主副缸式发动机

摘要

主副缸式发动机包括发动机缸体、设置在发动机缸体顶部上用于密封发动机缸体的缸盖及设置在发动机缸体底部且其内有曲轴的曲轴箱，进一步包括设置在发动机缸体内且用于完成做功冲程和排气冲程的主缸和用于完成进气冲程和压缩冲程的副缸，副缸向主缸输送高温高压空气，主缸向副缸和外界输送动力，副缸在压缩冲程末排气给主缸，而主缸在做功冲程前从副缸进气，在每个工作循环中，主缸和副缸的曲轴均转动360度。本发明能防止活塞式发动机各冲程之间的温度影响，提高压缩比，增大扭矩，降低能耗，改良进气和散热，并且防止回火和高温现象的发生。

权利要求

1.一种主副缸式发动机，将普通四冲程发动机的每缸由单独完成进气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程改变成由主缸和副缸组合完成四个冲程，包括发动机缸体、设置在发动机缸体顶部上用于密封发动机缸体的缸盖及设置在所述发动机缸体底部且其内有曲轴的曲轴箱，其特征在于：进一步包括设置在所述发动机缸体内并且用于完成做功冲程和排气冲程的主缸和用于完成进气冲程和压缩冲程的副缸，所述副缸向主缸输送高温高压空气，而所述主缸向副缸和外界输送动力，所述副缸在压缩冲程末排气给主缸，而主缸在做功冲程前从副缸进气，并且在每一个工作循环中，所述曲轴箱内分别对应的主缸和副缸的曲轴均转动360度；

所述发动机由多个所述的主缸和副缸组成的工作单元组合而成并通过曲轴连接输送动力；所述主缸和副缸内分别设置有主缸活塞和副缸活塞；

所述副缸具有进气岐管，主缸具有尾气岐管，主缸与副缸通过高温高压空气通道连通；

所述曲轴箱内的曲轴将主缸活塞和副缸活塞连接起来；

所述副缸进一步具有与副缸活塞连接的副缸曲轴臂以及其内设置有所述副缸活塞的副缸压缩室，所述副缸压缩室对应的缸盖上设有与所述副缸压缩室连通并且设计成旋转阀式的副缸进气门和副缸排气门，所述副缸的排气门上开设有排气孔，副缸排气门通过其上套设有弹簧的副缸排气门杆的一端而弹性地定位在副缸排气口处，副缸排气门杆的另一端则顶在缸盖外；所述副缸排气门杆上装有副缸排气门齿轮和副缸排气门弹簧，所述副缸排气门弹簧的弹簧力向上；所述副缸排气门齿轮与排气齿轮轴及齿轮连接，而副缸排气齿轮轴则通过正时皮带与曲轴外盘连接；所述副缸的进气门上开设有进气孔，副缸进气门通过其上套设有弹簧的副缸进气门杆的一端而弹性地定位在副缸进气口处，副缸进气门杆的另一端则顶在缸盖外；所述副缸进气门杆上装有副缸进气门齿轮和副缸进气门弹簧，所述副缸进气门弹簧的弹簧力向上；所述副缸进气门齿轮与进气齿轮轴及齿轮连接，而副缸进气齿轮轴则通过正时皮带与曲轴外盘连接。

2.根据权利要求1所述的主副缸式发动机，其特征在于：所述主缸进一步设置有与所述主缸活塞连接的主缸曲轴臂及其内设置有所述主缸活塞的主缸燃烧室；在所述主缸燃烧室对应的缸盖上设置有所述高温高压空气通道、主缸排气口、主缸进气门、主缸排气门、喷油器及火花塞；所述主缸燃烧室与副缸压缩室通过所述高温高压空气通道互相连通；所述主缸进气门安装在所述高温高压空气通道处，主缸进气门杆上装有主缸进气门弹簧，并且通过主缸进气门螺丝帽而拧紧主缸进气门杆，并且所述主缸进气门弹簧的弹簧力向上；主缸进气门靠主缸进气门弹簧压力将高温高压空气通道密封，主缸进气门杆的顶部与主缸进气凸轮轴上的进气凸轮紧贴，主缸进气凸轮转动从而压下主缸进气门杆时把主缸进气门打开；主缸排气门装在主缸排气口上，主缸排气门杆上装有主缸排气门弹簧并且通过主缸排气门螺丝帽拧紧，主缸排气门弹簧的弹力向上；主缸排气门靠主缸排气门弹簧的压力将排气口密封，主缸排气门杆的顶部与主缸排气凸轮轴上的凸轮紧贴，主缸排气凸轮转动压下主缸排气门杆时把主缸排气门打开。

