能达到达到60%？
活塞式发动机提升热效率的最⼤难点之⼀
传统往复活塞式发动机结构从发明⾄今已经超过⼀百多年的历史，经过这么多年的不断优化，热效率的提升也越来越困难，说明往复活塞式结构的发动机热效率提升空间已经接近结构性潜⼒极限。
柴油机热效率普遍⽐汽油机⾼，压缩⽐起决定性作⽤，⼤多数柴油机的压缩⽐⾼于汽油机，汽油在过⾼的压缩⽓体中着⽕会瞬间燃烧，燃烧压⼒集中爆发出来，产⽣⼀个⾮常⾼的尖峰压⼒，可以称之为爆燃，燃烧压⼒瞬间冲击活塞，当发动机负载⼤时，使活塞侧推⼒⾮常⼤，造成活塞活塞环和汽缸壁之间摩擦⼒加⼤，温度升⾼，磨损加速，迅速缩短发动机寿命，这也是汽油机压缩⽐不能太⾼的原因。哪怕是柴油，在过⾼的空⽓压⼒下着⽕也会出现爆燃，现在的柴油机压缩⽐已经接近了柴油爆燃的红线，所以常见的⼩型柴油机或是汽油机，带负载时，在燃料爆燃的情况下会造成活塞侧推⼒加⼤，活塞活塞环和汽缸壁磨损严重，温度升⾼，缩短发动机寿命，即使应⽤如汽缸壁⾦属涂层等⼤量先进技术，也只是治标不治本，⽆法消除活塞侧推⼒，就不能采⽤更⼤的压缩⽐，发动机就⽆法稳定的输出更⼤的扭矩，这也是明知道加⼤压缩⽐能⼤幅提⾼热效率，却让发动机⼚商望⽽却步的重要原因之⼀。然⽽⼀些⼤型船舶发动机⼚商却另辟蹊径，如芬兰⽡锡兰⽣产的⼤型船舶发动机，给活塞装上导轨，这样基本上消除 了活塞侧推⼒，从⽽设计更⼤的压缩⽐和更⼤的燃烧压⼒，⼤幅提⾼发动机热效率，使柴油机超过50%的热效率，但也相应的增加了重量，不适合陆地交通使⽤。
通过以上⼏个发动机类型的论述，我们知道，发动机采⽤更⾼的压缩⽐能提⾼热效率，但在提⾼压缩⽐的同时发动机燃烧室的燃烧压⼒也会增⼤，最⼤扭矩也会增加，造成活塞侧推⼒⼤幅增加，活塞和汽缸壁的摩擦系数变⼤，温度剧烈升⾼，磨损严重，发动机寿命⼤幅缩短，汽缸壁⾦属涂层能降低摩擦系数，却不能消除活塞侧推⼒，活塞侧推⼒是阻碍发动机提⾼压缩⽐的最⼤难点之⼀，也是阻碍热效率提升的最⼤难点之⼀。
既然知道了活塞式发动机热效率提升的最⼤难点之⼀，根据这个难点提出解决⽅案：从新设计⼀款即轻量化，能消除活塞侧推⼒，⼜能稳定承受燃料在⾼压缩⽐下出现的爆燃压⼒的发动机。
以下是两款热效率超过50%的发动机结构，没有了传统发动机的汽缸盖，消除了传统发动机活塞侧推⼒的结构性缺陷，能设计更⾼的压缩⽐，承受更⼤的爆燃压⼒，⼤幅提升发动机热效率，与传统活塞式发动机相⽐，相同排量时扭矩⼤⼀倍以上。
解决⽅案⼀(专利号201711487787.9)
⼀种往复导轨双⼝汽缸发动机，包括导轨⽀架、导轨双⼝汽缸、柱塞、曲轴和机壳；所述导轨⽀架固
定在机壳上，所述导轨双⼝汽缸为中间封闭两端开⼝，导轨双⼝汽缸开⼝的两端各套接⼀个柱塞；所述柱塞的⼀端设有密封环，设有密封环的⼀端与导轨双⼝汽缸的开⼝端套接，设有密封环的⼀端顶部设有进⽓门、排⽓门和喷油嘴，柱塞的另⼀端设有进⽓管道、排⽓管道和冷却管路；所述曲轴安装在机壳下部，并通过连杆与导轨双⼝汽缸连接，所述导轨双⼝汽缸的缸体外侧设有直线导轨脊，导轨⽀架内侧有直线导轨槽，所述导轨槽与导轨双⼝汽缸的导轨脊相配合组成直线导轨，每个导轨双⼝汽缸和导轨⽀架分别设计2-4条的直线导轨脊和直线导轨槽，且导轨脊和导轨槽的数量相同。直线导轨引导导轨双⼝汽缸按给定的⽅向做往复直线运动，限制导轨双⼝汽缸向其它⽅向运动，消除了类似往复活塞式发动机的活塞侧推⼒，减少了发动机的耗损，提⾼⼯作效率。
⼯作原理为：
每个导轨双⼝汽缸配套两个柱塞，每个导轨双⼝汽缸与两个柱塞组合形成两个燃烧室，靠近曲轴的为下燃烧室，另⼀燃烧室为上燃烧室，每个燃烧室都有吸⽓、压缩、做功、排⽓四个冲程循环，曲轴旋转半圈，两个燃烧室分别完成⼀个冲程，⼀个导轨双⼝汽缸能同时进⾏两个冲程。
下燃烧室四冲程⼯作循环：
1、吸⽓冲程
