CN212225386U - 一种高性能、低油耗二冲程发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高性能、低油耗二冲程发动机，属于发动机技术领域。本实用新型的高性能、低油耗二冲程发动机，通过对二冲程发动机的进气孔和排气孔进行优化，使得二冲程发动机在一个工作循环内能够进行两次进气和两次排气，并对活塞结构进行优化设计，将活塞的顶面设计为ω型燃烧腔体结构，利用ω型燃烧腔体内部的分隔筋防止油气旋转分离，同时还在进气孔处设计了具有蜂窝槽和滤网加长进气管，保证了油气充分混合。通过上述结构改进，在体积不变的情况下提高了发动机的排量，发动机爆发性和热效率性能更好，且无需复杂的分层扫气结构，燃油经济性好，并改善了尾气排放，节能环保；在同等发动机排量的情况下，能够减小发动机的体积和重量。

Description

一种高性能、低油耗二冲程发动机

技术领域

本实用新型涉及一种二冲程发动机，更具体地说，涉及一种高性能、低油耗二冲程发动机。

背景技术

二冲程发动机是在两个行程内完成一个工作循环的发动机，即二冲程发动机曲轴转一圈，发动机对外作功一次。常见的二冲程发动机的气缸体上有进气孔、排气孔和换气孔，这三个孔分别在一定时刻由活塞关闭，其工作循环包含以下两个行程：

第一冲程：活塞自下止点向上移动，三个气孔同时被关闭后，进入气缸的混合气被压缩；在进气孔露出时，可燃混合气流入曲轴箱；

第二冲程：活塞压缩到上止点附近时，火花塞点燃可燃混合气，燃气膨胀推动活塞下移作功；这时进气孔关闭，密闭在曲轴箱内的可燃混合气被压缩；当活塞接近下止点时排气孔开启，废气冲出；随后换气孔开启，受预压的可燃混合气冲入气缸，驱除废气，进行换气过程。

基于二冲程发动机的上述结构原理，其具有结构简单、体积轻巧、生产和维护成本低等优点，常见于一些动力性能要求高，需要轻巧便于携带的场合，如园林设备等手持工具、农业机械、以及无人飞机、摩托艇中。二冲程发动机常被病垢的缺点在于，其燃油利用率不高和尾气污染严重，因此目前二冲程发动机的主要研究方向在于缸内直喷的燃油喷射方式的开发，旨在降低油耗，改善尾气排放。

为了实现降低油耗、改善尾气排放的目的，早期的二冲程发动机主要通过分层扫气技术来实现，如中国专利号ZL200980161220.X公开的一种“两冲程发动机”和中国专利号ZL201010593955.4公开的一种“两冲程发动机、制造它用的砂芯和两冲程发动机运行方法”，目前市面上的大部分园林设备用二冲程发动机依然沿用上述技术，并且至今依然没有在技术上得到实质性改进和优化。上述专利申请案中的二冲程发动机主要缺陷在于需要设计复杂结构的扫气结构，不利于二冲程发动机的轻量化设计，且扫气设计也不能完全解决燃油燃烧充分性和尾气中含有未充分燃烧的油气问题，同等排量下，发动机功率较低，且油耗较高。

发明内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的一个目的在于解决现有二冲程发动机在一个工作循环内存在进气滞后而导致混合燃料吸入量少、同等体积发动机排量小的不足，提供一种高性能、低油耗二冲程发动机，采用本实用新型的技术方案，通过在原有二冲程发动机的进气孔处增设连通进气孔和曲轴箱或燃烧室底部的辅助进气通道，并在辅助进气通道上设置允许由进气孔向曲轴箱或燃烧室底部单向导通的单向阀，在活塞自下止点向上移动打开进气孔之前通过辅助进气通道和单向阀进气，增加了发动机的燃料进气量，在体积不变的情况下提高了发动机的排量，提高了二冲程发动机的运行性能；同时，通过在燃烧室内设有位置略高于排气孔的辅助排气孔，在活塞自上止点向下移动打开排气孔之前通过辅助排气孔先行排气，实现发动机换气之前先排出部分废气，进一步改善了尾气排放，减少了废气污染；

