一种单冲程发动机

技术领域

本发明属于发动机技术领域，更具体地说，是涉及一种单冲程发动机。

背景技术

发动机一种重要的能力转换装置，可以将热能转换成机械能并对外做功，在汽车、发电等领域起着关键作用。现有的发动机一般为二冲程式、四冲程式的结构，现有的发动机常常依靠可燃气体燃烧产生的膨胀力，推动活塞和连杆带动曲轴旋转。现有的发动机存在进气量不足和燃料燃烧不充分，活塞和曲轴长时间使用后会产生磨损的问题，这些弊端都给发动机的进一步推广使用带来不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单冲程发动机，旨在解决现有的发动机进气量不足、燃料燃烧不充分，活塞和曲轴也会产生磨损的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种单冲程发动机，包括：

机体，内设有主轴以及与所述主轴连接的活塞，所述活塞上设有燃烧室；

燃油组件，设置在所述机体上；

排气组件，设置在所述机体上；

空气压缩组件，包括与所述燃烧室连通的壳体、与所述壳体内部连通的进气口、设置在所述壳体内部的开合式阻气片、以及与所述主轴连接的扇叶，所述开合式阻气片设置于所述扇叶的运动路径上。

优选地，所述开合式阻气片上设有用于控制所述开合式阻气片开启或关闭的控制组件。

优选地，所述控制组件包括与所述开合式阻气片连接的弹簧以及与所述弹簧配合调节所述开合式阻气片开合状态的凸轮轴。

优选地，所述开合式阻气片倾斜设置，且所述开合式阻气片倾斜的角度与所述扇叶的倾斜角相等。

优选地，所述燃烧室包括任一受到爆炸力集中冲击的侧面。

优选地，所述空气压缩组件上设有排气孔；所述燃烧室上设有空气入口，所述排气孔与所述空气入口通过通道连通，且所述通道上设有阀门。

优选地，所述燃油组件包括：

燃油嘴，设置在所述燃烧室上，与外接油箱连通；

火花塞，设置在所述燃烧室上，用于点燃可燃物。

优选地，所述机体或/和所述空气压缩组件上设有冷却组件。

优选地，与同一所述主轴连接的所述空气压缩组件与所述活塞呈排列设置。

优选地，所述开合式阻气片设置于所述进气口与所述排气孔之间。

本发明提供的一种单冲程发动机的有益效果在于：与现有技术相比，本发明一种单冲程发动机在一个工作行程中完成进气、压缩、燃烧、排气的四个作业过程，结构简单、体积小，热效率高，油耗低，动力输出直接，省去了曲轴和活塞行程，故障率低，使用寿命长。

附图说明

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为本发明实施例提供的一种单冲程发动机的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种单冲程发动机所采用的空气压缩组件的结构示意图。

图中：1、主轴；2、燃油嘴；3、火花塞；4、排气组件；5、活塞；6、燃烧室；7、冷却组件；8、空气压缩组件；81、壳体；82、进气口；83、排气孔；84、扇叶；85、开合式阻气片。

具体实施方式

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。

请一并参阅图1及图2，现对本发明提供的一种单冲程发动机进行说明。所述一种单冲程发动机，包括机体、燃油组件、排气组件4以及空气压缩组件8，机体内设有主轴1以及与主轴1连接的活塞5，活塞5上设有燃烧室6；燃油组件设置在机体上；排气组件4设置在机体上，用于冲当可燃物燃烧产生的废气的排出通道，空气压缩组件8包括与机体内部连通的壳体81、与壳体81内部连通的进气口82、设置在壳体81内部的开合式阻气片85，以及与主轴1连接的扇叶84，开合式阻气片85设置于扇叶84的运动路径上，且与扇叶84相适配。具体的是，开合式阻气片85与扇叶84相配合可实现对壳体81内的空气进行压缩。

外界的空气由进气口82进入壳体81内，然后主轴1带动扇叶84进行转动，扇叶84转动过程中，扇叶84与开合式阻气片85相配合压缩位于壳体81内的空气，当压缩空气到预设值时，压缩空气进入机体内，具体的是，压缩空气会进入燃烧室6内。空气压缩组件8压缩的空气进入燃烧室6内，燃油由燃油组件注入燃烧室6内，注入燃烧室6内的燃油与压缩的空气混合成为可燃物(混合气体)，然后再通过燃油组件将可燃物点燃，可燃物点然后通过爆炸提供动力，带动活塞5转动做功，活塞5转动带动主轴1转动，可燃物产生的废气通过排气组件4排至燃烧室6外。

在本实施例中，开合式阻气片85上设有用于控制开合式阻气片85开启或关闭的控制组件。开合式阻气片85开启时，转动的扇叶84会通过设有开合式阻气片85的区域，开合式阻气片85闭合时，扇叶84与开合式阻气片85配合共同压缩位于扇叶84与开合式阻气片85之间的空气。控制组件的设置方便了对开合式阻气片85作业状态的控制。

具体的是，控制组件可包括电动开关以及与电动开关电连接的电动伸缩杆，电动伸缩杆一端与壳体81内壁连接，另一端为伸缩端，且伸缩端与开合式阻气片85连接，开合式阻气片85与壳体81内壁转动连接。当开合式阻气片85要开启时，电动开关带动电动伸缩杆运动，电动伸缩杆带动开合式阻气片85运动，开合式阻气片85运动让出用于扇叶84通过的通路。当扇叶84通过后，电动开关带动电动伸缩杆运动进而使得开合式阻气片85恢复至初始位置，此时开合式阻气片85与扇叶84配合将壳体81的内部空间隔断为两个相互独立的空间区域。

