CN109790798B - 端口带装置 - Google Patents

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Abstract

本申请披露了一种用于在包含一对相邻汽缸的二冲程内燃发动机中使用的端口带装置。该装置包括：第一中空环，该第一中空环限定第一环形通道，该第一环形通道在径向方向上逐渐变细，并且与第一端口的周向距离增加，该第一环形通道的内壁具有第二端口；以及第二中空环，该第二中空环限定第二环形通道，该第二环形通道在径向方向上逐渐变细，并且与第三端口的周向距离增加，该第二环形通道的内壁具有第四端口，其中该第一中空环与该第二中空环在位于它们圆周中的每一个上的接合点处接合在一起。该第一环形通道在该接合点处的截面面积小于该第一环形通道在该第一中空环的圆周上的离该接合点最远的点处的截面面积。

Description

端口带装置
技术领域
本发明涉及用于在二冲程内燃发动机、特别是包括一对相邻汽缸的二冲程内燃发动机中使用的端口带和端口带装置。本发明还涉及包含端口带装置的发动机和包含那些发动机的运载工具。
背景技术
在传统二冲程内燃发动机(不管是火花点火还是压缩点火)中，通常通过围绕汽缸壁周向地间隔开的一系列进气口将增压空气引入到每个汽缸中。还常见的是，排气气体(即，燃烧产物)通过围绕汽缸壁周向地间隔开并沿着汽缸壁与进气口纵向地间隔开的类似的一系列排气口从汽缸排出。为了将增压空气(通常被加压)供应到进气口，已知使用端口带，该端口带限定围绕汽缸、邻近进气口延伸的环形通道，以围绕汽缸壁的圆周从增压空气可以通过进气口进入汽缸的地方分配来自单个入口的增压空气。类似地，端口带可以用来接收通过排气口从汽缸排出的排气气体并且将这些气体引导到单个出口。
图1A示出了已知的双端口带装置1的实例，该双端口带装置包括两个基本上相同的端口带2A和2B。由于端口带2A和2B基本上相同，因此以下描述仅涉及第一端口带2A。端口带2A和2B中的每一个上的等效特征具有相同附图标记，其中第一端口带2A上的特征标记为“A”并且第二端口带2B上的特征标记为“B”。
端口带2A包括中空环3A，该中空环的内壁5A包围汽缸4A。中空环3A具有外径R1并且汽缸4A具有内径R2。进气口8A设在中空环3A的一侧，增压空气(例如，来自增压器、涡轮增压器、曲轴箱压缩、或这些的组合)可以通过该进气口进入限定在中空环3A内的环形通道。在使用中，增压空气围绕环形通道沿着流动路径F流动。增压空气随后通过围绕汽缸4A的内壁5A/外壁周向地间隔开的端口(未示出)从环形通道传递到汽缸4A。
在图1A所示的端口带装置1中，汽缸4A、4B的间距必须是至少2R1，这需要在发动机的换气性能与总包装尺寸之间进行折衷。另外，利用诸如图1A的传统端口带设计难以围绕汽缸分配气流，并且在高度动态的入口条件下会加大这个困难。这通常通过使汽缸内部包括额外的挡板来克服，而包括额外的挡板可能会抑制发动机的换气。
发明内容
最概括地讲，本发明的第一方面提供一种用于在二冲程内燃发动机中使用的端口带装置，该端口带装置具有至少一个“卷形”端口带，以便使得能够减小一对汽缸之间的间距，从而产生针对给定的包装尺寸的改进的换气性能。
更具体地，本发明的第一方面提供一种用于在包含一对相邻汽缸的二冲程内燃发动机中使用的端口带装置，该装置包括：
第一中空环，其限定第一环形通道，该通道在径向维度上逐渐变细，并且与第一端口的周向距离增加，该第一环形通道的内壁具有第二端口(或一系列周向地间隔开的第二端口)；
第二中空环，其限定第二环形通道，该通道在径向维度上逐渐变细，并且与第三端口的周向距离增加，该第二环形通道的内壁具有第四端口(或一系列周向地间隔开的第四端口)；
其中：
该第一中空环与该第二中空环在位于它们的圆周中的每一个上的接合点处接合在一起；并且
该第一环形通道在该接合点处的截面面积小于该第一环形通道在该第一中空环的圆周上离该接合点最远的点处的截面面积。
在以下描述中(第一中空环和第二中空环在接合点处接合)，术语“双端口带”或“端口带”可以指代由两个接合的环形成的8字形或双纽线形部件。第一中空环和第二中空环中的每一个限定中心孔，该中心孔被配置用于接纳第一汽缸和第二汽缸。术语“环形”或“环”指代一般地环形结构，例如(但决不限于)圆环形状或环状结构。例如，在一些实施例中，第一中空环和/或第二中空环可以由内圆柱形壳体和外圆柱形壳体形成，相应壳体的上边缘和下边缘由环形表面接合，该环形表面可以是平面的或弯曲的。中空环可以大致为椭圆形。
中间面可以被限定为包括接合点的平面，第一中空环位于该中间面的一侧，并且第二中空环位于该中间面的另一侧。还应注意，尽管第一中空环与第二中空环接合在一起，但第一环形通道与第二环形通道(即，在第一中空环和第二中空环内包含的环形体积)并不接合在一起。