当发动机处于⼯作状态时，下端柱塞的进⽓门打开，导轨双⼝汽缸向上运动，空⽓进⼊导轨双⼝汽缸，当导轨双⼝汽缸运动⾄最⾼时，下端柱塞的进⽓门关闭。
2、压缩冲程
当吸⽓冲程结束时，下端柱塞的进⽓门与排⽓门都关闭着，导轨双⼝汽缸向下运动，空⽓被压缩，当导轨双⼝汽缸运动⾄最底部时，压缩冲程结束，将机械能转化为内能。
3、做功冲程
当压缩冲程接近终点时，在⾼压油泵作⽤下将液体燃料通过喷油器喷⼊导轨双⼝汽缸，在很短的时间内与空⽓混合后⽴即⾃⾏发⽕燃烧，汽缸内⽓体的压⼒急速上升，急剧膨胀，推动导轨双⼝汽缸上⾏，导轨双⼝汽缸通过连杆拉动曲轴旋转，将内能转化为机械能。
4、排⽓冲程
当内能转化为机械能后，下端柱塞的排⽓门打开，导轨双⼝汽缸向下运动，将燃烧后的废⽓排出，当导轨双⼝汽缸运动⾄最底部时，排⽓门关闭，完成⼀个⼯作循环。
上燃烧室四冲程⼯作循环：
1、吸⽓冲程
当发动机处于⼯作状态时，上端柱塞的进⽓门打开，导轨双⼝汽缸向下运动，空⽓进⼊导轨双⼝汽缸，当导轨双⼝汽缸运动⾄最底部时，上端柱塞的进⽓门关闭。
2、压缩冲程
当吸⽓冲程结束时，上端柱塞的进⽓门与排⽓门都关闭着，导轨双⼝汽缸向上运动，空⽓被压缩，当导轨双⼝汽缸运动⾄最顶部时，压缩冲程结束，将机械能转化为内能。
3、做功冲程
当压缩冲程接近终点时，在⾼压油泵作⽤下将液体燃料通过喷油器喷⼊导轨双⼝汽缸，在很短的时间内与空⽓混合后⽴即⾃⾏发⽕燃烧，燃烧室内⽓体的压⼒急速上升，急剧膨胀，推动导轨双⼝汽缸下⾏，导轨双⼝汽缸通过连杆推动曲轴旋转，将内能转化为机械能。
4、排⽓冲程
当内能转化为机械能后，上端柱塞的排⽓门打开，导轨双⼝汽缸向上运动，将燃烧后的废⽓排出，当导轨双⼝汽缸运动⾄最顶部时，上端柱塞的排⽓门关闭，完成⼀个⼯作循环。
⽅案⼆(专利号201711352110.4)
⼀种往复导轨汽缸式发动机，包括导轨汽缸、导轨⽀架、柱塞、曲轴和机壳；所述导轨⽀架固定在机壳上，所述导轨汽缸的上端为封闭式，下端为开⼝；所述柱塞位于曲轴和导轨汽缸之间，柱塞⼀端固定安装在机壳内，另⼀端设有密封环，柱塞设有密封环的⼀端套接在导轨汽缸开⼝的⼀端，设有密封环的⼀端顶部设有进⽓门、排⽓门和喷油嘴，另⼀端设有进⽓管道、排⽓管道和冷却管路；所述曲轴安装在机壳内，并通过连杆将导轨汽缸与曲轴连接；所述导轨汽缸的缸体外侧设有直线导轨脊，导轨⽀架内侧设有导轨槽，所述导轨槽与导轨汽缸的导轨脊相配合组成直线导轨。直线导轨引导导轨汽缸按给定的⽅向做往复做直线运动，限制导轨汽缸向其它⽅向运动，消除了类似往复活塞式发动机的敲缸现象，减少了发动机的耗损，提⾼⼯作效率。
1.导轨⽓缸(这⽓缸是往复运动的，有导轨)
2.导轨⽀架
3.柱塞(相当于活塞，区别在于这柱塞是固定安装的，柱塞顶⾯设置有⽓门和喷油嘴)
4.连杆
5.曲轴
其⼯作原理为：
1、吸⽓冲程
当发动机处于⼯作状态时，发动机的进⽓门打开，导轨汽缸向上运动，空⽓进⼊导轨汽缸，当导轨汽缸运动⾄最⾼时，进⽓门关闭。
2、压缩冲程
当吸⽓冲程结束时，进⽓门与排⽓门都关闭着，导轨汽缸向下运动，空⽓被压缩，当导轨汽缸运动⾄最底部时，压缩冲程结束，将机械能转化为内能。
3、做功冲程
当压缩冲程接近终点时，在⾼压油泵作⽤下将液体燃料通过喷油器喷⼊导轨汽缸，在⾼压油泵作⽤下将液体燃料通过喷油器喷⼊导轨汽缸，在很短的时间内与空⽓混合后⽴即⾃⾏发⽕燃烧，汽缸内⽓体的压⼒急速上升，急剧膨胀，推动导轨汽缸上⾏，导轨汽缸通过连杆拉动曲轴旋转，将内能转化为机械能。
4、排⽓冲程
当内能转化为机械能后，发动机的排⽓门打开，导轨汽缸向下运动，将燃烧后的废⽓排出，当导轨汽缸运动⾄最底部时，排⽓门关闭，完成⼀个⼯作循环。
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