CN103380278B - 二冲程发动机端口装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于二冲程内燃机的缸体的气体传送端口系统，所述缸体设有将所述缸体分成上部和下部的固定分隔板；在所述缸体中的活塞在所述分隔板与缸体头部之间往复运动；并且其中从所述分隔板下降的环形裙边形成所述裙边与所述缸体的内表面之间的环形井的至少一部分；所述井的底部是密封的使得所述缸体与所述发动机的曲轴箱隔离；所述气体传送端口系统包括至少一个长气体传送端口，其将所述环形井的下部与所述缸体的壁中的气体传送端口出口穿孔连接。

Description

二冲程发动机端口装置
技术领域
本发明涉及二冲程发动机，并且更具体地，涉及在此发动机的缸体内的气体的传送。
背景技术
通常二冲程内燃机的包括关于可比位移四冲程发动机的相对较高的动力重量比以及较少的移动部件的优点，所述优点被下面的缺点所抵消。
通常，二冲程发动机不能使用压力润滑系统，而是将油添加到空气/燃料混合物中以允许缸体内的活塞与曲轴上的滚子轴承的润滑。
因此，二冲程发动机燃烧油，导致不期望的污染。
缺少压力润滑系统需要在曲轴与连杆上的滚子轴承，所述滚子轴承与便宜且简单的滑动轴承不同并且能够在油/燃料混合物中起作用。这需要重且昂贵的曲轴组件，以使滚子轴承适配。
在先前申请AU2009238281中，本申请的申请人已经公开了一种双缸二冲程发动机装置，其中每个缸体都通过固定分隔板分成上缸体部与下缸体部，每个活塞都在分隔板与缸体头部之间的上部分中往复运动。
尽管此装置具有巨大优点：允许具有增加的主压缩率、活塞的压力润滑以及更简单并且更便宜的曲轴构造(仅提及一些优点)，但是发现气体从它们初始感生(initial induction)到分隔板与活塞底面之间的区域中、并且进入到活塞上方的燃烧室中的传送未达到最佳。
本发明的目的是解决或至少改善上述优点中的一些。
注意
1.在本说明书中使用的术语“包括”(及其语法变型)是“具有”或“含有”的包括性的含义，而不是“由......组成”的排他性的含义。
2.在本发明的背景技术中对现有技术的上述讨论，并非承认本文中所讨论的任何信息都可引用现有技术或者对任何国家中的本领域中的技术人员而言的常见的一般知识的一部分。
发明内容
因此，在本发明的第一广义形式中，提供了一种用于二冲程内燃机的缸体的气体传送端口系统，所述缸体设有将所述缸体分成上部和下部的固定分隔板；所述缸体中的活塞在所述分隔板与缸体头部之间往复运动；并且其中从所述分隔板下降的环形裙边形成所述裙边与所述缸体的内表面之间的环形井的至少一部分；所述井的底部是密封的使得所述缸体与所述发动机的曲轴箱隔离；所述气体传送端口系统包括至少一个长气体传送端口，其将所述环形井的下部与所述缸体的壁中的气体传送端口出口穿孔连接。
优选地，所述长气体传送端口是至少一对气体传送端口中的一个；所述每对气体传送端口都包括短气体传送端口与所述长气体传送端口。
优选地，所述固定分隔板形成所述环形裙边的上闭合件；所述环形裙边的外表面的直径小于所述缸体的所述孔，以使得对于所述环形裙边的周边的至少一部分来说，在所述外表面与所述缸体的所述孔之间形成环形井。
优选地，所述固定分隔板与所述环形裙边使所述缸体的上部与所述发动机的曲轴箱隔离；所述环形裙边的下边缘与处于所述缸体的基部处的环形凸缘密封。
优选地，所述井足够深，当所述活塞下降到BDC时，所述井用以容纳排放控制裙边；所述排放控制裙边从所述活塞的底面边沿悬垂。
优选地，所述缸体的排放端口与所述缸体的入口端口直径相对地布置。
优选地，所述缸体设有四对所述气体传送端口；所述四对气体传送端口在所述排放端口与所述入口端口之间以两个直径相对的配对形式成对布置。
优选地，所述短气体传送端口中的每个都具有接近所述分隔板的上表面的入口穿孔；当所述活塞在BDC处时，所述短气体传送端口具有在所述活塞的上表面上方的出口穿孔。
优选地，每个所述长气体传送端口都具有接近所述环形井的底部的入口；所述长气体传送端口具有与所述一对气体传送端口的相应短气体传送端口的所述出口穿孔共用的出口穿孔。