如本申请中使用的术语“端口”可以指代允许气体从一个部件流到另一部件的开口。例如，端口可以是端口带装置的部件壁中的孔，然而它们不仅限于此。例如，在本发明的一些实施例中，在不脱离本发明的范围的情况下，通道、管道、管子或圆柱形壳体的开口端可以被称为端口。
如在本申请中设想，“环形通道”不一定在两端处接合，并且在不脱离本发明的范围的情况下，它们可以例如仅围绕中空环的圆周的大部分延伸。
通过具有位于第一中空环的圆周上的其中第一环形通道的截面面积最小的点处的接合点，第一中空环与第二中空环的中心之间的距离可以最小化。因此，第一中空环与第二中空环的中心的分离小于端口带装置的最大总宽度的一半，该宽度是在接合第一中空环的中心与第二中空环的中心的线的方向上测量的。由于在采用本发明的端口带装置的发动机中，第一汽缸和第二汽缸可以更紧密在一起，因此可以更有效地包装整个发动机。
为了进一步减小汽缸之间的距离，第二环形通道在接合点处的截面面积可以小于第二环形通道在第二中空环的圆周上的离该接合点最远的点处的截面面积。接合点便位于第一环形通道与第二环形通道中的每一个的其中它们在它们最窄处(即，具有最小截面面积)的区域处或附近，从而进一步减小第一中空环与第二环的中心之间的距离。端口带装置优选地关于如上文限定的中间面对称。
二冲程内燃发动机中的汽缸可以彼此平行。为了容纳一对平行的汽缸，优选的是第一中空环与第二中空环是共面或基本上共面的。换句话说，连接第一中空环与第二中空环的中心的线优选地位于与第一中空环和第二中空环两者的轴线垂直的平面中。为了进一步改进对部件的包装，第一中空环和第二中空环优选地共用公共外壁。替代性地，二冲程内燃发动机中的汽缸可以按V形配置安排。在这种情况下，第一环和第二环的平面优选地相对于彼此成角度，以便容纳以该V形配置安排的两个汽缸。
端口带装置可以包括发动机的第一汽缸和第二汽缸，该第一汽缸和第二汽缸彼此相邻地定位。在这种情况下，第一中空环和第二中空环的内壁可以分别由第一汽缸和第二汽缸的外壁形成。因此，第一环形通道和第二环形通道可以分别由第一中空环和第二中空环的外壁与第一汽缸和第二汽缸的壁的外表面限定。因此，将理解，第一环形通道的第二端口和第二环形通道的第四端口可以是汽缸的外壁中的开口，以在每个环形通道与它的相应汽缸之间提供流体连通。第一中空环和第二中空环没有内壁的这些实施例可以被称为“壳体”实施例，因为第一环形通道和第二环形通道只有在端口带与汽缸组装时才形成。
替代性地，在可以被称为“全通道”实施例的实施例中，第一中空环和第二中空环两者可以具有内壁，其中形成第二端口和第四端口。内壁在第一中空环与第二中空环中的每一个的中心限定孔。在这些实施例中，第一环形通道和第二环形通道分别由第一中空环和第二中空环的壁相应地限定，而不是由端口带围绕其组装的汽缸的壁限定。在这些实施例中，第一中空环的第二端口优选地定位以通过在第一汽缸的壁中形成的端口(更优选地，一系列端口)在第一环形通道与第一汽缸之间提供流体连通。同样地，第二中空环的第四端口优选地定位以在第二环形通道与第二汽缸之间提供流体连通。
端口带装置是否包括汽缸本身对本发明的其他可选特征来说并不重要，除了它们与壳体或全通道实施例明确不兼容的情况。
一般地说，根据本发明的第一方面的端口带装置可以按两种不同的方式来使用：用作进气端口带装置，或用作排气口带装置。这些在下文依次论述。
进气端口带装置的目的是将增压空气引导到相同发动机的汽缸，该增压空气可以是加压的增压空气或来自内燃发动机的增压器的增压空气。在进气端口带装置中，第一端口和第三端口是被安排为允许气体从增压器分别流到第一环形通道和第二环形通道的进气口。在相同实施例中，第二端口和第四端口是被安排为在使用中允许气体从第一环形通道流到第一对应汽缸和从第二环形通道流到第二对应汽缸的汽缸进气口。因此，在第一环形通道中限定从第一(入口)端口到第二(汽缸入口)端口的气体流动路径，并且在第二环形通道中限定从第三(入口)端口到第四(汽缸入口)端口的气体流动路径。
每个环形通道的随着与它的进气口的周向距离增加(即，进一步沿着气体流动路径)而径向地逐渐变细的截面面积有助于确保在使用中气体通过汽缸进气口而被引导到对应汽缸中，并且确保将气体均匀地分配到所有的第二端口和第四端口。
不但径向地逐渐变细，第一环形通道和第二环形通道还可以在它们的深度上(即，在它的与汽缸的轴线平行的维度上)逐渐变细，并且与它的进气口的周向距离增加，以实现沿着气体流动路径更大地减小截面面积。
