CN103807012A - 一种二冲程发动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种二冲程发动机，通过将活塞设于两根气缸导轨之间，活塞槽设于气缸导轨上，且活塞沿气缸导轨滑动；气缸设于活塞内，且气缸通过活塞槽的开口固定在气缸导轨上，气缸配合气缸导轨将活塞内腔分为两个独立密封的气室；气缸位于两个气室的相对两侧均设有凹槽，凹槽侧壁与气缸导轨之间设有进气通道、点火安放通道、进气阀安放通道、排气通道以及排气阀安放通道，进气阀安放通道内设有进气阀，点火安放通道内设有点火装置，排气阀安放通道内设有排气阀。本发明气缸的工作容积的功率更高，进气充分，排气彻底，节约了燃油；着火效率高，火花传播速度快；润滑和冷却更容易，耗机油量少，机械负荷和热负荷小，发动机使用寿命更长。

Description

一种二冲程发动机

技术领域

本发明属于发动机装置领域，尤其涉及一种二冲程发动机。

背景技术

传统二冲程发动机存在的主要问题在于：

(1)换气时间短，进排气过程同时进行，导致新鲜空气和废气容易相混，残余废气系数大，致使经济性下降，废气排放量增加。

(2)由于工作频繁，机械负荷和热负荷大，润滑困难，导致二冲程发动机寿命缩短的问题。

(3)因为排气口的高度尺寸占去活塞行程的20～40％，所以传统二冲程发动机的实际工作排量只有标称排量的60～80％。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二冲程发动机，旨在解决传统二冲程发动机废气排放量大、使用寿命短以及实际工作排量小的问题。

本发明是这样实现的，一种二冲程发动机，包括对称设置的第一气缸导轨、第二气缸导轨，活塞，气缸，点火装置，连接杆，进气阀以及排气阀；所述活塞为筒状且两端闭合，所述活塞的筒壁相对方向两侧分别设有开口的活塞槽；其中，

所述活塞设于两根气缸导轨之间，两个所述活塞槽分别设于两根气缸导轨上，且所述活塞沿气缸导轨滑动；所述气缸设于活塞内，且所述气缸通过两个活塞槽的开口固定在两根气缸导轨上，所述气缸配合气缸导轨将活塞内腔分为两个独立密封的气室；所述气缸位于两个所述气室的相对两侧均设有凹槽；

所述凹槽侧壁与第一气缸导轨之间设有连通气室内部和外部的进气通道、点火安放通道以及进气阀安放通道，所述进气通道与进气阀安放通道在凹槽侧壁上共用一个开口，所述进气阀安放通道内设有进气阀，所述点火安放通道内设有点火装置；所述凹槽侧壁与第二气缸导轨之间设有连通气室内部和外部的排气通道以及排气阀安放通道，所述排气通道与排气阀安放通道在凹槽侧壁上共用一个开口，所述排气阀安放通道内设有排气阀；

所述连接杆连接在活塞气室外的一端上。

优选地，所述凹槽侧壁与第二气缸导轨之间还设有又一点火安放通道，所述点火安放通道内设有点火装置。

优选地，所述二冲程发动机还包括油环以及气环；两个所述凹槽之间设有润滑油道，两根所述气缸导轨上分别设有的进润滑油口和出润滑油口，所述润滑油道与进润滑油口和出润滑油口相通，所述气缸在润滑油道朝两个凹槽方向上均依次设有油环槽以及气环槽，所述油环槽内设有油环，所述气环槽内设有气环。