本实用新型的另一个目的在于解决现有二冲程发动机存在燃料燃烧不充分的问题，通过在进气孔上设置加长进气管，延长油气混合时间，并在加长进气管的内壁上设置蜂窝槽，利用蜂窝槽对油气的摩擦原理使燃油分子变小，使油气充分混合接触，同时通过在进气孔处设置滤网，利用滤网的二次气体摩擦作用使得油气分子进一步变小，使得混合油气燃烧更加充分完全，实现了二冲程发动机的高性能、低油耗；

本实用新型的又一个目的在于改善二冲程发动机的燃烧环境，通过将活塞的顶面设计为ω型燃烧腔体结构，配合二次进气增加进气量来形成换气高压作用，将油气集中压入ω型燃烧腔体内，利用火花塞将ω型燃烧腔体内的油气点燃形成完全爆燃，活塞做功功率更大，发动机爆发性和热效率性能更好；油气在ω型燃烧腔体内集中燃烧，燃烧更加稳定充分，无需复杂的分层扫气结构，提高了燃油经济性，改善了尾气排放；并且，凹腔的内侧壁上沿周向分布有若干分隔筋，利用分隔筋能够有效防止油气在ω型燃烧腔体内旋转而发生燃油与空气分离，且分隔筋将混合油气分隔形成独立的小油气区域，燃烧过程中能够防止油气形成翻转的不良气流，提高了燃烧稳定性和充分性，更加节能环保。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种高性能、低油耗二冲程发动机，包括缸体、火花塞、曲轴箱、活塞、连杆和曲轴，所述的缸体固定于曲轴箱上，所述的缸体内设有燃烧室，所述的燃烧室内设有活塞，所述的曲轴安装于曲轴箱内，曲轴的连杆轴颈通过连杆与活塞相连接，所述的火花塞设于燃烧室的顶部，所述的燃烧室内具有通过活塞往复移动控制开闭的进气孔、排气孔和换气孔，所述的换气孔通过换气通道与曲轴箱相连通，所述的缸体上还设有辅助进气通道，所述的辅助进气通道的一端与进气孔相连通，辅助进气通道的另一端连接至曲轴箱或通过位于进气孔下方的辅助进气孔连接至燃烧室的底部，所述的辅助进气通道上设有允许由进气孔向曲轴箱或燃烧室底部单向导通的单向阀，在活塞自下止点向上移动打开进气孔之前通过辅助进气通道和单向阀进气。

作为本实用新型的进一步改进，所述的单向阀为设于辅助进气通道底部的阀片。

作为本实用新型的进一步改进，所述的曲轴箱上位于阀片的下方设有进气导向凹槽。

作为本实用新型的进一步改进，所述的燃烧室内设有位置略高于排气孔的辅助排气孔，且辅助排气孔位于排气孔的附近，所述的辅助排气孔通过辅助排气通道与排气孔相连通，在活塞自上止点向下移动打开排气孔之前通过辅助排气孔先行排气。

