CN216306074U - 一种压燃式二冲程航空活塞发动机及其气道 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压燃式二冲程航空活塞发动机及其气道，包括至少一组进排气管，每组进排气管均包括第一进气支管、第二进气支管和排气支管，三者分别用于与发动机缸体的缸套相连，其中，第一进气支管的第一进气出口和排气支管的排气入口至少部分对准，第二进气支管的第二进气出口设于第一进气出口和排气入口之间连线的侧部。利用第一进气支管和第二进气支管共同向缸体内供应新鲜气体，提升了充气效率；第二进气出口设于第一进气出口和排气入口之间连线的侧部，相当于增加了横向进气，提升了扫气效果，增加了缸体内气流的运动强度；第一进气支管的第一进气出口和排气支管的排气入口至少部分对准，进一步提高了缸体内气流的运动强度。

Description

一种压燃式二冲程航空活塞发动机及其气道

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，更具体地说，涉及一种压燃式二冲程航空活塞发动机的气道。此外，本实用新型还涉及一种包括上述气道的压燃式二冲程航空活塞发动机。

背景技术

压燃式二冲程航空活塞发动机包括缸体、活塞、燃烧室、进气管道和排气管道。工作时，通过进气管道向燃烧室输入新鲜空气，新鲜空气和燃油在燃烧室充分混合后形成可燃混合气，依靠活塞压燃可燃混合气，使可燃混合气膨胀推动活塞运动做功；燃烧后的废气则通过排气管道排出。

进气管道和排气管道属于压燃式二冲程航空活塞发动机的气道，其具体结构对每循环进入气缸的新鲜气体量、缸体内的气流运动强度以及燃烧后的废气扫除量(也即扫气量)等具有重要影响，也即，气道对压燃式二冲程航空活塞发动机的进、排气起到重要作用。

然而，现有技术中的压燃式二冲程航空活塞发动机的气道通常为单进单排气，使得充气效率差，缸内气流的运动强度低，扫气效果差。

因此，如何提供一种压燃式二冲程航空活塞发动机的气道，以提升充气效率，缸体内的气流强度以及扫气效果，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种压燃式二冲程航空活塞发动机的气道，其充气效率高，使得缸体内的气流强度大，扫气效果好。

本实用新型的另一目的是提供一种包括上述压燃式二冲程航空活塞发动机的气道的压燃式二冲程航空活塞发动机，其充气效率高，缸体内的气流强度大，扫气效果好。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种压燃式二冲程航空活塞发动机的气道，包括至少一组进排气管，每组所述进排气管均包括第一进气支管、第二进气支管和排气支管，三者分别用于与发动机缸体的缸套相连，其中，所述第一进气支管的第一进气出口和所述排气支管的排气入口至少部分对准，所述第二进气支管的第二进气出口设于所述第一进气出口和所述排气入口之间连线的侧部。

优选地，所述第一进气出口的切线与所述缸套的轴线之间具有第一预设夹角，且所述第一进气出口的出气方向朝向所述缸套的缸盖所在方向倾斜。

优选地，所述排气入口包括第一入口部和第二入口部，所述第一入口部的轴线与所述缸套的轴线之间具有第二预设夹角，所述第二入口部的轴线与所述缸套的轴线之间具有第三预设夹角，所述第一入口部比所述第二入口部靠近所述缸套的缸盖，所述第二预设夹角大于所述第三预设夹角；所述排气入口的入气方向朝向远离所述缸套的缸盖所在的方向倾斜。