优选地，所述活塞与气缸导轨对接处设有用于填装密封物质使润滑油不能进入到所述气室内的润滑油密封道以及用于填装密封物质使所述气室内可燃混合气体不泄漏的气体密封道。

优选地，所述点火装置为火花塞或喷油器。

优选地，所述二冲程发动机还包括活塞插销，所述活塞气室外的一端侧壁上设有一对对称设置的插销孔；其中，所述连接杆连接在活塞插销上，所述活塞插销两端分别插入插销孔中。

本发明克服现有技术的不足，提供一种二冲程发动机，通过将活塞设于两根气缸导轨之间，活塞槽设于气缸导轨上，且活塞沿气缸导轨滑动；气缸设于活塞内，且气缸通过活塞槽的开口固定在气缸导轨上，气缸配合气缸导轨将活塞内腔分为两个独立密封的气室；气缸位于两个气室的相对两侧均设有凹槽，凹槽侧壁与一气缸导轨之间设有进气通道、点火安放通道以及进气阀安放通道，进气阀安放通道内设有进气阀，点火安放通道内设有点火装置；凹槽侧壁与另一气缸导轨之间设有排气通道以及排气阀安放通道，所述排气阀安放通道内设有排气阀。本发明气门高度低，有利于进排气，因为排气口的高度非常低，所占活塞行程的量很好，所以实际工作排量为标称排量，气缸的工作容积的功率更高。此外，本发明能够将进气和排气过程分开，同时独立排放，并且有足够的进排气时间，同时增长了作功行程，进气更充分，排气更彻底，提高经济性，节约了燃油。通过控制进排气阀开闭时间，本发明还能用于三冲程工作。

本发明通过在凹槽侧壁与另一气缸导轨之间增设一个点火安放通道，点火安放通道内设有点火装置，能够有效提高着火效率，缩短点火时间，使火花传播速度更快。本发明通过在活塞的侧壁上开有气体密封道和滑油密封道，在气缸内开有润滑油道，在活塞内壁与气缸导轨之间无气口，在保证良好密封前提下，润滑和冷却相对更容易，耗机油量也会有所减少，机械负荷和热负荷小，发动机使用寿命更长。

附图说明

图1是本发明二冲程发动机一实施例的结构示意图；

图2是图1中a-a剖面结构示意图；

图3是图1的二冲程发动机的爆炸结构示意图；

图4是图3中A部分的放大结构示意图；

图5是图1的二冲程发动机一侧面结构示意图；

图6是图5中B部分的放大结构示意图；

图7是图1的二冲程发动机又一侧面结构示意图；

图8是图7中C部分的放大结构示意图；

图9是图1的二冲程发动机中气缸和气缸导轨的结构示意图；

图10是图9中b-b剖面结构示意图；

图11是图10中D部分的放大结构示意图；

图12是图9中c-c剖面结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至12所示，其中，图1是本发明二冲程发动机一实施例的结构示意图；图2是图1中a-a剖面结构示意图；图3是图1的二冲程发动机的爆炸结构示意图；图4是图3中A部分的放大结构示意图；图5是图1的二冲程发动机一侧面结构示意图；图6是图5中B部分的放大结构示意图；图7是图1的二冲程发动机又一侧面结构示意图；图8是图7中C部分的放大结构示意图；图9是图1的二冲程发动机中气缸和气缸导轨的结构示意图；图10是图9中b-b剖面结构示意图；图11是图10中D部分的放大结构示意图；图12是图9中c-c剖面结构示意图。

一种二冲程发动机，包括对称设置的第一气缸导轨1、第二气缸导轨2，活塞3，气缸4，点火装置5，连接杆6，进气阀以及排气阀；所述活塞3为筒状且两端闭合，所述活塞3的筒壁相对方向两侧分别设有开口的活塞槽9、10；其中，所述活塞3设于气缸导轨1、气缸导轨2之间，活塞槽9、10分别设于气缸导轨1、2上，且活塞3沿气缸导轨1滑动；所述气缸4设于活塞3内，且所述气缸4通过两个活塞槽9、10的开口固定在两根气缸导轨1、2上，所述气缸4配合气缸导轨1、2将活塞3内腔分为两个独立密封的气室11、12；所述气缸4位于两个所述气室11、12的相对两侧均设有凹槽13、14；

所述凹槽13侧壁与第一气缸导轨1之间设有连通气室11内部和外部的进气通道15、点火安放通道16以及进气阀安放通道17，所述进气通道15与进气阀安放通道17在凹槽13侧壁上共用一个开口，所述进气阀安放通道17内设有进气阀71，所述点火安放通道16内设有点火装置5；所述凹槽13侧壁与第二气缸导轨2之间设有连通气室11内部和外部的排气通道18以及排气阀安放通道19，所述排气通道18与排气阀安放通道19在凹槽13侧壁上共用一个开口，所述排气阀安放通道19内设有排气阀81；

所述凹槽14侧壁与第一气缸导轨1之间设有连通气室12内部和外部的进气通道20、点火安放通道21以及进气阀安放通道22，所述进气通道20与进气阀安放通道22在凹槽14侧壁上共用一个开口，所述进气阀安放通道22内设有进气阀72，所述点火安放通道22内设有点火装置(图中未标号)；所述凹槽14侧壁与第二气缸导轨2之间设有连通气室12内部和外部的排气通道23以及排气阀安放通道24，所述排气通道23与排气阀安放通道24在凹槽14侧壁上共用一个开口，所述排气阀安放通道24内设有排气阀82；

