双曲轴串联活塞式四冲程发动机的制作方法

1.本发明属于活塞式发动机技术领域，更具体地说，是涉及一种双曲轴串联活塞式四冲程发动机。


背景技术：

2.四冲程发动机在一个工作循环过程中包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在活塞运行区间有上下两个止点，在止点处活塞速度为零，接近中间位置速度达到最大值，活塞在每一个冲程中都有速度从零增加到最大值，再从最大值减小到零的过程，在加速过程中需要输入动力，减速过程需要输出动力。
3.现有的四冲程发动机中，每个活塞对应一个连杆和一个曲轴，只有在膨胀冲程中活塞的加速是由热气提供动力，在另外三个冲程中动力的输入和输出都是通过连杆的传递实现的。而通过连杆进行动力的输入和输出时，连杆的大头和小头分别与曲轴颈和活塞销之间会发生摩擦，造成能量损耗，据有关资料显示，其损耗占发动机总损耗的20％以上；同时，由于连杆对活塞的反作用力，使活塞对缸壁有一个垂直的分力，导致如下不利的后果：
4.1、在活塞运行过程中产生摩擦，造成能量损耗，据有关资料显示，其损耗将近占发动机总损耗的一半；
5.2、会加速活塞和缸壁的磨损，缩短发动机的使用寿命；
6.3、形成敲缸想象，产生噪音；
7.4、为了应对该垂直的分力，必然需要加强缸体的强度，导致消耗更多材料，从而提高发动机的制造成本、增大机体的体积和重量。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种双曲轴串联活塞式四冲程发动机，以解决现有四冲程发动机存在的技术问题。
9.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种双曲轴串联活塞式四冲程发动机，其一个单元基本结构包括：缸体、串联活塞组件和曲轴连杆组件；其中，所述缸体包括沿第一方向排布的第一缸段和第二缸段；所述第一缸段上设有第一进气门、第二进气门、第一排气门、第二排气门、第一燃料喷射机构和第二燃料喷射机构，所述第二缸段上设有第三进气门、第四进气门、第三排气门、第四排气门、第三燃料喷射机构和第四燃料喷射机构；
10.所述串联活塞组件包括中心杆结构、第一活塞和第二活塞；所述第一活塞沿所述第一方向滑动设于所述第一缸段内，且将所述第一缸段分隔出第一腔室和第二腔室，所述第一进气门、所述第一排气门和第一燃料喷射机构分别与所述第一腔室连通，所述第二进气门、所述第二排气门和第二燃料喷射机构分别与所述第二腔室连通；所述第二活塞沿所述第一方向滑动设于所述第二缸段内，且将所述第二缸段分隔出第三腔室和第四腔室，所述第三进气门、所述第三排气门和第三燃料喷射机构分别与所述第三腔室连通；所述第四进气门、所述第四排气门和第四燃料喷射机构分别与所述第四腔室连通；所述第一活塞设
于所述中心杆结构的第一端，所述第二活塞设于所述中心杆结构的中部，所述中心杆结构的第二端伸出于所述缸体外，且所述中心杆结构的轴线、所述第一缸段的中心线和所述第二缸段的中心线重合；
11.所述曲轴连杆组件包括第一连杆、第二连杆、第一曲轴和第二曲轴；所述第一连杆的第一端与所述第一曲轴转动连接，所述第二连杆的第一端与所述第二曲轴转动连接，所述第一连杆的第二端和所述第二连杆的第二端分别与所述中心杆结构的第二端转动连接；所述第一曲轴与所述第二曲轴同步转动且转向相反，且所述第一连杆和所述第二连杆以所述中心杆结构的轴线为对称轴对称设置，所述第一曲轴和所述第二曲轴以所述中心杆结构的轴线为对称轴对称设置
