CN205297737U - 复式预压缩环保节能型两冲程发动机 - Google Patents

复式预压缩环保节能型两冲程发动机 Download PDF

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Abstract

一种创新的环保节能型二冲程发动机,可为汽油柴油两种方式工作,利用二冲程发动机功率强劲的特点,改设为本缸自己产生预压缩后供给主压缩室做功用,设计利用复式附缸活塞对置工作,成被的增加了预压缩的供气能力。改变了气口处的物理结构,有利于新的可燃去体的进入,和废气的全部拍出,使用纯燃油工作,改善了原二冲程发动机恶劣的排放。废除了曲轴油封及多缸二冲程发动机的曲轴中间油封,将曲轴箱改为机油室。对缸体活塞、活塞环单独润滑,盖善了润滑条件,延长了发动机的使用寿命,增加了发动机的功率。

Description

复式预压缩环保节能型两冲程发动机
所属技术领域:
本实用新型涉及的是一种《复式预压缩环保节能型两冲程发动机》此发明设计同时可为二冲程汽油柴油及二冲程柴油发动机,为单向阀式工做,多缸的发动机整机可设计为V型样式及对置型样式或是直列型等样式,所属技术领域为动力机械设备。
背景技术:
本发明《复式预压缩环保节能型两冲程发动机》是在原以汽油为燃料《环保节能型汽油发动机》的基础上,为使发动机在工做时尽力延长使用寿命,发挥出最佳的使用效果和使用最经济的燃料,尽力减少废气物的排放及最经济的生产制造成本而设计。原两冲程发动机的结构。活塞,活塞环,活塞小轴,曲轴轴承及曲轴主销轴承都必须靠混加在汽油中极少的机油润滑,因在最恶劣的情况下工作而至零部件的使用寿命大大的降低,这也就是气车为啥不使用两冲程发动机的主要原因,用几天发动机就出了毛病,还得维修。另,活塞是在到下止点前排出废气,几乎同时进气口也打开,放入新鲜的可燃气体,现在看来原来的两冲程汽油发动机的进排气是在同一点位置上,其实的进气口还是低于排气口的,而新鲜的可燃气体又要靠曲轴箱的付压缩的压力喷入气缸体内,还要靠有压力的新的可燃气体把废气推出机外,而活塞上行还需先关毕进气口,而后在关毕排气口,因残留的废气是要靠有压力新鲜的可燃气推出机外,而进排气口又都设在压缩室的最下部,这样会因进排气短路而会有25%——40%间的新的还没有燃烧的可燃气体,就会随废气拍出机外,这样不但浪费了能源,而且还严重的污染了自然环境。虽然原发动机的设计人,尽力的将发动机的进气口设计在45°以上,为的是让新的可燃气体在进入燃烧室时尽力向上运行,以便排净废气,但还会有近35%的死角区无法处理,会影响发动机的功率。这就是原来的二冲程气油发动机,存在着25%——40%的数量能源的浪废的原因。还有原来的二冲程气油发动机,始终难以解决的恶劣的尾气排放,造成的对环境的严重的污染。终上述的情况所至,在加以目前《环保节能,低碳排放》的大形势,现有的二冲汽油程发动机,已是即将要退出现时间历史的舞台。
在有四冲程的发动机,四冲程汽油发动机从工做程序开使:活塞上行扫气——下行吸气——上行压缩——爆发做功。整整的720°间只有180度的是在运行做功,其它的540度都是在付做功,这起最码应称为是间歇式做功,此自然会减少发动机的功率。另外,四冲程发动机在实际工做时,还有凸轮轴、气门摇臂、气门弹簧、气门(有些下置凸轮轴的四冲程发动机,还需设置下气门摇臂,气门顶杆)等另部件,而这些的另部件在工作时,都自然的是会消耗掉一定的功率的,这些另部件的做功,实际都为是负做功。
但两程发动机其结构简单、重量轻、体积小、生产制造维修方便、成本低,付做工少,而且更主要的是、输出功率强劲,两冲程汽油发动机的输出功率,通常是同排量四冲程汽油发动机输出功率的1.6——1.8倍,以上便是它最大的长处。据此,只要全面彻底的解决好上述的二冲程发动机所存在的难题,二冲程汽油发动机通过深入研发和改进后,只要改掉它原来恶劣的尾气排放,充分的利用好二冲程发动机特有的琢越的性能,那么,二冲程发动机的发展,还是非常有前景的。从二冲程机对轻型车辆的实用性上来讲:由于二冲程发动机比四冲程发动机在重量、功率、安全、可靠性、等各方面更具优势,所以在轻型牵引用的实用性上来讲,采用二冲程发动机是理所当然非它莫属。