作为本实用新型的进一步改进，所述的进气孔上设有加长进气管，所述的加长进气管的内壁上设有蜂窝槽；所述的加长进气管与进气孔之间还设有滤网。

作为本实用新型的进一步改进，所述的活塞的顶面具有向内凹陷的凹腔，所述的凹腔的底部中心设有弧形凸起，在活塞的顶面形成ω型燃烧腔体结构。

作为本实用新型的进一步改进，所述的凹腔的内侧壁上沿周向分布有若干分隔筋。

作为本实用新型的进一步改进，所述的凹腔在活塞上偏心设置，且凹腔偏向于进气孔的一侧。

作为本实用新型的进一步改进，所述的活塞的顶面与换气孔相对应的位置处设有导向槽，所述的导向槽偏向于活塞的凹腔偏心一侧。

作为本实用新型的进一步改进，所述的换气孔在燃烧室内对称设有两组，两组换气孔的出气朝向均偏下且略偏向于进气孔，在活塞移动至下止点时，两组所述的换气孔位于活塞的顶面上方。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本实用新型的一种高性能、低油耗二冲程发动机，其在原有二冲程发动机的进气孔处增设连通进气孔和曲轴箱或燃烧室底部的辅助进气通道，并在辅助进气通道上设置允许由进气孔向曲轴箱或燃烧室底部单向导通的单向阀，在活塞自下止点向上移动打开进气孔之前通过辅助进气通道和单向阀进气，增加了发动机的燃料进气量，在体积不变的情况下提高了发动机的排量，提高了二冲程发动机的运行性能；反过来，在同等发动机排量的情况下，能够减小发动机的体积和重量，尤其对于手持式割草机等园林设备来说，减轻了设备重量，降低了工人的劳动强度，提高了产品竞争力；

(2)本实用新型的一种高性能、低油耗二冲程发动机，其单向阀为设于辅助进气通道底部的阀片，利用阀片实现辅助进气通道的单向导通，结构设计简单紧凑，阀片工作稳定可靠性好；并且，在曲轴箱上位于阀片的下方设有进气导向凹槽，辅助进气稳定，且加工制作方便；

(3)本实用新型的一种高性能、低油耗二冲程发动机，其燃烧室内设有位置略高于排气孔的辅助排气孔，在活塞自上止点向下移动打开排气孔之前通过辅助排气孔先行排气，实现发动机换气之前先排出部分废气，进一步改善了尾气排放，减少了废气污染；

(4)本实用新型的一种高性能、低油耗二冲程发动机，其进气孔上设有加长进气管，通过加长进气管延长油气混合时间，并在加长进气管的内壁上设置蜂窝槽，利用蜂窝槽对油气的摩擦原理使燃油分子变小，使油气充分混合接触；同时，在加长进气管与进气孔之间还设有滤网，利用滤网的二次气体摩擦作用使得油气分子进一步变小，使得混合油气燃烧更加充分完全，实现了二冲程发动机的高性能、低油耗；

(5)本实用新型的一种高性能、低油耗二冲程发动机，其活塞的顶面具有向内凹陷的凹腔，凹腔的底部中心设有弧形凸起，在活塞的顶面形成ω型燃烧腔体结构，通过将活塞的顶面设计为ω型燃烧腔体结构，配合二次进气增加进气量来形成换气高压作用，将油气集中压入ω型燃烧腔体内，利用火花塞将ω型燃烧腔体内的油气点燃形成完全爆燃，活塞做功功率更大，发动机爆发性和热效率性能更好；油气在ω型燃烧腔体内集中燃烧，燃烧更加稳定充分，无需复杂的分层扫气结构，提高了燃油经济性，改善了尾气排放；

(6)本实用新型的一种高性能、低油耗二冲程发动机，其凹腔的内侧壁上沿周向分布有若干分隔筋，利用分隔筋能够有效防止油气在ω型燃烧腔体内旋转而发生燃油与空气分离，且分隔筋将混合油气分隔形成独立的小油气区域，燃烧过程中能够防止油气形成翻转的不良气流，提高了燃烧稳定性和充分性，更加节能环保；

(7)本实用新型的一种高性能、低油耗二冲程发动机，其凹腔在活塞上偏心设置，且凹腔偏向于进气孔的一侧，将凹腔偏向于进气孔一侧设置，即远离排气孔一侧，这样能够进一步防止排气过程中带走部分未燃烧的燃油，进一步提高了燃油经济性，同时废气排放更加清洁，废气污染小；活塞的顶面与换气孔相对应的位置处设有导向槽，利用导向槽设计能够在换气过程中稳定地将混合油气导入ω型燃烧腔体内，保证了二冲程发动机换气稳定；另外，换气孔在燃烧室内对称设有两组，两组换气孔的出气朝向均偏下且略偏向于进气孔，在活塞移动至下止点时，两组换气孔位于活塞的顶面上方，利用该换气孔设计能够有效将高压混合油气稳定压入ω型燃烧腔体内，无需设计复杂的扫气结构。