12.本发明提供的双曲轴串联活塞式四冲程发动机，将第一缸段和第二缸段沿第一方向排布，通过第一活塞将第一缸段分隔为第一腔室和第二腔室，将通过第二活塞将第二缸段分隔为第三腔室和第四腔室，使得第一缸段、第二缸段以及第一活塞和第二活塞组成一个四缸的发动机，与现有的四缸四冲程发动机需要具有四个缸体和四个活塞的结构相比，能够简化发动机的结构和设计，使得发动机的重量和体积都减小；通过中心杆结构实现第一活塞和第二活塞同步且同向移动，使得双曲轴串联活塞式四冲程发动机无需连杆与曲轴结构实现四个冲程之间动力的传输，第一活塞和第二活塞的每个行程中都有一个腔室处于膨胀冲程，即第一活塞和第二活塞的每个行程都由处于膨胀冲程的腔室提供动力，本发明消除传统四冲程发动机四个冲程之间的动力传递由连杆实现而导致连杆的大头与曲轴颈之间以及连杆的小头与第一活塞的活塞销和第二活塞的活塞销之间发生摩擦、造成能量损耗，使得发动机拥有更高的效率，还能提高发动机的功率重量比和功率体积比；同时，由于第一曲轴和第二曲轴呈对称设置，第一连杆和第二连杆呈对称设置，中心杆结构对第一连杆的垂直于缸壁的分力与中心杆结构对第二连杆的垂直于缸壁的分力方向相反，使得两者之间能够相互抵消，因此，能够大幅度的减小第一活塞与缸壁之间以及第二活塞与缸壁之间的摩擦力，从而减小因摩擦造成的能量损耗，减缓第一活塞与缸壁之间以及第二活塞与缸壁之间的磨损，提高发动机的使用寿命，还能彻底解决敲缸现象，避免因敲缸现象而产生的噪音，而且还无需加强缸体的强度，从而降低发动机的制造成本、体积和重量。
附图说明
13.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本发明实施例提供的双曲轴串联活塞式四冲程发动机的结构示意图；
15.图2为本发明实施例提供的双曲轴串联活塞式四冲程发动机的第一活塞或第二活塞的结构示意图；
16.图3为图2沿a-a剖切线的剖视图。
17.其中，图中各附图标记：
18.1-缸体；11-第一缸段；111-第一腔室；112-第二腔室；12-第二缸段；121-第三腔室；122-第四腔室；13-第一进气门；14-第二进气门；15-第三进气门；16-第四进气门；17-第
一排气门；18-第二排气门；19-第三排气门；20-第四排气门；201-第一燃料喷射机构；202-第二燃料喷射机构；203-第三燃料喷射机构；204-第四燃料喷射机构；2-串联活塞组件；21-第一活塞；211-润滑通道；212-第二开口；22-第二活塞；23-中心杆结构；231-中心杆；2312-中空结构；232-外套；2321-第一开口；2322-第三开口；2323-第四开口；24-连接件；3-曲轴连杆组件；31-曲轴箱；32-第一曲轴；33-第一连杆；34-第二曲轴；35-第二连杆；36-第一齿轮；37-第二齿轮；4-第一端盖；5-第二端盖；51-冷却润滑通道；6-第三端盖；7-冷却套；8-进气通道；9-排气通道；30-第一凸轮轴机构；40-第二凸轮轴机构；50-润滑油连接器。
具体实施方式
19.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
20.需要说明的是，当元件被称为“固定在”或“设置在”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接在”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
21.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
22.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
23.请参阅图1，现对本发明提供的双曲轴串联活塞式四冲程发动机进行说明，该双曲轴串联活塞式四冲程发动机的一个单元基本结构包括缸体1和串联活塞组件2；
24.其中，缸体1包括沿第一方向排布的第一缸段11和第二缸段12；其中在第一缸段11上设置有第一进气门13、第二进气门14、第一排气门17、第二排气门18、第一燃料喷射机构201和第二燃料喷射机构202；而在第二缸段12上设置有第三进气门15、第四进气门16、第三排气门19、第四排气门20、第三燃料喷射机构203和第四燃料喷射机构204。
