CN1148666A - 二行程汽油引擎的换气、供油方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种二行程汽油引擎的换气、供油方法及装置，其方法是在进气阶段时汽缸吸入为不含燃料的空气，在进气门关闭后，将燃料直接喷入汽缸内雾化，而汽缸内的燃料利用活塞压缩时产生的涡流，使燃油与空气进一步混合；其装置是在汽缸体旁设有一燃油喷射器，其中穿设有一燃油压缩塞柱，并在燃油喷射器一侧连接燃油输入接头，燃油输入接头由油管连接到燃油供应泵，又在燃油喷射器顶端连接有一高压输油管，在高压输油管的另一端连接一燃油喷嘴，燃油喷嘴连接至汽缸体。

Description

二行程汽油引擎的换气、供油方法及装置

本发明涉及一种二行程汽油引擎的换气、供油方法及装置，其主要是在进气阶段时，以不含燃料的空气将废气推送出汽缸，并在进气门关闭后再将燃料直接以高压喷入汽缸中雾化，而可降低二行程汽油引擎所造成的空气污染。

二行程汽油引擎构造简单，重量轻而且输出功率高，因此在机车、小型发电机或割草机方面被应用得相当广泛。但是由于二行程汽油引擎的行程设计不如四行程引擎般具有独立的排气与进气行程，因此二行程汽油引擎换气时，一般均是使用经过化油器混合燃油的空气来冲涤汽缸，但若是在排气时仅靠本身的压力来进行换气，必然会因为力量较弱而进汽不充分、废汽排除不干净，而直接影响到引擎的效率。

在较进步的设计中为了提高引擎的运转效率及动力输出，搭配了增压器(Super Charger)，使得在换气时以大量混合有燃油的空气注入汽缸中，以期达到将废气完全排出的功效，虽然其确实能够达到提高动力输出的作用，但在其换气时，即会使部份已汽化的燃料泄出汽缸外，其不仅浪费燃料也会污染空气。

本发明的主要目的在于改进二行程汽油引擎换气及燃油供应方法以避免燃料外泄，而可达节约燃料及避免空气污染的功效。

本发明的二行程汽油引擎的换气、供油方法，其特征在于：在换气阶段时汽缸吸入为不含燃料的空气，在进气口关闭后，将燃料利用高压直接喷入汽缸内雾化，而喷入汽缸内的燃料利用汽缸进气及活塞压缩时产生的涡流，使燃油能与空气更进一步均匀混合。

本发明的实施权利要求1所述方法的二行程汽油引擎的换气供油装置，其特征在于：在汽缸体旁侧设有一燃油喷射器，该燃油喷射器中穿设组装有一燃油压缩塞柱，并在燃油喷射器一侧连接有燃油输入接头，该燃油输入接头由油管连接到燃油供应泵，又在该燃油喷射器的顶端连接有一高压输油管，并在高压输油管的另一端连接一燃油喷嘴，该燃油喷嘴连接至汽缸体。

以下结合附图进一步说明本实用新型的结构特徵及目的。

附图说明：

图1为本发明的二行程汽油引擎的较佳实施例平行主轴方向的剖面结构示意图。

图2为本发明的二行程汽油引擎的较佳实施例垂直主轴方向的剖面结构示意图

图3～6为本发明的二行程汽油引擎的较佳实施例工作循环示意图。

请参阅图1、2的剖面图，在本发明的二行程汽油引擎较佳实施例中所示的基本结构配置与传统的二行程汽油引擎类似，其汽缸头2与汽缸体4的上段共同构成燃烧室3，在汽缸头2上固定组装有火星塞1，并在汽缸体4的旁侧适当位置设置有排气口23及进气口24，在燃烧室3中容置有可移动的话塞5，该活塞5的下段为一第二阶的增压活塞22，该增压活塞22可在汽缸体4下段中移动以压缩空气，于该活塞5下端以一活塞连杆销6枢接连杆16，而可由连杆16将动力传达至曲轴12上以带动主轴15转动；

在汽缸体4下方为曲轴箱本体11，在其一侧为曲轴箱盖13，而可在其中形成一曲轴箱空气增压室7，利用第二阶增压活塞22压缩的空气即储存此处，以供引擎换气时使用，又在曲轴箱空气增压室7中容置有一曲轴12，其可将活塞5的直线运动转换为主轴15的圆周运动，而主轴15则是配合主轴轴承8安装至曲轴箱本体11与曲轴箱盖13之间，另在曲轴箱本体11外侧的主轴15一端固设有一飞轮9，该飞轮90是用以储存引擎动量，供应压缩行程时主轴15输出及活塞5运动所需能量，又在曲轴箱本体11的一侧设有一曲轴箱增压器入风口10，经滤清的空气由此进入曲轴箱空气增压室7中(于此图中未将单向进气阀表示出)。

