CN2908811Y - 二冲程汽油发动机 - Google Patents

Abstract

二冲程汽油发动机，其主要技术特点是活塞采用迷宫式活塞为中空结构，安装在汽缸体内孔中与汽缸体内孔壁有间隙，迷宫式活塞的上轴和下轴为中空结构分别固定在汽缸头和导向法兰的中心孔内，汽缸体内孔中部设置有多个与外界相通的排气孔，下部设置有多条轴向的扫气槽，扫气槽与排气孔交替排列，迷宫式活塞下部有出气口，出气口底部设置簧片阀，簧片阀固定在活塞下轴上。由于采用迷宫式活塞密封，活塞与汽缸体内孔壁无摩擦，无须润滑油参与润滑，不烧润滑油。发动机摩擦阻力小，转速高，功率大，允许有更高的工作温度，减少了汽缸散热损失。压气室效率高，扫气效率高。活塞及其上轴冷却效果良好，活塞上轴和下轴采用循环压力润滑，发动机使用寿命长。

Description

二冲程汽油发动机

技术领域

本实用新型涉及一种二冲程汽油发动机，属于发动机领域。

背景技术

二冲程发动机具有结构简单，升功率高，维修方便、价格低廉，但是由于其效率较低，润滑油参与燃烧，排放污染严重，限制了它的应用。双曲轴的对置活塞二冲程发动机和带有气阀的二冲程发动机虽然换气效率高，较为省油，但是由于其结构复杂、与四冲程发动机相比，不具备竞争优势。二冲程发动机的寿命比四冲程发动机寿命短。

实用新型内容

根据以上现有技术中的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种不烧机油，排放清洁，高效、功率大、寿命长的二冲程汽油发动机。

本实用新型的二冲程汽油发动机，包括汽缸头、汽缸体、活塞、火花塞、导向法兰、曲轴箱、连杆、曲轴、油底壳，汽缸头上带有油气口，导向法兰安装在汽缸体与曲轴箱之间，其特征在于：所述活塞采用迷宫式活塞为中空结构，安装在汽缸体内孔中与汽缸体内孔壁有间隙，迷宫式活塞的活塞上轴和活塞下轴为中空结构分别固定在汽缸头和导向法兰的中心孔内，迷宫式活塞内腔通过孔与活塞上轴相通，活塞下轴末端带有销座，销座通过连杆连接曲轴，汽缸头、汽缸体、导向法兰、曲轴箱和油底壳通过螺栓固定在一起，活塞上轴、迷宫式活塞、活塞下轴及销座通过长螺栓连接在一起，汽缸体内孔中部设置有多个与外界相通的排气孔，下部设置有多条轴向的扫气槽，扫气槽与排气孔交替排列，迷宫式活塞下部有出气口，出气口底部设置簧片阀，簧片阀固定在活塞下轴上，对开式排气轮毂扣合在汽缸体表面带有排气孔的圆周凸台上。

导向法兰中心孔与活塞下轴间设置润滑油槽，润滑油槽上部加有密封圈，汽缸头中心孔与活塞上轴间设置润滑油槽，润滑油槽上下两端各有密封圈，从油底壳内抽油的机油泵的出油口通过输油管与导向法兰进油口连接，导向法兰出油口通过输油管与汽缸头的进油口连接，汽缸头的出油口通过输油管与曲轴箱的喷油嘴连接。

本实用新型由于迷宫式活塞的圆周面上开有许多互不相通的圆周槽，圆周槽与汽缸体内孔壁组成迷宫式回路，形成多级气体压力降进行密封，所以没有摩擦，可允许有更高的工作温度，减少汽缸散热损失，也可提高转速，增加功率输出。汽缸头的油气口与化油器连接，汽缸头通过活塞上轴与迷宫式活塞内腔相通，混合气经油气口进入到迷宫式活塞内腔，对迷宫式活塞及其活塞上轴进行冷却。在活塞向上压缩时，混合气经活塞下端的出气口打开簧片阀，进入由导向法兰上端面、汽缸体内孔壁以及迷宫式活塞下端面形成的压气室。活塞做功向下运动时，簧片阀关闭，对压气室内的混合气压缩。在活塞接近下止点时，露出交替排列的多个扫气槽和排气孔，燃气排出，压力降低，此时压气室内被压缩的混合气经汽缸体下半部分的多条扫气槽冲入汽缸体顶部，开始膨胀、弥漫，把残余废气经排气孔推出汽缸，由于压气室余隙容积小，效率高，加上多个排气孔和扫气槽交替排列，使得发动机换气效率高，减少功率损失和扫气时新鲜混合气的浪费。对开式排气轮毂的作用是将多个排气孔排出的废气汇总到一个排气口。

导向法兰的作用是径向固定活塞下轴，使活塞下轴在导向法兰的中心孔里上下轴向移动，并与迷宫式活塞下端面、汽缸体内孔壁组成压气室，并隔离油底壳的润滑油窜入汽缸体。

由汽缸头、导向法兰中心孔润滑油槽的进油口、出油口、机油泵、曲轴箱外壳上的喷油嘴以及连接它们的管路组成润滑油循环压力回路对活塞上轴、活塞下轴以及销座、曲轴上的销轴等进行润滑。

