[发明专利]一种双活塞杠杆高效发动机及其做功控制方法

权利要求书

1.一种双活塞杠杆高效发动机，包括发动机缸体（1），所述发动机缸体（1）内设置有曲轴（2），所述曲轴（2）通过一连杆（3）连接一本活塞（4），其特征在于：所述发动机缸体（1）的内还设置有一顶活塞（5），所述顶活塞（5）通过一凸轮轴机构驱动。

2.根据权利要求1所述的双活塞杠杆高效发动机，其特征在于：所述凸轮轴机构包括一凸轮轴（6），所述凸轮轴（6）由一螺旋变径从动齿轮（7）驱动，所述螺旋变径从动齿轮（7）由一螺旋变径主动轮（8）驱动，所述螺旋变径主动轮（8）由一转换齿轮（9）驱动，所述转换齿轮（9）由一曲轴齿轮（10）驱动，所述曲轴齿轮（10）设置在所述曲轴（2）上。

3.根据权利要求2所述的双活塞杠杆高效发动机，其特征在于：所述曲轴齿轮（10）与所述转换齿轮（9）的转速比为2:1。

4.根据权利要求2所述的双活塞杠杆高效发动机，其特征在于：所述凸轮轴（6）与一滚轮（501）紧密抵触，所述滚轮（501）可转动的设置在一滚轮支架（11）上，所述滚轮支架（11）的底端固连一顶活塞杆（502），所述顶活塞杆（502）与所述顶活塞（5）连接。

5.根据权利要求4所述的双活塞杠杆高效发动机，其特征在于：所述凸轮轴机构还包括一凹轮盘组件，所述凹轮盘组件包括一对固定在一转轴（1203）上的一对凹轮盘（1201），在所述的一对凹轮盘（1201）的相对端面上开设有一对对称的凹槽（1202），所述滚轮支架（11）位于所述的一对凹轮盘（1201）之间，所述滚轮支架（11）的两支架分别架设在所述的一对凹槽（1202）内；所述凸轮轴（6）固定在所述转轴（1203）上，位于所述的一对凹轮盘（1201）之间，所述凹轮盘组件通过所述转轴（1203）连接所述螺旋变径从动齿轮（7）。

6.根据权利要求5所述的双活塞杠杆高效发动机，其特征在于：所述凹槽（1202）的槽形与所述凸轮轴（6）的外轮廓相匹配。

7.根据权利要求1所述的双活塞杠杆高效发动机，其特征在于：所述发动机缸体（1）两侧分别开设有一进气门（101）和一排气门（102），所述进气门（101）和所述排气门（102）连接至所述发动机的配气机构，所述进气门（101）和所述排气门（102）分别位于所述本活塞（5）处于上止点位置时的上方位置；所述上止点位置是指所述本活塞（5）在缸体内能够移动到的最高点位置。

8.一种双活塞杠杆高效发动机的做功控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）吸气冲程，

所述本活塞（4）在所述上止点位置时，所述曲轴（2）在外力惯性的作用下旋转，带动所述本活塞（4）向下运行，此时所述顶活塞（5）保持在远端位置；所述进气门（101）开启，吸入空气和燃料一直到所述本活塞（4）移动至下止点位置，所述进气门（101）关闭，吸气冲程结束；

步骤2）压缩冲程，

所述曲轴（2）在惯性的作用下旋转，推动所述本活塞（4）向上运行，此时所述顶活塞（5）依然在远端位置保持不变，压缩吸入的气体，直到所述本活塞（4）移动至上止点位置，压缩冲程结束；

步骤3）做功冲程，

所述曲轴（2）在惯性的作用下旋转，带动所述本活塞（4）向下运行，此时所述凸轮轴机构同时同步推动所述顶活塞（5）向近端位置加速推来，当所述曲轴（2）旋转到一个角度时，所述顶活塞（5）也同步加速推行到近端位置；当所述顶活塞（5）与所述本活塞（4）之间形成密闭、狭小的压缩空间时，同时燃料瞬间燃烧产生高压、高温气体，对所述本活塞（4）产生强大的推力，直到所述本活塞（4）移动至下止点，做功冲程结束；

步骤4）排气冲程，

所述曲轴（2）在惯性的作用下旋转，所述顶活塞（5）返回远端位置，所述排气门（102）开启，所述曲轴（2）推动所述本活塞（4）向上运行，排出废气，一直到所述本活塞（4）移动至上止点，所述排气门（102）关闭，排气冲程结束；

所述上止点位置是指所述本活塞（4）在缸体内能够移动到的最高点位置；

所述下止点位置是指所述本活塞（4）在缸体内能够移动到的最低点位置；

所述远端位置是指所述凸轮轴机构的所述凸轮轴（6）升程的最低点；

所述近端位置是指所述凸轮轴机构的所述凸轮轴（6）升程的最高点。