以下则为本发明与传统二行程汽油引擎结构不同的部份，于图1中可以见到在汽缸体4旁侧设有一燃油喷射器18，在该燃油喷射器18中穿设组装有一燃油压缩塞柱17，并在燃油喷射器18一侧连接有燃油输入接头19，其是由油管连接到燃油供应帮浦者，又在该燃油喷射器18的顶端连接有一高压输油管20，并在高压输油管20的另端连接一燃油喷嘴21，该燃油喷嘴21连接至汽缸体4靠近进气口24的上方，此一燃油喷射器18是用以将燃油以高压雾化喷入汽缸之中；又于图1中可以见到在主轴15上设置有一燃油喷射控制凸轮14，其是用以控制燃油喷射器18的工作时序，该燃油喷射控制凸轮14可用以推顶燃油压缩塞柱17，而使燃油喷射器18内的燃油产生高压得以喷入燃烧室3内。

接着请参阅图3～6所示，其为本发明的二行程汽油引擎的较佳实施例工作循环示意图，首先由图3观之，其为本发明的”引擎换气阶段”，在图中所示位置活塞5正位于下死点，进、排气口24、23都已全开，经由第二阶增压活塞22压缩的空气由曲轴箱空气增压室7经进气口24进入燃烧室3内，而前次燃烧废气则由排气口23排出(进排气，气流方向如图上箭头所示)；于本发明的此一实施例中釆用切线？线形换气法(Tangential-loop scavenging)，并采用双阶活塞5供应过量空气，以提高引擎换气效率。

接下来即是本发明的“燃油喷射开始阶段”，其即如本发明图4所示，在此位置活塞5已经上移并将进、排气口24、23都封闭，此时燃烧室3内压力还很低(压缩比约为1.5)，燃油开始喷入燃烧室3内。燃油喷嘴21位于汽缸径向切线上。当燃油喷入燃烧室3时可利用进气阶段时汽缸内？流将雾化燃料均匀混入于汽缸空气内；本发明燃油汽化方式，采用将燃料直接喷射到汽缸内的方式，而不采用化油器，主要原因在于避免换气过程中会有份汽化燃料随废气排到汽缸外。

于图5中所示，即为“燃油喷射结束阶段”，在此位置燃油已停止喷射，而活塞5继续向上运动时燃油喷嘴21将会被活塞封闭，燃油喷嘴21位置选择靠近进、排气门24、23是为了避免燃油喷射系统承受引擎点火爆炸产生的高压。

再如图6中所示，其为本发明”点火爆炸阶段”，在此位置活塞5已到达上死点(此时汽缸内压缩比约为5.5)。火星塞1会将燃烧室3内燃油混合汽点燃，产生高压推动活塞5向下。

本发明藉由适切的装置搭配，以及特殊的换气、供油方法安排，使得二行程汽油引擎在运转时，绝不会有未燃烧的燃料混合汽泄出燃烧室3，而可确保不致造成空气污染，同时在进气充份与油气比例合理的状态下，更能让二行程汽油引擎发挥最佳的效率，其确为一相当优异的设计。

Claims (4)

1·一种二行程汽油引擎的换气、供油方法，其特征在于：在换气阶段时汽缸吸入为不含燃料的空气，在进气口关闭后，将燃料利用高压直接喷入汽缸内雾化，而喷入汽缸内的燃料利用汽缸进气及活塞压缩时产生的涡流，使燃油能与空气更进一步均匀混合。

2·一种实施权利要求1所述方法的二行程汽油引擎的换气供油装置，其特征在于：在汽缸体旁侧设有一燃油喷射器，该燃油喷射器中穿设组装有一燃油压缩塞柱，并在燃油喷射器一侧连接有燃油输入接头，该燃油输入接头由油管连接到燃油供应泵，又在该燃油喷射器的顶端连接有一高压输油管，并在高压输油管的另一端连接一燃油喷嘴，该燃油喷嘴连接至汽缸体。

3·根据权利要求2所述的二行程汽油引擎的换气供油装置，其特征在于：其还在主轴上设置有一燃油喷射控制凸轮，该燃油喷射控制凸轮可用以推顶所述燃油压缩塞柱，使所述燃油喷射器内的燃油产生高压得以喷入燃烧室内，并用以控制所述燃油喷射器的工作时序。

4·根据权利要求2所述的二行程汽油引擎的换气供油装置，其特征在于：所述燃料喷嘴位于燃烧室汽缸壁上接近进、排气口处，在引擎点火时利用活塞遮蔽所述燃料喷嘴。

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