在发动机减轻重量的同时,也就是说减轻了负担,可以有更大的载运能力或是有更好的机动性能。现时间这点优势在四轮车上等小型车辆上表现的还并不多。但是在轻型摩托运动的海、陆、空、与特种军用杭空救急等领域里,绝对是二冲程发动机首先冲锋陷阵。过去的二冲程发动机,因为恶劣的排放,使得二冲程发动机的应用在当今社会受到了很大的限制.但是随着例如缸内直喷等项技术的改革发展和完善,二冲程发动机的排放问题必将会得以全面的解决,而二冲程发动机也必将因为其轻巧,结构简单可靠,比功率大等优势得到广泛的应用,由于二冲程发动机每个冲程都有做功,所以它具有很高的功率比,也由于结构简单,又有高差的重量功率比,体积比率比和生产加工维修成本的比率比,而快速的站领属于她的位置,发挥出她功效和特长。
实用新型内容:
发明总论:为了解决原有旧式的两冲程汽油发动机以上的不足之处,《复式预压缩环保节能型两冲程发动机》是在《环保节能型两冲程发动机》基础上,对原有的发动机又做了更新和改进。在设计发动机的结构时,对发动机的工作环境做了改动,保留原发动机的常处,改去不足之处。改变了原二冲程发动机的工作性质和工作条件,增加了整机的使用寿命,加大了发动机功率的输出,解决了原来两冲程发动机恶劣的排放对环境严重污染的问题,附和“节能减排,低碳生活,保护环境”的国际大形势。在实际实施时。改动了原两冲程发动机历史利用曲轴箱预压缩的结构,在本缸产生预压缩气体后直接供给主缸压缩燃烧爆发作功。改去了原两冲程汽油发动机历史使用混合汽油的习惯,改设为使用纯气油燃烧做功,解决了原来的二冲程发动机恶劣的排放利于环保,本发动机为了更有利的增加新鲜气体的供给能力,又增设了水平设置的附缸及与主活塞对置运行的附缸复式活塞,增加了预压缩的能力,将原来二冲程曲轴箱预压缩的压缩比不足2∶1,增加至6∶1以上,增加了供气的量提高了预压缩比,也就增加了供气的能力,特别是柴油发动机,更加充足的预压缩气体的供应,确保了强劲的工率输出。改变了原有发动机气口的物理结构及换气的方式和活塞的外形,及气缸盖的外形,预压缩的气体进入缸体后直冲原来二冲程发动机的排气死角区,增加了发动机扫气的能力,有利于排净废气和控制新鲜气体的流失利于节能和增加功率。改动了原两冲程汽油发动机主件的工做方式改善了整机润滑条件,直接润滑和飞贱润滑无机油泵直接对的主要易损件进行润滑,增加了发动机的寿命。着意注重整机设计结构简单,重量轻体积小,机型实用范围广,生产制造的成本低,从而降低整车价位,和方便维修,如其是注重节省能源,保护自然环境,并一定要低碳排放。本设计适合V型W型及直列型的单缸及多缸发动机。
具体发明:本发动机气口处物理结构的发明设计:一部发动机的性能及工做原理主要是:进气,压缩,爆发做功,排气。如此便可以看出,二冲程发动机的性能在很大程度上取决于扫气过程的能力,扫气的过程也一直是二冲程发动机研究的重点之一,组织良好的扫气过程,获得尽可能大的新鲜充足的充气,对于气缸发挥最大的做功具有非常重大的意义,即是采用数值模拟的方法去研究,但先决的条件也必需提供有足够强力的预压缩气体,只有足够预压缩气体的进入和推进,才能够很好的补给新的气体和清除废气。气口处新的综合整体设置,使得进排气更加顺畅,新设计的纳入新鲜气体具体工作方式,及新设计的物理角度,可使气流直接达到所设计的部位,直冲进排气口上方的废气区底部后(54),平行向前推进(图9页),尽力减少了新鲜可燃气体的流失,改变了过去两冲程汽油发动机换气时,因存在着的短路现象,使得25%--40%间新鲜可燃气体直接排出机外而流失。解决了此关键部位的处理,杜绝了因新鲜可燃气体流失造成的能源浪费。