3.根据权利要求2所述的主副缸式发动机，其特征在于：所述主缸和副缸的缸体内分别设有夹壁腔，并且主缸的夹壁腔和副缸的夹壁腔互相分开，夹壁腔内装有冷却液，所述主缸的夹壁腔和副缸的夹壁腔都有出水口和进水口，主缸夹壁腔的出水口通过管道连接高温节温器和水泵，而水泵的另一端与高温散热网的进水口通过管道连接，高温散热网的出水口与主缸的夹壁腔的进水口通过管道连接，管道分支连接加水水箱。

4.根据权利要求3所述的主副缸式发动机，其特征在于：所述副缸的夹壁腔的出水口通过管道连接低温节温器和水泵，水泵另一端与低温散热网的进水口通过管道连接，低温散热网的出水口与副缸的夹壁腔的进水口通过管道连接，管道分支连接加水水箱；主缸和副缸两者采用互相独立的散热系统；所述主缸活塞和副缸活塞分别与曲轴上对应的曲轴臂连结。

5.根据权利要求4所述的主副缸式发动机，其特征在于：所述燃烧室和压缩室分别设置在主缸和副缸的缸腔内；所述缸盖上的副缸齿轮轴和主缸凸轮轴通过正时皮带与曲轴转盘连接，曲轴转盘转动带动副缸齿轮轴和主缸凸轮轴转动；并且所述主缸和副缸上分别装有感应器。

6.根据权利要求5所述的主副缸式发动机，其特征在于：所述主缸进气门和排气门采用喇叭式结构。

说明书

主副缸式发动机

技术领域

[0001] 本发明涉及一种主副缸式发动机。

背景技术

[0002] 现有的四冲程发动机都是由每个汽缸单独完成进气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程。然而，现有的四冲程发动机在四个冲程中温度变化非常大：比如对于柴油发动机而言，其在进气冲程时温度在100度左右，在压缩冲程时温度为600℃左右，在做功冲程时温度高达2000℃左右，而在排气冲程中温度又回落到1000℃左右；对于汽油发动机而言，其进气冲程的温度在100℃左右，压缩冲程在400℃左右，做功冲程在2500℃左右，排气冲程在1000℃左右。

[0003] 因为各个冲程的工作温度相差太大，因此各个冲程相互之间构成一定影响，特别是排气冲程紧接着是进气冲程。排气冲程的温度在1000℃左右，进气冲程温度在100℃左右，而外界的温度最高也就是50℃左右。可见排气冲程对进气冲程的影响足足有50℃左右，严重影响进气冲程的效果。

[0004] 此外，现有的四冲程发动机的压缩比难以提高，因为提高压缩比以后温度也会随着提高。而温度太高又不利于发动机稳定工作，工作不稳定容易导致产生爆燃，爆燃将会对气缸产生严重损害，最终缩短发动机的使用寿命。

[0005] 另外，为了提高空气的进气浓度，人们发明了涡轮增压机，并配制中冷技术，从而在不增加发动机功耗的情况下，可以将发动机的功率提高30％-40％，但是发动机在非高速运转时，涡轮机根本不工作，并且在突然加速时有滞后的现象，这就影响了涡轮机的使用率。

[0006] 还有，活塞式发动机中的回火情况一直没有得到彻底解决。因为燃料浓度过稀，在做功冲程中并未燃烧，因此当进气门打开时，燃烧室内残留的可燃混合气体压强大于进气岐管11的压强，从而产生回流并燃烧，最终产生了回火现象。

[0007] 在四冲程发动机工作时的正时点火是在活塞到达上止点时，这时燃烧产生的能量作用在曲轴旋转中心点O上的力臂是零，力矩和扭矩也就是零。这对能量的爆发产生一定的阻碍，降低了利用率。如要增加正时点火时的力臂就会延时一定角度点火，但是这样会降低压缩冲程时己完成好的压缩比，浪费功耗。