优选地，单个气体传送端口布置为与所述入口端口的出口穿孔轴向地对直，当所述活塞位于BDC时，所述单个气体传送端口从所述分隔板的所述上表面下方延伸到所述活塞的所述上表面上方；所述入口端口的出口穿孔与所述单个气体传送端口连通。
优选地，所述活塞设有入口端口控制裙边；所述入口端口控制裙边从所述活塞的所述下边缘悬垂，当所述活塞下降到BDC时，所述入口端口控制裙边足以阻挡在所述活塞的底面与所述分隔板的所述上表面之间的、进入所述入口端口的所述出口穿孔中的气体的通道，；当所述活塞处于BDC处时，所述裙边在所述分隔板的所述上表面下方延伸。
优选地，所述短气体传送端口与所述长气体传送端口的通道在共用的出口穿孔附近是弯曲的，以使从所述共用出口穿孔流出的气流的流动方向偏向所述入口端口并且在所述入口端口上方。
优选地，所述环形井的一部分被阻挡以使所述环形井的体积减小；所述体积的减小增加了所述缸体的可利用的压缩率。
优选地，所述活塞的底面成形为从位于所述缸体的入口端口侧与排放端口侧之间的直径中心线向上扫掠的倾斜表面；当所述活塞接近BDC时，所述倾斜表面将气流从所述活塞的所述底面与所述分隔板的所述上表面之间引入到所述短气体传送端口的所述入口穿孔中。
在本发明的另一个广义形式中，提供了一种传送来自二冲程发动机的缸体的活塞的底面的气体的方法，所述方法包括提供至少一个长气体传送端口的步骤，当所述活塞处于BDC处时，所述至少一个长气体传送端口从靠近环形井的底部的入口穿孔延伸到定位在所述活塞的上表面上方的出口穿孔；所述环形井形成在所述缸体的内表面与从固定分隔板悬垂的环形裙边之间。
优选地，所述长气体传送端口是一对气体传送端口中的一个；所述一对传送端口中的第二个是短气体传送端口，当所述活塞位于所述缸体中的BDC处时，所述短气体传送端口从所述活塞的底面下方的高度延伸到所述活塞的所述上表面上方的所述出口穿孔；所述短气体传送端口具有与所述长气体传送端口共用的出口穿孔。
优选地，所述环形井至少部分地围绕从所述固定分隔板悬垂的所述环形裙边；所述分隔板与所述环形裙边使所述缸体的上部与所述发动机的曲轴箱隔离。
优选地，当所述活塞朝向TDC上升时，包括空气或空气/燃料混合物的气体填充物(a charge of gas)通过入口端口抽吸到由所述环形井限定的、并且在所述活塞的所述底面与所述固定分隔板的上表面之间的体积中。
优选地，当所述活塞从TDC朝向BDC下降时，所述气体的填充物被压缩到所述体积中；直到所述活塞的所述上表面下降到所述一对气体传送端口的所述出口穿孔的上边缘下方时，在所述一对气体传送端口中的压力才上升到最大；然后所述填充物开始从所述出口穿孔流出。
优选地，通过当所述活塞的所述底面与所述分隔板的所述上表面之间的分离接近最小时的压力的迅速上升来促进所述填充物的传送；所述压力的迅速上升致使所述气体的传送通过所述短传送端口加速。
优选地，当所述活塞接近BDC时，单个气体传送端口引导所述填充物横跨所述活塞的上表面流动；所述单个气体传送端口与所述缸体的入口端口的出口穿孔连通；所述单个气体传送端口从所述分隔板下方的高度延伸到所述活塞的所述上表面上方的高度。
优选地，所述活塞设有从所述活塞的边缘悬垂的短入口端口裙边；当所述活塞处于BDC处时，所述短入口裙边与所述入口端口的所述出口穿孔基本上共同延伸。
附图说明
现在将参照附图描述本发明的实施方式，在附图中：
图1是使用本发明的端口装置的二冲程内燃机的简化的示意图；
图2是包括图1的端口装置的二冲程发动机的成对缸体与相关部件的截面视图；
图3是图2的成对缸体的另一个截面视图。
具体实施方式
参照图1和图2，在优选的布置中，将本发明的端口系统应用到二冲程发动机14的成对缸体10和12。使用本发明的发动机可以是两缸体的或成对缸体的其它组合，因此例如四缸、六缸或八缸发动机，尽管本发明的端口装置也可以应用到单气缸发动机。然而下面的描述集中在以“V”构造的缸体对的缸体(“第一缸体”及其相关特征)中的一个上，其中当第一缸体在上死点(TDC)处、另一个缸体在下死点(BDC)处时，活塞以180度角距移动。
