CN215566281U - 一种空间分层扫气活塞 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空间分层扫气活塞，包括活塞本体，活塞本体侧面挖出有纯空气内存室，活塞本体侧面位于纯空气内存室两对称侧分别挖出有储气室，纯空气内存室通过空气通道分别与每侧储气室连通。本实用新型能够在扫气时用纯空气将新鲜混合气与废气隔离开，阻止新鲜混合气直接从排气口流出，避免部分新鲜混合气直接排除机外，从而达到节油和降低有害物质排放的目的。

Description

一种空间分层扫气活塞

技术领域

本实用新型涉及气缸活塞领域，具体是一种空间分层扫气活塞。

背景技术

通用小型二冲程汽油机由于其结构简单、轻巧易操作、功率密度高等特点，广泛应用于汽油链锯、割灌机、绿篱机、吹吸机、地钻等园林机械领域。然而其扫气过程中的短路损失造成大量的新鲜混合气直接从排气口流失，使其燃油消耗升高并且排放尾气中含有大量的碳氢化合物HC和一氧化碳CO等有害物质，污染大气环境。而活塞作为核心部件，其设计和制造对发动机的动力性能、经济性能、使用寿命、振动与噪音以及废气污染都有重要影响。现有技术小型二冲程汽油机目前主要采取机内净化措施，主要是采用双通道扫气气缸，火花塞顶置，数字点火器等改善扫气效率和提升燃烧效果的方法来降低排气有害物，虽然有一定效果，但受限于活塞的结构，其降低排气有害物的效果已经无法满足日趋严格的排放法规的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种空间分层扫气活塞，以解决现有技术小型二冲程汽油机内活塞结构无法满足降低排气有害物需求的问题。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种空间分层扫气活塞，包括活塞本体，其特征在于：活塞本体顶部为成型为圆弧热流型，活塞本体侧面挖出槽口形成纯空气内存室，活塞本体侧面位于所述纯空气内存室两对称侧位置分别挖出槽口形成储气室，所述纯空气内存室与每侧储气室之间的活塞本体内部分别设有空气通道，空气通道一端连通至纯空气内存室，空气通道另一端连通至对应储气室，所述活塞本体侧面位于纯空气内存室上方位置挖出槽口形成主减重室。

进一步的，所述活塞本体侧面位于每个储气室上方位置还分别挖出槽口形成减重室。

进一步的，所述活塞本体侧面靠近顶部位置环设有气环槽，气环槽内安装有气环，所述气环通过止动销钉固定于气环槽内。

进一步的，活塞本体顶面设有标记，用于活塞装配于气缸时正对所在气缸的排气口。

本实用新型在满足基本的机械负荷和热负荷条件下，通过合理组织活塞结构，在扫气时用纯空气将新鲜混合气与废气隔离开，阻止新鲜混合气直接从排气口流出，利用纯空气充当扫气时的短路损失，避免部分新鲜混合气直接排除机外，从而达到节油和降低尾气中CO、HC等有害物质排放的目的。

活塞裙部面对气缸进气口的位置设置纯空气内存室与气缸进气口的纯空气通道连接，并通过空气通道与活塞裙部的两个储气室相互联通。当活塞在气缸内向上运动在曲轴箱内产生的负压吸入纯空气时，进过上述通路首先到达纯空气通道后进入气缸内壁的储气通道上端；负压同时吸入新鲜混合气进入曲轴箱，然后到达气缸内壁的储气通道下端。因此，纯空气和新鲜混合气分层储存，当发动机燃烧作功后，活塞下移，曲轴箱压力增加将左右储气通道上端的纯空气挤压进入燃烧室，对废气先行扫气，其次新鲜混合气才跟进进入燃烧室，避免了新鲜混合气的短路损失，降低油耗的同时也减少了有害物的排放。

另外,本实用新型活塞作减重设计有减重室，以降低活塞重量提高能量利用效率，同时活塞顶部采用圆弧热流型设计,从中央到四周厚度逐渐加大,且具有足够大的过渡圆角；保证了足够的传热截面。并与气缸顶部组成高压缩比的燃烧室,提高了发动机的功率。整机结构简洁，方便有效，适应环境保护要求。

附图说明

图1是本实用新型的结构正视图。

图2是本实用新型的结构右视图。

图3是本实用新型的结构立体图。

图4是本实用新型的结构左剖示图。

图5是本实用新型的结构俯视图。

图6是本实用新型活塞装配于气缸时活塞上止点剖示图。

图7是本实用新型活塞装配于气缸时活塞下止点剖示图。

图8是本实用新型活塞装配于气缸时活塞扫气示意图。

图中标记说明：1纯空气内存室；2左空气通道；3右空气通道；4左储气室；5右储气室；6左减重室；7右减重室；8主减重室；9气环槽；10止动销钉；11活塞销孔；12排气方向标记；13纯空气入口；14混合气入口；15气缸；16排气口；17左储气通道；18右储气通道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1-图5所示，本实用新型一种空间分层扫气活塞包括活塞本体，活塞本体侧面前部挖出槽口形成纯空气内存室1，活塞本体侧面左、右部位于纯空气内存室1两对称侧位置分别挖出槽口，从而形成左储气室4、右储气室5，纯空气内存室1与左储气室4之间的活塞本体内部设有两个左空气通道2，纯空气内存室1与右储气室5之间的活塞本体内部设有两个右空气通道3，左空气通道2、右空气通道3各自一端分别连通至纯空气内存室1，左空气通道2、右空气通道3各自另一端分别对应连通至左储气室4、右储气室5。