[0008] 而且，现有的四冲程发动机的进气门、排气门都是喇叭形结构，这种结构是为了保证在高温高压的工作环境下密封好气缸。但是喇叭形进气门的结构导致气门开度不大，严重影响了进气效果。

[0009] 因而，有必要提供一种改良的四冲程发动机，以便克服现有技术的缺点与不足。

发明内容

[0010] 本发明的目的是提供一种主副缸式发动机，其能够防止活塞式发动机各冲程之间的温度影响，提高压缩比，增大扭矩，降低能耗，改良进气，并且防止回火和高温现象的发生。

[0011] 为了实现上述目的，本发明提供一种主副缸式发动机，包括发动机缸体、设置在发动机缸体顶部上用于密封发动机缸体的缸盖及设置在所述发动机缸体底部且其内有曲轴的曲轴箱，并且进一步包括设置在所述发动机缸体内并且用于完成做功冲程和排气冲程的主缸和用于完成进气冲程和压缩冲程的副缸，所述副缸向主缸输送高温高压空气，而所述主缸向副缸和外界输送动力，所述副缸在压缩冲程末排气给主缸，而主缸在做功冲程前从副缸进气，并且在每一个工作循环中，所述曲轴箱内分别对应于主缸和副缸的曲轴均转动360度。

[0012] 本发明的优点在于：将普通四冲程发动机的每缸由单独完成进气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程改变成由主缸和副缸组合完成四个冲程，有效防止活塞式发动机各冲程之间因为温度相差太大而带来的不利影响，从而安全地提高压缩比，增大扭矩，降低能耗，改良进气，并且防止了回火和高温现象的发生。

[0013] 下面将结合附图，通过优选实施例详细描述本发明。

附图说明

[0014] 图1为本发明主副缸式发动机的结构原理图，展示了主缸和副缸的结构及两者之间的空间连接关系；

[0015] 图2a-图2b展示了主副缸式发动机的工作过程及主缸曲轴臂与副缸曲轴臂之间的相对位置关系；

[0016] 图3a-图3b展示了主副缸式发动机的工作过程及主缸曲轴臂与副缸曲轴臂之间的相对位置关系；

[0017] 图4a-图4b展示了主副缸式发动机的工作过程及主缸曲轴臂与副缸曲轴臂之间的相对位置关系；

[0018] 图5a-图5b展示了主副缸式发动机的工作过程及主缸曲轴臂与副缸曲轴臂之间的相对位置关系；

[0019] 图6a-图6b展示了主副缸式发动机的工作过程及主缸曲轴臂与副缸曲轴臂之间的相对位置关系；

[0020] 图7a-图7b展示了主副缸式发动机的工作过程及主缸曲轴臂与副缸曲轴臂之间的相对位置关系；

[0021] 图7c-图7d分别展示了副缸进气门和排气门的结构；

[0022] 图8展示了主缸曲轴臂与副缸曲轴臂之间的相对位置关系；

[0023] 图9展示了主缸工作冲程与副缸工作冲程之间在时间上的对应关系；

[0024] 图10展示了主缸与副缸之间的排列方式；

[0025] 图11展示了本发明主副缸式发动机的散热系统框图；和

[0026] 图12通过表格展示了本发明主副缸式发动机与现有四冲程发动机的结构和性能对比情况。

具体实施方式

[0027] 现在参考附图对本发明进行描述。

[0028] 本发明的目的在于有效防止活塞式发动机各冲程之间因为温度相差太大而带来的不利影响，从而安全地提高压缩比，增大扭矩，降低能耗，改良进气和散热，防止回火和高温现象。本发明的以上目的通过下面详细描述的实施例实现。

[0029] 图1及图7c-7d展示了本发明主副缸式发动机的主要结构。如图所示，主副缸式发动机包括发动机缸体、设置在上述发动机缸体内的主缸38和副缸47、设置在发动机缸体顶部上用于密封发动机缸体的缸盖46及设置在发动机缸体底部的曲轴箱1。所述主缸38和副缸47内分别设置有主缸活塞36和副缸活塞8。此外，所述副缸47具有副缸进气口41和进气岐管11。所述曲轴箱1内具有曲轴3，该曲轴3将主缸活塞36和副缸活塞8连接起来。所述主缸38具有主缸排气口42和尾气岐管29。

