CN1297734C - 二冲程发动机及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

二冲程发动机，尤其是便携式、手操作的工作机具用的二冲程发动机，其具有一个在汽缸内构成的燃烧室，该燃烧室被作往复运动的活塞所限定。该二冲程发动机具有至少一个在汽缸内构成的溢流管，燃烧室和曲轴箱在预定的活塞位置中在流体方面相连通。该溢流管朝汽缸内室由调节隔板限制其纵向延伸的至少一部分。为保证二冲程发动机的简单制造性，规定推入汽缸内室的调节隔板由与汽缸构成为一体的机构固定。二冲程发动机的制造方法规定，二冲程发动机的汽缸用压铸法制造，插入汽缸内的调节隔板插在汽缸内室和溢流管之间，接着用锁止装置把调节隔板加以固定。

Description

二冲程发动机及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种二冲程发动机，尤其是便携式、手动操作工作器具的二冲程发动机，这种发动机具有一个在汽缸内构成的燃烧室，该燃烧室被作往复运动的活塞所限定，活塞通过一个连杆驱动支承在曲轴箱内可旋转的曲轴，该发动机设有一个进入曲轴箱的进气口和一个从燃烧室出来的排气口，二冲程发动机有至少一个在汽缸内构成的溢流管，在预定的活塞冲程位置，燃烧室和曲轴箱通过该溢流管在流体方面相连通，溢流管由进气嘴汇入燃烧室，并朝汽缸内室由调节隔板限制其纵向延伸的至少一部分，本发明还涉及一种制造二冲程发动机的方法。
背景技术
日本专利申请JP2000170538 A中公布了一种二冲程发动机，与其汽缸内室相对的靠近排气口的溢流管由调节隔板加以限制。这种调节隔板必须固定在其位置上。同时必须对存在的公差进行补偿。
发明内容
本发明的任务是，提出符合按上述类型的可以有利地制造的二冲程发动机，并提出制造二冲程发动机的方法。
为了完成这项任务，本发明提出一种二冲程发动机，尤其是便携式、手动操作工作器具的二冲程发动机，这种发动机具有一个在汽缸内构成的燃烧室，该燃烧室被作往复运动的活塞所限定，该活塞通过一个连杆驱动支承在曲轴箱内可旋转的曲轴，该发动机设有一个进入曲轴箱的进气口和一个从燃烧室出来的排气口，二冲程发动机有至少一个在汽缸内构成的溢流管，在预定的活塞冲程位置，燃烧室和曲轴箱通过该溢流管在流体方面相连通，溢流管由进气嘴汇入燃烧室，并朝汽缸内室由调节隔板限制其纵向延伸的至少一部分，其中，插入汽缸内室的调节隔板由与汽缸构成为一体的机构固定，以及数条溢流管由一块共同的调节隔板限定。
本发明还提出一种制造二冲程发动机的方法，其中，二冲程发动机的带有向汽缸内室打开的溢流管的汽缸采用压铸法制造，向汽缸内在汽缸内室与溢流管之间插入至少一块调节隔板，其中，调节隔板在插入后由一个锁止装置固定。
通过用与汽缸构成为一体的机构对插入汽缸内室的调节隔板进行位置固定，降低了应组装的单个部件的数量。这种机构最好在一个制造工序中与汽缸一起制成。由于在汽缸内室方向不必另设固定机构，所以完全不会对汽缸内壁造成影响，活塞在汽缸上滑动的表面也不会受到固定机构的影响。
规定这种调节隔板固定在至少一个大致垂直于汽缸圆周方向、朝汽缸内室伸展的纵侧边上。当这个位于汽缸纵轴线方向上的侧边同时是燃烧室或曲轴箱的进气口或喷嘴的限界时，这种规定便是特别符合目的的。此外，在组装时，这种结构可使调节隔板大致沿汽缸纵轴线方向轴向插入。有利的是把这个调节隔板安装在汽缸内的安装孔内，其中安装孔在垂直于汽缸纵轴线测出的宽度特别要大于安装在安装孔范围内的溢流管的宽度。这样，调节隔板在圆周方向就伸过溢流管。从而保证可靠地密封住通向汽缸内室的溢流管。同时为固定调节隔板的其它机构、尤其是径向方向向外地提供了安装空间。
