CN202360223U - 一种发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种发动机，在发动机的汽缸上开设增压出气通道、增压进气通道和增压扫气口，增压出气通道与增压扫气口相连，增压扫气口与排气口相对；还设置了与曲轴相连的增压泵，并将增压泵的增压进气管连接空气过滤器，增压出气管与增压进气通道相连；在活塞上开设导气槽，当增压扫气口开启时，上部与增压出气通道连通，下部与增压进气通道连通。工作时，活塞上行中，新鲜空气在混合油气与活塞顶部之间形成空气隔离层，实现分层燃烧使燃烧彻底，有效降低了排放中的污染物；活塞下行中，新鲜空气在废气与活塞顶部及混合油气之间形成空气隔离层，实现扫气的同时防止压缩混合油气随废气逃逸，降低了燃油损失的同时降低了尾气排放的原排值。

Description

一种发动机

技术领域

本实用新型涉及环境包括技术领域，更具体地说，涉及一种发动机。

背景技术

发动机，又称为引擎，是一种能够把其它形式的能转化为另一种能的机器，通常是把化学能转化为机械能，比如汽油发动机。由于汽油粘性小，蒸发快，可以用汽油喷射系统将汽油喷入汽缸，经过压缩达到一定的温度和压力后，用火花塞点燃，使气体膨胀做功，实现将化学能转化为机械能。发动机的活塞从一个极限位置到另一个极限位置的距离称为一个冲程。冲程有二冲程和四冲程之分。二冲程是指曲轴转一圈即可完成一个工作循环，也就是完成吸气(二冲程称作扫气)--压缩--做功--排气，这是二冲程发动机的特点。由于汽油机的特点是转速高，结构简单，质量轻，造价低廉，运转平稳，使用维修方便，所以很受人们欢迎，在汽车特别是小型汽车上得到广泛应用，而且近些年逐渐在割草机等园林工具和游艇等手操作动力机械方面得到较广泛的应用。

随着环境保护和可持续发展的观念深入人心，当今内燃机技术发展的主要目标是节油和减排。在二冲程发动机现有的技术中，活塞自下止点向上移动，曲轴箱容积增大，混合油气由于曲轴箱产生的负压进入曲轴箱内；当活塞下行时，曲轴箱内压力逐渐增大，可燃烧混合油气经扫气道进入活塞顶部，将燃烧后的废气扫出汽缸燃烧室，这样一来就不可避免地存在着可燃混合油气与废气相互掺混，他们之间没有明显的分界线。为了使汽缸燃烧室内尽量少残留废气，必然会有一部分可燃混合油气未经燃烧做功，就由排气口排出机外而导致了燃油消耗率过高，同时产生未燃烧的混合油气随尾气排出造成污染，当混合油气压缩后进入燃烧室，由火花塞点燃混合油气时，燃烧由内向外扩散，而且由于燃烧室内的空气是一定的，会使外层混合油气因“缺氧”而导致燃烧不充分，造成未燃烧的混合油气随燃烧后的废气一起排出，同样导致了燃油消耗率高增加了污染物的排放量。

因此，如何降低燃油损失率同时减少污染物排放，是目前本领域技术人员亟待解决的重要的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种发动机，以降低燃油损失率同时减少污染物排放。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种发动机，包括具有排气口、扫气道和进气口的汽缸、与所述汽缸的活塞相连的曲轴、用来安装所述曲轴的曲轴箱和安装在所述汽缸的燃烧室的火花塞，以及安装在所述汽缸外壁的与所述进气口相对的空气过滤器，还包括与曲轴相连的增压泵；

