(19)中华人民共和国国家知识产权局
水平对置发动机
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020042434.9
(22)申请日 2020.01.09
(73)专利权人 王耀统
地址 255000 山东省淄博市张店区新村西
路266号山东理工大学
(72)发明人 王耀统　王耀斐　
(74)专利代理机构 淄博佳和专利代理事务所
(普通合伙) 37223
代理人 李坤
(51)Int.Cl.
F02B  75/30(2006.01)
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
(54)实用新型名称
一种发动机
(57)摘要
一种发动机，属于发动机技术领域。包括汽
缸体（1）、曲轴以及设置在汽缸体（1）内的活塞，
活塞通过连杆与曲轴相连，其特征在于：所述的
活塞至少设置有两个，各活塞由内至外依次套
接，每相邻的两个活塞滑动连接，每相邻的两个
活塞对应的燃烧室的顶部存在高度差，使每个燃
烧室的顶部作为其相邻外侧燃烧室的壁，汽缸体
（1）上设置有与燃烧室相连通的进气口（8）、排气
口（9）以及进油口。本发动机改变了传统发动机
的活塞的结构，将活塞设置成套接的形式，在设
置多缸发动机时，大大降低了发动机的体积，发
动机占用空间小，为汽车发动机仓的其余部件的
安装留出足够的空间。权利要求书1页  说明书4页  附图2页CN 211370553 U 2020.08.28
C N  211370553
U
1.一种发动机，包括汽缸体（1）、曲轴以及设置在汽缸体（1）内的活塞，活塞通过连杆与曲轴相连，其特征在于：所述的活塞至少设置有两个，各活塞由内至外依次套接，每相邻的两个活塞滑动连接，每相邻的两个活塞对应的燃烧室的顶部存在高度差，使每个燃烧室的顶部作为其相邻外侧燃烧室的壁，汽缸体（1）上设置有与燃烧室相连通的进气口（8）、排气口（9）以及进油口。
2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于：所述的汽缸体（1）的中部设置有立柱
（7），内侧的活塞与立柱（7）滑动连接。
3.根据权利要求1或2所述的发动机，其特征在于：多个燃烧室的顶部沿由中部至外部的方向上高度逐渐增加。
4.根据权利要求3所述的发动机，其特征在于：进气口（8）开设在汽缸体（1）的侧壁上并仅与最外层的燃烧室相连。
5.根据权利要求4所述的发动机，其特征在于：所述的进气口（8）环绕汽缸体（1）间隔设置有至少两个。
6.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于：进油口设置在汽缸体（1）的顶部，进油口通过设置在汽缸体（1）上的进油通道（10）与燃烧室相连通。
7.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于：所述的活塞为圆筒状。
8.根据权利要求2或7所述的发动机，其特征在于：所述的活塞包括由外至内依次套接的外活塞（4）、中部活塞（5）以及内活塞（6），内活塞（6）滑动套设在立柱（7）外，外活塞（4）与汽缸体（1）内壁滑动连接。
9.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于：所述的排气口（9）通过设置在汽缸体（1）上的排气通道同时与每个燃烧室相连通。
10.根据权利要求9所述的发动机，其特征在于：所述的排气口（9）环绕汽缸体（1）间隔设置有至少两个。
权　利　要　求　书1/1页CN 211370553 U
一种发动机
技术领域
[0001]一种发动机，属于发动机技术领域。
背景技术
[0002]发动机是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，包括如内燃机（往复活塞式发动机）、外燃机（斯特林发动机、蒸汽机等）、喷气发动机、电动机等。目前，汽车上使用的发动机通常是内燃机，由于发动机的许多指标都同排气量有关，一般来说排气量越大，发动机输出功率越大，为了增大发动机的排气量，通常会发动机设置成多缸。