有利的是，沿汽缸内室方面固定调节隔板的机构是这样构成的，在朝向汽缸内室的侧边上的安装孔的大致沿汽缸纵轴线方向伸展的纵侧边之间的间距小于调节隔板在同一高度上大致在圆周方向测出的宽度。由于这种结构，在调节隔板的纵侧边范围内，向汽缸内室的方向看，调节隔板就位在安装孔后面，并由此通过形状锁合而固定。为简化安装和补偿公差，规定调节隔板和安装孔在它们的纵侧边上相对于汽缸纵轴线倾斜，其中调节隔板或安装孔相对置的纵侧边相互向燃烧室方向伸展。
为避免影响活塞在汽缸上滑动的表面，规定调节隔板的面向汽缸内室的内壁相对于汽缸内壁径向向外移动。这样就避免使活塞与调节隔板接触。有利的是通过一块共同的调节隔板限制几个，特别是两个溢流管。这样可进一步减少部件数量。同时简化这些较大的调节隔板的安装。特别是所有的调节隔板在圆周方向上伸展的总和占汽缸内壁的35％以上至70％。
为补偿公差，规定调节隔板用一个锁止装置固定。尤其是该锁止装置沿径向方向向外固定调节隔板。为补偿公差，规定锁止装置至少在对于汽缸纵轴线的径向方向上具有弹性。最好把这个锁止装置安装在调节隔板背对汽缸内室的侧面上，尤其是调节隔板与汽缸之间的凹槽内。这个锁止装置能使调节隔板沿汽缸内室方向顶压把调节隔板固定在汽缸内室方向上的机构。这样就能保证把调节隔板可靠地固定住。特别要求把夹紧销作为锁止装置。但是，采用粘合材料作为紧固件也是有利的。这个紧固件最好伸过调节隔板长度的大部分。如果采用焊接或钎焊固定调节隔板就实现简便的制造和牢固的固定。但是把调节隔板压入在汽缸内也是有利的。
对于制造一个带有朝向汽缸内室打开的溢流管的二冲程发动机的方法而言，规定采用压铸法制造汽缸。向汽缸内在汽缸内室与溢流管之间插入至少一块调节隔板，在插好后通过锁止装置把调节隔板固定。插入调节隔板，并用锁止装置把其固定能简化制造过程，降低成本。通过这个锁止装置能以简便的方式补偿制造公差。同时把调节隔板更可靠地固定在汽缸中。
尤其是，大致平行于调节隔板的插入方向、特别是沿汽缸纵轴线方向从曲轴箱向燃烧室方向推动锁止装置。应该在对汽缸涂膜后把调节隔板插入汽缸。
为了良好的位置固定，采用粘接材料固定调节隔板也是有利的。用焊接或钎焊固定调节隔板也是符合目的的。这样就不需要另外采用紧固件。当用压入法固定调节隔板时，也可省去这些附加的构件。
附图说明
由以下的叙述和示出本发明一个实施例的附图中将得出本发明的其它特征。
附图所示为：
图1带有已插入调节隔板的汽缸的透视图，
图2图1的不带调节隔板的汽缸，
图3装有调节隔板和夹紧销的汽缸的分解图，
图4调节隔板的放大透视图，
图5夹紧销的放大透视图，
图6二冲程发动机的简图。
具体实施方式
图6是二冲程发动机1的纵断面简图。二冲程发动机1具有一个汽缸2，该汽缸具有一个构成在其内部的燃烧室3。燃烧室3被一个在汽缸纵轴线16方向作往复运动的活塞5所限定。活塞5通过连杆6驱动支承在曲轴箱中可以旋转的曲轴7。燃料/空气混合物，例如从混合物制备装置通过进气口8进入曲轴箱4。但是也只有燃烧用空气才能进入曲轴箱4，燃料能喷入例如燃烧室3。排气口9排出燃烧室3的废气。在活塞5的一定位置，曲轴箱4与燃烧室3通过溢流管10、11在流体方面相连通。离出口近的溢流管10通过喷嘴口14与曲轴箱4相连通，并通过进气口12与燃烧室3相连通。离排气口远的溢流管11设有连通曲轴箱4的喷嘴口15和连通燃烧室3的进气口13。在以排气口9和进气口8大致为中心分开的平面，对称地分别设置两个离排气口近的溢流管10和两个离排气口远的溢流管11是很有用的。