活塞本体侧面前部位于纯空气内存室1上方位置挖出槽口形成主减重室8，活塞本体侧面左、右部位于左储气室4、右储气室5上方位置分别挖出槽口，从而形成左减重室6、右减重室7，左减重室6、右减重室7之间的活塞本体内部设有轴向沿左右水平的活塞销孔11，用于安装活塞销。

活塞本体侧面靠近顶部位置环设有气环槽9，气环槽9内安装有气环，气环通过钉入活塞本体顶部的止动销钉10固定于气环槽9内。活塞顶部为中间向四周厚度逐渐较小的圆弧热流型，并且活塞本体顶面设有排气方向标记12，用于活塞装配于气缸时正对所在气缸的排气口。

本实用新型中，活塞裙部面对气缸进气口的位置设计有纯空气内存室1，并在其两侧对称布置各2个φ3mm直径的左空气通道2和右空气通道3。同时，活塞裙部对称布置有左储气室4和右储气室5，纯空气内存室1通过左空气通道2和右空气通道3分别与左储气室4和右储气室5联通。为了平衡活塞工作时往复惯性力和旋转惯性力及减轻活塞的重量，活塞裙部储气室上方对称设计有左减重室6和右减重室7，纯空气内存室1上方设计主减重室8。

此外，为了提高发动机的功率和更好的散热，活塞顶部采用圆弧热流型设计,从中央到四周厚度逐渐加大,且具有足够大的过渡圆角。另外活塞靠近顶部侧面位置布置一道气环槽9，并镶嵌有止动销钉10，防止气环在环槽的圆周运动时，气环上的切口与气缸15上的气口刮擦而造成损伤。活塞顶部正对排气口位置有一特殊三角型标记，避免活塞装配易发生的方向错误，提高了整机的性能可靠和经久耐用。

如图6-图8所示，本实用新型装配气缸后工作过程如下:

利用活塞顶面开关气缸15上面的排气口16和左储气通道17、右储气通道18；同时利用活塞裙部下沿开关纯空气入口13和混合气入口14。当活塞向上运动时，一方面，活塞下部封闭的曲轴箱容积增大，内部压力迅速下降并低于大气压，当上行到某一位置时，活塞裙部下边缘首先打开纯空气入口13，引导纯空气进入活塞上的纯空气内存室1，然后沿着左空气通道2和右空气通道3的各2个φ3mm孔分别进入左储气室4和右储气室5，并最终进入气缸15的左储气通道17和右储气通道18的上半部分储存。另一方面，活塞继续上行，其裙部下边缘接着打开混合气入口14，新鲜混合气进入曲轴箱内部，沿着壁面进入气缸15的左储气通道17和右储气通道18的下半部分储存，与之前储气通道上半部分的纯空气在空间上分层储存。活塞到达上止点，此时发动机点火完成燃烧做功，推动活塞向下运动作功，活塞下部封闭的曲轴箱容积开始压缩变小，内部压力迅速增加。

当下行到某一位置时，内部压力首先推动左储气通道17和右储气通道18的上半部分储存纯空气挤压废气冲向排气口16对面的气缸壁，在缸壁的导引下折向向上，沿着燃烧室转折向下，流向排气口16；左储气通道17和右储气通道18的下半部分储存新鲜混合气其次才进入燃烧室。由于大量的纯空气先行扫除废气，有效的避免了新鲜混合气的损失，在此基础上减低了二冲程汽油机的HC和CO排放值，实现节能减排的目标。

本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (4)

1.一种空间分层扫气活塞，包括活塞本体，其特征在于：活塞本体顶部为成型为圆弧热流型，活塞本体侧面挖出槽口形成纯空气内存室，活塞本体侧面位于所述纯空气内存室两对称侧位置分别挖出槽口形成储气室，所述纯空气内存室与每侧储气室之间的活塞本体内部分别设有空气通道，空气通道一端连通至纯空气内存室，空气通道另一端连通至对应储气室，所述活塞本体侧面位于纯空气内存室上方位置挖出槽口形成主减重室。

2.根据权利要求1所述的一种空间分层扫气活塞，其特征在于：所述活塞本体侧面位于每个储气室上方位置还分别挖出槽口形成减重室。

3.根据权利要求1所述的一种空间分层扫气活塞，其特征在于：所述活塞本体侧面靠近顶部位置环设有气环槽，气环槽内安装有气环，所述气环通过止动销钉固定于气环槽内。

4.根据权利要求1所述的一种空间分层扫气活塞，其特征在于：所述活塞本体顶面设有标记，用于活塞装配于气缸时正对所在气缸的排气口。

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