CN102102602B - 一种用于二冲程曲柄圆滑块内燃机的活塞及其内燃机 - Google Patents

Abstract

一种用于二冲程曲柄圆滑块内燃机的活塞，包括冠部、活塞座；冠部包括活塞顶、活塞环带，以及从活塞环带开始向下伸出的用于遮蔽气口的挡板，该挡板的外径面与气缸内径面配合，并在周向上展开设定的角度，该角度能够满足遮蔽气口的需要；所述活塞座上设置有安装圆滑块的圆滑块容置孔；从活塞环带对称设置有两个沿轴向向下伸出的条状的导向侧板，导向侧板的外径面能够与气缸内壁配合。与现有技术相比，本发明提供的活塞具有遮蔽气口的挡板，该挡板只在周向上延伸一定的角度，并且可以设计为较薄的形式，因此，该挡板不会使活塞质量明显增加，使该曲柄圆滑块发动机能够保持往复惯性较小的优点。在优选方案中，通过专门设置的扫气活塞提高了扫气效率。

Description

一种用于二冲程曲柄圆滑块内燃机的活塞及其内燃机

本申请是申请日为2009年6月10日，申请号为200910087192.3的同名发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及内燃机技术，具体涉及一种用于二冲程曲柄圆滑块内燃机的活塞。本发明同时涉及使用上述活塞的二冲程曲柄圆滑块内燃机。

背景技术

传统发动机的运动机构为曲柄连杆机构。在这种运动机构下，活塞的往复运动需要通过与其连接的连杆传递给曲轴，在运动过程中，连杆随着活塞的运动作来回的摆动，使活塞受到以高阶函数变化的周期性侧向力。

由于连杆的存在，曲柄连杆机构内燃机存在体积庞大、笨重、平衡性能差等缺点，为了解决这些问题，中国专利文献CN85100358B公开了一种“曲柄圆滑块往复活塞式内燃机”，这种内燃机的特点是取消了连杆，采用开有偏心圆孔的圆滑块与特殊设计的活塞总成相配合，实现活塞的直线往复运动到旋转运动的转化。

请参看图1、图2，分别根据中国专利文献CN85100358B说明书图4、图5公开的活塞立体图绘制。从图中可以看出，该种内燃机的活塞总成具有冠部1、导向部2两个部分，所述冠部1与传统内燃机的活塞头作用相同，其顶部称为活塞顶，为燃烧室的一部分；冠部周边则设置有若干活塞环槽，用于安置气环、油环，实现对气缸的密封。图中，在冠部下部，设置所述导向部2，该导向部2主体部分为薄块状，该薄块的两个侧边能够与机体的滑道配合，称为导向侧面；其平面的中心线上则开有内径和圆滑块外径配合的圆孔，该圆孔称为圆滑块容置孔。根据不同的情况，导向部2的宽度可以等于冠部1的宽度，如图1；也可以大于冠部1的宽度，如图2。该导向部2又称为活塞座。

由于该发动机不使用连杆，其结构也与传统发动机不同。由于没有连杆，上述活塞没有设置活塞销座；由于在该曲柄圆滑块形式发动机在运动过程中，活塞受到的侧向力很小，所以，该活塞也没有在冠部1的活塞环带以下部位设置活塞裙部。这种结构充分发挥了曲柄圆滑块结构下，活塞侧向力小的优点，减小了活塞质量，可有效降低活塞的往复惯性力。

上述专利技术提供的活塞应用在二冲程内燃机上，为了遮蔽气口，需要在活塞环带以下部位设置用于遮蔽气口的部位，该部位增加了活塞的往复质量，降低了内燃机的能量转换效率。

另外，现有通常技术提供的曲柄连杆机构的二冲程发动机，利用活塞的往复运动向燃烧室提供扫气压力，这种扫气压力往往不够充足，使燃烧室燃烧后的残余废气不能充分排出，降低了燃烧室中的燃烧效率，成为妨碍二冲程内燃机效率提高的重要因素。