还优选地，在诸如图1和图2中示出的成对缸体的情形中，发动机14设有先前在申请人早期提交的AU2009238281中描述的入口枢转阀16装置。如将会变得显而易见的，本发明的端口装置显著地增加了枢轴阀发明的工作、整体性与效率。
本发明的端口系统可适用于发动机，其中每个缸体都通过固定分隔板18相应地分成上缸体部22和下缸体部24，活塞20在分隔板18与缸体头部26(在图2中被移除)之间的上部22中往复运动。因此，活塞20将其上缸体部22分成活塞上方的燃烧室部19以及在活塞20的底面与分隔板18的上表面之间的感应或压力室部17。
穿过分隔板18中的穿孔的柱子28，使活塞20与在下缸体部24中随着活塞往复运动的引导元件30相互连接。引导元件30通过活塞销32枢转地连接到连杆34，连杆34转而以正常的方式旋转地连接到曲轴轴颈36。
缸体的下部具有比上缸体的孔更小的直径，并且实际上是进入主缸体本体的插入件，形成倒转的“量杯(beaker)”或“套管”的形状，包括分隔板18与从板18悬垂的环形裙边21。环形裙边21的外径使得在主缸体本体的孔与环形裙边21之间形成环形井23。此井23足够深度，以容纳从活塞20的底面边沿悬垂的排放端口控制裙边25，这在二冲程发动机中是很通常的。
环形裙边21的下边沿紧密密封缸体10中的凸缘27，以使上缸体部和环形井与发动机的曲轴箱空隙29隔离。
每个缸体10、12，都设有至少一个长气体传送端口44。优选地，至少一个长气体传送端口44是一对气体传送端口40中的一个。所述一对气体传送端口对中的另一个是短传送端口42。
所述一对传送端口中的长气体传送端口44从靠近环形井23的底部的穿孔46延伸到与短传送端口42的共用的出口穿孔45。如可以从图1的示意图看出的，当活塞位于BDC时，短传送端口42从定位在固定分隔板18的上表面与活塞20的底面之间的上缸体部的壁中的入口穿孔43，延伸到活塞的上表面上方的缸体壁中的出口穿孔45。
优选地，用于应用本发明的传送端口系统的发动机是横流发动机(cross flowengine)，其中排放端口48与入口端口50定位在缸体的直径相对侧。尽管为了清楚起见在附图中仅示出了单对气体传送端口，但是本发明的传送端口系统可以包括多对，优选地四对短传送端口与长传送端口，如图3中可见两对传送端口在排放端口48与入口端口50之间直径相对地定位。优选地，当活塞位于BDC时，四对传送端口的排放端口4B、入口端口50和出口穿孔45的下边缘定位在缸体壁中与活塞20的上表面相同的高度处。这些端口的上边缘的位置对于通过下降活塞将端口的打开是重要的，以首先允许排放气体开始通过排放端口离开，然而打开传送端口。入口端口50的出口穿孔45位于排放端口48的下唇高度的略下方。
如从在图3中竖直定向的缸体12最佳可见，将短气体传送端口与长气体传送端口从它们相应的入口穿孔连接到它们共用的出口穿孔45的通道52在出口穿孔附近是弯曲的，以便朝向入口端口50引导从穿孔流出的气流，从而有助于排除来自燃烧室22的排放气体。
从图2和图3中可以看出，本发明的系统提供了典型并且普通的另一个单个传送端口54。当活塞位于BDC时，单个气体传送端口54从固定分隔板18的上表面下方的高度延伸到略在活塞20的上表面上方的点。
这种类型的气体传送端口通常在现代二冲程发动机中使用并且称作增压传送端口。其形成入口端口50的竖直突出部，当活塞靠近BDC时，将端口与燃烧室22连接，以允许在相应地形成在活塞20下方与上方的连接感应/压力室部分17与燃烧室部分19的传送端口的网络之间的进一步连通。
在已知二冲程发动机中增压传送端口54的作用，是增加从感应/压力室部分传送到缸体的燃烧室部分的填充物，以及清除来自活塞的顶端的任何残留燃烧填充物。因为将从此传送端口流出的气体朝向排放端口(与如下所述的朝向缸体的入口端口侧引导它们的气流的成对的传送端口不同)引导，由于任何过量的填充物都将通过排放端口失去(此情形称作短路)，因此增压端口的尺寸保持为相对较小。