25.而串联活塞组件2包括中心杆结构23、第一活塞21和第二活塞22；第一活塞21沿第一方向滑动设置在第一缸段11内，且将第一缸段11分隔出第一腔室111和第二腔室112，第一进气门13、第一排气门17和第一燃料喷射机构201分别与第一腔室111连通，第二进气门14、第二排气门18和第二燃料喷射机构202分别与第二腔室112连通；第二活塞22沿第一方向滑动设置在第二缸段12内，且将第二缸段12分隔出第三腔室121和第四腔室122，第三进气门15、第三排气门19和第三燃料喷射机构203分别与第三腔室121连通；第四进气门16、第四排气门20和第四燃料喷射机构204分别与第四腔室122连通；第一方向为第一活塞21和第二活塞22的移动方向；第一活塞21设置在中心杆结构23的第一端，第二活塞22设置在中心杆结构23的中部，中心杆结构23的第二端伸出在缸体1外，并且中心杆结构23的轴线、第一缸段11的中心线和第二缸段12的中心线重合。从而通过中心杆结构23可以实现第一活塞21
和第二活塞22的固定连接，使得第一活塞21和第二活塞22能同步且同向移动。如此，第一缸段11、第二缸段12以及第一活塞21和第二活塞22组成一个四缸四冲程发动机，与传统的四缸四冲程发动机需要具有四个缸体和四个活塞的结构相比，能够简化发动机的结构和设计。
26.本发明提供的双曲轴串联活塞式四冲程发动机使用的燃料可以是柴油、汽油或压缩天然气，也可以是其他燃料，具体可根据实际需要选择。
27.为方便说明，下面以第一方向为“左右方向”，并且第一缸段11在左侧，第二缸段12在右侧为例说明双曲轴串联活塞式四冲程发动机的工作原理。
28.设定初始状态为第一活塞21和第二活塞22位于最左侧，第一进气门13和第一排气门17处于关闭状态，第一腔室111开启膨胀冲程，第一腔室111内的燃料燃烧后释放出大量的能量并推动第一活塞21向右移动，接着第二进气门14和第二排气门18处于关闭状态，第二腔室112进入压缩冲程；由于第一活塞21和第二活塞22同步且同向移动，在第一腔室111做功并推动第一活塞21向右移动时，第二活塞22同步向右移动，第三腔室121的体积增大进入吸气冲程，第三进气门15开启和第四排气门20处于开启状态，第三排气门19和第四进气门16处于关闭状态，空气经第三进气门15进入第三腔室121；第四腔室122的体积减小进入排气冲程，第四腔室122的气体经第四排气门20排出。
29.当第一活塞21和第二活塞22运动至最右侧时，各个腔室的第一个冲程结束，第二腔室112开启膨胀冲程，推动第一活塞21向左移动，第二活塞22同步向左移动，第一腔室111进入排气冲程，第三腔室121进入压缩冲程，第四腔室122进入吸气冲程。
30.当活塞运动至最左侧时，各个腔室的第二个冲程结束，第三腔室121开启膨胀冲程，推动第二活塞22向右移动，第一活塞21同步向右移动，第一腔室111进入吸气冲程，第二腔室112进入排气冲程，第四腔室122进入压缩冲程。
31.当活塞运动至最右侧时，各个腔室的第三个冲程结束，第四腔室122开启膨胀冲程，推动第二活塞22向左移动，第一活塞21同步向左移动，第一腔室111进入压缩冲程，第二腔室112进入吸气冲程，第三腔室121进入排气冲程。
32.当活塞运动至最左侧时，各个腔室的第四个冲程结束，即四个腔室都完成了一次完整的四冲程，然后循环往复，具体可参考下述表格。
[0033][0034]
可以理解的是，在缸体1上还可以设置有用于点燃混合气体的点火元件，如火花塞等，点火元件的结构为现有技术，此处不再赘述。
[0035]
从上述双曲轴串联活塞式四冲程发动机的工作原理的描述中可以看出，本实施例中的双曲轴串联活塞式四冲程发动机，在第一活塞21和第二活塞22的每个行程中都有一个腔室处于膨胀冲程，使得第一活塞21和第二活塞22的每个行程都由处于膨胀冲程的腔室提供动力，使得双曲轴串联活塞式四冲程发动机无需连杆与曲轴结构实现四个冲程之间动力
的传输，本发明消除传统四冲程发动机四个冲程之间的动力传递由连杆实现而导致连杆的大头与曲轴颈之间以及连杆的小头与第一活塞21的活塞销和第二活塞22的活塞销之间发生摩擦、造成能量损耗，使得双曲轴串联活塞式四冲程发动机拥有更高的效率。
[0036]