上述通常技术提供的曲柄连杆机构二冲程发动机的另外一个问题是发动机的扫气比不能根据需要调整。在不同的海拔条件下，对二冲程发动机的扫气比的要求不相同。例如，根据一般工况设计的二冲程发动机，只能在海拔较低地区使用，而在高原环境下，由于空气的稀薄，就会发生扫气压力不足的问题，会造成内燃机性能的急剧下降，甚至完全无法正常使用。由于上述情况，同一台二冲程发动机不能应用在不同的海拔，使其应用灵活性受到影响。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种用于二冲程曲柄圆滑块内燃机的活塞，该活塞能够降低现有技术提供的活塞的往复质量，使采用曲柄圆滑块机构的二冲程发动机具有更好的性能。

本发明进一步解决的技术问题是，在上述方案的基础上，提供一种能够调整扫气比的活塞，这样，使用者就可以根据具体的应用环境，对二冲程发动机进行调整，使同一款二冲程发动机可以满足不同的海拔环境。

本发明提供一种用于二冲程曲柄圆滑块内燃机的活塞，所述活塞包括冠部、活塞座；所述冠部包括活塞顶、活塞环带，以及从活塞环带开始向下伸出的用于遮蔽气口的挡板，该挡板的外径面与气缸内径面配合，并在周向上展开设定的角度，所述设定的角度能够满足遮蔽气口的需要；所述活塞座上设置有安装圆滑块的圆滑块容置孔；从活塞环带对称设置有两个沿轴向向下伸出的条状的导向侧板，导向侧板的外径面能够与气缸内壁配合。

优选的，所述导向侧板对称设置，并且其外径略大于所述活塞环带的外径。

优选的，所述导向侧板的外径面与所述挡板外径面部分重合。

优选的，所述活塞座未安装冠部的一侧设置有安装镶块的连接结构，所述镶块上设置与之对应的连接结构，通过相应连接件，将所述镶块安装在所述活塞座上。

优选的，同一活塞备有多个镶块，并且各个镶块的体积不同，通过选用不同的镶块，能够改变该内燃机的扫气比。

优选的，所述镶块包裹在活塞座的外侧。

优选的，所述冠部和所述活塞座分体制作，并通过其上各自设置的连接结构连接为一体。

优选的，所述连接结构具体是，所述导向侧板上设置有通孔，所述活塞座的圆滑块容置孔设置在环形的圆滑块容置体中，该圆滑块容置体的上部设置有左右对称的肩部，所述肩部的侧边上设置有螺纹孔或者通孔作为该连接结构的一部分；使用时，所述导向侧板内径面卡在上述肩部的侧边的外侧面，导向侧板上的孔和肩部的侧边上的螺纹孔或者通孔对准，使用螺钉或者铆钉将两者连接在一起。

优选的，所述冠部上设置有连接两侧的导向侧板内壁面和活塞顶内底面的竖板，该竖板大致通过活塞顶的直径线，该竖板的底面的大致中心位置开设有凹坑，垂直该凹坑开有贯穿该凹坑的第一连接孔；所述活塞座的上表面为具有与所述竖板底面相配合的上表面的上平台，在该活塞座的上平台表面上设置有向上凸起的凸台，该凸台尺寸形状与所述竖板底面的凹坑相匹配，贯穿该凸台设置有第二连接孔；连接冠部和活塞座时，将所述凸台插入所述凹坑，并使活塞座上表面和竖板底面相贴合，此时，所述凹坑上的第一连接孔和所述凸台上的第二连接孔正好对准，使用铆钉或螺钉作为连接件，在该位置将冠部和活塞座连接在一起。

本发明同时提供一种内燃机，该内燃机为二冲程曲柄圆滑块内燃机，该内燃机使用上述任意一项技术方案所述的活塞。

与现有技术相比，本发明提供的活塞由于增加了从活塞环带开始向下伸出的挡板，该挡板可以满足二冲程发动机的遮蔽气口的功能，使该活塞可以满足二冲程发动机的需求。该挡板只在周向上延伸一定的角度，并且，由于该挡板仅仅起到遮蔽气口的作用，使该挡板可以设计为较薄的形式，因此，该挡板不会使活塞质量明显增加，使该曲柄圆滑块发动机仍然能够保持往复惯性较小的优点。