附图说明

图1为本实用新型的一种高性能、低油耗二冲程发动机的总装结构示意图；

图2为本实用新型的一种高性能、低油耗二冲程发动机的活塞处于上止点的剖视结构示意图；

图3为图2中K处的局部放大结构示意图；

图4为本实用新型的一种高性能、低油耗二冲程发动机的活塞处于下止点的剖视结构示意图；

图5为图4中M处的局部放大结构示意图；

图6为本实用新型的一种高性能、低油耗二冲程发动机的另一面剖视结构示意图；

图7为本实用新型的一种高性能、低油耗二冲程发动机中的缸体与活塞的装配示意图；

图8为本实用新型的一种高性能、低油耗二冲程发动机中的曲轴箱与活塞的装配示意图；

图9为本实用新型的一种高性能、低油耗二冲程发动机中的活塞的结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、缸体；1-1、燃烧室；1-2、进气孔；1-3、排气孔；1-4、辅助进气通道；1-5、辅助排气孔；1-6、换气孔；1-7、换气通道；1-8、辅助排气通道；2、火花塞；3、曲轴箱；3-1、换气导向凹槽；3-2、进气导向凹槽；4、活塞；4-1、凹腔；4-2、弧形凸起；4-3、分隔筋；4-4、活塞环；4-5、限位销；4-6、导向槽；5、连杆；6、曲轴；6-1、配重平衡块；7、阀片；8、加长进气管；8-1、蜂窝槽；9、滤网。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

[实施例]

结合图1至图6所示，本实施例的一种高性能、低油耗二冲程发动机，包括缸体1、火花塞2、曲轴箱3、活塞4、连杆5和曲轴6，缸体1固定于曲轴箱3上，缸体1内设有燃烧室1-1，燃烧室1-1内设有活塞4，曲轴6安装于曲轴箱3内，曲轴6的连杆轴颈通过连杆5与活塞4相连接，曲轴6上还设有相应的配重平衡块6-1，活塞4在燃烧室1-1内往复移动带动曲轴6旋转做功，火花塞2设于燃烧室1-1的顶部，燃烧室1-1内具有通过活塞4往复移动控制开闭的进气孔1-2、排气孔1-3和换气孔1-6，换气孔1-6通过换气通道1-7与曲轴箱3相连通，进气孔1-2、排气孔1-3和换气孔1-6的位置与现有二冲程发动机的设计类似，进气孔1-2位于燃烧室1-1偏下的位置，排气孔1-3和换气孔1-6均高于进气孔1-2，排气孔1-3和换气孔1-6的高度接近，在活塞4位于上止点位置时(如图2所示)，进气孔1-2连通活塞4下方空间及曲轴箱3，同时利用活塞4外侧壁关闭排气孔1-3和换气孔1-6，利用活塞4上行产生的负压从进气孔1-2吸气，在活塞4位于下止点位置时(如图4所示)，进气孔1-2被活塞4外侧壁关闭，排气孔1-3和换气孔1-6打开，与燃烧室1-1相通，利用活塞4下行压缩由进气孔1-2吸入的混合气，并通过换气孔1-6将压缩的高压混合气送入燃烧室1-1内，同时将废气从排气孔1-3排出。与现有二冲程发动机不同的是，在本实施例中，缸体1上还设有辅助进气通道1-4，辅助进气通道1-4的一端与进气孔1-2相连通，辅助进气通道1-4的另一端连接至曲轴箱3或通过位于进气孔1-2下方的辅助进气孔连接至燃烧室1-1的底部，辅助进气通道1-4上设有允许由进气孔1-2向曲轴箱3或燃烧室1-1底部单向导通的单向阀，在活塞4自下止点向上移动打开进气孔1-2之前通过辅助进气通道1-4和单向阀进气。采用上述的辅助进气通道1-4和单向阀设计，增加了发动机的燃料进气量，在体积不变的情况下提高了发动机的排量，提高了二冲程发动机的运行性能；反过来，在同等发动机排量的情况下，能够减小发动机的体积和重量，尤其对于手持式割草机等园林设备来说，减轻了设备重量，降低了工人的劳动强度，提高了产品竞争力。

