CN1312181A - 一种二冲程发动机 - Google Patents

Abstract

一种二冲程发动机,包括燃烧工作气缸(1)、曲轴(2)、火花塞(3)、扫气管(5)、曲轴箱(6)和燃烧气进气口(9),燃烧工作气缸(1)包括气缸体(101)、气缸盖(102)、长活塞(103)、活塞环(106)、三道环(104)和连杆大头轴承(105),缸壁上有排气口(10),其特征在于:所述的一种二冲程发动机,还包括可燃混合气气缸(7),在曲轴箱(6)内加注润滑剂。由于增设了可燃混合气气缸7,能够给燃烧工作气缸1强行提供足够的可燃混合气,提高充气率,也就提高了发动机的动力,从而有效地节省了燃油,同时由于汽油与机油分离,燃烧时废气污染也会大大减少。

Description

一种二冲程发动机

本发明涉及一种发动机，具体的说是一种二冲程发动机。

众所周知，当前汽车、摩托车或其它的发动机动力，一般以四冲程发动机为多。而现用的二冲程发动机因耗油量大、污染大、进气不足、动力性差等诸多原因而逐渐淘汰。其实，造成这个局面的因素归根到底是因为二冲程发动机的结构优越性还潜能没有被充分开发出来。如申请号为98239414的专利名称为“电子控制喷油的二冲程摩托车发动机”的一种二冲程发动机，其特点是在进气管上装设空气流量计，在气缸的缸盖上装设有喷油器，电控喷油泵的前端设置在曲轴箱内，在曲轴上固定有凸轮，凸轮的前端可与电控喷油泵的泵芯接触，以推动泵芯前移，开启泵。气与油混合比由气、油比电子控制器控制。这种发动机由于采用汽油与机油混合式，通过泵喷入气缸内进行燃烧，容易造成污染，同时进气控制比较难，动力不足，空气与燃油混合不充分。如果可燃混合气不能完全燃烧容易产生积炭时，发动机内也很容易积炭，影响缸体的密封性，从而影响整个发动机的动力性燃油经济性。再有现有二冲程发动机润滑方式不合理，一般活动件的磨擦力比较大，对发动机的工作寿命有很大影响，而且发动机工作的噪音很大。如专利申请号为96218401的名称二冲程发动机润滑装置，它的润滑油由供油管进入机油泵，由其出油管供本润滑装置的润滑实现了通过车速自动调整汽油与机油的配比，不断将适量的润滑油输送到发动机中。这种燃油与机油混合的方式使利二冲程发动机工作时释放出大量的尾气，不利于环境。

本发明的目的是发明一种耗油量小、污染小、进气充足、动力性能好，而且活动件的磨擦力小，而且能有效降低发动机工作的噪音的二冲程发动机。

本发明可以通过下列技术方案实现：

一种二冲程发动机，包括燃烧工作气缸(1)、曲轴(2)、火花塞(3)、扫气管(5)、曲轴箱(6)，燃烧工作气缸(1)包括气缸体(101)、气缸盖(102)、长活塞(103)、活塞环(106)、三道环(104)和连杆大头轴承(105)，缸壁上有排气口(10)，所述的一种二冲程发动机，还包括可燃混合气气缸(7)。

在上述的技术方案中，所述的一种二冲程发动机，所述的可燃混合气气缸(7)包括气缸体气缸盖(201)、活塞(202)、活塞环(203)。

在上述的技术方案中，所述的一种二冲程发动机，所述的可燃混合气气缸(7)的活塞(202)与燃烧工作气缸(1)的活塞(103)的连杆机构作用在同一曲轴(2)上，共用曲轴箱(6)，燃烧工作气缸(1)和混合气气缸(7)的两个活塞(103)、(202)同时同方向工作，并且燃烧工作气缸(1)和混合气气缸(7)的两个活塞同一行程到达上下止点。

在上述的技术方案中，所述的一种二冲程发动机，所述的燃烧工作气缸(1)还包括气门(4)和气门机油润滑室(8)，它位于燃烧工作气缸(1)的气缸盖(102)上，火花塞(3)的两侧。

在上述的技术方案中，所述的一种二冲程发动机，在曲轴箱(6)内可加注润滑剂。

由于增设了可燃混合气气缸7，能够给燃烧工作气缸1强行提供足够的可燃混合气，提高充气率，也就大大提高了发动机的动力，从而有效地节省了燃油，同时由于汽油与机油分离，燃烧时废气污染也会大大减少，噪音污染了会大大减少。