本发明的优选实施方式中，在与活塞冠部相对的另一端，设置了镶块，该镶块使活塞整体重量的分布更为均衡，并可以改善活塞座和机体滑动摩擦面的摩擦配副。在进一步的优选实施方案中，还可以根据需要，选择安装占用不同体积的镶块，这样就可以在同一款发动机上，根据不同的需要选择安装不同的镶块而获得不同的扫气比。在二冲程发动机需要应用在不同的海拔环境时，这一种技术方案有效增加了二冲程发动机的适应性。

本发明提供的二冲程内燃机的优选实施方式中，由于扫气活塞的设置，使其具有更好的扫气效果，可有效提高二冲程内燃机的燃烧效率。

附图说明

图1是根据中国专利文献CN85100358B说明书图4绘制的现有技术活塞的立体图；

图2是根据中国专利文献CN85100358B说明书图5绘制的现有技术活塞的另一个立体图；

图3是本发明第一实施例提供的一种用于二冲程单缸汽油发动机的活塞的半剖图；

图4是本发明第一实施例提供的活塞安装在内燃机上的状态简图；

图5是本发明第一实施例提供的活塞安装的相应的机体中的示意图；

图6是本发明第二实施例提供的二冲程曲柄圆滑块发动机的活塞的剖视图；

图7-1是本发明第二实施例提供的活塞的冠部的零件正面剖视图；

图7-2是本发明第二实施例提供的活塞的冠部的零件仰视图；

图8-1本发明第二实施例提供的活塞的活塞座的零件正视图；

图8-2是本发明第二实施例提供的活塞的活塞座的零件右剖视图；

图9是本发明第二实施例提供的镶块的零件结构图。

具体实施方式

请参看图3，该图为本发明第一实施例提供的一种用于二冲程单缸汽油发动机的活塞的半剖图。

该活塞包括冠部1、活塞座2两个部分，两个部分分别制成，通过连接结构连接成为一个整体。具体的连接结构不妨采用螺钉连接或者焊接等方式，最好采用具有一定自由度的连接方式，使冠部1和活塞座2的相对位置能够有一定的调整，降低加工过程中对两个部分的同轴度要求。

所述冠部1的作用相当于常用的曲柄连杆机构发动机中的活塞，所述活塞座2的作用有两个：首先，该活塞座2为圆滑块的安装提供容置孔；其次，该活塞座2同时又是二冲程发动机的扫汽活塞。

所述冠部1整体上为下底面为开口的圆柱形，其顶面为活塞顶1-1，该活塞顶1-1的上表面构成燃烧室的下底。根据燃烧室结构的需要，该活塞顶1-1上表面可设置为各种形状。在冠部1紧邻活塞顶1-1的柱面的外径面上设置有若干环槽，该设置环槽的区域称为活塞环带1-2，位于活塞环带1-2的环槽用于安置气环、油环等。在该活塞环带1-2下部，还设置有挡板1-3，本实施例中，该挡板1-3为薄壁圆筒形状，其外径面与内燃机机体的气缸内壁面摩擦配合，该挡板1-3主要起到遮蔽气口的作用，同时兼具导向的功能。与活塞环带1-2相比，该挡板1-3的外径稍大于活塞环带1-2的外径。由于采用曲柄圆滑块机构的内燃机的侧向力远小于普通的曲柄连杆机构内燃机，所以，该挡板1-3远比普通曲柄连杆机构内燃机的活塞裙部薄。这样，该冠部1的质量远小于普通曲柄连杆机构内燃机的活塞。

所述活塞座2整体为下部具有圆形座底的扁平框架结构，可分为圆滑块容置体2-1、上连接架2-2、导向部2-3、扫气活塞冠部2-4三部分。请同时参看图4，该图示出该活塞座2的半剖视图。