如图3所示，上述的辅助进气通道1-4可采用连通进气孔1-2的竖直孔道，使辅助进气通道1-4成型更加方便。如图7所示，上述的单向阀优选为设于辅助进气通道1-4底部的阀片7，该阀片7可由弹性金属片制成，其一端固定在辅助进气通道1-4的底部，这样在阀片7下部产生负压时，能够使阀片7打开而从进气孔1-2吸气，而在阀片7下部吸气后压缩产生高压时，阀片7在自身弹性和高压作用下维持关闭状态，结构设计简单紧凑，阀片工作稳定可靠性好。为了便于阀片7打开实现辅助进气，在曲轴箱3上位于阀片7的下方设有进气导向凹槽3-2(如图8所示)，辅助进气稳定，且加工制作方便。

参见图4至图7所示，在本实施例中，燃烧室1-1内还设有位置略高于排气孔1-3的辅助排气孔1-5，且辅助排气孔1-5位于排气孔1-3的附近，辅助排气孔1-5通过辅助排气通道1-8与排气孔1-3相连通，在活塞4自上止点向下移动打开排气孔1-3之前通过辅助排气孔1-5先行排气。即辅助排气孔1-5的位置略高于换气孔1-6，在活塞4自上止点向下移动过程中，可以先打开辅助排气孔1-5，将燃烧废气部分排出，当换气孔1-6和排气孔1-3打开时，由换气孔1-6进入的高压混合气将废气从排气孔1-3和辅助排气孔1-5内进一步排出，实现发动机换气之前先排出部分废气，进一步改善了尾气排放，减少了废气污染；配合辅助进气通道1-4增加进气量设计，增大了二冲程发动机的排量。上述的辅助排气孔1-5和辅助排气通道1-8可由连通燃烧室1-1和排气孔1-3的斜向上的斜直孔形成，优选在排气孔1-3的两侧对称设有两组辅助排气孔1-5和辅助排气通道1-8，且辅助排气孔1-5的开孔尺寸小于排气孔1-3的开孔尺寸，如辅助排气孔1-5的孔径为4mm左右即可。

如图2至图4所示，在本实施例中，进气孔1-2上还设有加长进气管8，加长进气管8与进气孔1-2密封连接，通过加长进气管8能够延长油气混合时间。在加长进气管8的内壁上还设有蜂窝槽8-1，蜂窝槽8-1均布在加长进气管8的内壁上，利用蜂窝槽对油气的摩擦原理使燃油分子变小，使油分子与空气充分混合接触，提高燃油的燃烧充分性。另外，在加长进气管8与进气孔1-2之间还设有滤网9，该滤网9优选采用蜂窝状滤孔，利用滤网9的二次气体摩擦作用使得油气分子进一步变小，使得混合油气燃烧更加充分完全，实现了二冲程发动机的高性能、低油耗。