[0003]目前，多缸发动机的汽缸的排列形式主要有直列、V型排列、W型排列和水平对置排列等，这导致发动机的体积庞大，占用的空间大，这影响了汽车发动机仓内空间紧张。
发明内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种改变了活塞的分布形式，发动机体积小的发动机。
[0005]本实用新型要解决的技术问题是：该发动机，包括汽缸体、曲轴以及设置在汽缸体内的活塞，活塞通过连杆与曲轴相连，其特征在于：所述的活塞至少设置有两个，各活塞由内至外依次套接，每相邻的两个活塞滑动连接，每相邻的两个活塞对应的燃烧室的顶部存在高度差，使每个燃烧室的顶部
作为其相邻外侧燃烧室的壁，汽缸体上设置有与燃烧室相连通的进气口、排气口以及进油口。
[0006]优选的，所述的汽缸体的中部设置有立柱，内侧的活塞与立柱滑动连接。[0007]优选的，多个燃烧室的顶部沿由中部至外部的方向上高度逐渐增加。
[0008]优选的，进气口开设在汽缸体的侧壁上并仅与最外层的燃烧室相连。
[0009]优选的，所述的进气口环绕汽缸体间隔设置有至少两个。
[0010]优选的，进油口设置汽缸体的中部，进油口通过设置在汽缸体上的进油通道与燃烧室相连通。
[0011]优选的，所述的活塞为圆筒状。
[0012]优选的，所述的活塞包括由外至内依次套接的外活塞、中部活塞以及内活塞，内活塞滑动套设在立柱外，外活塞与汽缸体内壁滑动连接。
[0013]优选的，所述的排气口通过设置在汽缸体上的排气通道同时与每个燃烧室相连通。
[0014]优选的，所述的排气口环绕汽缸体间隔设置有至少两个。
[0015]与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：
[0016]1、本发动机改变了传统发动机的活塞的结构，将活塞设置成套接的形式，在设置多缸发动机时，大大降低了发动机的体积，发动机占用空间小，为汽车发动机仓的其余部件的安装留出足够的空间。
[0017]2、汽缸体的中部设置有立柱，立柱能够对活塞进行限位，保证活塞直线运动。
[0018]3、燃烧室的顶部高度依次增加，从而使活塞能够与其两侧相邻的活塞之间形成封闭的燃烧室，保证了每个活塞都能够独立工作。
[0019]4、进气口仅与最外层的燃烧室连通，且由外至内燃烧室依次做工，从而能够避免相邻活塞交替工作，保证在活塞工作时，其对应的燃烧腔是封闭的，而且还能够保证所有的燃烧腔都能够与进气口连通并补入空气。
[0020]5、进气口环绕汽缸体间隔设置有至少两个，保证进气充足，并且能够快速实现进气。
[0021]6、进油口设置在汽缸体的顶部，从而方便与供油系统对接。
[0022]7、外活塞、中部活塞和内活塞由内之外依次套接，既使发动机的体积缩小，而且解决了三缸发动机的震动问题。
[0023]8、排气口同时与每个燃烧室连通，从而保证燃烧室内产生的废气及时排出，避免对燃烧室内油料的燃烧造成影响。
附图说明
[0024]图1为外活塞做功时发动机的主视剖视示意图。
[0025]图2为中部活塞做功时发动机的主视剖视示意图。
[0026]图3为内活塞做功时发动机的主视剖视示意图。
[0027]图中：1、汽缸体  2、汽缸垫  3、汽缸盖  4、外活塞  5、中部活塞  6、内活塞  7、立柱  8、进气口  9、排气口  10、进油通道  11、外环形台  12、中部环形台  13、内环形台。
具体实施方式
[0028]图1
~3是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1
~
3对本实用新型做进一步说
明。
[0029]一种发动机，包括汽缸体1、曲轴以及设置在汽缸体1内的活塞，活塞通过连杆与曲轴相连，所述的活塞至少设置有两个，各活塞由内至外依次套接，每相邻的两个活塞滑动连接，每相邻的两个活塞对应的燃烧室的顶部存在高度差，使每个燃烧室的顶部作为其相邻外侧燃烧室的壁，汽缸体1上设置有与燃烧室相连通的进气口8、排气口9以及进油口。本发动机改变了传统发动机的活塞的结构，将活塞设置成套接的形式，在设置多缸发动机时，大大降低了发动机的体积，发动机占用空间小，为汽车发动机仓的其余部件的安装留出足够的空间。