优选地，所述第一进气支管包括沿其轴线方向高低起伏的波浪结构。

优选地，还包括与每组所述进排气管一一对应的稳压气道，每组所述进排气管的所有所述第一进气支管和所有所述第二进气支管均与对应的所述稳压气道相连通。

优选地，还包括：

与所述稳压气道一一对应相连的进气歧管支管；

与所有所述进气歧管支管均相连的进气歧管稳压腔，其设有气道入口。

优选地，所述进气歧管稳压腔包括相对设置的第一侧和第二侧，所述气道入口设于所述第一侧，所述进气歧管稳压腔的横截面的面积自所述第一侧至所述第二侧逐渐增大。

优选地，靠近所述气道入口的所述进气歧管支管与所述进气歧管稳压腔连接处的圆角半径小于远离所述气道入口的所述进气歧管支管与所述进气歧管稳压腔连接处的圆角半径。

优选地，每组所述进排气管的所述排气支管的数量均至少为两个，同组的所有所述排气支管远离所述排气入口的一端汇聚成一个排气口。

一种压燃式二冲程航空活塞发动机，包括上述任意一种压燃式二冲程航空活塞发动机的气道。

本实用新型提供的压燃式二冲程航空活塞发动机的气道，第一进气支管的第一进气出口和排气支管的排气入口至少部分对准，提高了缸体内气流的运动强度。另外，第二进气支管的第二进气出口设于第一进气出口和排气入口之间连线的侧部，也就是说，本实用新型利用第一进气支管和第二进气支管共同向缸体内供应新鲜气体，提升了充气效率；而且，由于第二进气支管的第二进气出口设于第一进气出口和排气入口之间连线的侧部，相当于增加了横向进气，提升了扫气效果，进一步增加了缸体内气流的运动强度。

本实用新型提供的压燃式二冲程航空活塞发动机，包括上述压燃式二冲程航空活塞发动机的气道，具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其它的附图。

图1为本实用新型具体实施例所提供的压燃式二冲程航空活塞发动机的气道的结构示意图；

图2为进气歧管稳压腔和进气歧管支管的结构示意图；

图3为进气歧管支管与稳压气道连接后气道整体的主视图；

图4为图3所示气道的侧视图；

图5为图3所示气道的俯视图；

图6为图3所示气道的后视图；

图7为发动机的缸套的主视图；

图8为缸套的第一视角的剖视图；

图9为缸套的第二视角的剖视图。

图1至图9中的附图标记如下：

1为第一进气支管、11为波浪结构、2为第二进气支管、3为排气支管、 31为排气口、4为缸套、41为第一进气入口、42为第二进气入口、43为排气出口、5为稳压气道、6为进气歧管支管、7为进气歧管稳压腔、71为气道入口、72为避让坑、8为圆角、α为第一预设夹角、β为第二预设夹角、γ为第三预设夹角。

具体实施方式

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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种压燃式二冲程航空活塞发动机的气道，其充气效率高，使得缸体内的气流强度大，扫气效果好。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述压燃式二冲程航空活塞发动机的气道的压燃式二冲程航空活塞发动机，其充气效率高，缸体内的气流强度大，扫气效果好。

请参考图1-图9，图1为本实用新型具体实施例所提供的压燃式二冲程航空活塞发动机的气道的结构示意图；图2为进气歧管稳压腔和进气歧管支管的结构示意图；图3为进气歧管支管与稳压气道连接后气道整体的主视图；图4为图3所示气道的侧视图；图5为图3所示气道的俯视图；图 6为图3所示气道的后视图；图7为发动机的缸套的主视图；图8为缸套的第一视角的剖视图；图9为缸套的第二视角的剖视图。

如图1所示，本实用新型提供一种压燃式二冲程航空活塞发动机的气道，包括至少一组进排气管，每组进排气管均包括第一进气支管1、第二进气支管2和排气支管3，三者分别用于与发动机缸体的缸套4相连，其中，第一进气支管1的第一进气出口和排气支管3的排气入口至少部分对准，第二进气支管2的第二进气出口设于第一进气出口和排气入口之间连线的侧部。

需要说明的是，进排气管的组数与发动机的缸体的数量相同，例如，当发动机为两缸、四缸、六缸或八缸发动机时，对应地，进排气管的组数分别为两组、四组、六组或八组。其中，发动机的每个缸体内均设有缸套4，第一进气支管1、第二进气支管2和排气支管3分别与缸套4相连，以向发动机缸体内充入新鲜气体，并将缸体内的废气排出。

