CN106089388B - 二冲程发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二冲程发动机，包括排气管，所述排气管包括排气外管道和设置于排气外管道内部且管径大小可调节的排气内管道。本发明的二冲程发动机，排气管管径可调节，可随发动机运行状况使得进排气量相对精确的改变，使排气更充分，可以节省燃料，提高发动机经济效益。

Description

二冲程发动机

技术领域

本发明属于内燃机技术领域，具体地说，本发明涉及一种二冲程发动机。

背景技术

二冲程发动机较四冲程发动机效率高，但二冲程发动机运行过程中损失大、噪声大、振动不稳定。现有的二冲程发动机存在着压缩比固定，混合可燃气体混合不充分，进、排气管道容积不可改变、扫气口气流强度不强等缺点，考虑到自然资源有限，污染排放及经济问题，需研究出低排放、节约型、高效型二冲程发动机。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种二冲程发动机，目的改善发动机的排气效果。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：二冲程发动机，包括排气管，所述排气管包括排气外管道和设置于排气外管道内部且管径大小可调节的排气内管道。

所述排气内管道是由沿周向分布的多个排气内管体构成。

所述排气管还包括设置于所述排气外管道内且用于对所述排气内管体施加使其沿径向移动的驱动力的第一驱动装置。

所述第一驱动装置包括设置于所述排气外管道上的第一线圈和设置于所述排气内管体上且与第一线圈相配合的第一衔铁。

所述第一驱动装置还包括设置于所述排气外管道内且用于对所述排气内管体施加使其朝向排气外管道中心处移动的驱动力的第一弹簧。

所述排气内管体具有弹性且截面为圆弧形，排气内管体的两侧边缘与所述排气外管道的内壁面接触，多个排气内管体或多个排气内管体与排气外管道的内壁面包围形成让废气进入的排气通道。

所述排气内管道是由两个排气内管体构成，两个排气内管体为相对设置。

所述的二冲程发动机还包括连杆和活塞销，连杆具有与活塞销连接且构成螺旋传动的驱动部。

所述的二冲程发动机还包括设置于曲轴上的扫气叶片。

所述的二冲程发动机还包括进气管，进气管包括进气外管道和设置于进气外管道内部且管径大小可调节的进气内管道。

本发明的二冲程发动机具有如下优点：

1、排气管管径可调节，可随发动机运行状况使得进排气量相对精确的改变，使排气更充分，可以节省燃料，提高发动机经济效益。

2、增加扫气叶片对混合油气具有压缩和增强进气流的作用；

3、活塞可以旋转会使燃烧室内的气体混合更充分，点燃时火焰传播速度快，这样燃烧更充分释放更多的能量。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明二冲程发动机的结构示意图；

图2是排气管的主视图；

图3是图2中A-A剖视图；

图4是进气管的主视图；

图5是图4中B-B剖视图；

图6是连杆与活塞销的装配图；

图7是曲轴与扫气叶片的装配图；

图中标记为：

1、气缸；2、排气管；21、排气外管道；22、排气内管体；23、第一线圈；24、第一衔铁；25、第一弹簧；26、排气通道；27、内壁面；3、进气管；31、进气外管道；32、进气内管体；33、第二线圈；34、第二衔铁；35、第二弹簧；36、进气通道；37、内壁面；4、连杆；41、连杆大头；42、驱动部；5、活塞销；6、活塞；7、曲轴；8、扫气叶片；9、火花塞。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1所示，本发明提供了一种二冲程发动机，包括气缸1、活塞、曲轴、连杆、进气管3和排气管2。排气管2包括排气外管道21和设置于排气外管道21内部且管径大小可调节的排气内管道。

具体地说，如图1所示，气缸1的结构与现有技术中的二冲程发动机的气缸的结构基本相同，气缸1主要是由气缸盖、气缸体和曲轴箱构成，气缸体上设有让燃料/空气混合物进入的进气口和让废气排出的排气口，进气管3与进气口连接，排气口与排气管2连接。

作为优选的，如图2和图3所示，排气内管道是由沿周向分布的多个排气内管体22构成。排气内管体22具有弹性且截面为圆弧形，排气内管体22依靠自身的弹性，使得两侧边缘始终可以朝向外侧张开，因此排气内管体22的两侧边缘可以始终能够与排气外管道21的圆弧形内壁面接触，多个排气内管体22或多个排气内管体22与排气外管道21的内壁面包围形成让废气进入且周向封闭的排气通道26，排气口与排气通道26连通，发动机产生的废气经排气通道26排出。通过调节各个排气内管体22的位置，可以调节排气通道26的开度大小。当排气通道26的开度最小时，仅通过多个排气内管体22的圆环形内壁面包围形成排气通道26，此时各个排气内管体22的两侧边缘分别与相邻的排气内管体22保持接触，包围形成周向封闭的排气通道26。当排气通道26的开度最大时，此时相邻两个排气内管体22之间的距离最远，各个排气内管体22的两侧边缘分别与排气外管道21的内壁面保持接触，包围形成周向封闭的排气通道26。