所述连接杆6连接在活塞3气室12外的一端上。

在本发明的实际应用过程中，二冲程发动机完成一个工作循环二个冲程，曲轴旋转180°，具体过程如下表1所示：

气室11	压缩	做功	排气	进气
					气室12	进气	压缩	做功	排气

表1一个工作循环二个冲程过程

(1)若活塞3开始从最高点往下运动，气室11中压缩气体，进气阀71、排气阀81都关闭，容积减小；气室12中容积增大，进气阀72开启，排气阀82关闭，进行进气过程。

(2)当活塞3到达最低点后，将压缩的气室11可燃混合气体点燃，气室11中气体燃烧做功，容积增大；气室12的进气阀72关闭，同时气室12中气体被压缩，容积减小，活塞3往上运动。

(3)活塞3在最高点后，气室11中做功形成结束，排气阀81打开，进行排气；气室12中被压缩的可燃混合气体被点燃做功，活塞3向下运动，气室11体积减小，气室12体积增大。

(4)活塞3在此到达最低点后，气室11中气体被排完，排气阀81关闭，进气阀71打开，接着进行进气过程，容积增大；气室12中进行废气排放，排气阀82打开，容积减小。

以上过程中，气室11和气室12可以交换。

在本发明的实际应用过程中，本发明的二冲程发动机不仅能够完成一个工作循环二个冲程，还能完成一个工作循环三个冲程。完成一个工作循环三个冲程，曲轴旋转270°，具体过程如下表2所示：

气室11

进气

压缩

做功

排气

进气

排气

进气

气室12

排气

进气

排气

进气

压缩

做功

排气

进气阀71

开

关

关

关

开

关

开

排气阀81

关

关

关

开

关

开

关

进气阀72

关

开

关

开

关

关

关

排气阀82

开

关

开

关

关

关

开

表2一个工作循环三个冲程过程

本发明完成一个工作循环三个冲程通过控制进排气门开闭时间调整实现。从表中可以看出，当气室11压缩和做功的过程中，气室12进行了一次进排气，但是进气时候需要通过进气阀进入新鲜空气，但是这个过程会造成进、排气损失，但是这对气缸有冷却的作用，而且通过新鲜空气的二次进入，可以将气缸内的废气再次清理一次，这样会提高充气效率和排气效率。

在本发明实施例中，进气通道和排气通道均设置气缸4的凹槽13和凹槽14的侧壁上，气室11和气室12都有单独的进排气阀，并且气门高度低，有利于进排气，因为排气口的高度非常低，所占活塞行程的量很好，所以本发明的二冲程发动机的实际工作排量更高，排量为标称排量，气缸的工作容积的功率也比传统二冲程发动机高。

此外，在本发明实施例中，活塞3长度根据排量而定，通过对传统二冲程发动机的气缸和活塞的外形进行改变，使之能够将进气和排气过程分开，同时独立排放，并且有足够的进排气时间，同时增长了作功行程，这样进气更充分，排气更彻底，提高经济性，节约了燃油。

在进一步的实施过程中，为了缩短点火时间、加速火花传播速度以及提高了着火率，在本发明实施例中，所述凹槽13侧壁与第二气缸导轨2之间还设有又一点火安放通道，所述点火安放通道内设有点火装置；或者凹槽14侧壁与第二气缸导轨2之间还设有又一点火安放通道，所述点火安放通道内设有点火装置。

在进一步的实施过程中，为了使发动机的气密性更好，在本发明实施例中，本发明的二冲程发动机还包括油环(图中未示出)以及气环(图中未示出)；凹槽13、凹槽14之间设有润滑油道25，气缸导轨1设有进润滑油口26，气缸导轨2上设有出润滑油口27，所述润滑油道25与进润滑油口26和出润滑油口27相通，所述气缸4在润滑油道25朝两个凹槽13、14方向上均依次设有油环槽28以及气环槽29，所述油环槽28内设有油环，所述气环槽29内设有气环。

油环能防止油道的油进入气室11和12，气环能防止可燃混合气体从气室11和12中泄漏出去。

更具体的，在本发明实施例中，所述活塞3与气缸导轨1、2对接处设有用于填装密封物质使润滑油不能进入到气室11和12内的润滑油密封道30以及用于填装密封物质使气室11、12内可燃混合气体不泄漏的气体密封道31。润滑油密封道30之间为润滑油槽(图中未标号)。所述缸外采用的是飞溅润滑，并通过润滑油槽进润滑油。密封物质可以为发动机制造领域中常用的密封胶。