更为重要的是，第一进气支管1的第一进气出口和排气支管3的排气入口至少部分对准，以提高缸体内气流的运动强度。另外，第二进气支管2 的第二进气出口设于第一进气出口和排气入口之间连线的侧部，也就是说，本实用新型利用第一进气支管1和第二进气支管2共同向缸体内供应新鲜气体，提升了充气效率；而且，由于第二进气支管2的第二进气出口设于第一进气出口和排气入口之间连线的侧部，相当于增加了横向进气，提升了扫气效果，进一步增加了缸体内气流的运动强度。

需要说明的是，本实施例对第一进气支管1、第二进气支管2和排气支管3各自的数量不做具体限定，如图5所示，优选地，第一进气支管1的数量为两个，排气支管3的数量为三个，两个第一进气支管1与三个排气支管3相对设置。第二进气支管2可以设于第一进气出口和排气入口之间连线的单侧，也可以分别设于第一进气出口和排气入口之间连线的两侧，如图5所示，第二进气支管2的数量优选为六个，其中三个第二进气支管2 设于第一进气出口和排气入口之间连线的一侧，另外三个第二进气支管2 设于第一进气出口和排气入口之间连线的另一侧，以从两侧进行横向进气，提升回流效果。优选地，分别位于两侧的三个第二进气支管2一一对应的相对设置。

进一步地，为了提升进气的扫气效果，在上述实施例的基础之上，第一进气出口的切线与缸套4的轴线之间具有第一预设夹角α，且第一进气出口的出气方向朝向缸套4的缸盖所在方向倾斜。也就是说，本实施例并不是垂直于缸套4的轴线直接进气，而是朝向缸盖所在的方向倾斜进气，以提升切向进气扫气效果，使缸体内气流形成滚流让油气混合更充分。

可以理解的是，第一进气支管1的第一进气出口的切线方向与缸套4 的第一进气入口41的切线方向相同，因此，可以通过缸套4的第一进气入口41的切线方向间接反映第一进气支管1的第一进气出口的切线方向，如图8所示。

同理，第二进气支管2的第二进气出口的切线方向与缸套4的第二进气入口42的切线方向相同。

需要说明的是，本实施例对第一预设夹角α的大小并不做限定，优选地，第一预设夹角α的范围为35°～45°；进一步优选地，第一预设夹角α为40°。实际应用表明，当第一进气出口的切线与缸套4的轴线之间的第一预设夹角α大于或等于35°且小于或等于45°时，尤其是为40°时，切向扫气的效果最佳。

进一步地，为了提升排气效果，在上述实施例的基础之上，排气入口包括第一入口部和第二入口部，第一入口部的轴线与缸套4的轴线之间具有第二预设夹角β，第二入口部的轴线与缸套4的轴线之间具有第三预设夹角γ，第一入口部比第二入口部靠近缸套4的缸盖，第二预设夹角β大于第三预设夹角γ；排气入口的入气方向朝向远离缸套4的缸盖所在的方向倾斜。也就是说，本实施例并不是垂直于缸套4的轴线直接排气，而是朝向远离缸盖所在的方向倾斜排气，以提升排气时的切向扫气效果，使得燃烧废气扫气更干净。

需要说明的是，本实施例通过将排气入口设计成具有不同切向角度的第一入口部和第二入口部，来进一步提升切向排气效果。

可以理解的是，排气支管3的排气入口的切线方向与缸套4的排气出口43的切线方向相同，因此，可以通过缸套4的排气出口43的切线方向间接反映排气支管3的排气入口的切线方向，如图9所示。

需要说明的是，本实施例对第二预设夹角β和第三预设夹角γ各自的大小并不做限定，优选地，第二预设夹角β的范围为62°26′～72°26′；第三预设夹角γ的范围为51°44′～61°44′；进一步优选地，第二预设夹角β为67°26′；第三预设夹角γ为56°44′；实际应用表明，当第一入口部的切线与缸套4的轴线之间的第二预设夹角β大于或等于62°26′且小于或等于72°26′时，尤其是为67°26′时，而且，当第二入口部的切线与缸套4的轴线之间的第二预设夹角β大于或等于51°44′且小于或等于61°44′时，尤其是为56°44′时，切向排气的效果最佳。