在本发明中，在入口端口出口处的此单个气体传送端口54具有额外的功能。在活塞20打开排放端口48以后，排放管下方的排放塞的大量涌出，使燃烧室部分19中的剩余压力下降到环境大气压力以下，下行活塞20清理传送端口出口穿孔45的上边缘后就通过成对的传送端口40从活塞20下方的感应/压力室部分17吸入新生填充物。实际上，然后作为入口端口的延伸部的单个传送端口54打开。以清除来自活塞上表面的任何剩余燃烧气体，其可能由于指向缸体的入口侧的传送端口的轨迹而被留下。单个气体传送端口54提供了从排放端口48到入口端口50的最直接路径，因此经由此单个传送端口54将降低的压力或抽吸更加直接地连通到仍然闭合的枢轴阀16，以致使其开始打开。
在没有此排放动力的情况下，当上升活塞20上升经过并且关闭传送端口40的出口穿孔45时，并且在一旦活塞经过此点仅形成抽吸的情况下打开枢转阀16以前，可以通过传送端口40将从BDC上升的活塞从燃烧室部分19(而非从入口端口50)拉回到感应/压力室部分17。
此延迟通过上述排放清除而被减小或消除。通过对比，成对的缸体的另一个第二缸体12的相对活塞，当其开始其从TDC的下降时，将会立即开始使缸体的感应/加压部分17加压，并且在其入口端口中运行的枢转阀的叶片开始关闭。由于枢转阀的两个叶片(尽管允许有些弯曲)刚性地相互连接，因此此上升压力有助于第一缸体10的枢转阀叶片的打开运动。因此来自相应地在BDC与TDC之间移动的相对活塞的两个作用力将紧密协作地工作。在相互连接叶片的合成材料的设计中所考虑到的弯曲，将适应作用在从相对的活塞运动离开的枢轴阀上的闭合与打开流体动力的任何剩余的超前或滞后。
在附图中不可见的，是活塞20底面的特征，此活塞底面成形为从位于缸体的入口端口侧与出口端口侧之间的直径中心线向上扫掠的倾斜表面。当活塞接近BDC时，这些倾斜表面引导气体从活塞20的底面与固定分隔板18的上表面之间朝向短气体传送端口42的入口穿孔43流动。
如在图2中的右手侧缸体的截面图中可以看出的，为了使固定分隔板允许的发动机的可能压缩比最大化，环形壁23围绕下缸体部不完全地延伸，在那里其不与长传送端口入口穿孔对直。
和传统排放端口控制套筒25一样，本发明的气体传送端口系统适合的发动机的活塞，设有与排放裙边25直径相对的较短的裙边56。如在图2中可以最佳看到的，入口端口裙边56从活塞20向下延伸并且与入口端口50的出口穿孔的区域基本上是共同延伸的。在活塞20接近到BDC的过程中，当“挤压”效应开始时，在活塞底面与固定分隔板18之间的快速压缩气体可以将入口端口上方的破坏性压力波传送到处于闭合位置的枢转阀16的相对脆弱的叶片。此压力波在入口端口裙边56后面被捕获。
用以适应持续的废气排除的其它填充物传送，经由单个或增压传送端口54的开口在活塞20上方继续，以补偿由入口端口裙边56造成的任何限制。此外，由裙边56捕获的“挤压”压力转移到短的气体传送开孔42，进一步开拓了本发明的传送端口系统的动力学。
在使用中
参照图1中的左手侧缸体，在本发明的气体传送端口装置中，空气或空气/燃料混合物的填充物经由入口端口50抽吸到感应或压力室17中(当活塞从BDC上升到TDC时，其包括环形井23与形成在活塞20的底面与固定分隔板18的上表面之间的空间)。这是活塞的压缩/感应冲程，并且先前传送到燃烧室19的压缩的填充物被点火以开始活塞向下朝向BDC向回驱动的动力冲程。
此下降开始压缩感应或压力室17中的新生填充物。先前通过填充物的感应打开的枢转阀16，现在反转到其闭合位置处(受助于由于形成在活塞在其中上升的右手侧缸体12的部分真空在阀的其它叶片上的抽吸)。
就在下降活塞开始露出短气体传送端口与长气体传送端口的出口穿孔45以前的点处在感应或压力室17中的压力增加到最大值。当出口穿孔45被露出时，由在压缩/感应室(包括环形井23)中积累的压力驱动的流入到具有长气体传送端口44的燃烧室19中的填充物，都沿着一个方向移动。来自感应或压力室部分17的新生填充物的流动的不均匀性与来自传统二冲程发动机的曲轴箱的湍流传送完全不同。
由于活塞的底面紧靠固定分隔板18，但是在活塞到达BDC以前，具有至短传送端口42中的填充物传送的加速脉冲(所谓的“挤压”效应)。此脉冲具有帮助通过长气体传送端口44从环形井23排除填充物的作用。