本发明提供的双曲轴串联活塞式四冲程发动机，将第一缸段11和第二缸段12沿第一方向排布，通过第一活塞21将第一缸段11分隔为第一腔室111和第二腔室112，将通过第二活塞22将第二缸段12分隔为第三腔室121和第四腔室122，使得第一缸段11、第二缸段12以及第一活塞21和第二活塞22组成一个四缸的发动机，与传统的四缸四冲程发动机需要具有四个缸体和四个活塞的结构相比，能够简化双曲轴串联活塞式四冲程发动机的结构和设计，使得双曲轴串联活塞式四冲程发动机的重量和体积都减小；通过中心杆结构23实现第一活塞21和第二活塞22同步且同向移动，使得双曲轴串联活塞式四冲程发动机无需连杆与曲轴结构实现四个冲程之间动力的传输，第一活塞21和第二活塞22的每个行程中都有一个腔室处于膨胀冲程，即，第一活塞21和第二活塞22的每个行程都由处于膨胀冲程的腔室提供动力，本发明消除传统四冲程发动机四个冲程之间的动力传递由连杆实现而导致连杆的大头与曲轴颈之间以及连杆的小头与第一活塞21的活塞销和第二活塞22的活塞销之间发生摩擦而造成能量损耗，使得双曲轴串联活塞式四冲程发动机拥有更高的效率，同时，还能提高发动机的功率重量比和功率体积比。
[0037]
在实际应用中，可以将多个双活塞双曲轴串联活塞式四冲程发动机进行并联使用，例如：将三个双活塞双曲轴串联活塞式四冲程发动机进行并联，就能形成一个十二缸发动机。
[0038]
在一实施例中，双曲轴串联活塞式四冲程发动机还包括曲轴连杆组件3，曲轴连杆组件3包括第一连杆33、第二连杆35、第一曲轴32和第二曲轴34；第一连杆33的第一端与第一曲轴32转动连接，第二连杆35的第一端与第二曲轴34转动连接，第一连杆33的第二端和第二连杆35的第二端分别与中心杆结构23的第二端转动连接；第一曲轴32与第二曲轴34同步转动且转向相反，并且第一连杆33和第二连杆35以中心杆结构23的轴线为对称轴对称设置，第一曲轴32和第二曲轴34以中心杆结构23的轴线为对称轴对称设置。
[0039]
在传统的四缸四冲程发动机中，一个活塞一般对应一个连杆和一个曲轴，如此由于连杆对活塞的作用，使得活塞对缸体1的缸壁会有垂直于缸壁的分力，在活塞运行过程中，会导致活塞与缸壁之间产生摩擦，不仅造成能量损耗，加速活塞与缸壁的磨损，缩短活塞的使用寿命，还会导致敲缸现象而产生噪音，同时，为应对这个垂直的分力，需要加强缸体1的强度、消耗更多材料，从而增大制造成本以及机体体积与重量。而本实施例中，由于第一曲轴32和第二曲轴34呈对称设置，第一连杆33和第二连杆35呈对称设置，中心杆结构23对第一连杆33的垂直于缸壁的分力以及中心杆结构23对第二连杆35的垂直于缸壁的分力方向相反，使得两者之间能够相互抵消，因此，能够大幅度的减小第一活塞21与缸壁之间以及第二活塞22与缸壁之间的摩擦力，从而减小因摩擦造成的能量损耗，减缓第一活塞21与缸壁之间以及第二活塞22与缸壁之间的磨损，提高第一活塞21和第二活塞22的使用寿命，还能彻底解决敲缸现象，避免因敲缸现象而产生的噪音，而且还无需加强缸体1的强度，从而降低发动机的制造成本、体积和重量。
[0040]
在一实施例中，曲轴连杆组件3还包括曲轴箱31，曲轴箱31位于第二缸段12背离第一缸段11的一侧，并且中心杆结构23的第二端伸入在曲轴箱31内。具体地，第一连杆33、第
二连杆35、第一曲轴32和第二曲轴34转动安装在曲轴箱31上，从而使得曲轴连杆组件3形成为一个整体，既美观又能够有效地保护中心杆结构23的第二端、第一连杆33、第二连杆35、第一曲轴32和第二曲轴34。
[0041]
在一实施例中，曲轴连杆组件3还包括相互啮合的第一齿轮36和第二齿轮37，第一齿轮36和第二齿轮37以中心杆结构23的轴线为对称轴对称设置，第一曲轴32与第一齿轮36固定连接，第二曲轴34与第二齿轮37固定连接。从而使得第一齿轮36和第二齿轮37能够同步且反向转动，进而带动第一曲轴32和第二曲轴34同步且反向转动。
[0042]
在一实施例中，曲轴连杆组件3还包括与中心杆结构23连接的连接件24，第一连杆33的第二端以及第二连杆35的第二端均与连接件24转动连接。通过设置连接件24，实现中心杆结构23与第一连杆33以及中心杆结构23与第二连杆35的连接。