所述圆滑块容置体2-1位于该活塞座2的框架机构的中部，该圆滑块容置体2-1为环形，其中心就是用于容置圆滑块的圆滑块容置孔2-1-1，该圆滑块容置孔2-1-1的直径与所要安置的与圆滑块相配合的滑动轴承或者滚动轴承相适应。根据需要，该圆滑块容置孔2-1-1的孔口设置有轴向定位结构，例如台阶、止口等。在实际使用时，单缸内燃机必须在圆滑块容置孔2-1-1的一个端面上设置内齿圈或者内齿段以克服活点问题。为此，在圆滑块容置体2-1的一个端面上，周向上均匀设置三个固定内齿圈(或者内齿段)的安装孔2-1-2，上述安装孔2-1-2可以采用螺纹孔或者铆钉孔，需要保证其中至少有两个孔能够起到定位作用。当采用内齿段时，其设置部位在圆滑块容置孔水平方向上的左右两侧，并对称水平轴线设置。

所述上连接架2-2设置在圆滑块容置体2-1的上部，该上连接架2-2下部较宽的底面连接所述圆滑块容置体2-1，上部较窄的上顶面上安置一个圆形的顶面平台2-2-1，该顶面平台2-2-1的直径较上连接架2-2的上顶面大。该顶面平台2-2-1的中部设置连接结构2-2-2，通过该连接结构2-2-2，与活塞顶1-1下底面上设置的相对应的连接结构连接，实现活塞座2和冠部1的连接。

所述导向部2-3围绕滑块容置体2-1的两侧和下部设置。包括设置在圆滑块容置体2-1两侧的导向轨2-3-1以及设置在其底部的下连接架2-3-2。

所述导向轨2-3-1分为左导向轨2-3-1-1和右导向轨2-3-1-2两部分，对称设置在所述圆滑块容置体2-1的左右两侧，并沿活塞轴向延伸，导向轨2-3-1是外径面为弧形的条带状体。该导向轨2-3-1的外径面和机体的扫气缸内腔相配合，使该活塞座2能够沿扫气缸确定的直线轨道平滑运动。因此，导向轨2-3-1的外表面均为光滑的表面，以便和扫气缸的内腔配合。在本实施例中，左右导向轨2-3-1之间的距离大于冠部1的外径，这是由于该活塞使用的二冲程发动机的扫气缸直径大于气缸直径。

所述下连接架2-3-2具体包括两个相互垂直的板，分别为主板2-3-2-1和加固肋板2-3-2-2。所述主板2-3-2-1所在平面平行于圆滑块容置体2-1的薄板状体，该薄板状体在厚度方向上与所述圆滑块容置体2-1具有共同的对称中心平面，该主板2-3-2-1从所述圆滑块容置体2-1的下部和下侧部连接到所述导向轨2-3-1以及扫气活塞底座2-4上表面。根据需要，该主板2-3-2-1上可以开设若干去重孔。所述加固肋板2-3-2-2同样为薄板状体，其所在平面垂直于所述主板2-3-2-1。该加固肋板2-3-2-2连接在所述圆滑块容置体2-1的底部和所述扫气活塞冠部2-4的上表面之间。适应于其所连接的两个部分的情况，该加固肋板2-3-2-2的上部较窄，下部则较宽，使其纵截面形成为上窄下宽的类梯形截面。

所述扫气活塞冠部2-4为扫气活塞的冠部，是一个具有一定厚度的圆形板，其所在平面垂直于活塞的轴线。该扫气活塞冠部2-4的外径面上开有用于安置油环的环槽2-4-1，该扫气活塞冠部2-4的外径与该活塞所应用的二冲程发动机的扫气缸相适应，具体而言，需要满足以下要求：在其环槽2-4-1上安装油环以后，该扫气活塞冠部2-4能够和扫气缸内径面摩擦配合。

上述活塞座组合后安装在单缸二冲程发动机的机体内，图5示出该活塞安装在相应的机体内的情况。由于该发动机为单缸发动机，因此，图5示出在活塞的圆滑块容置孔一端安置有内齿段挡板。

当上述活塞安装完成以后，该活塞的冠部1被安装在机体的气缸A内，其活塞座2被安装在所述扫气缸B内。所述扫气缸B的底部设置有扫气缸进气阀I、扫气通道进气阀II，两者均为单向气阀。所述扫气缸进气阀I控制扫气缸B和外界空气之间的通断，该阀只能向扫气缸内开口，使外界空气进入扫气缸内；所述扫气通道进气阀II控制扫气缸B和扫气通道III之间的通断，该阀只能向扫气通道III开口，使扫气阀中的空气进入扫气通道III。所述扫气通道III是连接扫气缸下气室和气缸之间的气道，其在气缸A的开口称为气缸进气口IV，在所述气缸A的侧壁上还开设有气缸出气口V。