本发动机水平式附缸和活塞对置运行复式工作的发明设计,就是为了增加新鲜气体的纳入量,在图4中可以看出,在环保节能型二冲程发动机种的气缸体坐处,加设了与原来的气缸体相对置的附缸气缸体,并在此气缸体内设计有附缸活塞,在附缸活塞的下部设有活塞拉臂与活塞相连,在活塞拉臂下端设有活塞拉臂滑块。在曲轴的曲柄上的与曲轴主销相对的一侧,设计有凹型的付缸活塞运行滑道,活塞拉臂下端设计的活塞拉臂滑块置入此滑道中。这样在曲轴旋转时,就会同时产生两个偏心的圆周在运动,因为其设计的凹型的附缸活塞运行滑道,与曲轴的曲柄上的与曲轴主销是在相对的一侧,这样在曲轴转动时两个活塞就会产生相对置的运动,也就是说在主活塞下行时,附缸活塞就会上行,这样在主活塞至下止点时,附缸活塞就会全部进入主活塞的内部,把主活塞内部存留的可燃气体全部挤出并送进主压缩室。曲轴旋继续运行转至另半周时,主活塞开始上行,附缸活塞就会下行,发动机开始向预压缩室内吸入新鲜的空气。这里的附缸活塞在进入主活塞时,附缸活塞的外壁与主活塞的内壁,一定要留有一些间隙,特别是在靠近预压缩的可燃气体进气口一侧,间隙要略大些,这样会便于预压缩气体的流动。为保正发动机工做质量,在曲轴箱壁处可设计活塞拉臂滑道。
本发动机气缸体处的发明设计:见附图7:改动了气缸体的结构,将气缸体下部在与机体结和处封死。活塞下行对新吸入的可燃气压缩至下止点时,预压缩的可燃气体在气缸体下部的预压缩气体出气口,通过预压缩空气通道至预压缩可燃气体进去口,向气缸体内注入新的可燃气体,此处设计的压缩气体不在进入曲轴箱。在气缸体的中部设有润滑油孔,此处的润滑油孔与设置在气缸体部机体的环形润滑油道平行,使润滑油通过润滑油孔对气缸的内壁实滑,为防止活塞导杆工作时晃动走形,在气缸体下部加有活塞导杆导向滑道,为防止机油进入付压缩室此处设有油封。此设计因为预压缩气体不在进入曲轴箱,减去了曲轴箱的空间,将原来二冲程发动机曲轴箱空间里所存留的预压缩气体,全部供给到燃烧室内而增加了预压缩的供气能力。
本发动机曲轴箱处及润滑方式的发明设计:因为本发明改设了气缸体及活塞的结构,使得预压缩气体不在进入曲轴箱实施预压缩,曲轴箱处设计改为可以与齿轮箱相通的机油室(47),去掉了原曲轴箱部的预压缩供气通道。更主要的是拿去了此处用于阻止预压缩气体跑出曲轴箱外的阻气油封,特别是又拿去了多缸二冲程发动机曲轴间的阻气油封,这样就直接使用润滑油对发动机的主件实施润滑,数倍的增加了发动机主件的使用寿命。具体的润滑方式是,将曲轴箱改设为机油室加注机油,所以曲轴箱又为机油室,在曲轴箱内润滑油直接对曲轴等各个部位实施润滑,曲轴箱内设有机油泵机油管路,机油通过机油泵、机油管路到达缸体部。根据发动机的机型,对置式发动机可以直接做飞贱式润滑,其立式发动机利用机油泵机油管路实施润滑,此润滑主要是对气缸体及活塞等部件实施润滑。此处的润滑方式同时也设计为两种的润滑方式,一种设计是机油泵通过机油管路,利用机内的润滑油对缸体及活塞实施润滑,另一种润滑方式是在机内设置二冲程机油泵,把机油泵的进油管路引到机外,在机外设置专用的二冲程机油箱,利用二冲程机油泵专门对气缸体及活塞等零部件实施润滑,这样的设计就使得气缸体部位的零部件,永远都可以得到新鲜润滑油的润滑。因为在一部发动机中,气缸体及活塞、活塞环的工做量是最大的,二冲程的发动机在正常工作时,活塞每分中都得往返四到六千次,只有有效的保正缸体活塞、活塞环的使用寿命,才能够真正的提高发动机的使用寿命。因为改变了原来的二冲程发动机缸体活塞的润滑方式,也就改变了二冲程发动机传统使用混合油润滑的方式,燃油中不在加入润滑油,发动机便使用纯燃油工作,改变了原来的二冲程发动机恶劣的排放,使得新设计的二冲程发动的排放,同于四冲程发动机尾气的排放而达标,减轻了各种有害物的排放,做到了低碳排放而有益环保。
本发动机活塞处的发明设计:见附6页,改动了活塞原来的结构,将活塞上表层分开为两个结构,在活塞前约十三分之一处分开,将此处设计成向上的尖凸形,前部是设计与进气口配合的理气弧面,燃烧室是设在活塞的上顶部,此处同时设计为与排气口相合的排气理气弧面,以保证排气时的顺畅。在活塞的下部加设有活塞导杆,与活塞为固定配合,在通过小轴与曲轴链杆相连。
附图说明:下面结合本发明的付图及零部件编号,对本实用新型做进一步说明:
图1是本发动机的整机直观剖开工作原理主视图零部件及编号。此图的设计为V型的多缸的两冲程发动机的示意图。
图2是本发动机的整机直观剖开工作原理左视图的示意图。
图3是本发动机的整机直观剖开工作原理俯视图的缸体部位图的示意图。
图4是本发动机的主活塞在下止点,复式附缸活塞上止点,预压缩工做已全部完成的工作原理,及各零部件的位置示意图。