在本发明实施例的实际应用过程中，气缸导轨1、2与活塞3之间采用缸外飞溅润滑，其中，活塞3与气缸导轨1、2构成封闭容积，在活塞3的槽壁上开有气体密封道31和滑油密封道30，在气缸4内开有润滑油道25，在活塞3内壁与气缸导轨1、2之间无气口，在保证气密性良好前提下，这样润滑和冷却都相对容易，因此耗机油量也会有所减少，这也解决了传统二冲程发动机由于工作频繁，机械负荷和热负荷大，润滑困难，导致发动机寿命缩短的问题。

在进一步的实施过程中，为了保证二冲程发动机能应用到汽油机或柴油机上，在本发明实施例中，所述点火装置5为火花塞或喷油器。

在进一步的实施过程中，更具体的，所述二冲程发动机还包括活塞插销32，所述活塞3气室外14的一端侧壁上设有一对对称设置的插销孔33；其中，所述连接杆6连接在活塞插销32上，所述活塞插销32两端分别插入插销孔33中。

相比与现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明的气门高度低，有利于进排气，因为排气口的高度非常低，所占活塞行程的量很好，所以本发明实际工作排量为标称排量，气缸的工作容积的功率更高。

(2)本发明能够将进气和排气过程分开，同时独立排放，并且有足够的进排气时间，同时增长了作功行程，进气更充分，排气更彻底，提高经济性，节约了燃油。

(3)本发明不仅能用于进行二冲程工作，还能用于三冲程工作。

(4)本发明点火过程中，着火效率更高，点火时间缩短，火花传播速度更快。

(5)本发明的润滑和冷却相对更容易，耗机油量也会有所减少，机械负荷和热负荷小，发动机使用寿命更长。

(6)本发明能应用到汽油机或柴油机上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种二冲程发动机，其特征在于，包括对称设置的第一气缸导轨、第二气缸导轨，活塞，气缸，点火装置，连接杆，进气阀以及排气阀；所述活塞为筒状且两端闭合，所述活塞的筒壁相对方向两侧分别设有开口的活塞槽；其中，

所述活塞设于两根气缸导轨之间，两个所述活塞槽分别设于两根气缸导轨上，且所述活塞沿气缸导轨滑动；所述气缸设于活塞内，且所述气缸通过两个活塞槽的开口固定在两根气缸导轨上，所述气缸配合气缸导轨将活塞内腔分为两个独立密封的气室；所述气缸位于两个所述气室的相对两侧均设有凹槽；

所述凹槽侧壁与第一气缸导轨之间设有连通气室内部和外部的进气通道、点火安放通道以及进气阀安放通道，所述进气通道与进气阀安放通道在凹槽侧壁上共用一个开口，所述进气阀安放通道内设有进气阀，所述点火安放通道内设有点火装置；所述凹槽侧壁与第二气缸导轨之间设有连通气室内部和外部的排气通道以及排气阀安放通道，所述排气通道与排气阀安放通道在凹槽侧壁上共用一个开口，所述排气阀安放通道内设有排气阀；

所述连接杆连接在活塞气室外的一端上。

2.如权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于，所述凹槽侧壁与第二气缸导轨之间还设有又一点火安放通道，所述点火安放通道内设有点火装置。

3.如权利要求2所述的二冲程发动机，其特征在于，所述二冲程发动机还包括油环以及气环；两个所述凹槽之间设有润滑油道，两根所述气缸导轨上分别设有的进润滑油口和出润滑油口，所述润滑油道与进润滑油口和出润滑油口相通，所述气缸在润滑油道朝两个凹槽方向上均依次设有油环槽以及气环槽，所述油环槽内设有油环，所述气环槽内设有气环。

4.如权利要求3所述的二冲程发动机，其特征在于，所述活塞与气缸导轨对接处设有用于填装密封物质使润滑油不能进入到所述气室内的润滑油密封道以及用于填装密封物质使所述气室内可燃混合气体不泄漏的气体密封道。

5.如权利要求1至4任一项所述的二冲程发动机，其特征在于，所述点火装置为火花塞或喷油器。

6.如权利要求5所述的二冲程发动机，其特征在于，所述二冲程发动机还包括活塞插销，所述活塞气室外的一端侧壁上设有一对对称设置的插销孔；其中，所述连接杆连接在活塞插销上，所述活塞插销两端分别插入插销孔中。

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