CN107448320B - 双循环发动机 - Google Patents

Abstract

双循环发动机具备支承曲柄轴(11)的曲柄箱(2)、连结在曲柄箱(2)的上部的气缸体(1)、形成在曲柄箱(2)的内部的曲柄室(2a)、形成在气缸体(1)的内部的燃烧室(1a)、和使曲柄室(2a)与燃烧室(1a)连通的换气通路(25)。换气通路(25)具有形成于曲柄箱(2)的换气通路下半部(25a)和形成于气缸体(1)的换气通路上半部(25b)。换气通路下半部(25a)的一侧在曲柄箱(2)的外侧方开口。开口(30)被与曲柄箱(2)分体的盖体(32)封闭。

Description

双循环发动机

技术领域

本发明涉及具备使曲柄室与燃烧室连通的换气通路的双循环发动机。

背景技术

作为收割机那样的作业机械的驱动源而使用小型的双循环发动机(例如，W02011/135948号)。W02011/135948号的发动机在曲柄箱的内部设有换气槽，通过将该换气槽用分体的盖体封盖而形成换气通路。通过使用分体的盖体形成换气通路，不需要滑动式的模具，所以能够削减制造成本。

但是，在W02011/135948号的发动机中，由于分体的盖体还包含气缸与曲柄箱的配合部，所以需要在盖体的外侧确保与气缸的密封面。因此，与通常情况相比，曲柄箱的气缸安装面变大，导致密封性下降。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种不需要滑动式的模具、并且能够抑制曲柄箱与气缸的密封面变大的双循环发动机。

为了达到上述目的，本发明的双循环发动机具备：曲柄箱，支承曲柄轴；气缸体，连结在上述曲柄箱的上部；曲柄室，形成在上述曲柄箱的内部；燃烧室，形成在上述气缸体的内部；换气通路，使上述曲柄室与上述燃烧室连通。上述换气通路具有形成于上述曲柄箱上的换气通路下半部和形成于上述气缸体的换气通路上半部。上述换气通路下半部的一侧在上述曲柄箱的外侧方开口。上述开口被与上述曲柄箱分体的盖体封闭。

根据该结构，换气通路下半部形成在曲柄箱的内部，该换气通路下半部的一侧在曲柄箱的外侧方开口，该开口被与曲柄箱分体的盖体封闭。由此，不再需要用来形成换气通路下半部的滑动式的模具，所以能够削减制造成本。此外，由于换气通路下半部的一侧在曲柄箱的外侧方开口，所以盖体不包含气缸与曲柄箱的配合部。因而，不需要在盖体上确保与气缸的密封面，所以曲柄箱的气缸安装面不会比通常大，此外，还能够抑制密封性的下降。

在本发明中，优选的是，上述盖体通过连结部件拆装自如地安装到上述曲柄箱。根据该结构，盖体的组装及换气通路的维修变容易。

在本发明中，优选的是，上述换气通路的下端部经由上述曲柄轴的轴承连通到上述曲柄室。根据该结构，由于混合气穿过轴承空间，所以由混合气带来的轴承的润滑性提高。

在本发明中，优选的是，上述换气通路包括被导入混合气的第1换气通路部分和被导入空气的第2换气通路部分。根据该结构，通过空气先行的层状换气，能够防止混合气的漏气。

在本发明中，优选的是，上述第1换气通路部分的下端部经由上述曲柄轴的轴承连通到上述曲柄室。根据该结构，由于混合气穿过轴承空间，所以由混合气对轴承的润滑性提高。

在本发明中，优选的是，上述第1换气通路部分的下端部位于上述轴承的上述一侧；设在上述轴承的轴向外侧的连通空间与上述下端部经由连通孔连通。根据该结构，能够以简单的构造实现由混合气带来的轴承的润滑性提高。

在权利要求书及/或说明书及/或附图中公开的至少两个结构的任一组合都包含在本发明中。特别是，权利要求书的各权利要求的两个以上的任一组合都包含在本发明中。

本发明根据参考附图的以下的优选的实施方式的说明应能清楚地理解。但是，实施方式及附图是用于单纯的图示及说明的，不应被用于决定本发明的范围。本发明的范围由权利要求(权利要求书)决定。在附图中，多个图中的相同的零件号码表示相同部分。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的双循环发动机的正面剖视图。