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1是本发明工作原理示意图；

本发明由燃烧工作气缸1、曲轴2、火花塞3、扫气管5、曲轴箱6和可燃混合气气缸7组成，燃烧工作气缸1包括气缸体101、气缸盖102、长活塞103、活塞环106、三道环104和连杆大头轴承105，缸壁上有排气口10，可燃混合气气缸7包括气缸体气缸盖201、活塞202、活塞环203，混合气气缸7的活塞202的连杆与燃烧工作气缸1的活塞103的连杆作用在同一曲轴2上，共用曲轴箱6，燃烧工作气缸1和混合气气缸7的两个活塞103、202同时同方向工作，并且燃烧工作气缸1和混合气气缸7的两个活塞同一行程到达上下止点。燃烧工作气缸1的气缸盖102上还有若干个气门4和气门机油润滑室8，他们分立于火花塞3的两侧。

当燃烧工作气缸1和混合气气缸7的两个活塞由上止点向下止点下行时，混合气气缸7的进气阀被吸开，化油器将汽油和空气雾化混合后，吸入混合气气缸7继续进一步混合。上一工作循环时燃烧工作气缸1被点燃的可燃气体推动活塞103继续下行，同时也带动混合气气缸7的活塞202继续下行。燃烧工作气缸1的排气口10打开，废气被排出燃烧工作气缸1外，燃烧工作气缸1内的压力即时急降。当空气压力大于燃烧工作气缸1内压力时空气把燃烧工作气缸1上的扫气门打开，新鲜的空气进入，空气气流是由上而下的气流，把废气排出燃烧工作气缸1外。当燃烧工作气缸1和混合气气缸7活塞到达下止点时混合气气缸7已完成吸气过程，混合气气缸7不再吸气。混合气气缸7上的进气阀自动关闭。由于惯性力的作用下，使燃烧工作气缸1和混合气气缸7燃烧工作气缸1和混合气气缸7的两个活塞，由下止点向上止点上行。燃烧工作气缸1的废气继续被排出，直到燃烧工作气缸1的活塞上行把排气口10封住，燃烧工作气缸1完成了排气扫气过程。扫气管5和燃烧工作气缸1之间压力平衡，空气扫气管上的气门4在弹簧力的作用下自动关闭。燃烧工作气缸1内的部分空气被锁住在气缸内。混合气气缸7的活塞的上行，可燃混合气开始被压缩。当混合气气缸7的活塞由下止点上行时，可燃混合气不会马上压入燃烧工作气缸1。因为燃烧工作气缸1上的混合气进气门弹簧力和混合气气缸7上的混合气排气口10的簧片弹力的作用，加上燃烧工作气缸1内的扫气空气也有一定的压力，只有混合气气缸7压力大于燃烧工作气缸1压力和气门弹力时，可燃混合气才强行压入燃烧工作气缸1，这时活塞早已把排气口10封住了，所以不会因排气口10而损失可燃混合气。当燃烧工作气缸1和混合气气缸7活塞行经上止点前，燃烧工作气缸1和混合气气缸7两气缸内的压力差平行。燃烧工作气缸1混合气进气口中的气门在弹簧力的作用下，气门自动关闭。混合气气缸7上的混合排气口10单向阀11也自动同时关闭。在上止点前12度时，火花塞发出电火花点燃燃烧工作气缸1内的可燃混合气，燃烧工作气缸1做工工作，作动力输出。完成整个发动机的工作过程。

气缸盖上设有空气扫气口，火花塞和混合气进气口。这两个气口设立气门控制，每个气口设多支小气门控制。控制小气门重量在4克以下，气门直径在8mm以下，小气门弹簧力在80克以内。适当开设数支以上的小气门，开设气门机油润滑室。润滑小气门，使小气门工作时可靠、灵活、耐用。控制气门来回运动的行程，在5mm以内。使用小气门和控制气门开度，能减少在高速时气门的惯性力，能有效地使气压控制气门的开启与关闭。气缸盖的中央留有孔安装火花塞。

燃烧工作气缸1壁上有一个排气口10，活塞裙部开多一道活塞环槽，共有三道环槽，裙部活塞环104是防止过多机油渗入排气口10而设立的。并且燃烧工作气缸1的活塞103到达上止点时裙部活塞环104也有效控制排气口10，防止机油从排气口10泄露或进入燃烧气缸1。活塞103上开有相对应的细小渗油孔，润滑缸壁，活塞和环。为了控制燃烧工作气缸1的工作润滑油，可以把润滑剂加在曲轴箱6内，由于将润滑油与燃烧油分开，燃烧时可以减少燃烧污染。为了更好的润滑，除了在曲轴箱6内加润滑油外，还在工作气缸上，下止点以下，两环槽间处，开通象扫气孔样的几个加油孔。即是原二冲发动机气缸的扫气孔位移于下止点以下5mm处作为开设的扫油孔。扫气孔变为扫油孔。在活塞两气环中间开浅油糟。油糟孤度半圆形长。糟口要离开排口处，防止机油渗入排气口10，活塞环有浅油糟，提高环对气缸的密封性。提高机油对气缸、活塞、环、活塞销的润滑性。使每次工作行程中，在下止点时都能适时润滑活塞、环，把机油带上气缸壁，润滑工作气缸壁。利用机油冲洗活塞和缸壁，有加强润滑，清洗和降温作用。为发动机在高速时提供良好的润滑条件。