[0043]
在一实施例中，如图2和图3所示，中心杆结构23包括中心杆231和外套232，其中，外套232套设在中心杆231的外侧，第一活塞21和第二活塞22均与外套232固定连接，并且通过外套232可以与中心杆231固定连接；中心杆231具有用于输入润滑油的中空结构2312，同时，在外套232上开设有第一开口2321，在第一活塞21和第二活塞22上均设有润滑通道211，中空结构2312、第一开口2321和润滑通道211依次连通，而第一活塞21与第一缸段11间隙配合的侧壁以及第二活塞22与第二缸段12间隙配合的侧壁上分别开设有与润滑通道211连通的第二开口212。当润滑油通过中空结构2312输入中心杆231中时，润滑油会经与中空结构2312连通的第一开口2321进入润滑通道211，再经过与润滑通道211连通的第二开口212进入第一活塞21与缸壁之间以及第二活塞22与缸壁之间，从而为第一活塞21和缸壁之间以及第二活塞22与缸壁之间提供润滑，有效地减缓了第一活塞21、第二活塞22和缸体1的磨损，有利于提高双曲轴串联活塞式四冲程发动机的使用寿命，同时实现对串联活塞组件2的冷却。
[0044]
在一实施例中，如图1所示，双曲轴串联活塞式四冲程发动机还包括用于向中空结构2312输入润滑油的润滑油连接器50，润滑油连接器50连接在中心杆231伸出在缸体1外的一端上。具体地，中心杆231背离第一活塞21的一端与润滑油连接器50连接，并且通过润滑油连接器50与润滑油源连接，如此能够将润滑油泵入中心杆231的中空结构2312中。
[0045]
进一步地，在外套232伸出在缸体1外的端部上开设有第三开口2322，第三开口2322与中心杆231和外套232之间的间隙连通。在外套232上还开设有第四开口2323，润滑通道211内的润滑油能够经第四开口2323进入中心杆231和外套232之间的间隙中，再从第三开口2322回流至曲轴箱31。
[0046]
在一实施例中，缸体1内沿第一方向间隔设置有第一端盖4、第二端盖5和第三端盖6，其中第一端盖4和第二端盖5分别位于第一缸段11的两端，第二端盖5和第三端盖6位于第二缸段12的两端。从而通过第一端盖4、第二端盖5和第三端盖6可以将缸体1分隔成第一缸段11和第二缸段12。具体地，第二端盖5和第三端盖6的中部均开设有过孔，中心杆结构23通过该过孔穿设在第二端盖5和第三端盖6上。
[0047]
在一实施例中，第二端盖5内设置有在第二方向上贯通的冷却润滑通道51，第二方向垂直于第一方向。如此可以通过在冷却润滑通道51中注入冷却介质，以对第一缸段11和第二缸段12进行降温，同时，还能提供润滑作用。冷却介质可以是液态或气态，对此不做具体限定。
[0048]
在一实施例中，双曲轴串联活塞式四冲程发动机还包括冷却套7，第一缸段11和第二缸段12上分别设置有冷却套7，用于冷却缸体1。如此通过将冷却介质注入冷却套7中，可以加速缸体1的降温。
[0049]
在一实施例中，双曲轴串联活塞式四冲程发动机还设置有进气通道8和排气通道9，第一进气门13、第二进气门14、第三进气门15以及第四进气门16分别与进气通道8连通，第一排气门17、第二排气门18、第三排气门19以及第四排气门20分别与排气通道9连通。进气通道8用于对第一进气门13、第二进气门14、第三进气门15以及第四进气门16供气，排气通道9用于给第一排气门17、第二排气门18、第三排气门19以及第四排气门20的气体排出提供通道。
[0050]
在一实施例中，第一进气门13、第二进气门14、第三进气门15以及第四进气门16沿平行于第一方向的直线间隔设置在缸体1上，第一排气门17、第二排气门18、第三排气门19以及第四排气门20沿平行于第一方向的直线间隔设置在缸体1上。更具体地，第一进气门13与第一排气门17相对设置，第二进气门14与第二排气门18相对设置，第三进气门15与第三排气门19相对设置，第四进气门16与第四排气门20相对设置。双曲轴串联活塞式四冲程发动机还包括位于缸体1外侧且相对设置的第一凸轮轴机构30和第二凸轮轴机构40，第一凸轮轴机构30用于驱动第一进气门13、第二进气门14、第三进气门15以及第四进气门16的开启和关闭，第二凸轮轴机构40用于驱动第一排气门17、第二排气门18、第三排气门19以及第四排气门20的开启与关闭。如此，能够使得双曲轴串联活塞式四冲程发动机的布局更合理、更紧凑。