如图2和图3所示，排气管2还包括设置于排气外管道21内且用于对排气内管体22施加使其沿径向移动的驱动力的第一驱动装置，第一驱动装置包括设置于排气外管道21上的第一线圈23、设置于排气内管体22上且与第一线圈23相配合的第一衔铁24以及设置于排气外管道21内且用于对排气内管体22施加使其朝向排气外管道21中心处移动的驱动力的第一弹簧25，第一弹簧25夹在排气外管道21与排气内管体22之间。第一线圈23通电后会对第一衔铁24产生吸引力，吸引力克服第一弹簧25的弹力后，进而拉动排气内管体22朝向远离排气外管道21的中心处移动，使排气通道26的开度增大。当第一线圈23断电后，第一弹簧25对排气内管体22施加的作用力，使排气内管体22朝向靠近排气外管道21的中心处移动，使各个排气内管体22进行复位。

如图2和图3所示，在本实施例中，排气内管道是由两个排气内管体22构成，两个排气内管体22为相对设置，排气内管体22为半圆柱管体，两个排气内管体22的两侧边缘接触时，形成的排气内管道为完整的圆柱管体。排气外管道21为横截面呈8字形的管体，其内部具有两个弧度大于180度的圆环形内壁面27，两个内壁面27的两侧边缘相连接，两个内壁面27为对称设置，两个排气内管体22设置成可在两个内壁面27之间的区域内进行移动，各个排气内管体22的两侧边缘始终与一个内壁面27保持接触状态，确保排气通道26的周向封闭。

通过将排气管2内的排气通道26设置成开度可调节的，当发动机转速增大时使排气通道26的开度相应增大，从而可以增大排气管2的容积，增大排气量，使排气更充分，提高发动机经济效益。

进气管3的结构与排气管2的结构类似，如图4和图5所示，进气管3包括进气外管道31和设置于进气外管道31内部且管径大小可调节的进气内管道，进气内管道是由沿周向分布的多个进气内管体32构成。进气内管体32具有弹性且截面为圆弧形，进气内管体32依靠自身的弹性，使得两侧边缘始终可以朝向外侧张开，因此进气内管体32的两侧边缘可以始终能够与进气外管道31的圆弧形内壁面接触，多个进气内管体32或多个进气内管体32与进气外管道31的内壁面包围形成让新鲜空气进入且周向封闭的进气通道36，进气口与进气通道36连通，新鲜空气经进气通道36进气气缸体内。通过调节各个进气内管体32的位置，可以调节进气通道36的开度大小。当进气通道36的开度最小时，仅通过多个进气内管体32的圆环形内壁面包围形成进气通道36，此时各个进气内管体32的两侧边缘分别与相邻的进气内管体32保持接触，包围形成周向封闭的进气通道36。当进气通道36的开度最大时，此时相邻两个进气内管体32之间的距离最远，各个进气内管体32的两侧边缘分别与进气外管道31的内壁面保持接触，包围形成周向封闭的进气通道36。

如图4和图5所示，进气管3还包括设置于进气外管道31内且用于对进气内管体32施加使其沿径向移动的驱动力的第二驱动装置，第二驱动装置包括设置于进气外管道31上的第二线圈33、设置于进气内管体32上且与第二线圈33相配合的第二衔铁34以及设置于进气外管道31内且用于对进气内管体32施加使其朝向进气外管道31中心处移动的驱动力的第二弹簧35，第二弹簧35夹在进气外管道31与进气内管体32之间。第二线圈33通电后会对第二衔铁34产生吸引力，吸引力克服第二弹簧35的弹力后，进而拉动进气内管体32朝向远离进气外管道31的中心处移动，使进气通道36的开度增大。当第二线圈33断电后，第二弹簧35对进气内管体32施加的作用力，使进气内管体32朝向靠近进气外管道31的中心处移动，使各个进气内管体32进行复位。