图5是本发动机的主活塞在上止点,复式附缸活塞下止点,预压缩室的纳气工做已全部完成的工作原理,及各零部件的位置示意图。
图6是本发动机的活塞工做原理三视图,图中A主视图、B左视图、C俯视图。
图7是本发动机利用机油泵对缸体部位润滑的工作原理,及各零部件润滑油道,润滑油孔等设施的位置示意图,图中A主视图、B左视图、C俯视图。
图8是本发动机的扫气过程及扫气原理效果图图中A活塞对可燃气实施压缩至上止点,火化塞点火引燃可燃气,推动活塞下行开始做功。图中B活塞继续下行做功并已部分打开排气空,对气缸内的废开始实施排气。图中C活塞继续下行至部分打开进气口,新鲜的可燃气进入气缸内。图中D活塞已至下止点,一个做功完成准备上行进入下一个做功。
图9是本发动机的扫气工做原理及扫气效果示意图。
图10是原来旧式二冲程气油发动机的扫气工作原理示意图。
图11是本发动机利用机油泵对缸体部位润滑的工作原理示意图,主用于润滑部位的显示。图中(62)的虚线处是用机内润滑油的机油泵进油管,(64)是机内机油滤清器,(63)是利用机外二冲程润滑油的机油泵进油管,因此处只能选择其中一种润滑办法,故用虚线与实线来表示。
图中:
1气缸盖2燃烧室
3活塞导杆6活塞润滑回油道
7预压缩气体出气口8预压缩的可燃气体进气口
9缸头部缸体10预压缩气体通道
12活塞进气理气弧面13气缸体
14排气口15活塞气环
16活塞17活塞油环
18活塞理气的尖凸形处19活塞小轴
20曲轴链杆21活塞底油环
22曲柄(曲轴)23复式附缸活塞
24复式附缸缸体25进气理气弧面
26备用齿27缸头部理气圆凸处
32曲轴主销28排气孔连接点
29附式活塞拉臂30活塞拉臂滑块
31凹型附缸活塞运行滑道32曲轴主销
33曲轴油封34主销轴承
35设计的电子喷射喷嘴置入处36气缸体坐
37主压缩室38置于曲轴箱上的活塞拉臂滑道
39主缸活塞与附缸活塞间的间隙43火花塞
46机体47机油室
50缸柱紧固罗母51缸柱紧固罗杆
52缸体部机体环形润滑道53缸体润滑孔
54原发动机的排气死角区55新鲜的可燃气
56燃烧后的废气57原发动机丢失的新鲜可燃气
58原发动机的排气阻挡区60对置式发动机飞贱润滑油道
61缸体润滑油通道62机内润滑用机油泵进油管
63机油滤清器64机外利用二冲程机油润滑的机油进油管
66飞贱润滑油通道68机油泵
69机油润滑管路70外空气进气口(单向阀室)
71左润滑油室72右润滑油室
73发动机动力输出轴74活塞排气理气弧面
75曲轴中间轴承76曲轴中间轴承架
77预压缩室78发电机及点火触发信号用输出轴
具体实施方式:
为了解决原有旧式的二冲程汽油发动机以上的不足之处,《复式预压缩环保节能型二冲发动机》,设计了二冲程发动机的水平附缸,和活塞对置运行的复式工作,在图4中原来环保节能型二冲程发动机种的气缸体坐(36),加设了与原来的气缸体相对置的附缸气缸体(24),并在此气缸体内设计有附缸活塞(33),在附缸活塞的下部设有活塞拉臂(29)与活塞相连,在活塞拉臂下端设有活塞拉臂滑块(30)。在曲轴的曲柄上的与曲轴主销(32)相对的一侧,设计有凹型的附缸活塞运行滑道(31),活塞拉臂下端设计的活塞拉臂滑块(30)置入此滑道中。这样在曲轴旋转时,就会同时产生两个偏心的圆周在运动,因为其设计的凹型的附缸活塞运行滑道(31),与曲轴的曲柄上的与曲轴主销(32)是在相对的一侧,这样在曲轴转动时两个活塞就会产生相对置的运动,也就是说在主活塞(16)下行时,附缸活塞(23)就会上行,这样在主活塞(16)至下止点时,附缸活塞(23)就会全部进入主活塞(16)的内部,把主活塞内部存留的可燃气体全部挤出并送进主压缩室(34),是因为附缸活塞在工做时,需进入到主活塞的里边故称之为复式预压缩。曲轴旋转继续运行转至另半周时,主活塞(16)开始上行,附缸活塞(23)就是下行的,发动机开始向预压缩室内吸入新鲜的空气。这里的附缸活塞(23)在进入主活塞时,附缸活塞(23)的外壁与主活塞的内壁,一定要留有一些间隙,特别是在靠近预压缩的可燃气体进气口(8)一侧,间隙要略大些,这样会便于预压缩气体的流动。