如图2、图4、图6、图8和图9所示，在本实施例中，上述的活塞4优选采用优化后的新结构，其顶面具有向内凹陷的凹腔4-1，凹腔4-1的底部中心设有弧形凸起4-2，该弧形凸起4-2优选采用球面弧度，在活塞4的顶面形成ω型燃烧腔体结构。参见图2所示，在活塞4移动至上止点位置时，混合油气均被压缩在ω型燃烧腔体内，此时火花塞2的点火点位于弧形凸起4-2的顶面位置，在此处进行点火，能够使ω型燃烧腔体内的高压油气瞬间爆燃，不仅燃烧充分，而且燃烧爆发力更强。ω型燃烧腔体结构配合二次进气增加进气量来形成换气高压作用，能够将油气集中压入ω型燃烧腔体内，利用火花塞将ω型燃烧腔体内的油气点燃形成完全爆燃，活塞做功功率更大，发动机爆发性和热效率性能更好；并且，油气在ω型燃烧腔体内集中燃烧，燃烧更加稳定充分，无需复杂的分层扫气结构，提高了燃油经济性，改善了尾气排放。为了提高活塞4的耐热性能，在活塞4的顶面及凹腔4-1内表面优选设置耐热层，以提高活塞4的耐热性。进一步地，在凹腔4-1的内侧壁上沿周向分布有若干分隔筋4-3，该分隔筋4-3优选在凹腔4-1内均匀设置，如图9中均匀设置5个分隔筋4-3，将凹腔4-1分隔为5个小区域，利用分隔筋4-3能够有效防止油气在ω型燃烧腔体内旋转而发生燃油与空气分离，且分隔筋4-3将混合油气分隔形成独立的小油气区域，燃烧过程中能够防止油气形成翻转的不良气流，提高了燃烧稳定性和充分性，更加节能环保。上述分隔筋4-3采用圆滑过渡的圆角片状结构，易于加工成型，且抗冲击性能强。另外，如图9所示，优选地，上述的凹腔4-1在活塞4上偏心设置，且凹腔4-1偏向于进气孔1-2的一侧，即凹腔4-1偏向于远离排气孔1-3的一侧，这样能够进一步防止排气过程中带走部分未燃烧的燃油，进一步提高了燃油经济性，同时废气排放更加清洁，废气污染小。如图8和图9所示，本实施例的活塞4的顶面与换气孔1-6相对应的位置处还设有导向槽4-6，导向槽4-6偏向于活塞4的凹腔4-1偏心一侧，利用导向槽4-6能够在换气过程中稳定地将混合油气导入ω型燃烧腔体内，保证了二冲程发动机换气稳定。导向槽4-6优选为设于活塞4顶面边缘处的斜面缺口槽，加工制作方便。活塞4的其他结构与现有的二冲程发动机活塞类似，在活塞4的外侧壁上设有至少一圈活塞环4-4，活塞环4-4与燃烧室1-1内壁密封配合，活塞4上还设有用定位活塞环4-4的限位销4-5，活塞4内部还设有与连杆5连接的销轴座等，在此不再一一说明。

此外，参见图6至图8所示，在本实施例中，换气孔1-6在燃烧室1-1内对称设有两组，每组优选设置不少于两个换气孔1-6，即在燃烧室1-1内设置至少四个换气孔1-6，两组换气孔1-6的出气朝向均偏下且略偏向于进气孔1-2，在活塞4移动至下止点时，两组换气孔1-6位于活塞4的顶面上方，利用该换气孔1-6设计，能够有效将高压混合油气稳定压入ω型燃烧腔体内，无需设计复杂的扫气结构。为了稳定换气，在曲轴箱3上位于换气通道1-7的下方还设有连通换气通道1-7与曲轴箱3的换气导向凹槽3-1。

为了进一步理解本实用新型的技术内容，现结合图2和图4进一步阐述本实用新型的一种高性能、低油耗二冲程发动机的工作原理。

本实用新型的一种高性能、低油耗二冲程发动机，工作过程如下：

第一冲程：活塞4由图4所示的下止点向上移动至图2所示的上止点，在图4所示的下止点位置，燃烧室1-1内换气进入可燃混合气，并在活塞4上行过程中由活塞4关闭进气孔1-2、排气孔1-3和换气孔1-6，此时活塞4压缩燃烧室1-1内的混合气；同时，在活塞4上行过程中，曲轴箱3内形成负压，负压作用先使阀片7打开而从进气孔1-2吸入可燃混合气，形成第一次进气，当活塞4上行越过进气孔1-2时，进一步由进气孔1-2吸入可燃混合气到曲轴箱3，形成第二次进气；进气过程中，可燃混合气首先经过加长进气管8，延长了油气混合的时间，并且可燃混合气在加长进气管8的蜂窝槽8-1作用下被摩擦形成更小的油分子，然后可燃混合气在经过滤网9，经过滤网9的二次摩擦使得油气分子变得更小，最后进入进气孔1-2内，保证了油气混合充分。