本实用新型二冲程汽油发动机的优点是：采用技术成熟的迷宫式活塞密封，活塞与汽缸体内孔壁无摩擦，无须润滑油参与润滑，不烧润滑油。发动机摩擦阻力小，转速高，功率大，使得发动机允许有更高的工作温度，减少了汽缸散热损失。又因为压气室效率高，多个排气孔和扫气槽交替排列，扫气效率高。所以发动机热效率高。混合气流经中空的活塞，对活塞及其上轴冷却良好，活塞上轴和下轴采用循环压力润滑，使得发动机使用寿命长。

附图说明

图1是本实用新型当活塞运行至上止点时的结构示意图；

图2是本实用新型当活塞运行至下止点时的结构示意图；

图3是活塞底部与簧片阀结构示意图；

图4是本实用新型的排气轮箍结构示意图。

图中：1油气口 2汽缸头 3、5、15、24密封圈 4、16润滑油槽 6火花塞7螺栓 8汽缸体 9排气孔 10扫气槽 11排气轮箍 12迷宫式活塞 13出气口 14簧片阀 17喷油嘴 18销座 19活塞下轴 20曲轴箱 21导向法兰22支撑垫 23活塞内腔 25、29孔 26汽缸体内孔 27活塞上轴 28a、28b、28c输油管 30长螺栓 31排气槽 32连杆 33曲轴 34油底壳 35导向法兰进油口36导向法兰出油口 37汽缸头进油口 38汽缸头出油口

具体实施方式

图1～4为本实用新型的实施例结构示意图，下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1、图2(省略了下部的曲轴、油底壳等部件，与图1相同)所示，发动机由上到下连接顺序为：汽缸头2、汽缸体8、导向法兰21、曲轴箱20和油底壳34，并且通过螺栓7固定。汽缸头2一侧安装有油气口1与化油器连接。汽缸头2下部中心孔、汽缸内孔26、导向法兰21中心孔为同一中心轴线，两个火花塞6安装在汽缸头2的火花塞孔里。与迷宫式活塞12连接的活塞上轴27、活塞下轴19分别固定在汽缸头2和导向法兰21的中心孔里，可以沿轴向上下移动。迷宫式活塞12与汽缸体8内孔壁保持微小的间隙，并且在汽缸内孔26内上下移动。长螺栓30通过垫圈把活塞上轴27、活塞下轴19、迷宫式活塞8和销座18连接在一起。活塞上轴27中空，上端开有孔29，下端开有孔25，并且通过孔25与活塞内腔23连通。活塞上轴27和活塞下轴19之间设置有密封圈24。迷宫式活塞12下部有出气口13，通过出气口13、簧片阀14与汽缸内孔26联通。簧片阀14底部有支撑垫22固定。汽缸体内孔26中部设置有多个与外界相通的排气孔9，下部设置有多条轴向的扫气槽10，扫气槽10与排气孔9交替排列。在汽缸头2上有润滑油槽4，润滑油槽4的上部和下部有密封圈3和5。在密封圈5和汽缸内孔26燃烧室中间有多道迷宫式密封槽。

导向法兰21中心孔与活塞下轴间设置润滑油槽16，润滑油槽上部加有密封圈15，汽缸头中心孔与活塞上轴间设置润滑油槽4，润滑油槽4上下两端各有密封圈3和密封圈5，从油底壳24内抽油的机油泵的出油口通过输油管28c与导向法兰的进油口35(即导向法兰处的润滑油槽16的进油口)连接，导向法兰的出油口36(即导向法兰处的润滑油槽出油口)通过输油管28a与汽缸头的进油37(即汽缸头处的润滑油槽4的进油口)连接，汽缸头的出油口38(即汽缸头处的润滑油槽4的出油口)通过输油管28b与曲轴箱的喷油嘴17连接。

销座18通过连杆32与曲轴33连接，曲轴33安装在曲轴箱20与油底壳34连接处的曲轴中心孔内，销座18、连杆32、曲轴33都在曲轴箱20与油底壳34组成的空腔中。

如图3所示，活塞12上孔13通过簧片阀14覆盖。簧片阀14固定在活塞下轴19上。

如图4所示，对开式排气轮箍11扣合在汽缸体8外面带有多个排气孔9的圆周凸台上，多个排气孔9外部通过排气槽31一个出口。排气孔9与扫气槽10交替排列在汽缸内孔26的圆周上。

压力循环油路的连接方式及润滑油路线依次为：带有机油滤清器的机油泵进油口(在油底壳34底部的润滑油液面以下)——机油泵出油口——输油管28c——导向法兰进油口35——导向法兰出油口36——输油管28a——汽缸头进油口37——汽缸头出油口38——输油管28b——曲轴箱喷油嘴17——油底壳34。