另外参考进气端口带装置，发动机设计可以通过从同一主进气口供应第一端口和第三端口(即，通向两个环形通道的入口)而进一步地简化。因此，第一端口和第三端口优选地被安排为与单个主入口处于流体连通。主入口优选地被配置用于向第一端口和第三端口(即，进气口)供应来自诸如增压器等气体源的增压空气。主入口可以简单地采用具有足够宽度以覆盖进气口两者的单个通道的形式。稍后在本申请中，参考附图更详细地描述增压空气穿过环形通道的流动路径。在其他实施例中，例如，出于包装原因，第一环形通道和第二环形通道可以从两个单独的入口来馈送(即，第一端口和第三端口中的每一个与一个入口相关联)，而不是单个主入口。
在如上所述的包括单个主入口的实施例中，端口带装置可以包括在第一环形通道与第二环形通道之间的隔件或分隔壁，该隔件或分隔壁被安排为将从主入口流出的气体分成两个单独的流，一个流到第一环形通道中，另一个流到第二环形通道中。隔件或分隔壁优选地与上文限定的中间面平行或基本上平行。隔件优选地与第一中空环和第二中空环中的一个或两个的外壁成一体。隔件的宽度优选地随着与主入口的距离增加而增加，并且还优选地在两侧上具有凹形形状。在优选实施例中，隔件关于如上文限定的中间面对称。
在进气端口带装置中，第二端口和第四端口分别在第一环形通道与第一汽缸之间和在第二环形通道与第二汽缸之间提供流体连通。为了气体改进且更均匀地流到汽缸中，优选的是第一中空环和第二中空环各自均包括多个第二/第四端口(在下文中被称为汽缸进气口)，增压气体通过这些端口流到汽缸中。这些汽缸进气口优选地围绕它们相应的环形通道均匀地周向分布。每个汽缸进气口的侧壁优选地相对于邻近该端口的环的内壁的表面倾斜地定向，或换句话说，相对于环形腔室中的气体流动路径在那时的方向倾斜地取向。通过这种方式，在气体沿着环形通道流动时，它以某一角度被引导穿过汽缸进气口而进入汽缸中，从而致使气体围绕汽缸旋动，因此使得能够改进燃料与气体(优选地为增压空气)的混合。在优选实施例中，该角度经过选择以实现正确的旋动。如果角度太大，那么汽缸内的空气运动将不足以促进良好的燃烧。如果角度太小，那么空气运动将过量，从而导致燃料喷雾过度分散并且因限制性流动效应而产生过多的泵气损失。因此，该角度优选地在汽缸进气口的侧壁与环形通道的内壁(其可以是汽缸的外壁)之间不小于20°。此外，这个角度也不超过90°。
第一环形通道和第二环形通道的最窄点位于气体流动路径的尽头，并且因此，气体最后到达这些点。因此，较少的气体到达流动路径的这个点，因为多数气体已经通过前面的出气口进入汽缸。因此，由于截面面积的减小，存在减少的气体质量流量。截面面积的减小还有助于实现恒定流速和恒定气压(但由于表面摩擦，其中可能会存在稍许降低)。为了在这点处补充质量流量，第一中空环可以包括补充进气口，该补充进气口被安排为将来自端口带装置的主入口的气体引导到第一环形通道的在第一环形通道的具有最小截面面积的部分处或附近的区域。通过这种方式，第一环形通道的最窄部分与主进气口直接地流体连通，即，除了通过第一环形通道的剩余部分外。这允许增加量的气体入射到位于气体流动路径的远端处的一个或多个汽缸进气口上并且对应地流过该一个或多个汽缸进气口。还可以提供用于第二中空环的对应补充入口。在优选实施例中，第一中空环和第二中空环中的每一个上存在多个补充入口。这些补充入口优选地被成形为倾斜以与对应环形通道会合，以便通过补充通道进入环形通道的气体以与气流方向成不超过90°的角度和不小于20°的角度这样做。角度越小，在两个迅速流动的气体流合并时产生的湍流的风险降低。补充入口优选地关于如上所述的中间面对称地安排。
如上文论述，端口带装置还可以用作排气口带装置，其中带被用来将排气气体从汽缸引导到排气出口。在这些实施例中，第一端口、第二端口、第三端口和第四端口具有与上述进气端口带装置中的它们的功能相反的功能。具体地，第二端口和第四端口是分别在第一汽缸和第二汽缸与第一环形通道和第二环形通道之间提供流体连通的汽缸排气口。在相同实施例中，第一端口和第三端口形成出气口，这些出气口分别被配置用于将排气气体从第一环形通道和第二环形传送到排气出口。因此，在第一环形通道中限定从第二(汽缸排气)端口到第一(出口)端口的气体流动路径，并且在第二环形通道中限定从第四(汽缸排气)端口到第三(出口)端口的气体流动路径。第一环形通道和第二环形通道朝向出气口(即，第一端口和第三端口)，即，进一步沿着流动路径的扩宽形状确保了环形通道中存在足够的体积，从而离开汽缸的气体沿着通道流动。与进气端口带装置一样，排气口带装置也优选的是，第一环形通道和第二环形通道在基本上垂直于对应中空环的平面(即，与发动机汽缸轴线平行)的方向上逐渐变细，并且与第一端口和第三端口的周向距离分别增加。
为了简化发动机的设计，排气口带装置可以进一步包括与第一端口和第三端口处于流体连通的排气出口。排气出口可以采用具有足够宽度以覆盖第一端口和第三端口两者的通道的形式。