第二冲程：当活塞4压缩到图2所示的上止点位置，燃烧室1-1内的可燃混合气被压缩进入活塞4的顶部凹腔4-1内，可燃混合气在凹腔4-1内被分隔筋4-3隔离为多个小区域，同时利用分隔筋4-3防止了油气在凹腔4-1内旋转或翻转，有效避免了油气在凹腔4-1内产生油气分离；然后火花塞2在弧形凸起4-2的中心位置点燃可燃混合气，可燃混合气在凹腔4-1和燃烧室1-1内爆燃膨胀，推动活塞4向下移动做功，通过连杆5带动曲轴6旋转；在活塞4下行过程中，活塞4关闭进气孔1-2，使密闭在曲轴箱3内的可燃混合气被压缩，当活塞4下行接近下止点位置时，辅助排气孔1-5先行打开将燃烧室1-1内的部分废气冲出，进行一次排气，活塞4继续下行打开排气孔1-3进行二次排气；同时换气孔1-6被打开，曲轴箱3内被压缩的高压可燃混合气经过换气通道1-7和换气孔1-6冲入燃烧室1-1，并在高压作用下使油气混合物被集中压在活塞4顶部的凹腔4-1内，冲入燃烧室1-1的油气混合物进一步驱除燃烧室1-1内的废气从排气孔1-3排出，完成换气动作。

本实用新型的一种高性能、低油耗二冲程发动机，在原有二冲程发动机的进气孔处增设连通进气孔和曲轴箱或燃烧室底部的辅助进气通道，并在辅助进气通道上设置允许由进气孔向曲轴箱或燃烧室底部单向导通的单向阀，在活塞自下止点向上移动打开进气孔之前通过辅助进气通道和单向阀进气，增加了发动机的燃料进气量，在体积不变的情况下提高了发动机的排量，提高了二冲程发动机的运行性能；反过来，在同等发动机排量的情况下，能够减小发动机的体积和重量，尤其对于手持式割草机等园林设备来说，减轻了设备重量，降低了工人的劳动强度，提高了产品竞争力。同时，通过在燃烧室内设有位置略高于排气孔的辅助排气孔，在活塞自上止点向下移动打开排气孔之前通过辅助排气孔先行排气，实现发动机换气之前先排出部分废气，进一步改善了尾气排放，减少了废气污染。通过在进气孔上设置加长进气管，延长油气混合时间，并在加长进气管的内壁上设置蜂窝槽，利用蜂窝槽对油气的摩擦原理使燃油分子变小，使油气充分混合接触，同时通过在进气孔处设置滤网，利用滤网的二次气体摩擦作用使得油气分子进一步变小，使得混合油气燃烧更加充分完全，实现了二冲程发动机的高性能、低油耗。通过将活塞的顶面设计为ω型燃烧腔体结构，配合二次进气增加进气量来形成换气高压作用，将油气集中压入ω型燃烧腔体内，利用火花塞将ω型燃烧腔体内的油气点燃形成完全爆燃，活塞做功功率更大，发动机爆发性和热效率性能更好；油气在ω型燃烧腔体内集中燃烧，燃烧更加稳定充分，无需复杂的分层扫气结构，提高了燃油经济性，改善了尾气排放；并且，凹腔的内侧壁上沿周向分布有若干分隔筋，利用分隔筋能够有效防止油气在ω型燃烧腔体内旋转而发生燃油与空气分离，且分隔筋将混合油气分隔形成独立的小油气区域，燃烧过程中能够防止油气形成翻转的不良气流，提高了燃烧稳定性和充分性，更加节能环保。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。

