容积式机器是指利用空间密闭容腔的周期性变化来排吸工作介质,从而实现流体的交换和以流体为介质的功能转换的机器[6]。容积式机械的种类很多,本文所研究的发动机就是重要的一类。课题是本人所在机械设计教研室长期研究和致力于开发的的多腔、多作用、微型化、轻量化容积式机械的一种。本课题运用批判性思维从多腔、多作用、小s/D值三个角度对现有的摩托车发动机进行机械结构上的创新,并设计制造和匹配发动机运行所需的各系统和部件,以求获得轻量化、微型化和高效率的四冲程摩托车发动机。文章开始介绍了课题的背景、来源、目的和意义,总结了容积式机械的工作原理、结构特点,以及容积式机械创新设计要点,对比分析了所设计的双活塞发动机与现有活塞式发动机的异同;建立了发动机的三维模型,做了相关仿真分析,以优化设计过程,缩短开发周期;创新设计了双活塞发动机的机械运动部分,完善和匹配了发动机工作的其他部分;之后进行了部分机构实验和整机点火实验,分析了实验成败的原因;总结了本文所做的工作,并对双活塞发动机的发展改进进行了展望。全文的研究路线为:调研分析摩托车发动机的技术应用情况;对比分析双活塞发动机与现有活塞发动机在理论上所具有的优势;整体方案设计;仿真并进行局部优化改进;设计试制、实验分析共同对局部优化改进;两种优化反馈共同推动整体方案的优化,从而不断地完善设计方案。本课题重点创新设计和实现了发动机的传动和配气机构,并通过理论推导和实验验证是行之有效的,对双活塞发动机的实现进行了初步探索,总结了双活塞发动机的结构和工作特点,为实验室继续研究本课题奠定了良好的基础。