在本实施例中，控制组件包括与开合式阻气片85连接的弹簧以及与弹簧配合调节开合式阻气片85开合状态的凸轮轴。开合式阻气片85倾斜设置，且开合式阻气片85倾斜的角度与扇叶84的倾斜角相等。

具体的是，开合式阻气片85闭合状态时，弹簧处于顶开状态，此时开合式阻气片85关闭空气流通，开合式阻气片85与扇叶84配合压缩空气，被压缩的空气会排入到燃烧室6。同时扇叶84行进到开合式阻气片85位置时，由扇叶84或设置在壳体81上的凸轮轴打开开合式阻气片85让扇叶84通过，扇叶84通过后，开合式阻气片85立即进入关闭状态。

示例性的，扇叶84行进到开合式阻气片85位置时，凸轮轴运动并对开合式阻气片85形成牵拉作用，进而带动开合式阻气片85转动让出用于扇叶84通过的通路，待扇叶84通过后，凸轮轴解除对开合式阻气片85的牵拉作用，开合式阻气片85进入关闭状态。

在本实施例中，扇叶84由主轴1带动转动。

在本实施例中，燃烧室6包括任一受到爆炸力集中冲击的侧面，燃烧室6的形状可为任意形状，只要满足爆炸产生时燃烧室6的任一侧面能受到爆炸力最大的冲击即可，该中设置方式提高了该种单冲程发动机对爆炸力的有效利用效率。示例性的是，燃烧室6为设置在活塞5侧面上的V形槽，且燃烧室6的数目为任意个，其中受到爆炸力集中冲击的侧面为V形槽的任一侧面，当燃烧室6的位置与燃油组件相重合时，空气压缩组件8将压缩的空气输送至燃烧室6内，压缩空气在燃烧室6内与燃油组件输送的油气充分混合，并被燃油组件点燃产生爆炸，爆炸产生的冲击力集中冲击V形槽的任一端面，进而推动活塞5转动，活塞5转动带动主轴1转动。

在本实施例中，燃烧室6内壁四周有密封槽和密封环，提高燃烧室6与机体内壁之间的密封性，防止空气和混合气体的泄露，能更好的发挥爆炸力和动力。

在本实施例中，燃油组件包括燃油嘴2以及火花塞3，燃油嘴2设置在燃烧室6上，与外接油箱连通；火花塞3设置在燃烧室6上，用于点燃可燃物。具体的是，外接油箱经燃油嘴2喷入燃烧室6内，燃油与空气混合成为可燃物(混合气体)，然后通过火花塞3将可燃物点燃，可燃物点然后通过爆炸提供动力，带动活塞5运动。

在本实施例中，空气压缩组件8上设有排气孔83；机体上设有空气入口，排气孔83与空气入口通过通道连通，且通道上设有阀门。经过空气压缩组件8压缩的空气在达到预设值后，阀门会自动开启，此时空气压缩组件8与燃烧室6处于连通状态，空气经由空气压缩组件8的排气孔83进入通道，然后通过通道由空气入口进入燃烧室6内。阀门的设置方便对压缩气体是否能进入燃烧室6进行控制。

在本实施例中，机体和空气压缩组件8上分别设有冷却组件7。冷却组件7包括设置在机体外壳上的第一冷却通路、设置在壳体81上的第二冷却通路。外接的冷却管路将冷却液分别通入第一冷却通路与第二冷却通路，且通入第一冷却通路与第二冷却通路内的冷却液最后又循环流入冷却管路中，冷却组件7的设置有效的调控了机体和空气压缩组件8长时间工作后的温度，避免机体和空气压缩组件8出现温度过高的情况。

在本实施例中，机体与壳体81为一体结构。

在本实施例中，活塞外包裹有缸体，缸体外包裹有机体。

在本实施例中，与同一主轴1连接的空气压缩组件8与活塞5呈排列设置。方便主轴1带动空气压缩组件8与活塞5的同步运动。

在本实施例中，开合式阻气片85设置于进气口82与排气孔83之间。示例性的是，开合式阻气片85与扇叶84的配合将进气口82与排气孔83隔断，具体的是，开合式阻气片85与扇叶84的存在将壳体81的内部空间隔断为不处于作业状态时含有进气口82的第一空间与含有排气孔83的第二空间。空气由进气口82进入壳体81内，由于开合式阻气片85和扇叶84的隔断作用，空气不会充满壳体81，只能充满第一空间，主轴1带动扇叶84转动，扇叶84的转动会压缩第二空间，当扇叶84转动至排气孔83附近时，设置在通道上的阀门打开，使得第二空间压缩过的气体通过通道进入燃烧室6内。扇叶84继续转动，当转动至开合式阻气片85附近时，开合式阻气片85处于开放状态，此时壳体81的内部空间不在隔断变成一个空间，此时的扇叶84继续转动，当扇叶84转过开合式阻气片85所在的位置后，开合式阻气片85关闭，使得壳体81的内部空间继续隔断为第一空间与第二空间，扇叶84继续压缩位于第二空间的空气，并依此进行循环。

本发明提供的一种单冲程发动机，与现有技术相比，在一个工作行程中完成进气、压缩、燃烧、排气的四个作业过程，结构简单、体积小，进气量高，热效率高，油耗低，动力输出直接，故障率低，使用寿命长，省去了曲轴和活塞行程结构，进而解决曲轴和活塞行程结构使用时会出现磨损的问题。

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。