上面仅描述了本发明的一些实施方式，并且在不偏离本发明的范围的情况下本领域中的技术人员可以做出显而易见的修改。

Claims (20)

1.一种用于二冲程内燃机的缸体的气体传送端口系统，所述缸体设有将所述缸体分成上缸体和下缸体的固定分隔板；所述缸体中的活塞在所述固定分隔板与缸体头部之间往复运动；并且其中从所述固定分隔板下降的环形裙边形成所述裙边与所述缸体的内表面之间的环形井的至少一部分；所述环形井的底部是密封的使得所述上缸体与所述二冲程内燃机的曲轴箱隔离；所述气体传送端口系统包括至少一个短气体传送端口，所述短气体传送端口具有入口穿孔，当活塞位于下死点处时所述入口穿孔位于接近所述活塞的底面的所述缸体的壁的内表面处；在所述活塞下降时入口填充物气体通过所述短气体传送端口流动到所述缸体的壁中的气体传送端口出口穿孔；在活塞处于下死点处时所述气体传送端口出口穿孔定位在所述活塞的上表面上方；所述环形井与所述缸体的所述壁中的所述气体传送端口出口穿孔连通；所述短气体传送端口使导致来自所述固定分隔板的上表面和接近下死点的所述活塞的底面之间的所述入口填充物气体的加速脉冲的压力的迅速上升减缓；来自所述短气体传送端口的入口填充物气体的所述脉冲有助于通过所述气体传送端口出口穿孔从所述环形井将所述入口填充物气体排除到所述上缸体中；形成长气体传送端口的所述环形井通向所述气体传送端口出口穿孔。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述长气体传送端口与所述短气体传送端口形成多对气体传送端口中的至少一对。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述固定分隔板形成所述环形裙边的上闭合件；所述环形裙边的外表面的直径小于所述缸体的内径，以至于对于所述环形裙边的周边的至少一部分来说，在所述外表面与所述缸体的孔之间形成所述环形井。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述固定分隔板与所述环形裙边使所述缸体与所述二冲程内燃机的曲轴箱隔离；所述环形裙边的下边缘与处于所述缸体的基部处的环形凸缘密封。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述环形井足够深，当所述活塞下降到下死点时，所述环形井用以容纳排放控制裙边；所述排放控制裙边从所述活塞的底面边沿悬垂。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述缸体的排放端口与所述缸体的入口端口直径相对地布置。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述缸体设有四对气体传送端口；所述四对气体传送端口在所述排放端口与所述入口端口之间以两个直径相对的配对形式成对布置。
8.根据权利要求6所述的系统，其中单个气体传送端口布置为与所述入口端口的出口穿孔轴向地对准；当所述活塞处于下死点处时，所述单个气体传送端口从所述固定分隔板的上表面高度的下方延伸到所述活塞的上表面上方；所述入口端口的出口穿孔与所述单个气体传送端口连通。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述活塞设有入口端口控制裙边；当所述活塞下降到下死点时，所述入口端口控制裙边从所述活塞的底面边沿悬垂，足以阻挡在所述活塞的底面与所述固定分隔板的上表面之间的、进入所述入口端口的所述出口穿孔中的气体的通道；当所述活塞处于下死点处时，所述裙边在所述固定分隔板的上表面所述高度的下方延伸。
10.根据权利要求7所述的系统，其中每对短气体传送端口与长气体传送端口的通道都在所述气体传送端口出口穿孔附近是弯曲的，以使从所述气体传送端口出口穿孔流出的气流的流动方向偏向所述入口端口并且在所述入口端口上方。