在排气口带装置中，第二端口和第四端口分别在第一环形通道与第一汽缸之间和在第二环形通道与第二汽缸之间提供流体连通。为了改进气体从汽缸流到它们相应通道中的流动，优选的是每个中空环包括多个第二/第四端口(即，汽缸排气口)，该多个第二/第四端口可以围绕相应环形通道的内壁均匀地周向分布。每个汽缸排气口的侧壁优选地相对于包围汽缸排气口的内壁的表面倾斜地定向，或换句话说，相对于气体流动路径在那时的方向倾斜地取向。因此，角度优选地在汽缸排气口的侧壁与环形通道的内壁(其可以是汽缸的外壁)之间不小于20°。此外，这个角度也不超过90°。通过这种方式，在排气被(活塞的运动或扫气)迫使离开汽缸时，它在期望的流动路径的方向上(即，朝向出气口)被引导到环形通道中并围绕环形通道。
根据本发明的方面的进气端口带可以由高等级塑料、塑料基复合材料或金属制成。排气口带可以由金属或金属基复合材料制成。
本发明的第二方面提供一种用于在二冲程内燃发动机使用的端口带，该端口带具有中空环，该中空环限定环形通道，该环形通道在基本上垂直于该中空环的平面(即，平行于它所包围的汽缸的纵向轴线)的方向上逐渐变细，并且与第一端口的周向距离增加，该中空环的内壁具有第二端口。
根据本发明的第二方面的端口带可以包括上文参考本发明的第一方面描述的可选特征中的任一个。具体地，应注意，类似于本发动机的第一方面的双端口带装置可以通过以下方式来提供：将根据本发明的第二方面的第一端口带和第二端口带在位于它们圆周中的每一个上的接合点处接合在一起，以便第一带的环形通道在接合点处的截面面积小于第一端口带的环形通道在第一端口带的中空环的圆周上的离接合点最远的点处的截面面积。
本发明的第三方面提供一种用于在二冲程内燃发动机中使用的端口带，该端口带具有中空环，该中空环限定环形通道，该环形通道具有进气口和出气口，该进气口和该出气口限定周向地围绕该环形通道的大部分的气体流动路径，并且
其中第一中空环的壁进一步包括补充入口，该补充入口被安排为在该环形通道的圆周中的比靠近该进气口而更靠近该出气口的点处将气体引导到该环形通道中。
类似于本发明的第二方面，根据本发明的第三方面的端口带可以包括参考本发明的第一方面描述的可选特征中的任一个。比如在本发明的第一方面中的双端口带装置也可以通过以下方式来提供：将本发明的第三方面的两个端口带在位于它们圆周中的每一个上的接合点处接合在一起。
本发明的第四方面提供一种用于在包含一对相邻汽缸的二冲程内燃发动机中使用的端口带装置，该装置包括：
第一中空环，该第一中空环限定第一环形通道，该第一环形通道在径向方向上逐渐变细，并且与第一端口的周向距离增加，该第一环形通道的内壁具有第二端口；以及
第二中空环，该第二中空环限定第二环形通道，该第二环形通道在径向方向上逐渐变细，并且与第三端口的周向距离增加，该第二环形通道的内壁具有第四端口；
其中：
该第一中空环与所述第二中空环在位于它们圆周中的每一个上的接合点处接合在一起。
本发明的第五方面提供一种二冲程内燃发动机，其包括：第一汽缸和第二汽缸；以及本发明的第一、第二、第三和第四方面中的任一个的双端口带装置。这样的内燃发动机可以包括多对发动机，每一对具有根据本发明的第一、第二、第三或第四方面的相关联双端口带装置。
这样的二冲程内燃发动机可以用在很多大型机械中，诸如发电机、道路和越野轮式车辆或履带式车辆、两栖车辆、轻型飞机以及直升飞机。因此，本发明的第六方面提供一种运载工具，其包含本发明的第五方面的二冲程内燃发动机。
附图说明
现在将参考附图描述本发明的实施例，在附图中：
图1A是已知的双端口带装置的示意图。
图1B和图1C是示出了根据本发明的实施例的双端口带装置的平面图的示意图。图1B示出了进气端口带装置，并且图1C示出了排气口带装置。
图2A是示出了根据本发明的实施例的双端口带装置的封闭体积的透视图，其中双端口带装置用作进气双端口带装置。
图2B是示出了根据本发明的实施例的双端口带装置的外部视图的透视图，其中双端口带装置用作排气双端口带装置。
以下描述中陈述本发明的进一步可选特征。
具体实施方式
图1B和图1C是根据本发明的第一方面的实施例的端口带装置20的截面。这两个装置的不同之处在于，图1B示出了进气口带装置，并且图1C示出了排气口带装置。在结构上，这些是相同的，两者之间的唯一区别在于，气体流过环22A、22B的方向是相反的。这里不重复对装置的结构特征的描述，并且图1B和图1C中的相同附图标记指代相同特征。