为保正发动机工做质量,在曲轴箱壁处可设计活塞拉臂滑道(35)。这样的整体设计,就始得原来设计的环保节能型二冲程发动机,活塞内部存留的预压缩气体全部得以利用,也就加大了预压缩室空间的利用,此处在主活塞(16)上行时,因其两个活塞时对置运行,附缸活塞(23)下行,而且附缸活塞还可以设计下行至附缸缸体平口以下的位置,这样也就更加大了预压缩室的空间,使得预压缩的气体供应更加充足,此设计的气油发动机因其压缩比不的太大的,气油的混合燃料的压缩比太大,就会使发动机自燃。而柴油发动机因其增加了近一倍的预压缩气体的供给,这样无论是气油发动机或是柴油发动机,都可以调整主压缩室的压缩比,缩短活塞的冲程提高发动机的转数,增加发动机的扭力,特别是柴油发动机,缩短发动机的冲程后,减少了发动机的工做量,也增加了发地机的使用寿命。
新设计的发动机改设了气口的物理结构后,整个扫气过程的具体实施方式,见附图7页,下边对详细的扫气工作的过程及扫气方式的设计及整机的工作在做以详细的说明:在二冲程发动机中,气口的功能是非常关键的,在此气口的处理请见附图8页。图中A,活塞上行对气缸内的可燃气体实施压缩,至上止点时火花塞(43)点火,引燃气缸体(13)内已被压缩的可燃气,爆发后的可燃气开始做功,推动活塞下行。此时的活塞下行至下止点前时,是需首先要打开排气口见图中B(14)处,对气缸体内的废气实施扫气,此时已先排出大部分废气(56)。活塞继续下行见图中C,紧接着打开预压缩空气进气口(8),开始向气缸体内注入新鲜的可燃气(55),从图中C中可以清楚的看到,新鲜的可燃气(55)进入气缸体内后就直冲气缸体内废气的最底部处,而后干净彻底的将气缸体内的废气(56)推出。活塞继续下行见图D,进排气口全部打开,整个扫气工作完成。这里的设计活塞凹型燃烧室的排气理气弧面(74),前面略高一点,成顺畅的弧形正对排气孔(14),在这里又将排气孔高度降低并尽力拉长见附图4(14)处,以利于废气的快速排出。在这里的预压缩空气的进气口(8)的设计,应该说光靠原来设置于缸壁上的角度来理气是远远不够的,也因此原来的二冲程气油发动机才会造成大量的新的可燃气体的流失见附图9页中的(57)处,此处是利用了新设计活塞的功能后,当打开预压缩进气口(8)时,新鲜的预压缩可燃气体,就被活塞的进气理气弧面(12)控制整理,直接的冲向气缸顶部原来无法处理的排气死角区(54)的底部,并利用设置于杠盖前部的圆凸面在把气体向气缸盖和缸体的后下部排气口(14)处推进,在这里的气缸盖设计为斜直型,这样流动的气体也就没有了任何的阻力,进气口越开越大,因新的可燃气体按进入气缸的先后顺序,在结合此处整体修改设置,使得新的可燃气体形成一个平直的形状向前推进,在这里的设计,全部都为无阻力的顺畅工作,更有利于将废气全部推出机外,同时又保证了新鲜的可燃气不在从排气口处流失。
发动机的活塞下行至下止点,对预压缩室(77)实施预压缩完成,预压缩空气通过预压缩空气出气口(7),预压缩空气通道(10),预压缩空气进气口(8)进入气缸体(13),活塞(16)上行对新的可燃气实施压缩,活塞(16)上行至上止点时火花塞(43)跳火,引燃被压缩的可燃气,可燃气推动活塞下行,活塞(16)与活塞导杆(3)相连,活塞导杆(3)通过活塞小轴(19)与曲轴链杆(20)连接,曲轴链杆不进入气缸体的预压缩室(77),而是通过活塞导杆(3)接受活塞(16)所传送的纵向做功在通过曲轴(22)转换为旋转做功率输出机外。此处的曲轴箱因不需要再进行压缩,便加注机油,改为机油室(47),因曲柄(曲轴)是直接在润滑油中工作,使得各曲轴轴承,连杆轴承,小轴轴承都得到了极好的润滑。活塞(16),活塞环(15)的润滑是靠曲柄的甩力将机油甩出做飞贱润滑,飞贱的机油通过飞贱润滑通道到达左右润滑油室(71)(72),活塞油环(17、21)控至均横润滑油。因为图中为V型排列的各组缸体,其角度的设计也不一样,为保证机油的供应,故左右两部位的润滑油室的样式设计的也不相同。此对气缸体处的润滑方式的设计,为保证润滑效果更可靠,也可设计为利用机油泵(68),机油管路(69),将润滑油利用机油泵(68),在通过机油管路(69)直接送到气缸体部机体的环形润滑道(52),环形润滑道与缸体润滑孔(53)相通。