專利名稱：二沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種二沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，屬于發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單，升功率高，維修方便、價(jià)格低廉，但是由于其效率較低，潤滑油參與燃燒，排放污染嚴(yán)重，限制了它的應(yīng)用。雙曲軸的對(duì)置活塞二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)和帶有氣閥的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)雖然換氣效率高，較為省油，但是由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、與四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)相比，不具備競爭優(yōu)勢(shì)。二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命比四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)壽命短。
實(shí)用新型內(nèi)容根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種不燒機(jī)油，排放清潔，高效、功率大、壽命長的二沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。
本實(shí)用新型的二沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，包括汽缸頭、汽缸體、活塞、火花塞、導(dǎo)向法蘭、曲軸箱、連桿、曲軸、油底殼，汽缸頭上帶有油氣口，導(dǎo)向法蘭安裝在汽缸體與曲軸箱之間，其特征在于所述活塞采用迷宮式活塞為中空結(jié)構(gòu)，安裝在汽缸體內(nèi)孔中與汽缸體內(nèi)孔壁有間隙，迷宮式活塞的活塞上軸和活塞下軸為中空結(jié)構(gòu)分別固定在汽缸頭和導(dǎo)向法蘭的中心孔內(nèi)，迷宮式活塞內(nèi)腔通過孔與活塞上軸相通，活塞下軸末端帶有銷座，銷座通過連桿連接曲軸，汽缸頭、汽缸體、導(dǎo)向法蘭、曲軸箱和油底殼通過螺栓固定在一起，活塞上軸、迷宮式活塞、活塞下軸及銷座通過長螺栓連接在一起，汽缸體內(nèi)孔中部設(shè)置有多個(gè)與外界相通的排氣孔，下部設(shè)置有多條軸向的掃氣槽，掃氣槽與排氣孔交替排列，迷宮式活塞下部有出氣口，出氣口底部設(shè)置簧片閥，簧片閥固定在活塞下軸上，對(duì)開式排氣輪轂扣合在汽缸體表面帶有排氣孔的圓周凸臺(tái)上。
導(dǎo)向法蘭中心孔與活塞下軸間設(shè)置潤滑油槽，潤滑油槽上部加有密封圈，汽缸頭中心孔與活塞上軸間設(shè)置潤滑油槽，潤滑油槽上下兩端各有密封圈，從油底殼內(nèi)抽油的機(jī)油泵的出油口通過輸油管與導(dǎo)向法蘭進(jìn)油口連接，導(dǎo)向法蘭出油口通過輸油管與汽缸頭的進(jìn)油口連接，汽缸頭的出油口通過輸油管與曲軸箱的噴油嘴連接。
本實(shí)用新型由于迷宮式活塞的圓周面上開有許多互不相通的圓周槽，圓周槽與汽缸體內(nèi)孔壁組成迷宮式回路，形成多級(jí)氣體壓力降進(jìn)行密封，所以沒有摩擦，可允許有更高的工作溫度，減少汽缸散熱損失，也可提高轉(zhuǎn)速，增加功率輸出。汽缸頭的油氣口與化油器連接，汽缸頭通過活塞上軸與迷宮式活塞內(nèi)腔相通，混合氣經(jīng)油氣口進(jìn)入到迷宮式活塞內(nèi)腔，對(duì)迷宮式活塞及其活塞上軸進(jìn)行冷卻。在活塞向上壓縮時(shí)，混合氣經(jīng)活塞下端的出氣口打開簧片閥，進(jìn)入由導(dǎo)向法蘭上端面、汽缸體內(nèi)孔壁以及迷宮式活塞下端面形成的壓氣室?；钊龉ο蛳逻\(yùn)動(dòng)時(shí)，簧片閥關(guān)閉，對(duì)壓氣室內(nèi)的混合氣壓縮。在活塞接近下止點(diǎn)時(shí)，露出交替排列的多個(gè)掃氣槽和排氣孔，燃?xì)馀懦觯瑝毫档?，此時(shí)壓氣室內(nèi)被壓縮的混合氣經(jīng)汽缸體下半部分的多條掃氣槽沖入汽缸體頂部，開始膨脹、彌漫，把殘余廢氣經(jīng)排氣孔推出汽缸，由于壓氣室余隙容積小，效率高，加上多個(gè)排氣孔和掃氣槽交替排列，使得發(fā)動(dòng)機(jī)換氣效率高，減少功率損失和掃氣時(shí)新鮮混合氣的浪費(fèi)。對(duì)開式排氣輪轂的作用是將多個(gè)排氣孔排出的廢氣匯總到一個(gè)排氣口。