[0030] 所述副缸47进一步具有与副缸活塞8连接的副缸曲轴臂2以及其内设置有所述副缸活塞8的副缸压缩室4。副缸压缩室4对应的缸盖46上有与所述副缸压缩室4选择连通的副缸进气门9和副缸排气门5，两者都设计成旋转阀式，从而可以使气门开度更大。所述副缸排气门5上开设有排气孔6。

[0031] 此外，所述副缸47的进气门9上开设有进气孔12，副缸进气门9通过其上套设有弹性元件比如弹簧14的副缸进气门杆13的一端而弹性地定位在副缸进气口41处，副缸进气门杆13的另一端则顶在缸盖46外。所述副缸进气门杆13上装有副缸进气门齿轮15和副缸进气门弹簧14，弹簧14的弹簧力向上。副缸进气门齿轮15与进气齿轮轴及齿轮16连接，而副缸进气齿轮轴16则通过正时皮带与曲轴外盘39连接。

[0032] 当副缸进气齿轮轴16被曲轴外盘39带动旋转时，副缸进气齿轮轴及齿轮16带动副缸进气门9转动，当副缸进气孔12连接通副缸压缩室4和副缸进气口41，并且副缸活塞8向下止点运动时，副缸47就开始进气了。副缸排气门5通过副缸排气门杆20定位在高温高压空气通道口21的一端，高温高压空气通道21的另一端则与主缸燃烧室34连接，从而成为主缸38的进气口，副缸排气门杆20顶在缸盖46外，所述副缸排气门杆20上装有副缸排气门齿轮18和副缸排气门5弹簧19，并且所述弹簧19的弹簧力向上。副缸排气门齿轮
18与排气齿轮轴及齿轮17连接，副缸排气齿轮轴17通过正时皮带与曲轴外盘39连接。

[0033] 当副缸排气齿轮轴17被曲轴外盘39带动旋转时，副缸排气齿轮轴及齿轮17带动副缸排气门5转动，副缸排气孔6连接通副缸压缩室4和高温高压空气通道21，并且副缸活塞8向上止点运动时，副缸47就开始排气了。

[0034] 所述主缸38进一步设置有与所述主缸活塞36连接的主缸曲轴臂40及其内设置有所述主缸活塞36的主缸燃烧室34。在所述主缸燃烧室34对应的缸盖46上设置有所述高温高压空气通道21、主缸排气口42、主缸进气门35、主缸排气门32、喷油器24及火花塞30(柴油发动机没有火花塞，而汽油发动机则有火花塞)。所述主缸燃烧室34与副缸压缩室4通过高温高压空气通道21互相连通。所述主缸进气门35安装在所述高温高压空气通道21处，主缸进气门杆33上装有主缸进气门弹簧45，并且通过主缸进气门螺丝帽23而拧紧主缸进气门杆33，并且所述主缸进气门弹簧45的弹簧力向上。主缸进气门35靠弹簧45的压力将高温高压空气通道21口密封，主缸进气门杆33的顶部与主缸进气凸轮轴上的进气凸轮22紧贴，主缸进气凸轮22转动从而压下主缸进气门杆33时把主缸进气门35打开。
主缸排气门32装在主缸排气口42上，主缸排气门杆28上装有主缸排气门弹簧27并且通过主缸排气门32螺丝帽26拧紧，弹簧27的弹力向上。主缸排气门32靠弹簧27的压力将排气口42密封，主缸排气门杆28的顶部与主缸排气凸轮轴上的凸轮25紧贴，主缸排气凸轮25转动压下主缸排气门杆28时把主缸排气门32打开。在主缸进气门35和主缸排气门
32之间的缸盖46上装有喷油器24和火花塞30。