[0051]
例如，本发明所要保护的双曲轴串联活塞式四冲程发动机与涡轴发动机相比，具有成本低、效率高、调速范围大以及适用范围广等优点，不仅适用于车辆、船舶等需要动力驱动的陆海设备上，还能用于直升机等飞行器上。
[0052]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.双曲轴串联活塞式四冲程发动机，其特征在于，其一个单元基本结构包括缸体(1)、串联活塞组件(2)和曲轴连杆组件(3)；其中，所述缸体(1)包括沿第一方向排布的第一缸段(11)和第二缸段(12)；所述第一缸段(11)上设有第一进气门(13)、第二进气门(14)、第一排气门(17)、第二排气门(18)、第一燃料喷射机构(201)和第二燃料喷射机构(202)，所述第二缸段(12)上设有第三进气门(15)、第四进气门(16)、第三排气门(19)、第四排气门(20)、第三燃料喷射机构(203)和第四燃料喷射机构(204)；所述串联活塞组件(2)包括中心杆结构(23)、第一活塞(21)和第二活塞(22)；所述第一活塞(21)沿所述第一方向滑动设于所述第一缸段(11)内，且将所述第一缸段(11)分隔出第一腔室(111)和第二腔室(112)，所述第一进气门(13)、所述第一排气门(17)和第一燃料喷射机构(201)分别与所述第一腔室(111)连通，所述第二进气门(14)、所述第二排气门(18)和第二燃料喷射机构(202)分别与所述第二腔室(112)连通；所述第二活塞(22)沿所述第一方向滑动设于所述第二缸段(12)内，且将所述第二缸段(12)分隔出第三腔室(121)和第四腔室(122)，所述第三进气门(15)、所述第三排气门(19)和第三燃料喷射机构(203)分别与所述第三腔室(121)连通；所述第四进气门(16)、所述第四排气门(20)和第四燃料喷射机构(204)分别与所述第四腔室(122)连通；所述第一活塞(21)设于所述中心杆结构(23)的第一端，所述第二活塞(22)设于所述中心杆结构(23)的中部，所述中心杆结构(23)的第二端伸出于所述缸体(1)外，且所述中心杆结构(23)的轴线、所述第一缸段(11)的中心线和所述第二缸段(12)的中心线重合；所述曲轴连杆组件(3)包括第一连杆(33)、第二连杆(35)、第一曲轴(32)和第二曲轴(34)；所述第一连杆(33)的第一端与所述第一曲轴(32)转动连接，所述第二连杆(35)的第一端与所述第二曲轴(34)转动连接，所述第一连杆(33)的第二端和所述第二连杆(35)的第二端分别与所述中心杆结构(23)的第二端转动连接；所述第一曲轴(32)与所述第二曲轴(34)同步转动且转向相反，且所述第一连杆(33)和所述第二连杆(35)以所述中心杆结构(23)的轴线为对称轴对称设置，所述第一曲轴(32)和所述第二曲轴(34)以所述中心杆结构(23)的轴线为对称轴对称设置。2.如权利要求1所述的双曲轴串联活塞式四冲程发动机，其特征在于，所述曲轴连杆组件(3)还包括相互啮合的第一齿轮(36)和第二齿轮(37)，所述第一齿轮(36)和所述第二齿轮(37)以所述中心杆结构(23)的轴线为对称轴对称设置，所述第一曲轴(32)与所述第一齿轮(36)固定连接，所述第二曲轴(34)与所述第二齿轮(37)固定连接。3.如权利要求1所述的双曲轴串联活塞式四冲程发动机，其特征在于，所述曲轴连杆组件(3)还包括连接于所述中心杆结构(23)第二端的连接件(24)，所述第一连杆(33)的第二端和所述第二连杆(35)的第二端分别与所述连接件(24)转动连接。4.如权利要求1所述的双曲轴串联活塞式四冲程发动机，其特征在于，所述中心杆结构(23)包括中心杆(231)和外套(232)，所述外套(232)套设于所述中心杆(231)的外侧，所述第一活塞(21)和所述第二活塞(22)均与所述外套(232)固定连接；所述中心杆(231)具有用于输入润滑油的中空结构(2312)，所述外套(232)上设有第一开口(2321)，所述第一活塞(21)和所述第二活塞(22)上均设有润滑通道(211)，所述中空结构(2312)、所述第一开口(2321)和所述润滑通道(211)依次连通，所述第一活塞(21)与所述