图2是沿着图1的II-II线的侧面剖视图。

图3是该发动机的气缸体与曲柄箱的剖视图。

图4是表示该曲柄箱的正视图。

图5是表示该发动机的气缸体与曲柄箱的立体图。

图6是表示该发动机的吸气冲程中的气缸体与曲柄箱的正面剖视图。

图7是表示该发动机的换气冲程中的该气缸体和该曲柄箱的纵剖视图。

图8是表示本发明的第2实施方式的双循环发动机的气缸体和曲柄箱的正视图。

图9是表示该发动机的气缸体和曲柄箱的纵剖视图。

图10是表示本发明的第3实施方式的双循环发动机的气缸体和曲柄箱的正视图。

标号说明

1气缸体；1a燃烧室；2曲柄箱；2a曲柄室；10曲柄轴承(轴承)；11曲柄轴；25换气通路；25a换气通路下半部；25b换气通路上半部；26第1换气通路部分；27第2换气通路部分；30开口；32盖体；34连结部件；50连通空间；52连通孔

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选的实施方式进行说明。在以下的实施方式中，例示了在收割机中使用的小型的双循环发动机。

在图1中，该双循环发动机在形成曲柄室2a的曲柄箱2的上部连结着在内部形成有燃烧室1a的气缸体1。气缸体1及曲柄箱2分别是铝合金那样的金属制，通过成形模具(铸模)成形。在气缸体1的一侧部(图1的右侧)，连接着构成吸气系统的气化器3和空气滤清器4，在另一侧部(图1的左侧)连接着构成排气系统的消音器5。在曲柄箱2的下部安装着燃料箱6。

在气缸体1的内侧形成有气缸腔1b，在该气缸腔1b内插入着在轴心方向C1上往复运动的活塞7。如图2所示，在曲柄箱2的前后的端壁2b、2c上，分别形成有轴承壳33、33。经由装接在轴承壳33、33上的曲柄轴承10、10，曲柄轴11旋转自如地支承在曲柄箱2上。

在从该曲柄轴11的轴心C2偏移的位置，设有图1所示的中空状的曲柄销12。该曲柄销12与设在活塞7上的中空状的活塞销13之间经由大端部轴承14及小端部轴承17用连杆18连结。在曲柄轴11上设有曲柄臂19，在气缸体1的上部设有火花塞P。在气缸体1与气化器3之间，为了相对于高温的气缸体1隔热，设有树脂制的隔热体20。图2所示的气缸体1与曲柄箱2的配合面90平行于曲柄轴心C1而设定。

在图1的隔热体20内，在上部侧形成有与气缸体1连通的空气供给通路21，在下部侧形成有连通到气缸体1并与空气供给通路21平行地配设的混合气通路22。进而，在气缸体1的周壁上形成有排气通路23，该排气通路23具有在其内周面上开口的排气端口23a。来自该排气通路23的废气(燃烧气体)经过消音器7被向外部排出。

在气缸体1和曲柄箱2的内部，设有使燃烧室1a与曲柄室2a连通的换气通路25。换气通路25包括被导入混合气的第1换气通路部分26和被导入空气的第2换气通路部分27。第1及第2换气通路部分26、27以排气通路23的轴心C3为中心前后对称地设有各一对，混合气的第2换气通路部分27形成在比空气的第1换气通路部分26更靠近排气端口23a。在图3中，第1及第2换气通路部分26、27的上端的第1及第2换气端口26a、27a设在比排气端口23a的上端低的位置。第1及第2换气通路部分26、27的下端26d、27d连通到曲柄室2a。换气通路25的详细情况后述。

在图2中，在曲柄轴11的一端部(图2的左端部)，安装着兼作为飞轮的冷却风扇28。在该冷却风扇28上安装着将发动机的输出向收割机的动力传递轴传递的离心离合器29。另一方面，在曲柄轴11的另一端部(图2的右端部)安装着启动滑轮SP。在启动滑轮SP的轴向外方，配置有经由启动滑轮SP使曲柄轴11旋转的反冲启动器RS。

从冷却风扇28送出的冷却风CA被将气缸体1及消音器5覆盖的护罩Sh导引而将气缸体1冷却。然后，温度上升后的冷却风CA经由形成在护罩Sh上的通气孔AH被向外部排出。

图3所示的曲柄箱2在曲柄轴心C2的方向上，被二分割为第1及第2箱分割体2A、2B。即，分割体2A、2B分别由曲柄轴心C2的方向为拔模方向的成形模具形成。该第1及第2箱分割体2A、2B在与曲柄轴心C2大致正交的配合面S1上相互重叠，通过利用了固定螺栓(未图示)的连结而被相互固定。