上述二冲程发动机的工作过程如下。当活塞在燃烧室中油气混合物燃烧的爆发压力作用下向下运行时，所述扫气活塞冠部2-4压缩扫气缸B下气室内的空气，使所述扫气通道进气阀II打开，气体经过扫气通道III向气缸方向流去；当活塞向下运动到一定位置时，原来被挡板1-3遮蔽的气缸进气口IV被打开，使扫气通道III中的压缩空气进入气缸中，并通过气缸出气口V流出气缸，从而形成扫气气流，对气缸中燃烧过后的废气进行扫气并向气缸提供新鲜的空气。当活塞结束向下运行的行程，开始向上运行时，在扫气缸下气室形成一定的真空度，该真空度使所述扫气通道进气阀II关闭，所述扫气缸进气阀I则由于该真空度而打开，外部新鲜气体进入该扫气缸下气室。当活塞向上运行到一定位置时，所述气缸进气口IV和气缸出气口V相继被关闭，活塞顶1-1压缩气缸内的油气混合物，直到运行到上止点时点火，开始下一个运动循环。

可以看出，上述实施例提供的活塞，同时可以起扫气缸活塞和气缸活塞的作用，以扫气活塞底座2-4为主体形成的扫气缸活塞，可以在一个运动循环为气缸提供经过压缩的扫气气流，使该二冲程发动机的残余废气被充分排除。

本实施例提供的活塞，通过所设置的挡板1-3遮挡气口。更进一步，该活塞还利用扫气活塞冠部2-4向扫气通道提供压缩空气，可以对气缸残余废气进行充分的扫气。因此，该活塞不仅使曲柄圆滑块发动机的二冲程发动机的活塞往复质量降低，而且所形成的二冲程曲柄圆滑块发动机的扫气机构更为合理，能够较好的克服二冲程发动机的缺点，充分发挥其优势。

除了以上第一实施例之外，还可以设计其他形式的用于二冲程曲柄圆滑块发动机的活塞。本发明第二实施例提供另一种较为简单的活塞。

请参看图6，该图为本发明第二实施例提供的一种用于二冲程单缸汽油发动机的活塞的剖视图。该活塞包括冠部3、活塞座4、镶块5几个部分，三零件均独立制成，并通过设置在各零件上的相互配合的连接结构，以螺钉或者铆钉等连接件固定在一起。以下详细说明上述各个零件的结构以及材质。

请参看图7-1、7-2，其中，图7-1为本发明第二实施例提供的活塞的冠部3的零件正面剖视图；图7-2为本发明第二实施例提供的活塞的冠部3的零件仰视图。

所述冠部3与传统发动机的活塞头部的作用相同，如图所示，该冠部1主体为下底面为开口的圆筒形，其顶面为活塞顶3-1，该活塞顶3-1的上表面构成燃烧室的下底。在本实施例中，根据燃烧室结构的需要，将该活塞顶3-1上表面设置为中央略为凸起的拱形。在其它应用场合，不妨将该活塞顶3-1上表面设置为其它形式。

在冠部3紧邻活塞顶3-1的柱面的外径面上设置有若干环槽，该设置环槽的区域称为活塞环带3-2，这些环槽用于安置气环、油环等。上述结构与传统发动机的活塞相应部位基本相同。