如图4和图5所示，在本实施例中，进气内管道是由两个进气内管体32构成，两个进气内管体32为相对设置，进气内管体32为半圆柱管体，两个进气内管体32的两侧边缘接触时，形成的进气内管道为完整的圆柱管体。进气外管道31为横截面呈8字形的管体，其内部具有两个弧度大于180度的圆环形内壁面37，两个内壁面37的两侧边缘相连接，两个内壁面37为对称设置，两个进气内管体32设置成可在两个内壁面37之间的区域内进行移动，各个进气内管体32的两侧边缘始终与一个内壁面37保持接触状态，确保进气通道36的周向封闭。

如图1和图6所示，连杆的一端设置于曲轴连接的连杆大头41，另一端设置与活塞销5为螺纹连接且构成螺旋传动的驱动部42，驱动部42的外表面具有外螺纹，活塞销5的中心处具有沿径向贯穿设置的螺纹孔，活塞销5横向安装于活塞上。曲轴做旋转运动，在曲轴带动活塞做上下往复运动时，由于活塞销5与驱动部42构成螺旋传动，从而使活塞销5相对于驱动部42做旋转运动，活塞销5并带动活塞在做上下往复运动的同时做旋转运动。由于活塞销5的连接作用带动活塞旋转，所以活塞在上行时，一边压缩可燃混合气体，一边带动可燃混合气体转动，使其混合更充分，燃烧就会更充分，释放的更多的能量；活塞下行时，自身不仅旋转而且带动废气旋转，使废气排出的更充分，这样既节约燃料又减少污染物的排放。

如图1和图7所示，本发明的二冲程发动机还包括设置于曲轴上的扫气叶片8。二冲程发动机换气过程中换气口出的气流大部分是靠气流本身与气缸工作容积的压力差而进入气缸内工作，因而混合气的压缩程度并不高，曲轴上增加扫气叶片8后，扫气叶片8可以起到促进气流速度达到压缩混合气作用，这样在混合气进入气缸之前具有一定的压缩程度，会使混合气燃烧时更充分，发出更强的动力。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.二冲程发动机，包括排气管，其特征在于：所述排气管包括排气外管道和设置于排气外管道内部且管径大小可调节的排气内管道；

所述二冲程发动机还包括连杆和活塞销，连杆具有与活塞销连接且构成螺旋传动的驱动部，驱动部的外表面具有外螺纹，活塞销的中心处具有沿径向贯穿设置的螺纹孔；所述排气内管道是由沿周向分布的多个排气内管体构成；所述排气管还包括设置于所述排气外管道内且用于对所述排气内管体施加使其沿径向移动的驱动力的第一驱动装置。

2.根据权利要求1所述的二冲程发动机，其特征在于：所述第一驱动装置包括设置于所述排气外管道上的第一线圈和设置于所述排气内管体上且与第一线圈相配合的第一衔铁。

3.根据权利要求2所述的二冲程发动机，其特征在于：所述第一驱动装置还包括设置于所述排气外管道内且用于对所述排气内管体施加使其朝向排气外管道中心处移动的驱动力的第一弹簧。

4.根据权利要求3所述的二冲程发动机，其特征在于：所述第一弹簧夹在排气外管道与排气内管体之间。

5.根据权利要求2至4任一所述的二冲程发动机，其特征在于：所述排气内管体具有弹性且截面为圆弧形，排气内管体的两侧边缘与所述排气外管道的内壁面接触，多个排气内管体或多个排气内管体与排气外管道的内壁面包围形成让废气进入的排气通道。

6.根据权利要求5所述的二冲程发动机，其特征在于：所述排气内管道是由两个排气内管体构成，两个排气内管体为相对设置。

7.根据权利要求6所述的二冲程发动机，其特征在于：所述排气外管道为横截面呈8字形的管体，其内部具有两个弧度大于180度的圆环形内壁面，两个内壁面的两侧边缘相连接。

8.根据权利要求5所述的二冲程发动机，其特征在于：还包括设置于曲轴上的扫气叶片。

9.根据权利要求5所述的二冲程发动机，其特征在于：还包括进气管，进气管包括进气外管道和设置于进气外管道内部且管径大小可调节的进气内管道。

10.根据权利要求9所述的二冲程发动机，其特征在于：所述进气内管道是由沿周向分布的多个进气内管体构成，所述进气管还包括设置于进气外管道内且用于对进气内管体施加使其沿径向移动的驱动力的第二驱动装置，第二驱动装置包括设置于进气外管道上的第二线圈、设置于进气内管体上且与第二线圈相配合的第二衔铁以及设置于进气外管道内且用于对进气内管体施加使其朝向进气外管道中心处移动的驱动力的第二弹簧。