换气通路25具有形成在曲柄箱2上的换气通路下半部25a和形成在气缸体1上的换气通路上半部25b。换气通路上半部25b通过模具成形与气缸体1一体地形成，从上端的上述第1及第2换气端口26a、27a向下方延伸，下端26b、27b在气缸体1与曲柄箱2的配合面90上开口。

另一方面，换气通路下半部25a通过模具成形与曲柄箱2一体地形成，其上端26c、27c在配合面90上开口，与换气通路上半部25b的下端26b、27b连通。如图4所示，换气通路下半部25a在从上端26c、27c向下方延伸后，一边沿着曲柄箱2的曲柄轴插通孔2d弯曲一边向下方延伸。在换气通路下半部25a的下端，形成有向曲柄轴心C2方向内侧延伸的贯通孔35，经由该贯通孔35连通到曲柄室2a。换气通路下半部25a的下端即贯通孔35位于比曲柄轴心C2稍靠下方。

如图5所示，换气通路下半部25a的一部分、详细地讲是沿着曲柄轴插通孔2d弯曲的弯曲通路部分36的一侧在曲柄箱2的外侧方开口。该开口30被与曲柄箱2分体的盖体32封闭。盖体32通过多个连结部件34拆装自如地安装在曲柄箱2上。

弯曲通路部分36由朝向拔模方向即曲柄轴心C2方向外侧延伸的肋状的壁37形成。另一方面，盖体32是金属板制，从曲柄轴心C2方向外侧方通过连结部件34安装在曲柄箱2上。这样，盖体32是简单的构造，弯曲通路部分36通过模具成形而一体地形成在曲柄箱2上。

在气缸体1的气化器3侧的侧面上设有开口部38。在该开口部38的下方形成有图1的混合气通路22的下游部，其出口成为在气缸体1的内周面上开口的混合气端口22a。

如图3所示，在气缸体1的内部，第1及第2换气通路部分26、27夹着气缸腔1b的轴心方向C1形成有各一对，在该第1及第2换气通路部分26、27上，连通着图1所示的用于供给来自隔热体20的空气供给通路21的空气A的空气导入通路40。

空气导入通路40的下游部分别形成在图5所示的开口部38的两侧下方的里部，经过气缸腔1b(图1)的径向外侧分别连通到第1及第2换气通路部分26、27。在图1的隔热体20的空气供给通路21的下游侧出口上，安装着当与其相连的空气导入通路40的压力下降到规定值以下时将空气供给通路21打开的前导阀42。空气导入通路40也可以仅与距排气通路23较近的第2换气通路部分27连通。

从空气供给通路21向第1及第2换气通路部分26、27内导入的空气A如后述那样，在活塞7下降的换气冲程中，经由图3的换气通路上半部25b及换气通路下半部25a被从第1及第2换气端口26a、27a向燃烧室1a内喷出。

在图6所示的活塞7上升的吸气冲程中，气缸体1内的活塞7达到上死点附近，气缸体1及曲柄室2a的内部成为负压状态。此时，混合气M被从混合气端口22a向曲柄室2a内直接导入。通过该导入的混合气M，将连杆的大端部轴承14及小端部轴承17润滑。

此时，由于第1换气通路部分26经由其下端26d连通到曲柄室2a，第2换气通路部分27经由其下端27d及贯通孔35(图4)连通到曲柄室2a，所以第1及第2换气通路部分26、27也成为负压。因而，与这些第1及第2换气通路部分26、27相连的图1的空气导入通路40成为负压，安装在隔热体20的空气供给通路21的出口处的前导阀42被开放。由此，来自空气供给通路21的空气A经由空气导入通路40先被向两换气通路部分26、27导入。这样，当在吸气冲程中受到曲柄室2a的负压而前导阀42开放时，向两换气通路部分26、27内总是导入空气A。因此，在第1及第2换气通路部分26、27内的上部确保防漏气用的充分的空气量。

接着，在图7所示的换气冲程中，从第1换气通路部分26及第2换气通路部分27的第1及第2换气端口26a、27a向燃烧室1a内导入混合气M和空气A。此时，首先从第1及第2换气端口26a、27a导入空气A，接着导入混合气M。因而，通过先导入的空气A，能够防止来自图6的排气端口23a的混合气M的漏气。

根据上述结构，形成在图5的曲柄箱2的内部的换气通路下半部25a的一侧在曲柄箱2的外侧方开口，该开口30被与曲柄箱2分体的盖体32封闭。由此，不需要用来形成下端连通到曲柄箱2内的换气通路下半部25b的滑动式的模具，所以能够削减制造成本。此外，由于换气通路下半部25b的一侧在曲柄箱2的外侧方开口，所以盖体32不包含气缸体1与曲柄箱2的配合面90。因而，不需要在盖体32上确保与气缸体1的密封面，所以曲柄箱2的气缸安装面不会比通常大。因而，抑制了气缸体1与曲柄箱2之间的密封性的下降。