[0035] 为了保证喷油时间充分和满足不同的角度，主缸38装了两个喷油器24，每个喷油器24与供油系统相连接，火花塞30与点火系统相连接。(柴油发动机没有火花塞和点火系统，汽油发动机则有火花塞和点火系统，并采用ECU电子单元控制，共轨电直喷技术)[0036] 主缸38和副缸47的缸体内分别设有夹壁腔7，37，并且主缸的夹壁腔37和副缸的夹壁腔7互相分开，夹壁腔7，37都有出水口和进水口，主缸的夹壁腔37的出水口通过管道连接高温节器和水泵，水泵另一端与高温散热网的进水口通过管道连接，高温散热网的出水口与主缸的夹壁腔37的进水口通过管道连接，管道分支连接加水水箱。副缸的夹壁腔7的出水口通过管道连接低温节器和水泵，水泵另一端与低温散热网的进水口通过管道连接，低温散热网的出水口与副缸的夹壁腔7的进水口通过管道连接，管道分支连接加水水箱。主缸38和副缸47两者采用互相独立的散热系统。

[0037] 主缸活塞36和副缸活塞8分别与曲轴3上对应的曲轴臂2，40连结，曲轴臂2，40的转动带动活塞36，8作直线往返运动。主缸曲轴臂40与副缸曲轴臂2以曲轴运动中心O点54为交点形成一个锐角夹角a，使主缸活塞36和副缸活塞8作直线往返运动时，主缸活塞36先到达上止点48或下止点49，副缸活塞8后到达。(具体夹角度数根据不同机型的压缩比和燃烧室结构而定)

[0038] 如图1所示，为了防止漏气，可以在副缸排气门杆20上和主缸进气门杆33上装有密封圈43，44。

[0039] 此外，可以对主缸和副缸的直径和行程距离作适当修改，从而加大压缩比。因为副缸47的工作强度低，因此可以将副缸47的缸壁设计成比主缸38的缸壁薄，从而利于散热。

[0040] 同时，为了尽量排完废气和高温高压空气，可以将燃烧室34和压缩室4分别设置在主缸38和副缸47的缸腔内，活塞上止点48位置时与缸盖46和气门5，9，35，32的间隙很小。缸盖46上的副缸齿轮轴16，17和主缸凸轮轴22，25通过正时皮带与曲轴转盘39连接，曲轴转盘39转动带动副缸齿轮轴16，17和主缸凸轮轴22，25转动。另外，所述主缸38和副缸47上分别装有与ECU电控单元连接的感应器10，31。

[0041] 概括地讲，本发明提供的主副缸式发动机将进气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程分别由主缸38和副缸47组合完成。其中，副缸47完成进气冲程和压缩冲程，而主缸38则完成做功冲程和排气冲程。

[0042] 下面介绍主副缸式发动机的工作过程。

[0043] 副缸47的压缩室4通过高温高压空气通道21向主缸38的燃烧室34输送高温高压空气，主缸38的活塞36通过曲轴3向副缸活塞8和外界输送动力。副缸47的进气冲程曲轴转动半圈(180度)，副缸47在压缩冲程末端排气给主缸38，包括压缩和排气曲轴转动半圈(180度)；主缸38在做功冲程前端从副缸47进气，包括进气和做功曲轴3转动半圈(180度)，主缸38排气冲程曲轴3转动半圈(180度)。每一个工作循环主缸38和副缸47的曲轴臂2，40分别转动一圈(360度)，活塞8，36来回移动一次。

[0044] 在实际运用中，可以一个副缸47对多个主缸38来供高温高压空气，或多个副缸47对一个主缸38来供高温高压空气，或多个副缸47对多个主缸38供高温高压空气。在缸体的排列中可以一字排列，或增加一条连接的曲轴作二字排列。比如在图10所示的结构中，前排是副缸47，而后排则是主缸38。副缸47通过高温高压空气通道21向主缸38输送高温高压空气，主缸活塞36和副缸活塞88分别连接一条曲轴55，57，两条曲轴55，57分别有一条连接臂56，58和曲轴连杆59相连。

[0045] 组合完成进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程的主缸和副缸为一个工作单元，多个工作单元组合并通过曲轴连接输送动力就成了功率更大的发动机。

[0046] 如图2a-2b所示，副缸活塞8运行到上止点，副缸旋转阀进气门关闭，副缸活塞8将高温高压空气通过高温高压空气通道21向主缸燃烧室34输送完毕，副缸旋转阀排气门关闭。主缸燃烧吸收完从副缸压缩室4输送来的高温高压空气，关闭主缸进气门35，主缸排气门32关闭，开始正时喷油点火。这时燃烧能量产生的力F通过主缸曲轴臂40作用在从曲轴旋转中心点O开始的力臂L上，这时力矩M＝力F乘以力臂L。副缸曲轴臂位于上止点位置，并且与主缸曲轴臂40以曲轴旋转中心点O为交点形成交角a。