装置20包括两个基本上相同(即，镜像)中空环22A、22B，每个中空环具有由内壁25A、25B限定的中心开口24A、24B。两个中空环22A、22B在接合点J处接合，在本实施例中，该接合点是线，其中环沿着该线彼此紧靠。隔件26将环形通道分开。端口带装置20关于中间面M对称。中空环22A、22B两者限定环形通道，该环形通道被隔件26分开、各自具有入口28A、28B、从主入口29通入，该主入口是具有足够宽度以覆盖入口28A、28B两者的通道的形式。在用作进气口带的实施例中，增压的空气从主入口29围绕环形通道流动，如环22A的流动路径F入所示(仅图1B)。环22B中的流动路径将是针对环22A所示的镜像(关于中间面M)。在用作排气口带装置的实施例中，即，在图1C中，排气气体通过内壁25A、25B中的汽缸端口(未示出)从汽缸流到环形通道中、通过出口28A、28B(其在图1B中充当入口)离开。在图1C中，流动路径表示为F出。
环形通道沿着流动路径F入逐渐变细。例如，在右手侧中空环22B中，WA>WB>WC。因此，环形通道的截面面积也减小。因此，可以看出两个中空环22A、22B在它们最窄的区域30A、30B附近接合。通过这样做，在使用中，两个汽缸的中心的间隔小于图1A中所示的现有技术端口带装置1的间隔。间隔2R1'小于端口带装置20的总宽度W的一半。
图2A和图2B示出了根据本发明的端口带装置20的透视图。如将注意的，图2A和图2B中所示的端口带装置20是如上文所述的“壳体”实施例的实例，中空环22A、22B没有内壁。具体地，2A示出了端口带装置20的内部封闭体积，即，由中空环22A、22B限定的环形通道的形状。图2B示出了端口带装置20的外部视图。为简明起见，这里将不再描述参考图1B所描述的特征，但透视图突显了一些附加特征。首先，存在将主入口29连接到环形通道的最窄区域30A、30B的补充入口32A-D，以便在增压的空气无需首先一直围绕流动路径F入流动的情况下将它提供到这个区域30，以确保增压的空气以周向均匀地分布的方式进入汽缸。图2A还示出了环形通道在高度方向H以及径向方向上逐渐变细。还可以看出，在台阶31A、31B处，环形通道的最宽点与最窄点30A、30B流体连通；然而，入口28A、28B被成形为确保气体沿着流动路径F入流动，而不是围绕通道在两个方向上扩散和流动(除了通过补充入口32A-D进入的气体之外)。
尽管已经结合示例性实施例描述了本发明，但在给出本公开之后，许多等效更改和变化对于本领域的技术人员来说将显而易见。因此，上文阐明的本发明的示例性实施例应被视作说明性的，而不是限制。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对所描述的实施例进行各种变化。

Claims (37)

1.一种用于在包含一对相邻汽缸的二冲程内燃发动机中使用的端口带装置，所述装置包括：
第一中空环，所述第一中空环具有外壁和内壁并限定在所述第一中空环的外壁和所述内壁之间的第一环形通道，所述第一环形通道在径向方向上逐渐变细，并且与第一端口的周向距离增加，所述第一中空环的内壁具有第二端口并限定所述第一中空环的中心处的第一孔；以及
第二中空环，所述第二中空环具有外壁和内壁并限定在所述第二中空环的外壁和内壁之间的第二环形通道，所述第二环形通道在径向方向上逐渐变细，并且与第三端口的周向距离增加，所述第二中空环的内壁具有第四端口并限定所述第二中空环的中心处的第二孔；
其中：
所述第一中空环与所述第二中空环在位于它们的圆周中的每一个上的接合点处接合在一起；
所述第一环形通道在所述接合点处的截面面积小于所述第一环形通道在所述第一中空环的圆周上的离所述接合点最远的点处的截面面积；
所述第一端口和所述第三端口是用于所述第一环形通道和所述第二环形通道的进气口；
所述第二端口和所述第四端口是汽缸进气口，气体能够通过所述汽缸进气口从所述第一环形通道和所述第二环形通道流到所述第一孔和所述第二孔；
在所述第一环形通道中在所述第一端口与所述第二端口之间限定第一气体流动路径；
在所述第二环形通道中在所述第三端口与所述第四端口之间限定第二气体流动路径。
2.根据权利要求1所述的端口带装置，其中所述第二环形通道在所述接合点处的截面面积小于所述第二环形通道在所述第二中空环的圆周上的离所述接合点最远的点处的截面面积。
3.根据权利要求2所述的端口带装置，其中：
中间面被限定为包括所述接合点的平面，所述第一中空环位于所述中间面的一侧，并且所述第二中空环位于所述中间面的相反侧；并且
所述端口带装置关于所述中间面对称。
4.根据权利要求1所述的端口带装置，其中所述第一中空环和所述第二中空环是共面的。
5.根据权利要求1所述的端口带装置，进一步包括一对相邻的汽缸，所述一对相邻的汽缸包括通过所述第一中空环的第一孔的第一汽缸和通过所述第二中空环的第二孔的第二汽缸；其中：
所述第二端口被安排为通过所述第一汽缸的外壁中的孔而在所述第一环形通道与所述第一汽缸之间提供流体连通；并且
所述第四端口被安排为通过所述第二汽缸的外壁中的孔而在所述第二环形通道与所述第二汽缸之间提供流体连通。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的端口带装置，其中所述第一中空环和所述第二中空环共用公共外壁。