此处如是直列各组缸体的发动机,就可设计相同的样式润滑油室。机油通过气缸体润滑孔(53)对气缸内壁,活塞,活塞环进行润滑,润滑油过多时可通过活塞润滑回油道(6)反回机油室。至于在活塞上行时润滑油可能会串入气缸内和进入排气口,此处的处理是缸体润滑孔(53)尽力离开进排气口,并严格控制润滑油的供给量,以保证润滑够用为准,但就极少量的润滑油进入缸体也不会造成多大的污染,但此处的设计活塞底油环(21)下行时不可打开预压缩气体出气口(7),以保证此处的润滑油不与预压缩的混和气体接触。备用齿(26)处可供柴油机零件用。
环保节能型从单缸小功率直至多缸特大功率用复式预压缩环保节能型二冲发动机,其设计可为汽油和柴油两种样式的发动机,改变了原来的二冲程发动机历史用曲轴箱预压缩的工作方式(曲轴箱空间滞留大量燃气而至发动机供气不足),设计为非曲轴箱预压缩和非付缸预压缩,由本缸自己产生预压缩气后体直供主压缩室压缩爆发燃烧做功,并废除了原来多缸二冲程发动机曲轴间的油封。将原来不足2∶1的预压缩比,提高至6∶1以上,提高了预压缩比,增加了供气的能力,特别是柴油发动机,更加充足的预压缩气体的供应,确保了强劲的工率输出。改设了发动机气口处综合整体的设置及物理结构,加强了扫气的能力,完全彻底的清除原来的二冲程发动机排气死角区的残留废气,新鲜的可燃气供给更加充足,并尽力提高发动机的转数,有效的提高了发动机的功率。并杜决了原来的二冲程发动机换气时25%---40%新鲜可燃气体的流失,节省了能源。本发动机使用纯燃油工作,改变了原来二冲程发动机恶劣的排放,排放达标利于环保。改变了发动机的润滑条件,将原来二冲程发动机预压缩用的曲轴箱改设为机油室,润滑油直接对整机另部件实施润滑,数倍的增加了发动机的使用寿命。对置式二冲程发动机,两组气缸在同一水平线上工作,这样A缸爆发作功后活塞下行,此时正好B缸的活塞上行对气缸内的可燃气体实施压缩。而反之,在B缸爆发做功时正好又推动了A缸活塞上行的压缩。这样两组气缸配合工作,也就很好的解决了两组气缸在压缩时所需的动力,而且是因为此发动机的对置式工作,对置的两个工作组合间相互消去了发动机爆发时所产生的震动,又省去了发动机用于消震的另部件。活塞所产生的做功是通过半轴转换输出。新设计的二冲程发动机的功率输出,是可以超过同排量四冲程发动机功率的2.0倍的,而且结构更简单、体积更小、重量更轻、功率输出和承载率更大,造价更低、生产制造维修更方便。
本发动机关于电子喷射的具体设计与实施,本发动机对于电子喷射主张实施于排量较大的发动机,这里主要还是因为电子喷射系统的造价还是比较高的,如果设置于小排量的发动机,它的造价可能要比发动机还要高,这样消费者是不会买账的,在说设置于小排量发动机时各方面的效果也不会太明显。对于较大排量发动机的电子喷射的实施,本发动机的设计是主张在预压缩的可燃气体进气口(8)的前部实施,并不主张设计在缸内直喷,因为缸内直喷的工作方式,会因雾化的效果不如缸外喷射,燃烧后使得PM值会增加数倍。
一种复式预压缩环保节能型两冲程发动机,其外型为V型直列型对置型的整机设计,可为汽油和柴油两种性质和用处的发动机,其特征是:设计了水平对置运行气缸体结构,加设了与气缸体相对置的附缸气缸体,在此气缸体内设计有附缸活塞,在附缸活塞的下部设有活塞拉臂与活塞相连,在活塞拉臂下端设有活塞拉臂滑块,在曲轴的曲柄与曲轴主销相对的一侧,设计有凹型的附缸活塞运行滑道,活塞拉臂下端设计的活塞拉臂滑块置入此滑道中,在主活塞前部设计成向上的尖凸形,主活塞前部设计的尖凸处进气理气弧面,与预压缩可燃气体进气口相连组成新的扫气结构,主活塞与活塞导杆相连,活塞导杆与曲轴连杆相连,曲轴连杆与曲柄相连。
所述复式预压缩环保节能型两冲程发动机,其特征为:在气缸体的中部设有润滑油孔,润滑油孔与设置在气缸体部机体的环形润滑油道平行,发动机的左右润滑油道,与左右环形润滑油道相通,环形润滑油道与缸体润滑油孔相通,利用机油泵及机油管路润滑的设计为,机油滤清器与机油泵进油管相通,机油泵进油管与机油泵相通,机油泵又与机油润滑油管相通,机油润滑油管与缸体环形润滑油道相通,缸体环形润滑油道与缸体润滑孔相通,利用二冲程机油泵及机外机油管路润滑的设计为,机外二冲程机油箱与二冲程机油泵的进油管路相通,机油泵的进油管路与二冲程机油泵相通,二冲程机油泵与机油润滑油管路相通,机油润滑油管与缸体环形润滑油道相通,缸体环形润滑油道与缸体润滑孔相通。