[0047] 接下来如图3a-3b所示，主缸燃烧室34内燃烧产生的能量在推动主缸活塞36朝着下止点运动的过程中，主缸排气门32和进气门35关闭。动力让曲轴3转动并带动副缸活塞8从上止点向下止点运动，这时副缸进气门9打开而副缸排气门5则关闭，副缸活塞8在向下运动的过程中将空气从进气岐管11吸入副缸压缩室4中。此时，主缸曲轴臂40在前，而副缸曲轴臂在后，两者以曲轴3的旋转中心点O为交点形成交角a。

[0048] 随后参考图4a-4b，主缸活塞36在动力推动下到达下止点，主缸进气门35关闭而排气门32打开，高温高压废气从燃烧室34向尾气岐管29排出。副缸活塞8在曲轴3的带动下还在进气行程中，副缸进气门9打开而排气门5则关闭。副缸活塞8向下止点移动的过程中，副缸活塞8的运动导致空气继续从进气岐管11进入副缸压缩室4中。此时主缸曲轴臂40在下止点位置，而副缸曲轴臂2在后，并且两者以曲轴旋转中心点O为交点形成交角a。

[0049] 接下来参考图5a-5b，曲轴3在动力惯性作用下继续旋转，从而带动副缸活塞8到达下止点，进而完成了副缸的进气行程。此时，关闭副缸进气门11以及排气门5。主缸活塞36这时在曲轴3的惯性旋转带动下向上止点移动，即处于正在排气行程中。主缸进气门35关闭中，而排气门己打开，主缸活塞36推动废气从主缸燃烧室34向尾气岐管29排出。副缸曲轴臂2处于下止点位置，主缸曲轴臂40在前，并且两者以曲轴旋转中心点O为交点形成交角a。

[0050] 接下来参考图6a-6b，曲轴3在动力惯性下继续旋转，主缸活塞36这时在曲轴惯性旋转带动下向上止点移动，即正在排气行程中，主缸进气门35关闭中，而排气门己打开，主缸活塞36推动废气从排气行程燃烧室向尾气岐管29排出。副缸活塞8这时在曲轴惯性旋转带动下向上止点移动正在压缩行程中，副缸进气门9关闭排气门关闭。主缸曲轴臂40在前，副缸曲轴臂2在后，并且两者以曲轴旋转中心点O为交点形成交角a。

[0051] 参考图7a-7b所示，曲轴3在动力惯性下继续旋转，带动主缸活塞36到达上止点，主缸的排气行程完成，副缸活塞8在曲轴惯性旋转带动下己将空气压缩到规定的温度和压缩比，高温高压空气己经形成，副缸进气门9关闭，而排气门5打开，准备好向主缸推送高温高压空气。这时主缸排气门32关闭，打开进气门，准备好吸收从副缸输送过来的高温高压空气。这时主缸曲轴臂40在上止点位置，而副缸曲轴臂2在后，两者之间以曲轴旋转中心点O为交点形成交角a。

[0052] 随后如图2a-2b所示所示，曲轴3在动力惯性下继续旋转，带动副缸活塞8运行到上止点，副缸旋转阀进气门11关闭，副缸活塞8将高温高压空气通过高温高压空气通道21向主缸燃烧室34输送完毕，副缸关闭排气门5。主缸燃烧吸收完从副缸压缩室4输送来的高温高压空气，关闭主缸进气门35，主缸排气门32关闭，开始正时喷油点火。从而开始下一个工作循环。

[0053] 从图8可以看出主缸曲轴臂与副缸曲轴臂在围绕曲轴旋转中心点O旋转时的关系为：当副缸曲轴臂到达上止点48时，主缸曲轴臂到达点50，并点火做功产生力F作用在从曲轴旋转中心点O开始的力臂L上，这时的力矩M＝力F乘以力臂L；当主缸曲轴臂到达下止点49时，副缸曲轴臂到达点51；当副缸曲轴臂到达下止点49时，主缸曲轴臂到达点52；而当主缸曲轴臂到达上止点48时，副缸曲轴臂则到达点53。在整个循环过程中，主缸和副缸曲轴臂在围绕曲轴旋转中心点O旋转的过程中，主缸曲轴臂始终在前，而副缸曲轴臂则始终在后，并且两者之间形成固定的交角a。