所述汽缸上开设有增压出气通道、增压进气通道和增压扫气口，所述增压出气通道与所述增压扫气口相连，所述增压扫气口与所述排气口相对；

所述增压泵的增压进气管连接所述空气过滤器，所述增压泵的增压出气管与所述增压进气通道相连；

所述活塞的环槽下部开设有导气槽，当所述增压扫气口开启时，所述导气槽的上部与所述增压出气通道连通，下部与所述增压进气通道连通。

优选地，上述的发动机中，所述增压扫气口为横向螺旋形的扫气口。

优选地，上述的发动机中，所述导气槽为抛物线型槽。

优选地，上述的发动机中，所述增压泵的转速为曲轴转速的12-24倍。

优选地，上述的发动机中，所述增压泵的转速为曲轴转速的16倍。

优选地，上述的发动机中，所述进气口处连接进气歧管。

优选地，上述的发动机中，还包括化油器，所述化油器的一端与所述进气歧管相连，另一端与所述空气过滤器相连。

优选地，上述的发动机中，所述汽缸上安装消音器，所述消音器与所述排气口相连。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的二冲程发动机中，在现有发动机的汽缸上开设增压出气通道、增压进气通道和增压扫气口，增压出气通道高于增压进气通道，增压出气通道与增压扫气口相连，增压扫气口与排气口相对；还设置了与曲轴相连的增压泵，并将增压泵的增压进气管连接空气过滤器，增压出气管与增压进气通道相连；在活塞的环槽下部开设导气槽，当增压扫气口开启时，导气槽的上部与增压出气通道连通，下部与增压进气通道连通。工作时，当活塞从下止点向上止点运动时，活塞上升至导气槽连通增压进气通道和增压出气通道使新鲜空气经增压扫气口进入燃烧室，将燃烧后的废气扫出排气口，阻止了扫气过程中混合油气逃逸的同时也在混合油气与活塞顶部之间形成了新鲜空气隔离层；压缩的混合油气在燃烧室内火花塞电极处点燃，由于火花塞电极周围的混合油气是由内层向外层逐渐稀薄的，燃烧时由内层逐渐向外层扩散，实现了分层燃烧，且在混合油气的外层有充裕的空气可以帮助燃烧，使混合油气能够燃烧彻底，而且外围的空气隔离层也阻止了混合油气的逃逸，充分降低了燃油损失。

另外，混合油气在燃烧室燃烧后，推动活塞下行，曲轴箱容积逐渐减小，当进气口关闭，待燃油气压缩；活塞继续下降至排气口打开，废气经排气口排出，随着汽缸内压强逐渐减小，导致废气不能排尽；当活塞下行至导气槽连通增压进气通道和增压出气通道时，新鲜空气经增压扫气口进入汽缸对废气扫气并形成空气隔离层；活塞继续下行至增压进气通道关闭而扫气道打开的瞬间，曲轴箱内的压缩油气也由扫气道进入汽缸进行最后扫气，由于在废气与压缩混合油气之间有一层空气隔离层，可以有效的扫除废气并防止压缩混合油气逃逸，而且新鲜空气与废气混合有效降低了排气的温度从而抑制有毒气体NO的产生，大大降低了尾气排放的原值，使排出的尾气原排值低于EUIII和EPAIII排放法令的标准要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的发动机的正视剖视图的结构示意图。

其中：

汽缸1、燃烧室11、排气口12、扫气道13、增压出气通道14、增压扫气口15、进气口16、增压进气通道17、火花塞2、活塞3、导气槽31、活塞顶部32、增压泵4、增压进气管41、增压出气管42、化油器5、进气歧管6、空气过滤器7、曲轴箱8、消音器9。

具体实施方式

本实用新型提供了一种发动机，以降低燃油损失率同时减少污染物排放。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考附图1，其中图1为本实用新型提供的发动机的正视剖视图的结构示意图。

本实用新型提供了一种发动机，可应用于摩托车、舷外机、草坪机、沙滩车、油锯、割灌机、篱笆剪、收割机、水泵、发电机等，可降低原排标准，包括具有排气口12、扫气道13和进气口16的汽缸1、与汽缸1的活塞3相连的曲轴、用来安装曲轴的曲轴箱8和安装在汽缸1的燃烧室11的火花塞2，以及安装在汽缸1外壁的与进气口相对的空气过滤器7，为了实现分层燃烧和增压扫气，该发动机还包括与曲轴相连的增压泵4；为了使增压泵4与发动机连接在一起，在汽缸1上开设有增压出气通道14、增压进气通道17和增压扫气口15，增压出气通道14的位置高于增压进气通道17的位置，增压出气通道14与增压扫气口15相连，增压扫气口15与排气口12相对；增压泵4的增压进气管41连接空气过滤器7，增压泵4的增压出气管42与增压进气通道17相连；活塞的环槽下部开设有导气槽31，当增压扫气口15开启时，导气槽31的上部与增压出气通道14连通，下部与增压进气通道17连通。