本发动机在设计和具体实施时尽力做到结构简单,我们都知到,任何一种设备,另部件越是繁多,它的工作阻力就会越大。另部件越是繁多,在工作时也就越容易发生故障,另部件越是繁多,它的生产制造及维修的成本也就越高,耗时也就越长,另部件越是繁多,它的体积就越大重量就会更重。因此本发动机的设计,尽力做到结构简单,经济实用耐用。
本发动机的具体组装方法
据《附图1页》中显示,本发动机的具体组装步骤为:首先将附缸活塞的活塞拉臂(29),通过活塞拉臂滑块(30)装入曲柄的凹型的附缸活塞运行滑道(31),发动机的曲轴(22)装入机体(46)内,组装好后检查曲轴能否转动,而后将装好活塞气环(15)和油环(17、21)的活塞(16)装入气缸体(13),内并将活塞推至气缸体的最底部,并将附缸活塞装入附缸内。让活塞导杆(3)从附缸活塞中心穿过后全部申出,在将曲轴链杆(20)拉出至最高的位置。此时将气缸体(13)顺缸柱紧固罗丝杆(51)装入至半截位置时,在将曲轴链杆(20)与活塞导杆(3)对准并装好活塞小轴(19)然后在将缸体推至与曲轴箱的结合处,上好气缸盖(1)最后用缸柱紧固罗母(50)旋紧固定。各组缸位都是如此组装,但每装好一组缸位后都必需检查曲轴的转动情况。最后加入四冲程专用机油。就是这样,非常简单。设计的发动机最高转数,两冲程汽油发动机的转数为每分钟一万转。因柴油机需要加大压缩比,活塞的离心力也会随之加大,加之又有机油泵工做的另部件。两冲程柴油机的最高转数设计为每分钟为六千转。
本实用新型设计的优点和常处是:
一、原来的二冲程汽油发动机在工做时因尾气恶劣的排烟而造成严重的环境污染,此发明的《环保节能型两冲程发动机》在工做时已做到了尾气必需不排烟。二、原有的两冲程汽油发动机,因为它的主要工作部位的工作零部件是在非常恶劣的情况下工作,所以发动机在工做一段时间后,就必需出现曲轴箱油封漏气的现象,这是让人最头痛的问题,因为曲轴箱的油封漏气后轻者会出现发动机的动力不足,工作不稳定,待速待不住,加速无力,高速毛车,发动机突然息火等故障,另还有齿轮箱的机油变稀并增多等等的情况。此时就必需更换机油和油封,如不及时更换油封,此情会在短时间内从复发生,而在漏气严重时会至使发动机无法正常工作。特别是多缸式的两冲程汽油发动机,因为每个缸体内的爆发燃烧作工的时间的不同,为保证曲轴箱预压缩的正常工作,就必需在缸与缸之间的曲轴箱间加设油封进行阻隔,此油封又必需设在曲轴的中间部位。终上所诉,如果原有的二冲程汽油发动机的曲轴箱及曲轴油封漏气,为一的处理办法就是拆开发动机大修,特别是多缸的两冲程汽油发动机在维修时,还必需拆开曲轴的曲柄更换曲轴中间的油封。这样便会至维修的耗时间长,费用高,而更重要的是间隔使用期短而维修的次数多。曲轴箱漏气还会至使大量的燃料浪废(包括汽油机油都在内),这也直接的造成了能源的浪废。为减少能源的浪废,在设计发动机的换气时,尽力使新鲜的气体在进入气缸内后,全方位同步平行的向前推进(见附图7页),这样便可尽力的减少新的可燃气体的流失浪废。另外,新设机的排气口(14)处与活塞凹弧处的燃烧室(74)合成顺畅状,解决了原来两冲程发动机排气时活塞要低于排气口而造成有排去阻挡区(58)。曲轴箱的空间过大,也会至使预压缩的压力不足,特别是在曲轴箱油封漏气时,都会至使发动机的动力严重不足,改设为本缸自己产生预压缩,有效的增加了预压缩的能力。新设机计的《环保节能型两冲程发动机》拿掉了原两冲程汽油发动机的专用机油泵,曲轴箱油封,多缸发动机的曲轴中间油封,减少了零部件。改为气缸体本缸产生预压缩气体后,压缩能力强,供气充足。并杜决了发动机工做时跑气漏气及活塞阀式发动机化油器反喷的现象,增加了发动机的功率,节省了能源。但为了更有力的增加发动机的功率,还要提高发动机的转数,为提高发动机的转数,设计为短冲程大缸经(但两冲程柴油发动机的设计不包括在内)的工作方式。改为使用纯汽油爆发燃烧作功,使原来的二冲程发动机恶劣的尾气排放得以改善,保证尾气排放达标。并做到付和国家GB14621——93四冲程机的排放标准。真正的达到了附合“节能减排,低碳生活,保护自然环境,”的当今世界大形势。
