CN110821644A - 一种二冲程对置发动机的扫气系统 - Google Patents

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刘地长
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Abstract

本发明涉及一种二冲程对置发动机的扫气系统，包括空气滤清器、进风口与空气滤清器对应连接的鼓风机，其特征是：一电磁离合器的从动盘与所述鼓风机配合连接，所述电磁离合器的主动盘通过皮带传动机构与发动机曲轴配合连接；一涡轮增压器的压气机与所述鼓风机的排气口对应连接，所述压气机经中冷器与发动机气缸的进气口连接相通；所述涡轮增压器与发动机气缸的出气口连接相通；一电动阀与所述鼓风机并联，并与微控制器电连接，受微控制器的控制；所述微控制器与所述电磁离合器电连接，受微控制器的控制。本发明能够使二冲程对置发动机达到良好的扫气效果，同时满足发动机较高的升功率，并能降低油耗。

Description

一种二冲程对置发动机的扫气系统
技术领域
本发明涉及对置发动机，特别涉及一种二冲程对置发动机的扫气系统。
背景技术
二冲程对置发动机采用两根曲轴，每个气缸中有两个对置活塞，两个活塞和气缸套构成燃烧室，在气缸套的两侧分别设有进气通道和排气通道。二冲程对置发动机取消了凸轮轴、气门等配气机构，同时取消了气缸盖。由于二冲程对置发动机取消了配气机构，需要设置专门的扫气系统，将新鲜空气压入气缸，同时将废气排除气缸，进入气缸的压力必须大于气缸里废气的压力。
传统的二冲程发动机，通常单独采用鼓风机来进行扫气，但采用鼓风机扫气压力较小，通常小于100KPa(表压)，因为扫气压力较小，压入气缸的空气量也较少，进而发动机的升功率也比较低，难以满足高功率发动机的要求；另外鼓风机消耗功率也偏大，使发动机油耗较高。也有部分二冲程发动机单独采用涡轮增压的方式来扫气，但采用涡轮增压器，在发动机起动及低负载的时候，涡轮增压器效率低，涡轮增压后的压力一般小于废气压力，难以达到扫气的目的，通常还需要加另外的起动装置，如采用高压气罐来起动。
单独采用鼓风机来进行扫气的，如CN 101223341公开的“具有增强扫气的二冲程内燃发动机发动机”，具有至少一个汽缸，每个汽缸具有进入汽缸之内的至少一个且优选的多个空气进口阀，以及在活塞底部位置之上的下部位置处的至少一个排气口。“鼓风机”设置成当活塞在底部位置附近移动时迫使空气经由每个进口阀进入每个汽缸，在活塞向上运动期间，鼓风机不供应充足的压力来保持每个进口阀打开，使得在活塞向上运动期间，在每个汽缸内形成压缩，并使得在活塞向下运动期间，鼓风机迫使空气经由每个进口阀进入每个汽缸，一旦每个排气口被向下运动打开，鼓风机就迫使空气经由每个排气口排出每个汽缸。
单独采用涡轮增压的方式来扫气的，如CN 104047703A公开的“一种用于涡轮增压回流扫气二冲程发动机的气口排列系统”，包括气缸，该气缸包括气缸壁和气缸盖。至少一个进气口设置在气缸壁中。该至少一个进气口布置成离气缸盖有第一距离，并流体地连接至“涡轮增压器”的压缩机部。第一排气口设置在气缸壁中。该第一排气口布置成离气缸盖有第二距离，并通过第一排气通路流体地连接至涡轮增压器的涡轮部。
为了使二冲程对置发动机达到良好的扫气效果，同时满足发动机较高的升功率，较低的油耗，需要开发一种二冲程对置发动机的扫气系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种二冲程对置发动机的扫气系统，能够使二冲程对置发动机达到良好的扫气效果，同时满足发动机较高的升功率，并能降低油耗。
本发明所述的一种二冲程对置发动机的扫气系统，包括空气滤清器、进风口与空气滤清器对应连接的鼓风机，其特征是：
一电磁离合器的从动盘与所述鼓风机配合连接，所述电磁离合器的主动盘通过皮带传动机构与发动机曲轴配合连接；
一涡轮增压器的压气机与所述鼓风机的排气口对应连接，所述压气机经中冷器与发动机气缸的进气口连接相通；所述涡轮增压器与发动机气缸的出气口连接相通；
一电动阀与所述鼓风机并联，并与微控制器电连接，受微控制器的控制；所述微控制器与所述电磁离合器电连接，受微控制器的控制。
进一步，所述皮带传动机构由从动皮带轮、皮带和主动皮带轮配合连接构成，所述从动皮带轮与所述电磁离合器的主动盘同轴配合，所述主动皮带轮与发动机曲轴配合连接；所述皮带安装在所述主动皮带轮和从动皮带轮上。
本发明有益的技术效果：
采用本发明的扫气系统，在发动机起动和低负载时，空气通过鼓风机和涡轮增压器二次增压，使进入气缸的空气压力大于废气压力，有利于发动机的扫气，而在发动机负载达到或超过某个设定负载时，鼓风机停止工作，此时涡轮增压器的效率处于高效区，空气仅通过涡轮增压器增压，进入气缸的压力就能比废气压力大，满足扫气要求，由于鼓风机停止工作，不需要消耗发动机的机械功，发动机的油耗也随之降低，同时涡轮增压比比较高，也可以使发动机的升功率达到更高的水平。使发动机既具有较高的升功率，又具有较低的油耗。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1－空气滤清器，2－鼓风机，3－电磁离合器，31－主动盘，32－从动盘，4－从动皮带轮，5－皮带，6－主动皮带轮，7－电动阀，8－微控制器，9－涡轮增压器，91－压气机，92－涡轮机，10－中冷器，11－气缸，12－曲轴。
具体实施方式
为进一步阐述本发明的结构和功能，以下结合附图和优选的实施例对本发明作详细说明，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
参见图1所示的一种二冲程对置发动机的扫气系统，包括空气滤清器1、进风口与空气滤清器对应连接的鼓风机2，其突出的实质性特点是：
一电磁离合器3的从动盘32与所述鼓风机2配合连接，所述电磁离合器3的主动盘31通过皮带传动机构与发动机曲轴12配合连接；
一涡轮增压器9的压气机91与所述鼓风机2的排风口对应连接，所述压气机91经中冷器10与发动机气缸11的进气口连接相通；所述涡轮增压器9与发动机气缸11的出气口连接相通；
一电动阀7与所述鼓风机2并联，并与微控制器8电连接，受微控制器的控制；所述微控制器8与所述电磁离合器3电连接，受微控制器的控制。
所述皮带传动机构由从动皮带轮4、皮带5和主动皮带轮6配合连接构成，所述从动皮带轮4与所述电磁离合器3的主动盘31同轴配合，所述主动皮带轮6与发动机曲轴12配合连接；所述皮带5安装在所述主动皮带轮6和从动皮带轮4上。
发动机起动及低负载时，微控制器(即ECU)8控制电动阀7关闭，微控制器8控制电磁离合器3的主动盘31和从动盘32吸和，主动皮带轮6通过皮带5带动从动皮带轮4转动，皮带轮4带动电磁离合器3的主动盘31和从动盘32转动，从动盘32带动鼓风机2转动；空气通过空气滤清器1进入，然后进入鼓风机2加压，此时电动阀7关闭，空气不经过电动阀7，经过鼓风机2加压后的空气进入涡轮增压器9的压气机91，空气经过压气机91进一步增压后进入中冷器10冷却，经过冷却的空气进入到气缸11，同时把燃烧的废气排除气缸11；由于进入气缸11的空气压力大于废气压力，废气从气缸11排除后进入涡轮机92，带动涡轮机92工作，最后，废气从涡轮机92排出。
当发动机负载达到或超过某个设定值后，通常这个设定值为20-40％额定功率，微控制器8控制电动阀7打开，微控制器8控制电磁离合器3的主动盘31和从动盘32断开；主动皮带轮6转动时，电磁离合器3的主动盘31转动，且从动盘32也不转动，进而鼓风机2也不转动，停止工作；空气通过空气滤清器1，然后进入电动阀7，鼓风机2不工作有阻力，空气不经过鼓风机2，经过电动阀7的空气进入涡轮增压器9的压气机91增压，然后空气进入中冷器10冷却，经过冷却的空气进入到气缸11，同时把燃烧的废气排除气缸11，进入气缸11的空气压力大于废气压力，废气从气缸11排除后进入涡轮机92，带动涡轮机92工作，最后，废气从涡轮机92排出。
通过上述扫气系统，在发动机起动和低负载时，空气通过鼓风机2和涡轮增压器9二次增压，使进入气缸的空气压力大于废气压力，有利于发动机的扫气，而在发动机负载达到或超过某个设定负载时，鼓风机2停止工作，此时涡轮增压器的效率处于高效区，空气仅通过涡轮增压器增压，进入气缸的压力就能比废气压力大，满足扫气要求，由于鼓风机停止工作，不需要消耗发动机的机械功，发动机的油耗也随之降低，同时涡轮增压比比较高，也可以使发动机的升功率达到更高的水平。