另外，为了进一步提升进气时的扫气效果，在上述实施例的基础之上，第一进气支管1包括沿其轴线方向高低起伏的波浪结构11。也就是说，本实施例通过设计波浪结构11，实现涡旋进气，以增强缸体内的气流运动强度。

另外，为了保证第一进气支管1和第二进气支管2进气的均匀性，在上述实施例的基础之上，还包括与每组进排气管一一对应的稳压气道5，每组进排气管的所有第一进气支管1和所有第二进气支管2均与对应的稳压气道5相连通。也就是说，本实施例通过设置稳压气道5，利用稳压气道5 分别对与之相连的第一进气支管1和第二进气支管2进行分配气体，以使第一进气支管1和第二进气支管2内的气体均匀，确保缸套4内进气的均匀性。可以理解的是，稳压气道5的数量与进排气管的组数相同。

进一步地，考虑到进入各个稳压气道5的气体的均匀性，在上述实施例的基础之上，还包括进气歧管支管6和进气歧管稳压腔7，其中，进气歧管支管6与稳压气道5的数量相同，两者一一对应相连，每个进气歧管支管6用于为对应的稳压气道5供应气体；所有进气歧管支管6均与进气歧管稳压腔7相连，进气歧管稳压腔7设有气道入口71，以通过气道入口71向进气歧管稳压腔7内供应新鲜气体，并通过进气歧管稳压腔7向各个进气歧管支管6分配气体。

也就是说，工作时，新鲜气体通过气道入口71进入进气歧管稳压腔7，然后进入各个进气歧管支管6，通过进气歧管支管6送入各个稳压气道5，再由各个稳压气道5将气体分别送入对应的第一进气支管1和第二进气支管2，最终使气体进入缸套4内。

考虑到进气歧管稳压腔7的气道入口71与气源管道连接的方便性，同时为了保证进气歧管稳压腔7内气体的均匀性，在上述实施例的基础之上，进气歧管稳压腔7包括相对设置的第一侧和第二侧，气道入口71设于第一侧，进气歧管稳压腔7的横截面的面积自第一侧至第二侧逐渐增大。也就是说，本实施例中进气歧管稳压腔7的气道入口71设于进气歧管稳压腔7 的一侧，也即第一侧，以方便气道入口71与气源管道的连接。另外，为了保证进气歧管稳压腔7的第一侧和第二侧的气体的均匀性，将进气歧管稳压腔7的横截面的面积设计为自第一侧至第二侧逐渐增大，从而确保进气歧管稳压腔7的第二侧能够汇聚足够的气体，以对对应第二侧的进气歧管支管6进行供气。

进一步地，为了避免进气歧管稳压腔7与其它结构件产生干涉，在上述实施例的基础之上，形成进气歧管稳压腔7的管道包括向进气歧管稳压腔7的内部凹陷的避让坑72，避让坑72的宽度从第一侧至第二侧逐渐减小。也就是说，本实施例通过设置避让坑72，来让位其它结构件，避免进气歧管稳压腔7与其它结构件产生干涉。同时，利用避让坑72凹入进气歧管稳压腔7的内部的横截面面积，来确保进气歧管稳压腔7内部其第一侧和第二侧的空间变化，也即，通过使避让坑72的宽度从第一侧至第二侧逐渐减小，使得进气歧管稳压腔7的内部的横截面面积自第一侧至第二侧逐渐增大。

进一步地，为了确保各个进气歧管支管6进气的均匀性，在上述实施例的基础之上，如图2和3所示，靠近气道入口71的进气歧管支管6与进气歧管稳压腔7连接处的圆角8半径小于远离气道入口71的进气歧管支管 6与进气歧管稳压腔7连接处的圆角8半径。也就是说，越远离气道入口 71，进气歧管支管6与进气歧管稳压腔7连接处的圆角8半径越大，以确保远离气道入口71的进气歧管支管6的进气量，使得进入各进气歧管支管 6的气体均匀，从而确保各缸充气的均匀性。