以上示意性地对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种高性能、低油耗二冲程发动机，包括缸体(1)、火花塞(2)、曲轴箱(3)、活塞(4)、连杆(5)和曲轴(6)，所述的缸体(1)固定于曲轴箱(3)上，所述的缸体(1)内设有燃烧室(1-1)，所述的燃烧室(1-1)内设有活塞(4)，所述的曲轴(6)安装于曲轴箱(3)内，曲轴(6)的连杆轴颈通过连杆(5)与活塞(4)相连接，所述的火花塞(2)设于燃烧室(1-1)的顶部，所述的燃烧室(1-1)内具有通过活塞(4)往复移动控制开闭的进气孔(1-2)、排气孔(1-3)和换气孔(1-6)，所述的换气孔(1-6)通过换气通道(1-7)与曲轴箱(3)相连通，其特征在于：所述的缸体(1)上还设有辅助进气通道(1-4)，所述的辅助进气通道(1-4)的一端与进气孔(1-2)相连通，辅助进气通道(1-4)的另一端连接至曲轴箱(3)或通过位于进气孔(1-2)下方的辅助进气孔连接至燃烧室(1-1)的底部，所述的辅助进气通道(1-4)上设有允许由进气孔(1-2)向曲轴箱(3)或燃烧室(1-1)底部单向导通的单向阀，在活塞(4)自下止点向上移动打开进气孔(1-2)之前通过辅助进气通道(1-4)和单向阀进气。

2.根据权利要求1所述的一种高性能、低油耗二冲程发动机，其特征在于：所述的单向阀为设于辅助进气通道(1-4)底部的阀片(7)。

3.根据权利要求2所述的一种高性能、低油耗二冲程发动机，其特征在于：所述的曲轴箱(3)上位于阀片(7)的下方设有进气导向凹槽(3-2)。

4.根据权利要求1所述的一种高性能、低油耗二冲程发动机，其特征在于：所述的燃烧室(1-1)内设有位置略高于排气孔(1-3)的辅助排气孔(1-5)，且辅助排气孔(1-5)位于排气孔(1-3)的附近，所述的辅助排气孔(1-5)通过辅助排气通道(1-8)与排气孔(1-3)相连通，在活塞(4)自上止点向下移动打开排气孔(1-3)之前通过辅助排气孔(1-5)先行排气。

5.根据权利要求1所述的一种高性能、低油耗二冲程发动机，其特征在于：所述的进气孔(1-2)上设有加长进气管(8)，所述的加长进气管(8)的内壁上设有蜂窝槽(8-1)；所述的加长进气管(8)与进气孔(1-2)之间还设有滤网(9)。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种高性能、低油耗二冲程发动机，其特征在于：所述的活塞(4)的顶面具有向内凹陷的凹腔(4-1)，所述的凹腔(4-1)的底部中心设有弧形凸起(4-2)，在活塞(4)的顶面形成ω型燃烧腔体结构。

7.根据权利要求6所述的一种高性能、低油耗二冲程发动机，其特征在于：所述的凹腔(4-1)的内侧壁上沿周向分布有若干分隔筋(4-3)。

8.根据权利要求7所述的一种高性能、低油耗二冲程发动机，其特征在于：所述的凹腔(4-1)在活塞(4)上偏心设置，且凹腔(4-1)偏向于进气孔(1-2)的一侧。

9.根据权利要求8所述的一种高性能、低油耗二冲程发动机，其特征在于：所述的活塞(4)的顶面与换气孔(1-6)相对应的位置处设有导向槽(4-6)，所述的导向槽(4-6)偏向于活塞(4)的凹腔(4-1)偏心一侧。

10.根据权利要求9所述的一种高性能、低油耗二冲程发动机，其特征在于：所述的换气孔(1-6)在燃烧室(1-1)内对称设有两组，两组换气孔(1-6)的出气朝向均偏下且略偏向于进气孔(1-2)，在活塞(4)移动至下止点时，两组所述的换气孔(1-6)位于活塞(4)的顶面上方。

Images