[0054] 图9反映了主缸和副缸各自行程之间的对应关系。如图所示，当副缸在排气时，主缸在进气，当主缸做功时副缸在进气，当副缸在压缩时主缸己经在排气，当副缸排气时主缸在进气，下一个工作循环又开始了。

[0055] 图11展示了主缸和副缸散热系统的结构及工作情况。当副缸夹壁腔内的散热液温度升高时，散热液冲开副缸节温器(副缸节温器的温度启动点低)，水泵开始工作，将散热液泵向副缸散热网热，温度太高时，启动风扇加强散热，降温后的散热液又重新流回副缸夹壁内，吸收热量，再度循环，直到温度降低。

[0056] 主缸夹壁腔内的散热液温度升高时，散热液冲开主缸节温器(主缸节温器的温度启动点高)，水泵开始工作，将散热液泵向主缸散热网热，温度太高时，启动风扇加强散，降温后的散热液又重新流回主缸夹壁内，吸收热量，再度循环，直到温度降低。

[0057] 图12将现有技术发动机与本发明改良后的发动机在结构及性能方面进行了相比，可以看出本发明具有如下显著有益效果：

[0058] 一、进气效果好。由上面本发明的工作循环过程可以看出，从外面进气的是副缸，向外面排气的则是主缸，换句话说，进气和排气是由不同的汽缸进行的，因此进气不会受到排气的残余高温影响，副缸的工作温度最高出现在压缩行程中，低于排气行程中的400度——600度左右，从而降低了温度对副缸进气行程的影响。此外，由于副缸没有安装点火器和喷油器，排气是以高压方式排气，排气口小，留给进气门的面积增多，并采用旋转阀式进气门，进气孔的开度更大，所以进气效果好。

[0059] 二、空气压缩比更高。由于副缸47不受废气高温的影响，吸进压缩室的空气温度比现有发动机吸进的温度低；由于副缸47壁薄，因此散热速度比现有发动机散热速度更快；同时，由于副缸47具有独立低温散热系统，使得副缸活塞8压缩空气时产生的高温能够得到迅速扩散，所以在相同的压缩空气温度下，本发明的压缩比可以达到更高程度。

[0060] 三、力臂的利用率更高。本发明主缸正时点火点在点50获得力臂L，而现有四冲程发动机的正时点火点在上止点48，获得力臂为零，如果现有四冲程发动机要获得相同的力臂，就会延时一定角度点火，但是这样会降低压缩冲程时己完成好的压缩比，浪费功耗。相比之下本发明获得了更好的力矩性能。

[0061] 四、现有发动机的废气余热阻碍了下一个工作循环，而本发明复式发动机正常运转时，副缸将高温高压空气输送到主缸，这时空气温度相对主缸壁的1000度左右要低许多，这部份高温高压空气吸收主缸余热，温度会再度升高100——300度。再度升温的空气更加适合燃烧，也就是燃烧更充分更迅速。

[0062] 当发动机主缸内具有高温时，ECU电控单元收到感应器传来的信息，立即控制喷油器减少喷油或者停止喷油。副缸47的高温高压空气进到主缸38，吸收主缸38壁内的余热，高压空气迅速膨胀，在产生的压力和势能作用下推动主缸活塞36运动并做功，高压空气未经燃烧在主缸38排气冲程中被排出，带走大量热量，温度得以迅速降低。每一次燃烧前都吸收上次工作循环的余热，从而减少了能量浪费，也就是减少了油耗。

[0063] 五、回火情况得到较好解决，副缸47向主缸38输送高温高压空气是以高压方式推进的，而不像现有发动机那样是以自然方式吸进，副缸47的气压远远大于主缸38，所以有效地防止回火现象。

[0064] 六、主缸燃烧室34安装两个喷油器24可以更多选择控制喷油，除了时间上可以加长或缩短之外，还可以控制一个喷油器24工作或两个喷油器24同时工作，进而促使喷油时间更加充分。

[0065] 以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。