11.根据权利要求2所述的系统，其中所述环形井的一部分被阻挡以使所述环形井的体积减小；所述体积的减小增加了所述缸体的可利用的压缩率。
12.根据权利要求6所述的系统，其中所述活塞的底面成形为从位于所述缸体的入口端口侧与排放端口侧之间的直径中心线向上扫掠的倾斜表面；当所述活塞接近下死点时，所述倾斜表面将气流从所述活塞的底面与所述固定分隔板的上表面之间引入到成对短气体传送端口与长气体传送端口的两个直径相对的所述短气体传送端口的所述入口穿孔中。
13.一种传送来自二冲程发动机的缸体的活塞底面的气体的方法，所述方法包括提供至少短气体传送端口，所述短气体传送端口具有入口穿孔，当活塞位于下死点处时所述入口穿孔位于接近所述活塞的底面的所述缸体的壁的内表面处；在所述活塞下降时入口填充物气体通过所述短气体传送端口流动到所述缸体的壁中的气体传送端口出口穿孔；在活塞处于下死点处时所述气体传送端口出口穿孔定位在所述活塞的上表面上方；形成在从将所述缸体分成上缸体和下缸体的固定分隔板悬垂的环形裙边与所述缸体的内表面之间的环形井与所述缸体的所述壁中的所述气体传送端口出口穿孔连通；所述短气体传送端口使导致来自固定分隔板的上表面和接近下死点的所述活塞的底面之间的所述入口填充物气体的加速脉冲的压力的迅速上升减缓；来自所述短气体传送端口的入口填充物气体的所述脉冲有助于通过所述气体传送端口出口穿孔从所述环形井将所述入口填充物气体排除到所述上缸体中；形成长气体传送端口的所述环形井通向所述气体传送端口出口穿孔。
14.根据权利要求13所述的方法，其中当所述活塞位于所述缸体中的下死点处时，所述短气体传送端口从所述活塞的底面下方的高度延伸到所述活塞的上表面上方的所述气体传送端口出口穿孔。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述环形井至少部分地围绕从固定分隔板悬垂的所述环形裙边；所述固定分隔板与所述环形裙边使所述缸体的上部与所述二冲程发动机的曲轴箱隔离。
16.根据权利要求13所述的方法，其中当所述活塞朝向上死点上升时，包括空气或空气/燃料混合物的气体填充物通过入口端口抽吸到由所述环形井限定的、并且在所述活塞的底面与所述固定分隔板的上表面之间的体积中。
17.根据权利要求16所述的方法，其中当所述活塞从上死点朝向下死点下降时，所述气体填充物被压缩到所述体积中；直到所述活塞的上表面下降到所述短气体传送端口和所述长气体传送端口的所述气体传送端口出口穿孔的上边缘下方时，在所述短气体传送端口和所述长气体传送端口中的压力才上升到最大；然后所述填充物开始从所述气体传送端口出口穿孔流出。
18.根据权利要求16所述的方法，其中通过当所述活塞的底面与所述固定分隔板的上表面之间的分离接近最小时的压力的迅速上升来促进所述填充物的传送；所述压力的迅速上升致使所述气体的传送通过所述短气体传送端口加速。
19.根据权利要求13所述的方法，其中当所述活塞接近下死点时，单个气体传送端口引导所述填充物横跨所述活塞的上表面流动；所述单个气体传送端口与所述缸体的入口端口的出口穿孔连通；所述单个气体传送端口从所述固定分隔板下方的高度延伸到处于下死点处的所述活塞的上表面上方的高度。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述活塞设有从所述活塞的边缘悬垂的短入口端口裙边；当所述活塞处于下死点处时，所述短入口端口裙边与所述入口端口的出口穿孔的至少一部分共同延伸。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8505504B2 (en) * 2009-04-09 2013-08-13 Louis A. Green Two-stroke engine and related methods

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US948336A (en) * 1908-09-08 1910-02-08 Edward Moore Internal-combustion engine.