7.根据权利要求1所述的端口带装置，其中：
所述第一端口被安排为将增压空气传递到所述第一环形通道，并且
所述第三端口被安排为将来自增压器的气体传递到所述第二环形通道。
8.根据权利要求1所述的端口带装置，其中所述第一端口和所述第三端口与单个主入口处于流体连通，所述单个主入口被安排为传递来自气体源的气体。
9.根据权利要求7所述的端口带装置，其中所述第一端口和所述第三端口与单个主入口处于流体连通，所述单个主入口被安排为传递来自气体源的气体。
10.根据权利要求8所述的端口带装置，进一步包括隔件或分隔壁，所述隔件或分隔壁被安排为将从所述主入口流出的气体分成指向所述第一环形通道的第一流和指向所述第二环形通道的第二流。
11.根据权利要求9所述的端口带装置，进一步包括隔件或分隔壁，所述隔件或分隔壁被安排为将从所述主入口流出的气体分成指向所述第一环形通道的第一流和指向所述第二环形通道的第二流。
12.根据权利要求10所述的端口带装置，其中所述隔件或分隔壁的宽度随着距所述主入口的距离增加而增大。
13.根据权利要求11所述的端口带装置，其中所述隔件或分隔壁的宽度随着距所述主入口的距离增加而增大。
14.根据权利要求1至5和7中任一项所述的端口带装置，进一步包括一对相邻的汽缸，所述一对相邻的汽缸包括通过所述第一中空环的第一孔的第一汽缸和通过所述第二中空环的第二孔的第二汽缸；其中：
所述第一中空环包括多个周向地分布的汽缸进气口，每一个汽缸进气口在所述第一环形通道与所述第一汽缸之间提供流体连通；并且
所述第二中空环包括多个周向地分布的汽缸进气口，每一个汽缸进气口在所述第二环形通道与所述第二汽缸之间提供流体连通。
15.根据权利要求8至13中任一项所述的端口带装置，进一步包括一对相邻的汽缸，所述一对相邻的汽缸包括通过所述第一中空环的第一孔的第一汽缸和通过所述第二中空环的第二孔的第二汽缸；其中：
所述第一中空环包括多个周向地分布的汽缸进气口，每一个汽缸进气口在所述第一环形通道与所述第一汽缸之间提供流体连通；并且所述第二中空环包括多个周向地分布的汽缸进气口，每一个汽缸进气口在所述第二环形通道与所述第二汽缸之间提供流体连通。
16.根据权利要求6所述的端口带装置，进一步包括一对相邻的汽缸，所述一对相邻的汽缸包括通过所述第一中空环的第一孔的第一汽缸和通过所述第二中空环的第二孔的第二汽缸；其中：
所述第一中空环包括多个周向地分布的汽缸进气口，每一个汽缸进气口在所述第一环形通道与所述第一汽缸之间提供流体连通；并且
所述第二中空环包括多个周向地分布的汽缸进气口，每一个汽缸进气口在所述第二环形通道与所述第二汽缸之间提供流体连通。
17.根据权利要求1至5和7中任一项所述的端口带装置，其中汽缸进气口的侧壁相对于以下任一个的表面倾斜地定向：
包围所述汽缸进气口的所述第一中空环或所述第二中空环的内壁，或
所述气体流动路径在那个点的方向。
18.根据权利要求8至13中任一项所述的端口带装置，其中汽缸进气口的侧壁相对于以下任一个的表面倾斜地定向：
包围所述汽缸进气口的所述第一中空环或所述第二中空环的内壁，或
所述气体流动路径在那个点的方向。
19.根据权利要求6所述的端口带装置，其中汽缸进气口的侧壁相对于以下任一个的表面倾斜地定向：
包围所述汽缸进气口的所述第一中空环或所述第二中空环的内壁，或
所述气体流动路径在那个点的方向。
20.根据权利要求14所述的端口带装置，其中汽缸进气口的侧壁相对于以下任一个的表面倾斜地定向：
包围所述汽缸进气口的所述第一中空环或所述第二中空环的内壁，或
所述气体流动路径在那个点的方向。
21.根据权利要求15所述的端口带装置，其中汽缸进气口的侧壁相对于以下任一个的表面倾斜地定向：
包围所述汽缸进气口的所述第一中空环或所述第二中空环的内壁，或
所述气体流动路径在那个点的方向。
22.根据权利要求16所述的端口带装置，其中汽缸进气口的侧壁相对于以下任一个的表面倾斜地定向：
包围所述汽缸进气口的所述第一中空环或所述第二中空环的内壁，或
所述气体流动路径在那个点的方向。
23.根据权利要求8至13中任一项所述的端口带装置，其中所述第一中空环进一步包括补充进气口，所述补充进气口被安排为将来自所述主入口的气体引导到所述第一环形通道的具有最小截面面积的区域或其附近。
24.根据权利要求14所述的端口带装置，其中所述第一端口和所述第三端口与单个主入口处于流体连通，所述单个主入口被安排为传递来自气体源的气体，所述第一中空环进一步包括补充进气口，所述补充进气口被安排为将来自所述主入口的气体引导到所述第一环形通道的具有最小截面面积的区域或其附近。
25.根据权利要求15所述的端口带装置，其中所述第一中空环进一步包括补充进气口，所述补充进气口被安排为将来自所述主入口的气体引导到所述第一环形通道的具有最小截面面积的区域或其附近。
