CN1664327A - 用于进行最佳空气清扫的sas活塞通道 - Google Patents

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Abstract

一种为扫气内燃机的活塞提供的活塞通道。该活塞通道径向向内延伸局部环绕一活塞本体的圆周边。该通道的边缘壁向着活塞中的活塞销小孔倾斜，以便改善传递管道的吹洗效果。

Description

用于进行最佳空气清扫的SAS活塞通道
技术领域
本发明涉及一种发动机，尤其是涉及一种内燃机中的SAS(Stratified AirScavenging)活塞通道(piston channel)
发明背景
小型两冲程发动机优于其性能优于竞争技术而在手持式户外设备中享有广泛的接受度。这些发动机的主要的潜在问题在于较高的碳氢化合物的排放量。在传统的两冲程发动机中，采用输入的燃料混合物(燃料和空气)来帮助排除废气。通过分层扫气方式，采用充注新鲜空气来排除废气。因此，排放量比较低且燃料消耗少。
在一种分层扫气的两冲程内燃机中，在进行一次燃烧事件之后和从发动机的曲柄腔输送燃料混合物之前将空气供给引到发动机的燃烧室中。该空气供给有利于将燃烧过的气体从燃烧室中排除，并提供一些空气以便使得随后输送来的燃料混合物进行燃烧。
发明内容
下面给出了对本发明的一个简单的概述，以便对本发明的一些方面有一个基本的了解。该概述并没有涵盖本发明的全部。该概述的目的既不是指明本发明的关键或重要元件，也不是为了划定本发明的范围。其唯一目的是为了以一种简单的方式给出本发明的一些方面，来作为后面对本发明进行更为详细的描述的序言。
根据本发明的一个方面，提供了一种内燃机。该内燃机包括一汽缸体；一活塞，该活塞容纳在该汽缸体内并可以在该汽缸体内垂直滑；以及位于该活塞上的活塞通道。该活塞通道包括以向上倾斜的顶部边缘壁。
根据本发明的另一个方面，提供了一活塞用于内燃机的。该活塞包括一基本上圆柱形的活塞本体；以及一扫气通道，该扫气通道绕着活塞体的一部分沿着圆周方向延伸，并且其形状使得该扫气通道的上壁沿着径向向外的方向向上倾斜。
根据本发明的另一个方面，所提供的内燃机包括一汽缸体；一活塞，该活塞容纳在该汽缸体内并克在该汽缸体内垂直地滑动；以及通道装置，该装置具有一个倾斜顶部壁，该通道装置用于清洁发动机的一扫气通道。
为了实现前述以及相关的目的，本发明包括后面充分描述并在权利要求书中专门指出的一些特征。下面的的描述以及附图详细地给出了本发明的特定图示方案。这些方案以不同方式给出了一些例子，其中采用了本发明的原理，而这些方式试图包括所有这些方面以及其它等同方式。本发明的其它目的、优点以及新颖的特征将可以通过下面结合附图对本发明的详细描述而更为清楚。
附图简要说明
图1所示的是本发明的一个方面的分层扫气两冲程发动机的剖视图。
图2所示的是与分层扫气两冲程发动机的传送管道有关的倾斜壁，其中活塞位于根据本发明的一个方面的第一位置中。
图3所示的是与分层扫气两冲程发动机的传送管道有关的倾斜壁，其中活塞位于根据本发明的一个方面的第二位置中；
图4所示的是根据本发明的一个方面的分层扫气两冲程发动机的活塞。
具体实施方式
本发明涉及一种活塞通道，用于改进传送的清洁或清扫通道。下面将参照附图对本发明进行描述。其中相同的附图标记用于指代相同的元件。可以理解的是，各种附图都没有按照比例绘制，即使在一个给定附图中也不一定按照比例绘制，尤其是元件的尺寸，都是随意绘制的，以便于附图的阅读。在下面的说明中，为了解释的方便，多个特定的细节都设定成为了对本发明有一个完整的理解。不过很明显，本发明可以在没有这些具体细节特征的情况下进行实施。在其它情况下，图中采用模块形式来表示众所周知的构件和装置，以便于描述本发明。
首先参见图1，图1所示的本发明一个方面的分层扫气两冲程发动机的剖视图。特别的是，图1表示出了通过曲枘轴线并垂直于汽缸轴线的剖面。活塞12容纳于发动机10的汽缸体14中并可在该汽缸体中垂直滑动。该活塞12包括以活塞通道、或腰形结构(kidney)16，在该活塞通道中，一部分边缘壁18向着位于活塞12中的活塞销(wrist pin)小孔19倾斜、成锥形、或以其它方式倾斜。例如，边缘壁18可以具有一逐渐增加的倾斜角并且能够相对于平行于该活塞销小孔19的中心线的轴线倾斜大约10度到60度。可以考虑使得该倾斜边缘壁18有利于将燃料混合物从扫气通道44中清除掉，由此改善发动机10的排放量，如下面所述。不过，可以理解的是，其它空气流动力可能有助于进行吹洗。
曲柄箱20于一汽缸体14的下侧部分相连，并且曲柄室22形成于该曲柄箱20中。该活塞12以及汽缸体14形成一汽缸室或燃烧室26，燃料混合物供给到该燃烧室以便点燃。在该汽缸室14的侧壁中设有一排气口(未示出)，该排气口与一排气通道(未示出)相连以便将燃料混合物供应给燃烧室26。该排气口通过一排气管(未示出)而与一消声器(未示出)相连，并且将燃烧气体作为废气从消声器中排放到大气中。
活塞销30延伸穿过活塞销小孔19，使得该活塞销30可数轴转动地将活塞12连接到连杆32上。该连杆32通过一曲柄销(未示出)与曲柄轴34数轴转动连接，并且能够以两端旋转，使得连杆32的角度可以随着活塞12的运动和曲柄轴34的旋转而改变。该连杆32包括一较大末端36以及一较小末端38，该较大末端环绕一连杆轴颈，该较小末端环绕该活塞销30。该活塞销横向延伸穿过活塞12并且通过活塞销凸台40而固定在该活塞12上。用于活塞销30的轴承可以位于活塞12或者连杆32中，或者两者中都有。该曲柄轴34通过轴承41支撑以便在曲柄箱22中旋转。该曲柄轴34可操作以便将旋转力传递给动力工具的一部分(例如修边机头驱动轴、链锯驱动轴)。
在发动机10的工作过程中，当活塞12开始从下死点上升时，该曲柄箱22的容积增加。在活塞上升的过程中，活塞12关闭排气口和扫气口28。结果曲柄箱22以及扫气通道44中的压力下降，从而将燃料-空气混合物抽进曲柄箱22中并将空气从空气通道46(见图3)经过活塞通道16抽进扫气通道44，并且随后进入曲柄箱22中。当活塞12靠近上死点时，在前一冲程中输送给燃烧室26的该燃料-空气混合物点燃，并且在活塞开始下行时，该曲柄箱22中的压力上升。同时，打开排气口和扫气口8以便将燃烧室26内的燃烧气体排出到排气通道中。几乎同时，扫气通道44中的空气喷射到燃烧室26中，排出剩余的燃烧气体。被抽吸进曲柄箱22中燃料-空气混合物通过扫气通道44紧随空气被输送到燃烧室26中。活塞12随后达到下死点。
现在参见图2和3，该图为或边缘壁18相对于扫气口28的放大视图，其中活塞12分别处于第一位置和第二位置。尤其是，图2和3所示的是在活塞在汽缸体14中上升期间在活塞通道16和扫气通道44之间的空气流图形。在图2中，第一活塞位置处，扫气口28首先向着活塞通道16打开。当活塞通道16首先打开时，空气从活塞通道16进入扫气口28，而燃料混合物从扫气通道44中被排出返回到曲柄箱22中。活塞通道16的倾斜边缘壁18增加了在活塞通道16和扫气口28之间的开启时间，同时依然允许支撑活塞销凸台40。
在图3中，所示活塞位于整个垂直行程的更远的上部。如实施例中所示，活塞12中的倾斜边缘壁18在活塞12开始开启通道44时指向扫气通道44顶部48。因此，空气在运行到扫气通道44下面之前从活塞通道16流向顶部48。将空气流引向顶部48有利于迫使剩余的燃料混合物返回到扫气通道44的下面并进入曲柄箱22中。对扫气通道44吹洗的越有效，产生的未燃烧的原始排放物就越少。
图4所示的是活塞12的侧视图，其中汽缸体14被去掉。活塞12包括一大致圆柱形本体，其中活塞通道16延伸部分环绕活塞本体的圆周周边。更具体而言，活塞通道16径向相内延伸局部环绕活塞本体的圆周，使得边缘壁18沿着径向向外的方向向上倾斜。可以理解的是，该活塞通道16可以为一种适当的形状，该形状具有边缘壁18，该边缘壁在扫气口28的开口处倾斜向活塞销小孔19。与具有平行于活塞销小孔19的中心线的顶壁的通道相比，活塞通道18中存在倾斜边缘壁18有利于增加对扫气通道44的吹洗。
已经进行的描述包括了实施本发明的实例。当然，要为了描述本发明要将元件或结构的每种可以想到的组合都进行描述是不可能的，但是本领域的普通技术人员将认识到，本发明还有很多组合和变化形式，因此本发明的目的是为了包容所有的落入附后的权利要求书的构思和范围之中的这种替换方式、改变以及变化形式。