第一缸段(11)间隙配合的侧壁以及所述第二活塞(22)与所述第二缸段(12)间隙配合的侧壁上分别设有与所述润滑通道(211)连通的第二开口(212)。5.如权利要求4所述的双曲轴串联活塞式四冲程发动机，其特征在于，所述双曲轴串联活塞式四冲程发动机还包括用于向所述中空结构(2312)输入润滑油的润滑油连接器(50)，所述润滑油连接器(50)连接于所述中心杆(231)伸出于所述缸体(1)外的一端。6.如权利要求1至5中任一项所述的双曲轴串联活塞式四冲程发动机，其特征在于，所述缸体(1)内沿所述第一方向间隔设置有第一端盖(4)、第二端盖(5)和第三端盖(6)，所述第一端盖(4)和所述第二端盖(5)分别位于所述第一缸段(11)的两端，所述第二端盖(5)和所述第三端盖(6)位于所述第二缸段(12)的两端。7.如权利要求6所述的双曲轴串联活塞式四冲程发动机，其特征在于，所述第二端盖(5)内设置有在第二方向上贯通的冷却润滑通道(51)，所述第二方向垂直于所述第一方向。8.如权利要求1至5中任一项所述的双曲轴串联活塞式四冲程发动机，其特征在于，所述缸体(1)包括冷却套(7)，所述第一缸段(11)和所述第二缸段(12)上分别设有冷却套(7)。9.如权利要求1至5中任一项所述的双曲轴串联活塞式四冲程发动机，其特征在于，所述缸体(1)上还设有进气通道(8)和排气通道(9)，所述第一进气门(13)、所述第二进气门(14)、所述第三进气门(15)和所述第四进气门(16)分别与所述进气通道(8)连通，所述第一排气门(17)、所述第二排气门(18)、所述第三排气门(19)和所述第四排气门(20)分别与所述排气通道(9)连通。10.如权利要求1至5中任一项所述的双曲轴串联活塞式四冲程发动机，其特征在于，所述第一进气门(13)、所述第二进气门(14)、所述第三进气门(15)以及所述第四进气门(16)沿平行于所述第一方向的直线间隔设置于所述缸体(1)上；所述第一排气门(17)、所述第二排气门(18)、所述第三排气门(19)以及所述第四排气门(20)沿平行于所述第一方向的直线间隔设置于所述缸体(1)上；所述双曲轴串联活塞式四冲程发动机还包括位于所述缸体(1)外侧且相对设置的第一凸轮轴机构(30)和第二凸轮轴机构(40)；所述第一凸轮轴机构(30)用于驱动所述第一进气门(13)、所述第二进气门(14)、所述第三进气门(15)以及所述第四进气门(16)开启和关闭，所述第二凸轮轴机构(40)用于驱动所述第一排气门(17)、所述第二排气门(18)、所述第三排气门(19)以及所述第四排气门(20)开启与关闭。

技术总结
本发明属于活塞式发动机技术领域，更具体地说，是涉及一种双曲轴串联活塞式四冲程发动机，包括缸体和串联活塞组件，缸体包括沿第一方向排布的第一缸段和第二缸段；串联活塞组件包括中心杆结构、第一活塞和第二活塞；第一活塞沿第一方向滑动设置在第一缸段内，且将第一缸段分隔为第一腔室和第二腔室；第二活塞沿第一方向滑动设置在第二缸段内，且将第二缸段分隔为第三腔室和第四腔室，中心杆结构的第一端与第一活塞固定连接，中心杆结构的第二端与第二活塞固定连接并伸出于缸体外。本发明提供的双曲轴串联活塞式四冲程发动机与现有的四冲程发动机相比，拥有更高的效率，同时，还拥有更高的功率重量比和功率体积比。高的功率重量比和功率体积比。高的功率重量比和功率体积比。


技术研发人员：徐信庭
受保护的技术使用者：金湖风火龙科技有限公司
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/7/4