连杆中心开通油道，连通小头和大头轴承两端，并适当加强加大燃烧工作气缸1部位的曲轴连杆机构，以适应强大的爆发力冲击，延长发动机的工作寿命。

混合气气缸7盖上设有混合气排气单向阀11和混合气进气单向阀11，接化油器控制。单向阀11在活塞的上行或下行时，能自动打开或关闭，工作原理同空气压缩机一样。排气单向阀11开口与燃烧工作气缸1上的混合进气口连通，专供可燃混合气给燃烧工作气缸1。混合气气缸7只是专业生产可燃混合气和专供可燃混气给燃烧工作气缸1燃烧作功。混合气气缸7所受的负荷压力冲击并不大，加上润滑条件好，所以工作时比燃烧工作气缸1更加稳定可靠耐用。可以简化混合气气缸7部位的曲轴连杆机构、活塞、环，减少运动件的惯性和磨擦力，有利提高发动机的加速性。在曲轴箱加注润滑机油，可以采用飞溅润滑和强制性润滑等。

本发明在外观结构上比较繁杂，占用体积大，但是每个增设的部件在结构上都很简单，容易加工成件，每个缸盖上都有气阀自动控制，无需传动机构带动，在燃烧工作气缸1缸盖上设立的小气门，重量轻，气门的弹簧弹力小，开度行程少，气门的来回惯性也小，并设有单独的气门机油润滑室，滑润条件好，所以完全可以由气压控制，具有密封性好、耐用、工作可靠稳定。如果可燃混合气不能完全燃烧容易产生积炭时，气门也很容易积炭，影响气门的密封性，从而影响整个发动机的动力性燃油经济性，因排气气温很高会使气门烧坏变形断裂，造成排气门变质影响使用时间并容易发生意外事故，在排气和进气的重叠角时难免影响气门的密封性和影响排气不切底，进气不足，再加上在进气过程，由于气门、气门导管、气门油封的磨损，而把机油从气门与导管之间的隙缝里吸入气缸参与可燃混合气燃烧，加大废气排量和油耗，更加容易产生积炭气门也会容易积炭，影响密封性。然而燃烧工作气缸1所设立的气门就完全可以克服以上发动机的种种不良情况，并且在进气过程是压人的不是吸入的，机油不会因气门的磨损而吸入气缸，且经过气口气门的气体，是常温下的气体，所以具有清热降温作用，更加可以延长气门的使用寿命，以及气缸、活塞、环工作件的使用寿命，从而提高整个发动机的使用寿命。

虽然发动机增设混合气气缸7部分，但是混合气气缸7的活塞只充当了一吸一压的工作过程，并没有燃烧作功，所以消耗的功包括磨擦功比较少，所消耗的功以及配气机构所消耗的功要小的多。

Claims (5)

1．一种二冲程发动机，包括燃烧工作气缸(1)、曲轴(2)、火花塞(3)、扫气管(5)、曲轴箱(6)和燃烧气进气口(9)，燃烧工作气缸(1)包括气缸体(101)、气缸盖(102)、长活塞(103)、活塞环(106)、三道环(104)和连杆大头轴承(105)，缸壁上有排气口(10)，其特征在于：所述的一种二冲程发动机，还包括可燃混合气气缸(7)。

2．根据权利要求1所述的一种二冲程发动机，其特征在于：所述的可燃混合气气缸(7)包括气缸体气缸盖(201)、活塞(202)、活塞环(203)。

3．根据权利要求1所述的一种二冲程发动机，其特征在于：所述的可燃混合气气缸(7)的活塞(202)与燃烧工作气缸(1)的活塞(103)连杆机构作用在同一曲轴(2)上，共用曲轴箱(6)，燃烧工作气缸(1)和混合气气缸(7)的两个活塞(103)、(202)同时同方向工作，并且燃烧工作气缸(1)和混合气气缸(7)的两个活塞同一行程到达上下止点。

4．根据权利要求1所述的一种二冲程发动机，其特征在于：所述的燃烧工作气缸(1)还包括气门(4)和气门机油润滑室(8)，它位于燃烧工作气缸(1)的气缸盖(102)上，火花塞(3)的两侧。

5．根据权利要求1所述的一种二冲程发动机，其特征在于：在曲轴箱(6)内可加注润滑剂。

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