燃料/空气混合物通过进气口8送入曲轴箱4。在活塞5向曲轴箱4方向运动时，在曲轴箱4内的这种混合物被压缩。当进气口12、13向燃烧室3一打开，被压缩的燃料/空气混合物便通过溢流管10和11流入燃烧室3。在活塞5向上死点运动时，燃料/空气混合物在那里被进一步压缩，并在上死点区被火花塞17点着。在活塞5接着往下运动时，排气口9一打开，从燃烧室3排出来的废气就被从溢流管10和儿补充进来的新鲜燃料/空气混合物通过排气口9压出。
图1为向燃烧室3看去的汽缸2的透视图。图2为视向与图1一致的汽缸2的透视图，但是未示出调节隔板19。汽缸2具有一个进气口8和一个大致设在该进气口对面的排气口9。如图1所特别示出的，在汽缸2内，设有两个离排气口近的溢流管10和两个离排气口远的溢流管11，它们分别以进气口8和排气口9大致为中心分开的平面对称地设置。溢流管10、11朝汽缸内室18被两块对称布置的调节隔板19限定，而每块调节隔板19限定两个相邻设置的溢流管10和11。调节隔板19分别装在安装孔20内。调节隔板19通过与汽缸2构成一个单体件的机构，即其中安装有调节隔板19的安装孔20的领接调节隔板19的纵侧边24而固定在向汽缸内室18的方向中。图4所示的调节隔板19的纵侧边21靠在安装孔20的纵侧边24上。在此，沿汽缸纵轴线16方向伸展的，大致位于径向方向的侧边以纵侧边标出。
无论是安装孔20的纵侧边24，还是调节隔板19的纵侧边21，均向汽缸纵轴线16倾斜一个γ角度。调节隔板19的两个相对置的纵侧边21和安装孔20的两个相对置的纵侧边24彼此向燃烧室3方向伸展。所以调节隔板19略呈楔形就位在安装孔20内，如图2所示。
调节隔板19的朝向汽缸内室18的内壁22对汽缸内壁23有一个径向间隔距离i。其中调节隔板19的内壁22相对汽缸内壁23径向向外移动。这个径向间隔距离i，例如可定为0.1mm至0.2mm。在朝向进气口8的侧边，与径向线25相对的调节隔板19和安装孔20的纵侧边21和24向汽缸纵侧轴16倾斜α角。这个倾斜角α是这样选取的，要使调节隔边19的纵侧边21与调节隔板19的内壁22构成一个钝角。
如图2所示，设在朝向汽缸内室18的侧边上的安装孔20的纵侧边24之间的间隔距离a应比图1所示的调节隔板19的宽度b小，而距离a和宽度b分别都是在大致同一高度上测出的。其中高度表示在汽缸纵轴线16方向上的位置。调节隔板19的宽度b是垂直于汽缸纵轴线16且大致在圆周方向上测定的，其中宽度b表示调节隔板19的位于径向外侧部位的间距。宽度b约等于相应方向的安装孔20的宽度f，这些尺寸都是在同一高度测出的。安装孔的宽度f比在圆周方向上测出的溢流管10的宽度g与溢流管11的宽度h之和大。但是，调节隔板19只盖住一个溢流管，这可能是合适的。在这一情况下，有关的安装孔应比所附属的溢流管宽。有利的是使所有的调节隔板在汽缸内壁23上的延伸总和达到35％以上至70％。这样在汽缸2内安装两个对称构成的调节隔板19时，在圆周方向，每个调节隔板19伸展到汽缸内壁23的大约17％以上至35％。只盖住一个溢流管的调节隔板19在圆周方向能作相应的小量延伸。