CN1067708A (zh) * 1991-02-21 1993-01-06 轨道工程有限公司 对二冲程内燃机的改进
DE4311620A1 (de) * 1993-04-08 1994-10-13 Frank Schmidt Zweitaktmotor
JP2000034924A (ja) * 1998-07-17 2000-02-02 Kioritz Corp ２サイクル内燃エンジン
FR2838478A1 (fr) * 2002-04-15 2003-10-17 D L B Moteur thermique 2 temps a pollution reduite et 4 temps a balayage et suralimentation volumetrique
AU2009238281B1 (en) * 2009-11-16 2010-10-28 CITS Engineering Pty Limited Improvements in two-stroke engines

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1785909A (en) * 1928-12-05 1930-12-23 Berr E Post Explosive engine
US2010170A (en) * 1932-10-31 1935-08-06 Edward A Winfield Internal combustion engine
JPS5840649B2 (ja) * 1972-08-22 1983-09-07 パ−フオ−マンス インダストリイズ インコ−ポレ−テツド ベンソウチ
JPS5455208A (en) * 1977-10-11 1979-05-02 Toyota Motor Corp Activehot atmosphere combustion for two-cycle internal combustion engine
SU1280155A1 (ru) * 1980-04-07 1986-12-30 Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР Двухтактный двигатель внутреннего сгорани
EP0263117A1 (en) * 1986-02-17 1988-04-13 URQUHART, Robert Supercharged two-stroke engine
DE19641703C1 (de) * 1996-10-10 1998-01-22 Daimler Benz Ag Zweitakt-Brennkraftmaschine
GB9810057D0 (en) * 1998-05-11 1998-07-08 Ricardo Consulting Eng Crankcase scavenged two-stroke engines
US6223705B1 (en) * 1998-07-17 2001-05-01 Kioritz Corporation Two-stroke internal combustion engine
JP2002276377A (ja) * 2001-03-21 2002-09-25 Kioritz Corp ２サイクル内燃エンジン
CN101006256B (zh) * 2005-07-05 2010-06-16 Lwj株式会社 双循环发动机
WO2009117775A1 (en) * 2008-03-26 2009-10-01 Basil Van Rooyen High secondary compression ratio anp pressube lubricated two- stroke engine
RU2398117C1 (ru) * 2008-12-01 2010-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королева Двухтактный двигатель внутреннего сгорания

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US948336A (en) * 1908-09-08 1910-02-08 Edward Moore Internal-combustion engine.
CN1067708A (zh) * 1991-02-21 1993-01-06 轨道工程有限公司 对二冲程内燃机的改进
DE4311620A1 (de) * 1993-04-08 1994-10-13 Frank Schmidt Zweitaktmotor
JP2000034924A (ja) * 1998-07-17 2000-02-02 Kioritz Corp ２サイクル内燃エンジン
FR2838478A1 (fr) * 2002-04-15 2003-10-17 D L B Moteur thermique 2 temps a pollution reduite et 4 temps a balayage et suralimentation volumetrique
AU2009238281B1 (en) * 2009-11-16 2010-10-28 CITS Engineering Pty Limited Improvements in two-stroke engines

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