与传统发动机活塞不同，该活塞的活塞环带3-2下并未设置圆柱状的挡板，而是用导向侧板3-3和在周向上仅仅延展部分角度的挡板3-5代替。所述导向侧板3-3是从所述活塞环带3-2向下伸出的两个对称设置的圆弧形条带状体，其外径面需要与内燃机机体的气缸内壁面摩擦配合，其外径较所述活塞环带3-3的外径稍大。在所述两个导向侧板3-3上，均设置沉头孔3-4。上述两个导向侧板3-3中的一个导向侧板3-3-1，被一个同样是向下伸出的挡板3-5包容，该挡板3-5的外径面与所述导向侧板3-3-1的外径面在同一个圆周面上，并在周向上展开设定的弧度。从图7-2可以看出，所述导向侧板3-3-1的外径面与挡板3-5相应位置的外径面完全重合，但挡板3-5比导向侧板3-3-1薄。在所述挡板3-5内径面的周向设置有三个周向加强肋3-6以增加挡板3-5的刚度和强度。所述周向加强肋3-6的数目也可以是一个、两个或者若干个。所述导向侧板3-3的作用是导向，而所述挡板3-5的作用是为二冲程发动机遮蔽气口，因此，该挡板3-5向下方延伸的长度以及周向上展开的弧度，都需要根据遮蔽气口的目的设置。可以看出，第一实施例中圆柱形的挡板1-3的功能被导向侧板3-3和在周向上展开一定角度的挡板3-5代替，这样可以进一步降低挡板的质量。实际上，第一实施例提供的挡板可以视为本实施例的挡板的特例，即挡板的周向展开角度为360度的情况。

为加强该冠部3的刚度和强度，以及为冠部3向活塞座4传递爆发压力提供承力面，还设置有连接两侧的导向侧板3-3内壁面和活塞顶3-1内底面的竖板3-7，该竖板3-7大致通过活塞顶3-1的直径线，其两侧面使用两个连接到活塞顶3-1底面以及活塞环带3-2内壁的横向加强肋3-8进行进一步的加强。该竖板3-7底面为横截面为条状的平面，在该平面大致中心位置，开有凹坑3-9，垂直该凹坑3-9开有贯穿该凹坑3-9的第一连接孔3-10。上述竖板3-7和其它侧面相接触的部位可以设计圆角过渡，以降低应力集中。该竖板3-7不同部位对于增加冠部3的强度和刚度所起的作用的大小不同，其中与其它部位距离较远的中间部位起到的作用较小，由于作为往复件的活塞的重量越轻越好，因此，不妨在竖板3-7上设置一个、两个或者多个去重孔，以便在增加冠部3的刚度和强度的同时不过度增加活塞的重量。

请参看图8-1、图8-2，其中，图8-1示出本发明第二实施例提供的活塞的活塞座4的零件正视图；图8-2为本发明第二实施例提供的活塞的活塞座4的零件右剖视图。图中该活塞座4的竖直轴线与活塞运动方向一致。

所述活塞座4为具有一定厚度的框架结构，其基本作用是为圆滑块提供圆滑块容置孔，并承受来自所述冠部3的作用力，与冠部3共同运动。

该活塞座4包括圆滑块容置体4-1、连接架4-2。所述圆滑块容置体4-1为环形，其中间即为所述圆滑块容置孔4-1-1；该圆滑块容置孔4-1-1为用于容置圆滑块的圆孔，其内径面根据安装圆滑块的需求设置，该内径的尺寸需要和安置滚动或者滑动轴承的圆滑块直径相对应；该圆滑块容置体4-1的外径尺寸决定该活塞座4的宽度，其外径至少小于机体气缸的内径，以免工作时产生干涉。在圆滑块容置体4-1的一个端面上，设置有分度圆与该圆滑块容置孔4-1-1同心的内齿段4-3，该内齿段4-3分为左右两部分，对称设置在该活塞座4竖直轴线的两侧，并且被圆滑块容置孔4-1-1的水平直径分为上下对称的两个部分。该内齿段4-3的作用是与曲轴的曲柄销上的外齿段配合，解决活点问题。为了实现其功能，上述内齿段4-3至少具有三个齿。在未布置内齿段4-3的相对的另一个端面上，设置有容置孔端面挡板4-4。