另外，当排气支管3的数量为多个时，为了便于排气支管3与发动机排气歧管的连接，在上述实施例的基础之上，每组进排气管的排气支管3 的数量均至少为两个，同组的所有排气支管3远离排气入口的一端汇聚成一个排气口31。也就是说，同一组的所有排气支管3最终汇聚成一个排气口31，通过该排气口31实现所有排气支管3与排气歧管的连接。

除了上述压燃式二冲程航空活塞发动机的气道，本实用新型还提供一种压燃式二冲程航空活塞发动机，其包括上述实施例公开的压燃式二冲程航空活塞发动机的气道，该压燃式二冲程航空活塞发动机的其它各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

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它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的压燃式二冲程航空活塞发动机及其气道进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种压燃式二冲程航空活塞发动机的气道，其特征在于，包括至少一组进排气管，每组所述进排气管均包括第一进气支管(1)、第二进气支管(2)和排气支管(3)，三者分别用于与发动机缸体的缸套(4)相连，其中，所述第一进气支管(1)的第一进气出口和所述排气支管(3)的排气入口至少部分对准，所述第二进气支管(2)的第二进气出口设于所述第一进气出口和所述排气入口之间连线的侧部。

2.根据权利要求1所述的压燃式二冲程航空活塞发动机的气道，其特征在于，所述第一进气出口的切线与所述缸套(4)的轴线之间具有第一预设夹角，且所述第一进气出口的出气方向朝向所述缸套(4)的缸盖所在方向倾斜。

3.根据权利要求1所述的压燃式二冲程航空活塞发动机的气道，其特征在于，所述排气入口包括第一入口部和第二入口部，所述第一入口部的轴线与所述缸套(4)的轴线之间具有第二预设夹角，所述第二入口部的轴线与所述缸套(4)的轴线之间具有第三预设夹角，所述第一入口部比所述第二入口部靠近所述缸套(4)的缸盖，所述第二预设夹角大于所述第三预设夹角；所述排气入口的入气方向朝向远离所述缸套(4)的缸盖所在的方向倾斜。

4.根据权利要求1所述的压燃式二冲程航空活塞发动机的气道，其特征在于，所述第一进气支管(1)包括沿其轴线方向高低起伏的波浪结构(11)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的压燃式二冲程航空活塞发动机的气道，其特征在于，还包括与每组所述进排气管一一对应的稳压气道(5)，每组所述进排气管的所有所述第一进气支管(1)和所有所述第二进气支管(2)均与对应的所述稳压气道(5)相连通。

6.根据权利要求5所述的压燃式二冲程航空活塞发动机的气道，其特征在于，还包括：

与所述稳压气道(5)一一对应相连的进气歧管支管(6)；

与所有所述进气歧管支管(6)均相连的进气歧管稳压腔(7)，其设有气道入口(71)。

7.根据权利要求6所述的压燃式二冲程航空活塞发动机的气道，其特征在于，所述进气歧管稳压腔(7)包括相对设置的第一侧和第二侧，所述气道入口(71)设于所述第一侧，所述进气歧管稳压腔(7)的横截面的面积自所述第一侧至所述第二侧逐渐增大。

8.根据权利要求6所述的压燃式二冲程航空活塞发动机的气道，其特征在于，靠近所述气道入口(71)的所述进气歧管支管(6)与所述进气歧管稳压腔(7)连接处的圆角(8)半径小于远离所述气道入口(71)的所述进气歧管支管(6)与所述进气歧管稳压腔(7)连接处的圆角(8)半径。

9.根据权利要求1-4任一项所述的压燃式二冲程航空活塞发动机的气道，其特征在于，每组所述进排气管的所述排气支管(3)的数量均至少为两个，同组的所有所述排气支管(3)远离所述排气入口的一端汇聚成一个排气口(31)。

10.一种压燃式二冲程航空活塞发动机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的压燃式二冲程航空活塞发动机的气道。

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