调节隔板19用夹紧销26固定在汽缸2内。固定时夹紧销26伸入凹槽27内，该凹槽为两部分结构并设置在调节隔板19与汽缸2之间。如图2所示，凹槽27的一个部段27’由汽缸构成。在朝向进气口8的侧边，调节隔板19具有指向曲轴箱4方向的隆起部28，它们与在汽缸2上形成的凸缘34大致齐平。在把汽缸2装到曲轴箱上时，凸缘34用于保险固定这两个部件的位置。曲轴箱和汽缸2通过汽缸2内的紧固孔29相互连接，特别是用螺栓相互连接。
溢流管10和11由一块在汽缸2内形成的隔板35在圆周方向上相互隔开。在隔板35的朝向燃烧室2的侧边上装有一块隔片32，该隔片从隔板35向汽缸内室18方向伸展。如图4所示，与隔片32相对应，调节隔板19具有一槽缝31，该槽缝夹紧隔片32。这样就能保证把调节隔板19的位置固定住。
图3示出了汽缸3及两块对称构成的隔板19以及以分解图示出的四个夹紧销26。为进行组装，首先采用压铸法制造汽缸2。然后把调节隔板19沿箭头33方向推入汽缸2内的安装孔20中。接着，用夹紧销16把调节隔板19固定。安装时夹紧销26也是沿平行于汽缸纵轴线16的箭头33方向插入的。在此夹紧销26就位在凹槽27内，而每个凹槽27由在汽缸2内构成的一个部段27′和在调节隔板19上构成的一个部段27″构成。每块调节隔板19用两个夹紧销26固定。夹紧销26就位在汽缸2和调节隔板19之间，向汽缸内室18方向顶压调节隔板19。由于安装孔24和调节隔板19的纵侧边倾斜α角，所以这些部件就这样被固定住了。
图4以透视放大图示出了两个对称构成的调节隔板19。在朝向进气口8的侧边36上，在朝向曲轴箱4的侧边37上设有隆起部28。隆起部28延伸超出调节隔板19在这一部位的径向延伸部的大约一半。在隆起部28径向外侧，调节隔板19的长度为d。图5所示的夹紧销26的长度为e，它大致相当于调节隔板的长度d。这里用长度来表示在汽缸纵轴线16方向的延伸。这样夹紧销26几乎延伸到调节隔板的整个长度d。夹紧销26有一条纵槽缝30。夹紧销结构为中空圆柱形，这样该螺栓由于设有槽缝30而具有弹性。因此在安装好以后的状态中，夹紧销26沿关于汽缸纵轴线16的径向方向顶压调节隔板19。
把粘合材料作为锁止装置来代替夹紧销是有利的办法。也可以采用粘合材料补偿径向公差。此外，为补偿公差，还可以在调节隔板19和汽缸2之间加一个密封垫或把它作为选择方案。为固定位置，也可以把调节隔板压入。金属化连接如焊接或钎焊可能是有利的。调节隔板19例如可用铝制成。但是，采用其它材料，例如塑料也是有利的。为沿汽缸内室18方向固定调节隔板19，也可以不采用侧壁沿径向延伸或向径向方向倾斜的办法，而设一条大致与汽缸轴线16平行的槽，在该槽内插入调节隔板，或者插入在调节隔板上构成的导向装置。

Claims (12)

1.二冲程发动机，这种发动机具有一个在汽缸(2)内构成的燃烧室(3)，该燃烧室被作往复运动的活塞(5)所限定，活塞(5)通过一个连杆(6)驱动支承在曲轴箱(4)内可旋转的曲轴(7)，该发动机设有一个进入曲轴箱(4)的进气口(8)和一个从燃烧室(3)出来的排气口(9)，二冲程发动机(1)有在汽缸(2)内构成的溢流管(10、11)，在预定的活塞冲程位置，燃烧室(3)和曲轴箱(4)通过该溢流管流体连通，溢流管(10、11)由进气嘴(12、13)汇入燃烧室(3)，并朝汽缸内室(18)由调节隔板(19)限制其纵向延伸的至少一部分，其中，插入汽缸内室(18)的调节隔板(19)由与汽缸(2)构成为一体的机构固定，其特征是，数条溢流管(10、11)由一块共同的调节隔板(19)限定。
