CN2130928Y - 新型二冲程发动机 - Google Patents

Abstract

一种新型二冲程发动机，它使用轴瓦式曲轴轴 承，并采用重复使用的润滑油润滑系统，缸盖、缸体采 用常规二冲程机型结构，无气门，仍依靠活塞控制气 口。活塞背部有一性能较好的扫气泵腔。换气系不 对称扫气定时，并用纯空气扫气。燃油在气口关闭， 压缩行程时喷入气缸。具有结构简单，零部件增加不 多，结构亦无大的改变。而性能较高，可靠性能较好， 有害排放较少等特点。

Description

本实用新型涉及一种改进的二冲程往复活塞发动机，属于内燃机工程领域，广泛用于机动车辆。

历来的二冲程往复活塞发动机，主要由缸盖、缸筒、活塞、连杆、曲轴及曲轴箱等组成，其换气方式是由一必须的压气机来完成。大致有以下三种类型：一种是利用单独的压气机来扫气，其结构复杂，工作范围窄，成本较高。另一种是十字头与扫气泵合为一体的，以圆筒形十字头起扫气泵的作用，结构比较复杂，体积较大，整机高度偏高。还有一种是利用活塞背面和曲轴箱组成的受到特殊限制地压气机来扫气，此型结构简单，成本低，但因结构关系，尚存在几个难以解决的技术问题：

1、充气效率差，因为曲轴箱扫气型压气机的余隙容积对排量容积之比肯定是很大的，由于这个限制，这种压气机除去在低压力比的情况以外，无法给出满意的效率。

2、燃油消耗率高，因为用可燃混合气扫气，一部分新鲜混合气短路由排气口白白排出气缸，必然造成燃油消耗率高，并且增加了有害排放。

3、润滑性能差，大部分润滑油呈雾状进入燃烧室，加速积炭和焦状物质的形成，并增加了排气的烟度，有害排放自然超标。

本实用新型的任务是提供一种结构简单，重量轻，体积小；燃油消耗率低；润滑性能好，润滑油消耗率低；废气排放符合标准的新型二冲程往复活塞发动机。

本实用新型由以下的技术方案来完成：

一种二冲程往复活塞发动机，缸盖上无气门，缸筒中部开有扫气孔和排气孔，由活塞——笛簧阀控制气口；扫气孔高于排气孔布置，换气为不对称扫气定时。缸筒下部开有进气孔和扫气孔，亦由活塞——笛簧阀控制。活塞裙部下端面内部装有隔板，把活塞内腔封闭起来，在缸筒下端与曲轴箱结合部装有隔板，将曲轴箱与缸筒分隔开，在活塞背部、缸筒和曲轴箱隔板之间形成一余隙很小的扫气泵腔。

采用重复使用润滑油的压力循环润滑系统；曲轴轴承和连杆轴承为轴瓦式；连杆上有两条输油道，一条输油道连接曲轴油孔，将润滑油输送到活塞内腔，冷却活塞头部，并通过活塞裙部的渗油孔，渗到活塞裙部外表面，润滑活塞、缸筒摩擦副。多余的润滑油由油环收集到活塞内腔，同冷却活塞头部的润滑油一道通过连杆的回油道，流回到曲轴箱内。

下面结合附图作进一步详细说明：

图1是本实用新型具体结构的示意图。

图2是图1隔板组件［11］的结构示意图。

图3是图1隔板组件［9］的结构示意图。

图4是图1连杆［12］的结构示意图。

参照图1，缸筒［4］中部有扫气孔［19］，排气孔［18］；下部有对称布置的进气道［10］，扫气道［16］；缸筒底部端面装有隔板组件［11］，隔板组件下系与四冲程发动机一样的轴瓦式曲轴［13］和湿式曲轴箱［14］。缸筒侧面有稳压箱［17］，稳压箱下部开口通过笛簧阀连接在缸筒下部的扫气道［16］上；上部大的开口通过笛簧阀连接在缸筒中部的扫气孔［19］上；另有一小的开口通过管件［21］连接在电磁燃油空气喷射器［1］上。缸筒下部的进气道［10］亦装有笛簧阀，其外端连接空气滤清器。

活塞［5］头部有两道气环［6］；裙部有渗油孔［7］和油环［8］。活塞裙部下端面内部有隔板组件［9］将活塞内腔封闭起来，活塞位于缸筒内，把缸筒分为上部的工作腔［20］及下部的扫气泵腔［15］。

缸盖［3］燃烧室上装有电磁控制定时的电磁燃油空气喷射器［1］和火花塞［2］。

参照图2，缸筒下端面隔板组件［11］，由固定在缸筒下端面与曲轴箱之间的隔板［111］，位于隔板［111］上面延曲轴径向方向往复与隔板［111］相对滑动的密封板［112］，与密封板［112］一体的密封件外套［113］，密封件外套［113］中间为密封件［114］，密封件［114］以销［115］为中心，与密封件外套［113］作往复圆弧滑动；密封件［114］中心通孔与连杆外形断面相吻合，并与连杆相对滑动。

由于隔板组件［11］的设置，即保证了扫气泵腔［15］与曲轴箱［14］之间的分隔密封，而对连杆［12］的正常运动又无干涉，系本新型二冲程发动机的关键部件。

参照图3，活塞裙部下端面内部隔板组件［9］，由用卡环［91］固定在活塞裙部的隔板［92］，位于隔板［92］上面的密封板［93］组成。密封板［93］中心通孔与连杆［12］外形断面相吻合，并与连杆［12］紧固为一体，延活塞销径向方向与隔板［92］相对滑动，达到即封闭活塞腔内的润滑油，而对连杆［12］的摆动又无干涉，系本新型二冲程发动机润滑系统的关键部件。

