[发明专利]一种双活塞内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机，更具体的说涉及一种双活塞内燃机，属于内燃机燃烧控制技术领域，具体对象是内燃机燃烧室，直接对内燃机燃烧过程控制，涉及内燃机燃烧终点状态控制、燃烧循环过程控制和内燃机运行工况控制。

背景技术

内燃机燃烧控制技术的发展，主要受节能和低排放需求的推动。内燃机节能技术是追求定容加热过程，提高燃烧温度，实现燃料利用的高效率，达到节能目的，而内燃机低排放则要求降低燃料的燃烧温度，减少有害燃烧产物的发生，由此，节能和低排放之间存在的矛盾，对提高内燃机循环热效率、降低排放污染和生产成本造成了很大的影响，是当代内燃机燃烧控制技术解决的核心问题。现有的内燃机节能和低排放控制，是对混合气燃烧前的压缩比、混合比、温度和压力等状态采取多种技术控制，是选择在节能和低排放两者之间折中优化的燃烧技术方案，是寻求多种新技术对两者的再平衡，其系统复杂，成本较高，效能低。

中国发明专利申请公开号：CN1263205A、公开日：2000年8月16日、名称为《一种可提高输出功率的双活塞引擎内燃机及其方法》的发明专利申请中，公开了一种可提高输出功率的双活塞引擎内燃机，主要包括一个气缸、两个活塞、一传动装置及一偏心轮，当第一活塞越过上始点而欲往下移动时，利用传动装置带动的偏心轮将向下压挤第二活塞，使得第一活塞与第二活塞同步向下保持气缸内气室的固定压缩比，而后点火、引爆油气，由于引擎从点火到爆炸完成时，第一活塞完全是利用做功的状态，将引擎因爆发所得的能量完全作用在正功上，达到节省燃料及减少空气污染的功效。但是，当凸轮行程确定后，压缩比就已经确定，因此本发明专利申请中只能通过凸轮变行程控制压缩比，满足内燃机不同工况的需要，不能对燃烧加热状态及其特征进行控制；而且压缩比确定后，燃烧室容积也就确定了，因此在一定工况下，燃烧室容积没有改变，不能通过第二活塞改变燃烧室容积，所以无法利用燃烧室容积成为有效做功容积，仍然属于定容加热过程；同时，本发明专利申请中在上止点后燃烧，实际上燃烧的时间减少了，在实践中，内燃机高速运转，燃料被排出气缸仍然没有燃烧完，排气温度提高，燃料利用率低。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的内燃机燃烧控制技术节能和低排放之间存在矛盾、或者双活塞内燃机燃料利用率低等问题，提供一种双活塞内燃机。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种双活塞内燃机，包括活塞、气缸、汽缸盖，所述的汽缸盖设置在气缸上端，活塞下端连接有连杆，所述的连杆与曲轴相连接构成活塞曲柄连杆机构，还包括有压力传感器、压力应变活塞、气囊和受力活塞，所述的压力应变活塞、气囊和受力活塞设置在汽缸盖中，所述的气囊设置在压力应变活塞上方，所述的受力活塞一端抵靠在气囊下方，受力活塞另一端通过连接杆与压力应变活塞相连接，所述的气囊上分别连接有泄压管和加压管，所述的泄压管和加压管上分别设置有常闭电磁阀。

所述的受力活塞下方设置有缓冲弹簧，所述的缓冲弹簧上端固定在受力活塞底面上，缓冲弹簧下端固定在缸盖的支撑板上。

所述的压力传感器设置在气囊上，或者压力传感器设置在加压管上并位于常闭电磁阀与气囊之间，或者压力传感器设置在泄压管上并位于常闭电磁阀与气囊之间。

所述加压管与汽缸盖外的高压气瓶相连通。

与现有技术相比较，本申请的有益效果是：

1、结构简单，实现了对内燃机不同工况的燃烧状态及其特征控制。本申请中包括有压力传感器、压力应变活塞、气囊和受力活塞，压力应变活塞、气囊和受力活塞设置在汽缸盖中，气囊设置在压力应变活塞上方，受力活塞设置在气囊中，压力应变活塞与受力活塞之间通过连接杆相连接，让气囊内压力约束气缸内的燃烧最大压力及其最大温度；气囊上分别连接有泄压管、加压管和压力传感器，泄压管和加压管上分别设置有常闭电磁阀，改变气囊内压力而满足内燃机不同工况控制需要；从而实现了对燃烧加热过程的控制，提高了内燃机循环热效率，直接解决了内燃机在节能和排放之间的矛盾。