本发动机因减少了部份零部件,发动机重量更轻,生产制造成本低于原两冲程汽油发动机,更低于四冲程汽油发动机,其牵引力高于原来的两冲程发动机,更高于四冲程发动机,达到甚至可以超过原来四冲程发动机的2倍。适合各大、中、小型以汽油发动机或柴油发动机为动力的车辆做为牵引及其它的动力牵引用。
此设计的两冲程发动机,只要加大压缩比就为柴油发动机,因为柴油发动机的压缩比要比汽油发动机的压缩比高得多,但加大压缩比后就会加重曲轴油封的工作负担,这样便会严重的影响发动机的工作质量和使用寿命,此设计的发动机是不用曲轴油封和不用曲轴箱预压缩的,所以完全能够胜任两冲程柴油机的工作,加大压缩比后在增加油泵和喷油嘴(应拿去火花塞)等部件,就可设计为两冲程柴油发动机,而两冲程的柴油机因为是纯空气进入气缸体内,而后在喷入雾壮柴油,此因燃油是通过另一种渠道进入,还无燃料的损失。因此设计已改进了发动机预压缩的工做方式,改善了扫气的条件,加强了预压缩的压缩能力,这样便可有效的增加二冲程发动机功率的输出,而更主要是同时也改善了二冲程发动机恶劣的排放。
因此设计已改进了发动机预压缩的工做方式,加强了预压缩的压缩能力,改善了发动机气口处的物理结构,加强了扫气的能力,这样便可有效的增加两冲程发动机功率的输出,使得本发动机从原来是同排量四冲程发动机的1.6-1.8倍功率,完全可以超过同排量四冲程发动机2.0倍的功率,其实:还因为此发动机的工作程系没有原四冲程发动机的“活塞上行扫气——下行吸气——上行压缩——爆发做功,在进入下一个程序的上行扫气。此看整整的720°间,只有180°的是在实施做功,其它的540度都是在付做功,这起最码应称为是间歇式做功,此自然会减少发动机的功率。而且,气门顶杆,进排气门,气门弹簧,气门摇臂,凸轮轴,等一大堆另部件的动做,都得要消耗掉大量的功率”。也是因为减去了以上所诉的各种付做功功率的消耗,因此,本发动机实际的功率输出,实际工作时是会超过同排量四冲程发动机的2.0倍的。其重量是为同排量四冲程发动机的2/3——1/2间。新设计的《环保节能型两冲程发动机》其牵引力高于原来的二冲程发动机,更高于四冲程发动机,此发动机更适合用于各大、中、小型以汽油发动机或柴油发动机为动力的车辆做为牵引或其它需用动力的设备做为牵引用。

Claims (2)

1.一种复式预压缩环保节能型两冲程发动机,其外型为V型直列型对置型的整机设计,可为汽油和柴油两种性质和用处的发动机,其特征是:设计了水平对置运行气缸体结构,加设了与气缸体相对置的附缸气缸体,在此附缸的气缸体内设计有附缸活塞,在附缸活塞的下部设有活塞拉臂与活塞相连,在活塞拉臂下端设有活塞拉臂滑块,在曲轴的曲柄与曲轴主销相对的一侧,设计有凹型的附缸活塞运行滑道,活塞拉臂下端设计的活塞拉臂滑块置入此滑道中,在主活塞前部设计成向上的尖凸形,主活塞前部设计的尖凸处进气理气弧面,与预压缩可燃气体进气口相连组成新的扫气结构,主活塞与活塞导杆相连,活塞导杆与曲轴连杆相连,曲轴连杆与曲柄相连。
2.根据权利要求1所述复式预压缩环保节能型两冲程发动机,其特征为:在气缸体的中部设有润滑油孔,润滑油孔与设置在气缸体部机体的环形润滑油道平行,发动机的左右润滑油道,与左右环形润滑油道相通,环形润滑油道与缸体润滑油孔相通,利用机油泵及机油管路润滑的设计为,机油滤清器与机油泵进油管相通,机油泵进油管与机油泵相通,机油泵又与机油润滑油管相通,机油润滑油管与缸体环形润滑油道相通,缸体环形润滑油道与缸体润滑孔相通,利用二冲程机油泵及机外机油管路润滑的设计为,机外二冲程机油箱与二冲程机油泵的进油管路相通,机油泵的进油管路与二冲程机油泵相通,二冲程机油泵与机油润滑油管路相通,机油润滑油管与缸体环形润滑油道相通,缸体环形润滑油道与缸体润滑孔相通。
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