下时，燃油和空气从进气歧管20由进气口6进入气缸14中，通过高压点火线9的火花塞点燃气缸内的气油混合物，从而推动气缸14内的活塞148向下运动，从而带动摇杆141向下运动，推动发动机曲轴16转动，从而带动第一传动轴172运动，通过第一传动皮带1714带动第二传动皮带轮173和第一传动齿轮1713转动，从而带动第二传动齿轮176，通过第二传动齿轮176带动电动机输出轴181和第三传动齿轮1712以及第三传动皮带轮178，通过电动机输出轴181带动发动机输出轴3进而向外界输出动力，第三传动皮带轮178通过第二传动皮带1711带动第四传动皮带轮1710，从而带动第四传动轴179，进而带动发电机轴承21使发电机发电；

当发动机在燃油不足或没有燃油的环境下时，启动开关，转接器将电信号传输至第二伸缩装置19与第一伸缩装置15，从而使第二伸缩装置19与第一伸缩装置15液压伸缩机构收缩，从而使第一传动齿轮1713以及第三传动齿轮1712与第二传动齿轮176分离，同时电动机18开始转动并向外界输出动力，当在此环境下需要减速时，踩动刹车，刹车系统向转接器发送电信号，转接器将电信号传输至第二伸缩装置19使第二伸缩装置19的液压伸缩机构伸长，从而使第三传动齿轮1712与第二传动齿轮176相啮合，当松开刹车时，第二伸缩装置19的液压伸缩机构再次收缩，使第三传动齿轮1712与第二传动齿轮176分离。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。