Claims (2)

1.一种二冲程对置发动机的扫气系统，包括空气滤清器(1)、进风口与空气滤清器对应连接的鼓风机(2)，其特征是：
一电磁离合器(3)的从动盘(32)与所述鼓风机(2)配合连接，所述电磁离合器(3)的主动盘(31)通过皮带传动机构与发动机曲轴(12)配合连接；
一涡轮增压器(9)的压气机(91)与所述鼓风机(2)的排气口对应连接，所述压气机(91)经中冷器(10)与发动机气缸(11)的进气口连接相通；所述涡轮增压器(9)与发动机气缸(11)的出气口连接相通；
一电动阀(7)与所述鼓风机(2)并联，并与微控制器(8)电连接，受微控制器的控制；所述微控制器(8)与所述电磁离合器(3)电连接，受微控制器的控制。
2.根据权利要求1所述的二冲程对置发动机的扫气系统，其特征是：所述皮带传动机构由从动皮带轮(4)、皮带(5)和主动皮带轮(6)配合连接构成，所述从动皮带轮(4)与所述电磁离合器(3)的主动盘(31)同轴配合，所述主动皮带轮(6)与发动机曲轴(12)配合连接；所述皮带(5)安装在所述主动皮带轮(6)和从动皮带轮(4)上。
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