[其他]对置式二冲程内燃发气机

说明书

本发明是在二冲程内燃机、活塞式空气压缩机、自由活塞式发气机三者基础上发展而成的一种新的燃气发生机械。

一般活塞式内燃机都有输出动力的曲柄连杆机构以及配气齿轮机构，虽可产生高温燃气并输出动力，但机构比较复杂。空气压缩机只能产生较低温度的压缩空气，不可能产生具有一定热量的气体。而自由活塞发气机，以燃气涡轮代替了一般发动机中的曲柄连杆机构，可能减轻了重量，并简化了润滑和振动控制，还具有使若干发气装置可以与单一动力的涡轮并联使用等优点，但转速范围较窄，在额定功率下的燃油经济性差，在部分负荷，特别在很轻的负荷下，相对燃油经济性更差（美CF.泰勒著，王景祜译《内燃机上册》第313页）。

本发明为了克服上述缺点而将二冲程内燃机与空气压缩机共置于一个装置内，用内燃机直接驱动空气压缩机，以达到高效率发气的目的。

本发明的要点是该内燃发气机为对置式对称结构如附图主视图所示。左右二半边各有一个带散热片的动力缸体（17）和压气扫气缸体（25），二者形成台阶式汽缸（二缸体也可为整体式结构），压气扫气缸（7、9）的直径大于动力缸（16）的直径，且二缸同一轴线。在台阶式汽缸内各装有一个裙部没有销孔的，其上装有活塞环的，带盘的活塞（20），活塞腔内部和盘上带有冷却片，活塞裙部与动力缸（16）动配合，活塞盘部与压气扫气缸（7、9）动配合。整个装置还有一个共同的曲轴箱体（5）。左右二个活塞用一根推杆（4）相联系，而推杆（4）是通过浮动装置联在活塞上的。二个活塞作同向往复运动，动力缸（16）内进行压缩、燃烧、膨胀等冲程。当左动力缸作功时，左边的活塞通过推杆直接推动右边的活塞（20）向右运动，此时右动力缸（16）进行压缩冲程。扫气缸（9）的气体受压从扫气阀（10）排至扫气道（11），而压气缸（7）是负压，因而使经过空气滤清器过滤后的新鲜空气经进气口（8），通过压气缸进气阀（6）进入压气缸（7）内。当右活塞到达右止点（死点）时，右动力缸燃烧膨胀开始，右活塞（20）向左运动。此时扫气缸（9）是负压，扫气缸进气阀（10）打开，新鲜空气进入，进气开始，而压气缸（7）气体升压，从压气阀（24）排至散热腔（22），流经动力缸（16）及缸头的散热片，冷却气缸，并且带着部分热量经散热腔出气口（18）进入输气管（19）与由动力缸排气口（21）出来的废气在输气管混合后形成燃气由口（27）输出进入动力涡轮或其他需要燃气的装置。由于左右缸的配合，使以上循环不断进行下去。为使发气机起动方便及能够驱动必要的润滑泵（30），喷油泵（36）、分电机，发电机（1）等附件，在推杆（4）的中间还有一套曲轴（3）等组成的正弦机构，将推杆（4）的往复运动变成曲轴（3）的回转运动。曲轴（3）上装有平衡块（26）使发动机运转平稳。装有齿圈的飞轮（28）用于起动并使怠速稳定。本曲轴（3）不作动力输出。本发气机的动力缸为二冲程循环，其左扫气缸为右动力缸扫气，右扫气缸为左动力缸扫气（也可以自扫）。本发气机在选用不同压缩比时可使用柴油、汽油、煤油等液体燃料或气体燃料。动力缸使用气流冷却但也可采用液体冷却。本发气机的活塞和缸体可用金属或陶瓷材料制作，推杆用金属材料制作，输气管用绝热材料或金属材料外边加保温材料制作。

本发明的优点是：1、升功率高，重量马力比小。2、机构较简单，省去一般活塞式内燃机的气门机构和输出动力的曲柄连杆机构。3、运动件少，摩擦损失小，机械效率高。4、压气流经散热片部份热量被回收进入动力涡轮，热效率提高，燃油经济性好。5、具有自由活塞发气机的功能，但转速范围宽广。6、可以将本发气机多个装置通过曲轴并联在一起，组成大容量发气机，以便为机车、船舶等提供较大动力。