参照图4，连杆［12］上设有输油道［121］，回油道［122］；输油道下部开口［123］位于连杆轴瓦处，上部开口［124］位于活塞销孔内和连杆小头上端。回油道上口［125］位于活塞裙部隔板组件［9］的上方，下口［126］位于连杆大头圆弧处。

下面结合工作循环说明各部件的功能。

当活塞［5］由下止点上行，扫气泵腔［15］压力小于大气压时，进气道［10］笛簧阀开启，空气经空滤器进入扫气泵腔［15］；活塞到上止点后下行时，扫气泵腔［15］压力升高，进气道［10］笛簧阀关闭，扫气道［16］笛簧阀开启，空气进入稳压箱［17］。当活塞［5］下行至下止点时，扫气泵腔［15］余隙很小，故泵出的空气压力较高，远大于原有曲轴箱扫气式发动机的扫气压力。

当活塞［5］下行至排气孔［18］打开，工作腔［20］的压力小于稳压箱［17］的压力时，扫气孔［19］笛簧阀开启，新鲜空气进入工作腔［20］内进行扫气，因扫气孔［19］高于排气孔［18］，故排气孔［18］早于扫气孔［19］关闭，系不对称扫气定时。

当活塞［5］上行将扫气孔［19］关闭时，由稳压箱［17］通过管件［21］到电磁燃油空气喷射器［1］的压缩空气，在电磁燃油空气喷射器［1］内与燃油预混合后，由电磁燃油空气喷射器［1］喷入气缸工作腔［20］内。在压缩接近上止点时，火花塞［2］点火，进入作功冲程。以后的循环重复进行。

因该新型二冲程发动机用纯空气扫气，故燃油消耗率较低，有害排放亦较小，而且充气效率较高，再加上利用分层进气方案，使性能有较大的提高。

当发动机运转时，由曲轴驱动的机油泵将润滑油泵入主油道，并通过连杆轴瓦油孔进入连杆输油道［121］，通过连杆小头喷射到活塞顶内侧进行冷却，降低活塞头部的温度；然后汇集在由活塞裙部和隔板组件［9］组成的腔内，大部分通过连杆回油道［122］流回到曲轴箱内，小部分通过活塞裙部渗油孔［7］渗到活塞裙部外表面，润滑活塞［5］、缸筒［4］摩擦副；活塞［5］表面和缸筒［4］之间的润滑油，上面有气环［6］阻挡使之不能进入工作腔［20］内，并增强气环的密封作用。下面由油环［8］阻挡使之不能进入扫气泵腔［15］，并通过油环［8］内端面的回油孔回到活塞腔内，然后通过连杆回油道［122］回到曲轴箱内。

该润滑系统为重复使用润滑油的压力循环润滑系统，解决了原有二冲程发动机润滑系统对主要零部件润滑性能差，润滑油消耗较高等问题。并减少类似四冲程发动机泵吸时的润滑油消耗。而且对二冲程发动机因作功频率是四冲程发动机的二倍而致的高热负荷，有一定程度的降低，可靠性能亦有所增强。基本上能达到润滑系统的润滑、密封、冷却、清洗作用，是一种较为理想的强制循环润滑系统。

本实用新型具有下述优点：

1、结构简单，体积小，重量轻，生产成本低廉。

2、燃油消耗率低，经济性好。

3、润滑性能好，主要零部件得到可靠的润滑，且润滑油消耗率低。

4、有害排放低，达到废气排放标准。

Claims (4)

1、一种往复活塞二冲程发动机，包括缸盖、缸筒、活塞、连杆、曲轴箱，机油泵、润滑系统，燃油系统，点火系统，冷却系统，

其特征是：

a、在缸筒[4]下部端面与曲轴箱[14]结合部，装有隔板组件[11]；隔板组件[11]内设有密封件[113]、[114]，与连杆[12]相对滑动，保持扫气泵腔[15]与曲轴箱[14]之间的密封，使活塞[5]背部形成余隙容积很小的扫气泵腔[15]；

b、活塞[5]裙部有渗油孔[7]，油环[8]，裙部下端面内部有隔板组件[9]，把活塞内腔封闭起来；由连杆[12]输送到活塞内腔的润滑油，冷却活塞头部后，通过渗油孔[7]，润滑活塞[5]、缸筒[4]摩擦副；

c、连杆[12]设有输油道[121]，回油道[122]；输油道[121]连接曲轴[13]油孔，把润滑油输送到活塞[5]内腔；回油道[122]把活塞[5]内腔的润滑油输回到曲轴箱[14]内。

2、权利要求1所述的二冲程发动机，其特征是缸筒［4］下部设有进气道［10］，扫气道［16］；中部设有扫气孔［19］，排气孔［18］；扫气孔［19］通过笛簧阀连接稳压箱［17］，并高于排气孔［18］布置，换气系不对称扫气定时，并用纯空气扫气。

3、权利要求1、2所述的二冲程发动机，其特征是缸盖［3］燃烧室上装有电磁燃油空气喷射器［1］，火花塞［2］；由管件［21］连通电磁燃油空气喷射器［1］和稳压箱［17］，燃油和少量空气在电磁燃油空气喷射器［1］内预混合后，在气口关闭、压缩行程时喷入工作腔［20］。

4、权利要求1、2、3所述的二冲程发动机，其特征是：曲轴［13］为整体式，曲轴轴承和连杆轴承为轴瓦式，润滑系统为重复使用润滑油的压力循环润滑系统。

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