所述连接架4-2设置在圆滑块容置体4-1的圆周外，提供该活塞座4与其他零件的连接结构，以及接受来自冠部推动力的承力面。

本实施例中，所述连接架4-2包括圆滑块容置体4-1上部左右对称结构的肩部4-2-1以及圆滑块容置体4-1下部左右对称结构的下角4-2-2。

所述肩部4-2-1为两个肩部侧面4-2-1-1和连接肩部侧面4-2-1-1上顶的上平台4-2-1-2构成的框架，该框架和所述圆滑块容置体4-1框架之间具有一定的间隙。所述上平台4-2-1-2可以设计为距离圆滑块容置孔4-1-1顶部具有一定距离，这时，在圆滑块容置体4-1顶部到上平台4-2-1-2之间需要设置支撑柱，以符合强度和刚度要求。在本实施例中，该上平台4-2-1-2设计为与圆滑块容置体4-1的上顶面相切，无需设置支撑柱。所述上平台4-2-1-2的上表面为该活塞座4的上表面，该上平台4-2-1-2的上表面要求能够与所述冠部3的竖板3-7的底面相配合，在上平台4-2-1-2的中间位置设置有向上凸起的凸台4-2-1-3，该凸台4-2-1-3的宽度、厚度和截面形状与冠部3的竖板3-7底面的凹坑3-9相匹配；贯穿该凸台4-2-1-3，设置有第二连接孔4-2-1-4，该第二连接孔4-2-1-4与所述第一连接孔3-10相匹配。左右两个肩部4-2-1的肩部侧面4-2-1-1的宽度略小于所述圆滑块容置孔4-1-1的宽度，所述肩部侧面4-2-1-1的外部轮廓形状和导向侧板3-3的内径面相配合，在每个肩部侧面4-2-1-1，设置有与冠部3的沉头孔3-4对应的肩侧螺纹孔4-2-1-5。在肩部4-2-1与所述圆滑块容置体4-1之间的空隙位置，可以根据需要设置若干加强肋(图未示)。

所述下角4-2-2包括两个下部侧面4-2-2-1和连接两个下部侧面的底板4-2-2-2。下角4-2-2与所述圆滑块容置孔4-1-1之间没有间隙，其底板4-2-2-2的下表面与所述圆滑块容置孔4-1-1的下底之间的距离较小。在所述底板4-2-2-2的中心位置，设置有底面螺纹孔4-2-2-3，在下部侧面4-2-2-1则对称设置有侧面螺纹孔4-2-2-4。

请参看图9，该图示出镶块5的结构，该镶块5为长条的U型，其底板设置有底面沉孔5-1，其两侧面设置有侧面沉孔5-2。

请再次参看图6，该图示出上述冠部3、活塞座4、镶块5组合在一起形成的活塞总成。组合时，在冠部3与活塞座4两者位于正确的配合角度时，活塞座4的上平台4-2-1-2上的凸台4-2-1-3恰好能够进入冠部3的所述竖板3-7底部的凹坑3-9中，在两者配合后，所述冠部3的竖板3-7的底面与所述活塞座4的上平台4-2-1-2的上表面相贴合，此时，凹坑3-9的第一连接孔3-10和凸台4-2-1-3上的第二连接孔4-2-1-4正好对准，可以通过铆钉6或螺栓在该位置将冠部3和活塞座4连接在一起。在该正确的安装位置，导向侧板3-3与活塞座4的肩部侧面4-2-1-1正好相配，并且，所述导向侧板1-1上的的沉头孔1-9与活塞座2的肩部侧面4-2-1-1上的肩侧螺纹孔4-2-1-5对准，可以使用螺钉7将两者连接在一起，该螺钉7能够牢靠的固定冠部3和活塞座4之间的周向位置关系。所述镶块5的底板上表面与所述下角4-2-2的底板4-2-2-2的下表面相对，此时，镶块5上的所述底面沉孔5-1与所述底板4-2-2-2底面螺纹孔4-2-2-3相对；镶块5的两侧面内径面分别与所述下角4-2-2的两个下部侧面4-2-2-1外径面相对，并且，镶块5两侧面的侧面沉孔5-2与所述下部侧面4-2-2-1的侧面螺纹孔相对，通过螺钉可以将镶块5牢靠的固定在所述活塞座4的底部。

上述活塞在安装后，依靠所述冠部3在气缸中的上下运动，使曲轴箱中的空气能够被压缩，形成扫气气流。专门设置的挡板3-3随着活塞的运动，在需要的时机打开或者遮蔽气口，实现二冲程内燃机的正常工作循环。