图5所示的盖体32通过连结部件34拆装自如地安装在曲柄箱2上。由此，盖体32的组装及第1及第2换气通路部分26、27的维修变容易。

本实施方式的双循环发动机由于具有被导入混合气的第1换气通路部分26和被导入空气的第2换气通路部分27，所以通过空气先行的层状换气，能够防止混合气的漏气。

图8及图9表示本发明的第2实施方式的双循环发动机的气缸体1和曲柄箱2。如图8所示，在第2实施方式中，换气通路25由单一的换气通路部分构成，该换气通路25的下端部25c经由曲柄轴承10连通到曲柄室2a。具体而言，换气通路25的下端部位于曲柄轴承10的轴心C2方向一侧，设有曲柄轴承10的轴向外侧的连通空间50与该下端部经由图9所示的连通孔52连通。图9的连通空间50的下端经由曲柄轴承10的内外轮间的轴承空间、以及曲柄臂19与曲柄轴承10间的间隙连通到曲柄室2a。

在图9的换气冲程中，当来自换气通路25的混合气M被向燃烧室1a内导入时，曲柄室2a内的混合气M经由轴承空间、连通空间50及连通孔52向换气通路25进入。此时，通过混合气M中含有的燃料及润滑油将曲柄轴承10润滑。其他的结构、作用与上述第1实施方式相同。

在第2实施方式中，也与第1实施方式同样，不需要用来形成换气通路下半部25b的滑动式的模具，能够削减制造成本，而且曲柄箱2的气缸安装面不会比通常大，所以能抑制气缸体1与曲柄箱2之间的密封性的下降。进而，根据第2实施方式的发动机，由于换气通路25的下端部经由曲柄轴承10连通到曲柄室2a，所以当混合气M穿过轴承空间时，进行由混合气M对曲柄轴承10的润滑。因而，曲柄轴承10的润滑性提高。

在上述第2实施方式中，换气通路25由单一的换气通路部分构成，但与第1实施方式同样，也可以由第1换气通路部分26和第2换气通路部分27构成。在此情况下，使第1换气通路部分26的下端部经由连通孔52与设在曲柄轴承10的轴向外侧的连通空间50连通。由此，能够以简单的构造实现由层状换气带来的混合气M的漏气防止和由混合气M带来的轴承的润滑性提高的两者。

图10表示本发明的第3实施方式的双循环发动机的气缸体1和曲柄箱2。如图10所示，在第3实施方式中，与第2实施方式同样，换气通路25由单一的换气通路部分构成，该换气通路25与第1实施方式同样一边沿着曲柄轴插通孔2d弯曲一边向下方延伸，经由向曲柄轴心C2方向内侧延伸的贯通孔35连通到曲柄室2a。其他的结构、作用及效果与上述第1实施方式相同。

本发明并不限定于以上的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种各样的追加、变更或删除。例如，在上述第1实施方式中，换气通路25由第1换气通路部分26和第2换气通路部分27构成，但也可以由单一的换气通路部分构成。因而，这样的形态也包含在本发明的范围内。

Claims (5)

1.一种双循环发动机，具备：

曲柄箱，支承曲柄轴；

气缸体，连结在上述曲柄箱的上部；

曲柄室，形成在上述曲柄箱的内部；

燃烧室，形成在上述气缸体的内部；以及

换气通路，使上述曲柄室与上述燃烧室连通，

上述换气通路具有形成于上述曲柄箱的换气通路下半部和形成于上述气缸体的换气通路上半部；

上述换气通路下半部的一侧在上述曲柄箱的外侧方开口；

上述开口被与上述曲柄箱分体的盖体封闭，

上述换气通路包括被导入混合气的第1换气通路部分和被导入空气的第2换气通路部分。

2.如权利要求1所述的双循环发动机，

上述盖体通过连结部件拆装自如地安装到上述曲柄箱。

3.如权利要求1或2所述的双循环发动机，

上述换气通路的下端部经由上述曲柄轴的轴承连通到上述曲柄室。

4.如权利要求1所述的双循环发动机，

上述第1换气通路部分的下端部经由上述曲柄轴的轴承连通到上述曲柄室。

5.如权利要求4所述的双循环发动机，

上述第1换气通路部分的下端部位于上述轴承的上述一侧；

设在上述轴承的轴向外侧的连通空间与上述下端部经由连通孔连通。