[0030]下面结合具体实施例对本实用新型做进一步说明，然而熟悉本领域的人们应当了解，在这里结合附图给出的详细说明是为了更好的解释，本实用新型的结构必然超出了有限的这些实施例，而对于一些等同替换方案或常见手段，本文不再做详细叙述，但仍属于本申请的保护范围。
[0031]实施例1
[0032]如图1所示：汽缸体1的上侧通过汽缸盖3封闭，汽缸体1与汽缸盖3可拆卸的连接，汽缸体1与汽缸盖3之间设置有汽缸垫2，汽缸垫2将汽缸体1和汽缸盖3之间密封。
[0033]活塞滑动安装在汽缸体1内，汽缸体1的下侧设置有曲轴箱曲轴转动安装在曲轴箱
内，曲轴水平设置。每个活塞均通过连杆与曲轴相连，每个连杆的上端与对应的活塞转动连接，连杆的下端与曲轴转动连接，从而将活塞的往复运动转换成了曲轴的旋转运动。[0034]汽缸体1的上部为竖向设置的圆筒状，活塞设置有至少两个，在本实施例中，活塞设置有三个，分别为外活塞4、中部活塞5以及内活塞6，汽缸体1内设置有竖向的立柱7，立柱7竖向设置，立柱7与汽缸体1的同轴设置，立柱7的上端伸入汽缸盖3内并与汽缸盖3相连。外活塞4、中部活塞5以及内活塞6均为竖向设置的圆筒状，内活塞6套设在立柱7外，内活塞6与立柱7之间滑动且密封连接，中部活塞5套设在内活塞6外，并与内活塞6之间滑动且密封连接，外活塞4套设在中部活塞5外，并与中部活塞5滑动且密封连接。外活塞4与汽缸体1的上部内壁之间滑动且密封连接，并在外活塞4的上侧、中部活塞5的上侧以及内活塞6的上侧形成对应的燃烧室。
[0035]在本实施例中，外活塞4、中部活塞5以及内活塞6的轴向长度相等。内活塞6的两侧均通过连杆与曲轴相连，中部活塞5的两侧均通过连杆与曲轴相连，外活塞4的两侧也均通过连杆与曲轴相连。
[0036]汽缸盖3的下侧的高度由中部至外沿逐渐增加，从而使内活塞6、中部活塞5以及外活塞4对应的燃烧室的顶部的高度由外至内逐渐向增加。
[0037]进气口8开设在汽缸体1的侧壁顶部，进气口8有且仅有两个，且两个进气口8对称设置在汽缸体1
的两侧，进气口8仅与最外层的燃烧室的顶部相连通，从而保证燃烧室的两侧都能够快速进气，且进气均匀。排气口9设置在汽缸盖3侧部上，排气口9有对称设置在汽缸盖3两侧的两个，每个排气口9均通过汽缸盖3上的排气通道与三个燃烧室对应侧的顶部相连通，保证燃烧室内燃烧的废气能够快速排出。进油口同轴设置汽缸盖3的顶部，且进油口位于汽缸盖3的中部，进油口的下端通过设置在汽缸盖3上的进油通道10同时与三个燃烧室相连通，进油通道10的上端与进油口相连通，下端同时与对应的燃烧室的两侧相连通，保证燃烧室内进油均匀。
[0038]如图1
~3所示：在汽缸盖3的中部下侧设置有内环形台13，内环形台13与内活塞6正
对设置，内环形台13的外侧设置有环形的中部环形台12，中部环形台12与中部活塞5正对设置，在中部环形台12的外侧设置有外环形台11，外环形台11与外活塞4一一对应，其中外环形台11、中部环形台12和内环形台13的高度依次降低。外活塞4、汽缸体1、中部环形台12的侧部以及外环形台11合围成外燃烧室，中部活塞5、外活塞4、内环形台13的侧部以及中部环形台12合围成中部燃烧室，内活塞6、中部活塞5、立柱7以及内环形台13合围成内燃烧室。[0039]本发动机在工作时，外活塞4优先做功，做功后，外活塞4向下运动，此时中部活塞5和内活塞6向上移动，此时，进气口8向第一燃烧室连通。在外活塞4与中部环形台12脱离之前，且中部活塞5与内环形台13的侧部密封后，此时中部燃烧室
封闭，中部燃烧室内做功，并推动中部活塞5向下移动，此时外活塞4向下移动，内活塞6继续向上移动，当中部燃烧室与外燃烧室连通时，气体进入到中部燃烧室内。外活塞4和中部活塞5继续向下移动，内活塞6继续向上移动，在中部活塞5与内环形台13脱离之前，内燃烧室内做功，推动内活塞6向下移动，此时中部活塞5向下移动，并脱离内环形台13的侧部，此时外燃烧室、中部燃烧室和内燃烧室均连通，空气进入到内燃烧室，且此时外活塞4移动至行程下止点，既保证了多个活塞交替工作，又实现了通过各个燃烧室进气通畅均匀。
[0040]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式