迷宫式活塞12在汽缸体8内做上、下轴向移动，与汽缸内孔26壁不接触，保持微小的间隙，迷宫式活塞12的周围面上开有许多互不相通的圆周槽，利用圆周槽与汽缸内孔26壁组成迷宫式回路，形成多级气体压力降进行密封，所以没有摩擦，可允许有更高的工作温度，减少汽缸散热损失，可提高转速，增加功率输出。

混合气经油气口1进入汽缸头2空腔、活塞上轴27，再进入活塞内腔23，可以对活塞上轴27及活塞12进行冷却。

由于由导向法兰21上端面、汽缸内壁26以及活塞12下端面组成的压气室余隙容积小、效率高，加上多个排气孔9与扫气槽10出口交替布置，使得发动机换气效率高，减少功率损失和扫气时混合气的浪费。

导向法兰21安装在汽缸体8与曲轴箱20之间，作用是径向固定活塞下轴19，使得活塞下轴19在导向法兰21中心孔里上、下轴移动，并且隔离曲轴箱20的润滑油流入汽缸8。

工作过程：

换气-压缩冲程：迷宫式活塞12从下止点向上运动，挡住了扫气槽10的出口和排气孔9，此时换气过程结束，同时活塞12对汽缸内孔26内的混合气进行压缩。活塞12下部的汽缸内孔26内部产生负压，吸入混合气。混合气进入路径为，从油气口1来的混合气进入汽缸头2的空腔，经过活塞上轴27顶端的孔29进入空心的活塞上轴27，再经过活塞12内部孔25进入活塞内腔26，对活塞12进行冷却，再经过活塞12下部的出气口13打开簧片阀14进入汽缸内孔26下部以及扫气槽10。在此过程中，混合气中的燃油颗粒不断吸热，蒸发，混合，使得燃油和空气混合更加均匀。

膨胀-换气过程：活塞12接近上止点时，混合气被火花塞6点燃，迅速燃烧膨胀，此时，活塞12在高温高压燃气推动下向下运动做功。活塞12向下运动时，簧片阀14关闭，汽缸内孔26下部以及扫气槽10内部的混合气被压缩。活塞12向下运行接近下止点时，刚才被活塞12挡住的排气孔9和扫气槽10的出口重新打开。废气经过排气孔9迅速排出，汽缸体内孔26上部的压力降低。此时汽缸体内孔26下部以及扫气槽10内部的高压力混合气通过较小的扫气槽10出口冲入汽缸体内孔26上部，以燃烧室为中心膨胀弥散，并均匀推动残余废气向下运行经排气口排出缸外。曲轴33转过下止点，活塞12开始上行时，压气室内的混合气已全部冲入汽缸体上部，取代了废气所在的容积，活塞再一次挡住了扫气槽10的出口和排气孔9，换气过程结束，开始下一次工作循环。

Claims (2)

1、二冲程汽油发动机，包括汽缸头(2)、汽缸体(8)、活塞(12)、火花塞(6)、导向法兰(21)、曲轴箱(20)、连杆(32)、曲轴(33)、油底壳(34)，汽缸头上带有油气口(1)，导向法兰(21)安装在汽缸体(8)与曲轴箱(20)之间，其特征在于：所述活塞(12)采用迷宫式活塞为中空结构，安装在汽缸体内孔(26)中与汽缸体内孔壁有间隙，迷宫式活塞的活塞上轴(27)和活塞下轴(19)为中空结构分别固定在汽缸头(2)和导向法兰(21)的中心孔内，迷宫式活塞内腔(23)通过孔(25)与活塞上轴(27)相通，活塞下轴(19)末端带有销座(18)，销座(18)通过连杆(32)连接曲轴(33)，汽缸头(2)、汽缸体(8)、导向法兰(21)、曲轴箱(20)和油底壳(34)通过螺栓(7)固定在一起，活塞上轴(27)、迷宫式活塞(12)、活塞下轴(19)及销座(18)通过长螺栓(30)连接在一起，汽缸体内孔(26)中部设置有多个与外界相通的排气孔(9)，下部设置有多条轴向的扫气槽(10)，扫气槽(10)与排气孔(9)交替排列，迷宫式活塞下部有出气口(13)，出气口底部设置簧片阀(14)，簧片阀固定在活塞下轴(19)上，对开式排气轮毂(11)扣合在汽缸体表面带有排气孔的圆周凸台上。

2、根据权利要求1所述的二冲程汽油发动机，其特征在于所述导向法兰(21)中心孔与活塞下轴间设置润滑油槽(16)，润滑油槽上部加有密封圈(15)，汽缸头中心孔与活塞上轴间设置润滑油槽(4)，润滑油槽(4)上下两端各有密封圈(3)和密封圈(5)，从油底壳(24)内抽油的机油泵的出油口通过输油管(28c)与导向法兰的进油口(35)连接，导向法兰的出油口(36)通过输油管(28a)与汽缸头的进油口(37)连接，汽缸头的出油口(38)通过输油管(28b)与曲轴箱的喷油嘴(17)连接。

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