Claims (7)

1.一种内燃机，包括：
一汽缸体；
一活塞，该活塞容纳在该汽缸体内并可以在该汽缸体内垂直滑；
一活塞销小孔，延伸穿过该活塞；以及
位于该活塞上的活塞通道，该活塞通道包括一顶部边缘壁，其中一部分顶部边缘壁向着活塞销小孔倾斜。
2.如据权利要求1的内燃机，其特征在于，该活塞通道径向向内延伸局部环绕活塞的圆周，并且其形状使得该顶部边缘壁沿着径向向外的方向向上倾斜。
3.根据权利要求1的内燃机，其特征在于，该顶部边缘壁倾斜以便增加在活塞通道和扫气口之间的开启时间。
4.根据权利要求2的内燃机，其特征在于，该顶部边缘壁沿着向一扫气通道的顶部的方向倾斜。
5.一用于内燃机的活塞，包括：
一基本上圆柱形的活塞本体；以及
一活塞通道，该活塞通道环绕活塞本体的一部分沿圆周方向延伸，并且其形状使得一边缘壁的一部分向着位于该活塞中的活塞销小孔倾斜。
6.根据权利要求5的活塞，其中，活塞通道的边缘壁为锥形。
7.根据权利要求5的活塞，其特征在于，该活塞的边缘壁相对于平行于该活塞销小孔的中心线的轴线倾斜大约10度到大约60度。
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