在活塞3从下止点向上止点运动过程中，曲轴箱8的容积变大，产生负压，混合油气由于负压的作用进入曲轴箱8，当活塞3开始打开扫气道13的上部扫气口，曲轴箱8里的混合油气被压缩至活塞顶部32。在汽缸1内壁的扫气道13完全关闭而排气通道12未关闭之前，活塞3上的导气槽31连通汽缸1的内壁上的增压进气通道17和增压出气通道14，经空气过滤器7过滤后的新鲜空气进入增压进气管41进入增压泵4，增压扫气口15开启时，增压后的新鲜空气从增压泵4的增压出气管42进入与其相连的增压进气通道17，再进入下部与增压进气通道17连通的导气槽31，经过导气槽31进入增压出气通道14，并压至汽缸1内壁上的增压扫气口15，并由增压扫气口15喷入汽缸1内的活塞顶部32，增压后的新鲜空气在增压扫气口15和活塞顶部32作用下冲向排气口12，并在混合油气与活塞顶部32之间形成空气隔离层，有效阻止了因汽缸1内壁的排气口12逐渐关闭缩小导致的活塞顶部压力逐渐增大致使的混合油气的逃逸。活塞3继续上行，混合油气和空气隔离层被逐渐压缩至燃烧室11内的火花塞2处，由于混合油气在压缩空气的上部，故且火花塞2周围的混合油气浓度是由内向外逐渐稀薄，当火花塞2放电点燃混合油气时，火焰向外层漫燃，由于混合油气的浓度逐渐稀薄，外层有充裕的新鲜空气，使燃烧能够彻底，实现了分层燃烧，降低了燃油的损失率，而且由于分层燃烧不使用大量均质混合油气，避免了大规模混合油气受压爆燃事故，因此可以提高发动机压缩比，有效提升发动机的做功效率。

燃烧室11内的气体燃烧膨胀做功推动活塞3下行时，曲轴箱8内的容积逐渐缩小并开始关闭进气口16，待燃烧的混合油气在曲轴箱8内受到压缩；当活塞3打开排气口12时，由于汽缸1内气体燃烧产生的高压远远高于外界大气压，燃烧后的废气瞬间冲向排气口12并排出；活塞3继续下行而扫气口未打开之前，活塞3上的导气槽31连通汽缸1的内壁上的增压进气通道17和增压出气通道14，当增压扫气口15开启时，增压后的新鲜空气从增压泵4的增压出气管42进入与增压出气管42相连的增压进气通道17，再进入下部与增压进气通道17连通的导气槽31，经过导气槽31进入增压出气通道14，并压至汽缸1内壁上的增压扫气口15，并由增压扫气口15喷入汽缸1内的活塞顶部32，增压后的新鲜空气在增压扫气口15和活塞顶部32作用下冲向排气口12，同时由于此时的活塞3的继续下行，所以新鲜空气在燃烧后的废气和活塞顶部32之间形成空气隔离层；当活塞3下行至汽缸1内壁上的增压进气通道17关闭而扫气道13打开时，压缩在曲轴箱8内的混合油气得到压力释放快速冲进汽缸1内进行扫气，由于混合油气在新鲜空气之后进入汽缸1，所以新鲜空气在废气与混合油气之间形成空气隔离层，推动废气排出并对废气进行稀释同时也阻止了混合油气的逃逸；当排气口12和增压扫气口15完全关闭后，遗留在混合油气临界的微量新鲜空气与混合油气混合后参与下一冲程燃烧。由于混合油气经扫气道13进入汽缸1时，受扫气角的影响冲向排气口12和燃烧室11的顶部，故活塞3顶部的增压新鲜空气会有薄层遗留在活塞3顶部，形成与混合油气分层的压缩气体。