上述第二实施例中，镶块5的主要作用是提供合理的摩擦配副。同时，还可以利用该镶块5改变扫气比。在曲轴箱体积保持不变的前提下，采用不同体积的镶块5，则镶块5占据曲轴箱的体积也会不同，这样就可以改变扫气比。二冲程内燃机用于不同的海拔时，需要设计不同的扫气比，而通过使用本实施例提供的活塞，就可以通过设置不同大小的镶块5方便的在同一台发动机上实现扫气比的改变。

对于上述实施例，实际上还可以对一些设计细节进行改进，以适应不同的具体情况。例如，第二实施例中的竖板3-7可以根据需要在中间设置若干去重孔以降低其质量。此外，还可以设置不同形式的活塞座和冠部的连接方式，例如直接以穿过冠部和活塞座两者接合面的螺钉实现冠部和活塞座的结合等。无论如何变化，对于二冲程活塞，必须具有遮蔽气口的挡板或者裙部。实际上，活塞裙部也可以看成挡板展开到360度的情况。

将上述活塞用于内燃机，可获得使用上述活塞的二冲程曲柄圆滑块内燃机的实施例。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于二冲程曲柄圆滑块内燃机的活塞，其特征在于，所述活塞包括冠部、活塞座；所述冠部包括活塞顶、活塞环带，以及从活塞环带开始向下伸出的用于遮蔽气口的挡板，该挡板的外径面与气缸内径面配合，并在周向上展开设定的角度，所述设定的角度能够满足遮蔽气口的需要；所述活塞座上设置有安装圆滑块的圆滑块容置孔；

从活塞环带对称设置有两个沿轴向向下伸出的条状的导向侧板，导向侧板的外径面能够与气缸内壁配合；

所述活塞座未安装冠部的一侧设置有安装镶块的连接结构，所述镶块上设置与之对应的连接结构，通过相应连接件，将所述镶块安装在所述活塞座上；

所述冠部和所述活塞座分体制作，并通过其上各自设置的连接结构连接为一体；所述连接结构具体是，所述导向侧板上设置有通孔，所述活塞座的圆滑块容置孔设置在环形的圆滑块容置体中，该圆滑块容置体的上部设置有左右对称的肩部，所述肩部的侧边上设置有螺纹孔或者通孔作为该连接结构的一部分；使用时，所述导向侧板内径面卡在上述肩部的侧边的外侧面，导向侧板上的孔和肩部的侧边上的螺纹孔或者通孔对准，使用螺钉或者铆钉将两者连接在一起；所述冠部上设置有连接两侧的导向侧板内壁面和活塞顶内底面的竖板，该竖板大致通过活塞顶的直径线，该竖板的底面的大致中心位置开设有凹坑，垂直该凹坑开有贯穿该凹坑的第一连接孔；所述活塞座的上表面为具有与所述竖板底面相配合的上表面的上平台，在该活塞座的上平台表面上设置有向上凸起的凸台，该凸台尺寸形状与所述竖板底面的凹坑相匹配，贯穿该凸台设置有第二连接孔；连接冠部和活塞座时，将所述凸台插入所述凹坑，并使活塞座上表面和竖板底面相贴合，此时，所述凹坑上的第一连接孔和所述凸台上的第二连接孔正好对准，使用铆钉或螺钉作为连接件，在该位置将冠部和活塞座连接在一起。

2.根据权利要求1所述的二冲程曲柄圆滑块内燃机的活塞，其特征在于，所述导向侧板对称设置，并且其外径略大于所述活塞环带的外径。

3.根据权利要求2所述的二冲程曲柄圆滑块内燃机的活塞，其特征在于，所述导向侧板的外径面与所述挡板外径面部分重合。

4.根据权利要求1所述的用于二冲程曲柄圆滑块内燃机的活塞，其特征在于，同一活塞备有多个镶块，并且各个镶块的体积不同，通过选用不同的镶块，能够改变该内燃机的扫气比。

5.根据权利要求4所述的用于二冲程曲柄圆滑块内燃机的活塞，其特征在于，所述镶块包裹在活塞座的外侧。

6.一种内燃机，该内燃机为二冲程曲柄圆滑块内燃机，其特征在于，使用上述权利要求1-5任意一项所述的活塞。

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