26.根据权利要求17所述的端口带装置，其中所述第一端口和所述第三端口与单个主入口处于流体连通，所述单个主入口被安排为传递来自气体源的气体，所述第一中空环进一步包括补充进气口，所述补充进气口被安排为将来自所述主入口的气体引导到所述第一环形通道的具有最小截面面积的区域或其附近。
27.根据权利要求18所述的端口带装置，其中所述第一中空环进一步包括补充进气口，所述补充进气口被安排为将来自所述主入口的气体引导到所述第一环形通道的具有最小截面面积的区域或其附近。
28.根据权利要求20所述的端口带装置，其中所述第一端口和所述第三端口与单个主入口处于流体连通，所述单个主入口被安排为传递来自气体源的气体，所述第一中空环进一步包括补充进气口，所述补充进气口被安排为将来自所述主入口的气体引导到所述第一环形通道的具有最小截面面积的区域或其附近。
29.根据权利要求21所述的端口带装置，其中所述第一中空环进一步包括补充进气口，所述补充进气口被安排为将来自所述主入口的气体引导到所述第一环形通道的具有最小截面面积的区域或其附近。
30.一种用于在包含一对相邻汽缸的二冲程内燃发动机中使用的端口带装置，所述装置包括：
第一中空环，所述第一中空环具有外壁和内壁并限定在所述第一中空环的外壁和所述内壁之间的第一环形通道，所述第一环形通道在径向方向上逐渐变细，并且与第一端口的周向距离增加，所述第一中空环的内壁具有第二端口并限定所述第一中空环的中心处的第一孔；以及
第二中空环，所述第二中空环具有外壁和内壁并限定在所述第二中空环的外壁和内壁之间的第二环形通道，所述第二环形通道在径向方向上逐渐变细，并且与第三端口的周向距离增加，所述第二中空环的内壁具有第四端口并限定所述第二中空环的中心处的第二孔；
其中：
所述第一中空环与所述第二中空环在位于它们的圆周中的每一个上的接合点处接合在一起；
所述第一环形通道在所述接合点处的截面面积小于所述第一环形通道在所述第一中空环的圆周上的离所述接合点最远的点处的截面面积；
所述第一端口和所述第三端口是来自所述第一环形通道和第二环形通道的出气口；并且
所述第二端口和所述第四端口是汽缸排气口；
在所述第一环形通道中在所述第二端口与所述第一端口之间限定第一气体流动路径；
在所述第二环形通道中在所述第四端口与所述第三端口之间限定第二气体流动路径。
31.根据权利要求30所述的端口带装置，进一步包括与所述第一端口和所述第三端口处于流体连通的排气出口。
32.根据权利要求30所述的端口带装置，进一步包括一对相邻的汽缸，所述一对相邻的汽缸包括通过所述第一中空环的第一孔的第一汽缸和通过所述第二中空环的第二孔的第二汽缸；其中：
所述第一中空环包括多个周向地分布的汽缸排气口，每一个汽缸排气口在所述第一环形通道与所述第一汽缸之间提供流体连通；并且
所述第二中空环包括多个周向地分布的汽缸排气口，每一个汽缸排气口在所述第二环形通道与所述第二汽缸之间提供流体连通。
33.根据权利要求31所述的端口带装置，进一步包括一对相邻的汽缸，所述一对相邻的汽缸包括通过所述第一中空环的第一孔的第一汽缸和通过所述第二中空环的第二孔的第二汽缸；其中：
所述第一中空环包括多个周向地分布的汽缸排气口，每一个汽缸排气口在所述第一环形通道与所述第一汽缸之间提供流体连通；并且
所述第二中空环包括多个周向地分布的汽缸排气口，每一个汽缸排气口在所述第二环形通道与所述第二汽缸之间提供流体连通。
34.根据权利要求30至32中任一项所述的端口带装置，其中汽缸排气口的侧壁相对于以下任一个的表面倾斜地定向：
包围所述汽缸排气口的所述第一中空环或所述第二中空环的内壁，或
所述气体流动路径在那个点的方向。
35.根据权利要求1所述的端口带装置，其中所述第一环形通道和所述第二环形通道在分别垂直于所述第一中空环和所述第二中空环的平面的方向上逐渐变细，并且分别与所述第一端口和所述第三端口的周向距离增加。
36.一种二冲程内燃发动机，所述二冲程内燃发动机包括：第一汽缸和第二汽缸、以及根据权利要求1所述的端口带装置。
37.一种运载工具，所述运载工具包含根据权利要求36所述的二冲程内燃发动机。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1950970A (en) * 1931-06-08 1934-03-13 Wright Aeronautical Corp Two-cycle engine
US2001854A (en) * 1933-04-05 1935-05-21 Gen Motors Corp Engine cylinder block
JPH08246879A (ja) * 1995-03-06 1996-09-24 Daihatsu Motor Co Ltd ２サイクルエンジンの掃気流制御装置