2.按照权利要求1所述的二冲程发动机，其特征是，调节隔板(19)固定在至少一个垂直于汽缸(2)的圆周方向、朝向汽缸内室(18)伸展的纵侧边(21)上，调节隔板(19)安装在汽缸(2)的一个安装孔(20)内，安装孔(20)的垂直于汽缸纵轴线(16)测出的宽度(f)大于装在安装孔(20)范围内的溢流管(10、11)的宽度(g、h)。
3.按照权利要求2所述的二冲程发动机，其特征是，在朝向汽缸内室(18)的侧边上的安装孔(20)的沿汽缸纵轴线(16)方向伸展的纵向侧边(24)相互之间的间距(a)为其值小于在圆周方向对调节隔板(19)测出的宽度(b)，而间距(a)和宽度(b)是在同一高度上测出的，调节隔板(19)和安装孔(20)在其纵侧边(21、24)上相对于汽缸纵轴(16)倾斜角(γ)，相对置的纵侧边(21、24)相互向燃烧室(3)方向伸展，其中，调节隔板(19)的朝向汽缸内室(18)的内壁(22)相对于汽缸内壁(23)向外径向移动。
4.按照权利要求1-3中任一项所述的二冲程发动机，其特征是，所有调节隔板(19)在圆周方向上在汽缸内壁(23)上的延伸总和达35％以上至70％。
5.按照权利要求1所述的二冲程发动机，其特征是，用至少一个锁止装置沿径向方向向外固定调节隔板(19)，这个锁止装置安装在调节隔板(19)背对汽缸内室(18)的侧面上，而在调节隔板(19)与汽缸(2)之间为安装该锁止装置构成有一个凹槽(27)。
6.根据权利要求5所述的二冲程发动机，其特征是，该锁止装置至少沿汽缸纵轴线(16)在径向方向上具有弹性，而且从汽缸纵轴线(16)的方向看，这个锁止装置在调节隔板(19)的长度(d)的大部分内延伸。
7.按照权利要求1-3中任一项所述的二冲程发动机，其特征是，调节隔板(19)通过焊接或钎焊固定。
8.按照权利要求1-3中任一项所述的二冲程发动机，其特征是，调节隔板(19)被压入在汽缸(2)内。
9.制造二冲程发动机(1)的方法，其中，二冲程发动机(1)的带有向汽缸内室(18)打开的溢流管(10、11)的汽缸(2)采用压铸法制造，向汽缸(2)内在汽缸内室(18)与溢流管(10、11)之间插入至少一块调节隔板(19)，其特征是，调节隔板(19)在插入后由一个锁止装置固定，其中，该调节隔板(19)限定了数条溢流管(10、11)。
10.按照权利要求9所述的方法，其特征是，该锁止装置与调节隔板(19)的插入方向相平行地插入在调节隔板(19)与汽缸(2)之间，二冲程发动机(1)具有一个在汽缸(2)内构成的燃烧室(3)，该燃烧室由向曲轴箱(4)运动的活塞(5)限定，沿汽缸纵轴线(16)的方向从曲轴箱(4)向燃烧室(3)方向推动调节隔板(19)。
11.按照权利要求9所述的方法，其特征是，该锁止装置与调节隔板(19)的插入方向相平行地插入在调节隔板(19)与汽缸(2)之间，二冲程发动机(1)具有一个在汽缸(2)内构成的燃烧室(3)，该燃烧室由向曲轴箱(4)运动的活塞(5)限定，沿汽缸纵轴线(16)的方向从曲轴箱(4)向燃烧室(3)方向推动该锁止装置。
12.按照权利要求9所述的方法，其特征是，调节隔板(19)用粘合材料作为锁止装置固定。
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