[发明专利]发动机及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机机械领域，更具体地说，涉及一种发动机及其控制方法。

背景技术

目前，单缸往复式热力发动机有四冲程发动机和双冲程发动机，但它们热力对外做功只发生在其中一个过程中，即膨胀做工过程，而其他过程如吸气、排气、压缩过程，活塞的动力都靠惯性轮来维持。虽然多缸组合的发动机可以使发动机轴趋于连续输出功，但是对于单缸发动机来说，他是不连续的，有较大波动的，且发动机功率理论上也受到了冲程数的限制。随着发动机需求越来越小型化和大功率化，需要将现有发动机存在的弊端做进一步细化和改进。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种发动机，其输出功率较为稳定，且输出功率较高。本发明的目的还在于提供上述发动机的控制方法，该方法能够使发动机的输出功率较为稳定，且输出功率较高。

本发明提供的一种发动机，包括气缸、设置于所述气缸内的第一活塞和第二活塞，所述第一活塞和所述第二活塞将所述气缸的内腔依次分隔为第一侧内腔、中间内腔和第二侧内腔。

优选地，所述气缸设有第一排气口和第二排气口；当所述第一侧内腔和所述第二侧内腔同时膨胀至最大时，所述第一排气口和所述第二排气口一一对应的与所述第一侧内腔和所述第二侧内腔相通、并与所述中间内腔隔开；当所述中间内腔膨胀至最大时，所述第一排气口和所述第二排气口与所述中间内腔相通、并与所述第一侧内腔和所述第二侧内腔隔开。

优选地，沿所述第一侧内腔至所述第二侧内腔的方向，所述第一排气口和所述第二排气口设置在内腔长度的1/4～3/4的位置之间。

优选地，所述第一排气口设置在内腔长度的1/4～1/3的位置之间，所述第二排气口设置在内腔长度的2/3～3/4的位置之间。

优选地，所述第一侧内腔、中间内腔和所述第二侧内腔的腔壁上均对应设置有喷油嘴、喷气嘴和火花塞。

优选地，所述喷油嘴和所述喷气嘴的喷射方向均沿所述气缸的内圆周的切线方向。

优选地，所述喷油嘴和所述喷气嘴均向所述气缸的中心方向喷射。

优选地，所述火花塞安装在油气最先混合的位置。

优选地，与所述第一侧内腔和所述第二侧内腔对应设置的喷油嘴、喷气嘴和火花塞，全部设置在所述气缸的侧壁上、全部设置在所述气缸的端盖上、或者至少一者设置在所述气缸的侧壁上其它设置在所述气缸的端盖上；与所述中间内腔对应设置的喷油嘴、喷气嘴和火花塞都设置在所述气缸的侧壁上。

优选地，所述第一侧内腔和所述第二侧内腔的容积之和等于所述中间内腔的容易，且所述中间内腔的喷油量为所述第一侧内腔和所述第二侧内腔的喷油量之和的1.5-2.5倍

本发明还提供了一种发动机的控制方法，基于如上任一项所述的发动机，包括步骤：

所述第一侧内腔和所述第二侧内腔内的燃料同时燃烧产生膨胀力，以推动所述第一活塞和所述第二活塞同时压缩所述中间内腔；

所述中间内腔内的燃料燃烧产生膨胀力，以推动所述第一活塞和所述第二活塞同时向两侧方向运动。

本发明提供的技术方案中，在一个气缸中设置有第一活塞和第二活塞，第一活塞和第二活塞将气缸的内腔依次分隔为第一侧内腔、中间内腔和第二侧内腔。其中，第一侧内腔内的燃料燃烧时，能够推动第一活塞做功，第二侧内腔内的燃料燃烧时，能够推动第二活塞做功，中间内腔的燃料燃烧时，能够同时推动第一活塞和第二活塞做功。本发明提供的发动机，可控制其第一侧内腔和第二侧内腔内的燃料同时燃烧产生膨胀力，以推动第一活塞和第二活塞同时压缩中间内腔；而后控制中间内腔内的燃料燃烧时产生的膨胀力，以推动第一活塞和第二活塞同时向两侧方向运动。如此设置，第一活塞和第二活塞往复运动时，两个活塞的每次运动都是由热力膨胀做功推动，输出为连续输出，波动较小，而且该类型的发动机的单缸功率较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施方式中喷油嘴和喷气嘴都设置在气缸壁上时的示意图；

图2为本发明具体实施方式中喷油嘴和喷气嘴都设置在气缸盖上时的示意图；

图3为本发明具体实施方式中第一侧内腔和第二侧内腔中的喷气嘴、喷油嘴及火花塞都安装在气缸盖上的结构示意图；