本实用新型实施例中的增压扫气口15为横向螺旋形的扫气口，使从增压扫气口15喷出的新鲜空气呈横向螺旋状，横向螺旋状的新鲜空气在混合油气与活塞顶部32之间形成空气隔离层，与临界的混合油气逐渐混合；在废气与活塞顶部32之间形成空气隔离层，由于新鲜空气是螺旋状的，从增压扫气口15喷出来冲量大，能够使废气迅速排出，进一步阻止了混合油气的逃逸。

为了使气体在导气槽31里流动的更顺畅，没有阻碍，本实用新型实施例中将导气槽31设置为抛物线型槽，且当增压扫气口15开启时，导气槽31的上部与增压出气通道14连通，下部与增压进气通道连通。工作时，增压扫气口15开启，增压泵4的增压进气管41从空气过滤器处吸收新鲜空气并从增压出气管42进入与增压出气管42相连的增压进气通道17，再进入下部与增压进气通道17连通的导气槽31，经过导气槽31进入增压出气通道14，最后从增压扫气口15排出。

本实用新型提供的增压泵4的转速为曲轴转速的12-24倍，为了使增压泵4提供的新鲜空气在曲轴箱8提供的混合油气之前，要求增压泵4的功率大于曲轴的功率，优选地，增压泵4的转速为曲轴转速的12-24倍。

优选地，本实用新型提供的一个实施例中，增压泵4的转速为曲轴转速的16倍。

为了进一步优化上述技术方案，本实用新型在进气口16处连接进气歧管6，用于将新鲜空气和混合油气分配到各缸进气道。

为了自动对发动机提供油气，本实用新型实施例中还设置了化油器5，并将化油器5的一端与进气歧管6相连，另一端与空气过滤器7相连，空气经过空气过滤器7过滤后通过化油器5的喉管时带走化油器5喷出的燃油，并在进气歧管6内混合成为混合油气，经过进气口16进入曲轴箱8内。

由于发动机在运行过程排放尾气，会产生噪音，为了降低排气过程的噪音，本实用新型实施例中在汽缸1上安装消音器9，并将消音器9与排气口12连通，工作时，排气口12打开，汽缸1内的废气瞬间冲向排气口12，经消音器9后排出，降低了噪音的影响。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种发动机，包括具有排气口(12)、扫气道(13)和进气口(16)的汽缸(1)、与所述汽缸(1)的活塞(3)相连的曲轴、用来安装所述曲轴的曲轴箱(8)和安装在所述汽缸(1)的燃烧室(11)内的火花塞(2)，以及安装在所述汽缸(1)外壁的与所述进气口相对的空气过滤器(7)，其特征在于，还包括与曲轴相连的增压泵(4)；

所述汽缸(1)上开设有增压出气通道(14)、增压进气通道(17)和增压扫气口(15)，所述增压出气通道(14)与所述增压扫气口(15)相连，所述增压扫气口(15)与所述排气口(12)相对；

所述增压泵(4)的增压进气管(41)连接所述空气过滤器(7)，所述增压泵(4)的增压出气管(42)与所述增压进气通道(17)相连；

所述活塞(3)的环槽下部开设有导气槽(31)，当所述增压扫气口(15)开启时，所述导气槽(31)的上部与所述增压出气通道(14)连通，下部与所述增压进气通道(17)连通。

2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述增压扫气口(15)为横向螺旋形的扫气口。

3.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述导气槽(31)为抛物线型槽。

4.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述增压泵(4)的转速为曲轴转速的12-24倍。

5.根据权利要求4所述的发动机，其特征在于，所述增压泵(4)的转速为曲轴转速的16倍。

6.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述进气口(16)处连接进气歧管(6)。

7.根据权利要求6所述的发动机，其特征在于，还包括化油器(5)，所述化油器(5)的一端与所述进气歧管(6)相连，另一端与所述空气过滤器(7)相连。

8.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述汽缸(1)上安装消音器(9)，所述消音器(9)与所述排气口(12)相连。

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