CN102230421A (zh) * 2011-05-25 2011-11-02 中国兵器工业集团第七○研究所 二冲程发动机双进气道进气装置
US8051830B2 (en) * 2009-08-04 2011-11-08 Taylor Jack R Two-stroke uniflow turbo-compound internal combustion engine

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1749859A (en) * 1924-12-19 1930-03-11 Deutsche Werke Kiel Ag Two-stroke internal-combustion engine
US1839576A (en) * 1930-02-24 1932-01-05 Fried Krupp Germaniawerft Ag Scavenging two stroke cycle internal combustion engine
GB368759A (en) * 1930-12-09 1932-03-09 Torkild Valdemar Hemmingsen Improvements relating to the scavenging air chambers of two-stroke cycle internal combustion engines
GB516419A (en) * 1937-07-01 1940-01-02 Walter Schenker Improved scavenging means for the cylinders of internal combustion engines
GB588951A (en) * 1945-03-12 1947-06-06 Crossley Brothers Ltd Improvements relating to the cylinders of two stroke cycle internal combustion engines
JPS54147321A (en) 1978-05-10 1979-11-17 Toyota Motor Corp Two cycle engine
JPS63115529U (zh) 1987-01-23 1988-07-26
DE3821617A1 (de) 1987-06-29 1989-01-12 Karl Eickmann Gleichstrom motor mit dreh-ventil, sowie getrennter spuelung und ladung
JPH0637852B2 (ja) 1989-07-17 1994-05-18 いすゞ自動車株式会社 ４サイクル断熱エンジン
JPH06159067A (ja) * 1992-11-26 1994-06-07 Mazda Motor Corp ユニフロー式２サイクルエンジン
SK282798B6 (sk) * 1999-07-01 2002-12-03 Ján Strelec Spaľovací štvortaktný motor s párnym počtom valcov
CN102733947B (zh) 2012-07-07 2015-06-03 北京理工大学 一种对置二冲程发动机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1950970A (en) * 1931-06-08 1934-03-13 Wright Aeronautical Corp Two-cycle engine
US2001854A (en) * 1933-04-05 1935-05-21 Gen Motors Corp Engine cylinder block
JPH08246879A (ja) * 1995-03-06 1996-09-24 Daihatsu Motor Co Ltd ２サイクルエンジンの掃気流制御装置
US8051830B2 (en) * 2009-08-04 2011-11-08 Taylor Jack R Two-stroke uniflow turbo-compound internal combustion engine
CN102230421A (zh) * 2011-05-25 2011-11-02 中国兵器工业集团第七○研究所 二冲程发动机双进气道进气装置

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