導(dǎo)向法蘭的作用是徑向固定活塞下軸，使活塞下軸在導(dǎo)向法蘭的中心孔里上下軸向移動(dòng)，并與迷宮式活塞下端面、汽缸體內(nèi)孔壁組成壓氣室，并隔離油底殼的潤滑油竄入汽缸體。
由汽缸頭、導(dǎo)向法蘭中心孔潤滑油槽的進(jìn)油口、出油口、機(jī)油泵、曲軸箱外殼上的噴油嘴以及連接它們的管路組成潤滑油循環(huán)壓力回路對(duì)活塞上軸、活塞下軸以及銷座、曲軸上的銷軸等進(jìn)行潤滑。
本實(shí)用新型二沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是采用技術(shù)成熟的迷宮式活塞密封，活塞與汽缸體內(nèi)孔壁無摩擦，無須潤滑油參與潤滑，不燒潤滑油。發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦阻力小，轉(zhuǎn)速高，功率大，使得發(fā)動(dòng)機(jī)允許有更高的工作溫度，減少了汽缸散熱損失。又因?yàn)閴簹馐倚矢?，多個(gè)排氣孔和掃氣槽交替排列，掃氣效率高。所以發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率高?；旌蠚饬鹘?jīng)中空的活塞，對(duì)活塞及其上軸冷卻良好，活塞上軸和下軸采用循環(huán)壓力潤滑，使得發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命長。


圖1是本實(shí)用新型當(dāng)活塞運(yùn)行至上止點(diǎn)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型當(dāng)活塞運(yùn)行至下止點(diǎn)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是活塞底部與簧片閥結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型的排氣輪箍結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1油氣口 2汽缸頭 3、5、15、24密封圈 4、16潤滑油槽 6火花塞7螺栓 8汽缸體 9排氣孔 10掃氣槽 11排氣輪箍 12迷宮式活塞 13出氣口 14簧片閥 17噴油嘴 18銷座 19活塞下軸 20曲軸箱 21導(dǎo)向法蘭22支撐墊 23活塞內(nèi)腔 25、29孔 26汽缸體內(nèi)孔 27活塞上軸 28a、28b、28c輸油管 30長螺栓 31排氣槽 32連桿 33曲軸 34油底殼 35導(dǎo)向法蘭進(jìn)油口36導(dǎo)向法蘭出油口 37汽缸頭進(jìn)油口 38汽缸頭出油口具體實(shí)施方式
圖1～4為本實(shí)用新型的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
如圖1、圖2(省略了下部的曲軸、油底殼等部件，與圖1相同)所示，發(fā)動(dòng)機(jī)由上到下連接順序?yàn)槠最^2、汽缸體8、導(dǎo)向法蘭21、曲軸箱20和油底殼34，并且通過螺栓7固定。汽缸頭2一側(cè)安裝有油氣口1與化油器連接。汽缸頭2下部中心孔、汽缸內(nèi)孔26、導(dǎo)向法蘭21中心孔為同一中心軸線，兩個(gè)火花塞6安裝在汽缸頭2的火花塞孔里。與迷宮式活塞12連接的活塞上軸27、活塞下軸19分別固定在汽缸頭2和導(dǎo)向法蘭21的中心孔里，可以沿軸向上下移動(dòng)。迷宮式活塞12與汽缸體8內(nèi)孔壁保持微小的間隙，并且在汽缸內(nèi)孔26內(nèi)上下移動(dòng)。長螺栓30通過墊圈把活塞上軸27、活塞下軸19、迷宮式活塞8和銷座18連接在一起。活塞上軸27中空，上端開有孔29，下端開有孔25，并且通過孔25與活塞內(nèi)腔23連通。活塞上軸27和活塞下軸19之間設(shè)置有密封圈24。迷宮式活塞12下部有出氣口13，通過出氣口13、簧片閥14與汽缸內(nèi)孔26聯(lián)通?；善y14底部有支撐墊22固定。汽缸體內(nèi)孔26中部設(shè)置有多個(gè)與外界相通的排氣孔9，下部設(shè)置有多條軸向的掃氣槽10，掃氣槽10與排氣孔9交替排列。在汽缸頭2上有潤滑油槽4，潤滑油槽4的上部和下部有密封圈3和5。在密封圈5和汽缸內(nèi)孔26燃燒室中間有多道迷宮式密封槽。
導(dǎo)向法蘭21中心孔與活塞下軸間設(shè)置潤滑油槽16，潤滑油槽上部加有密封圈15，汽缸頭中心孔與活塞上軸間設(shè)置潤滑油槽4，潤滑油槽4上下兩端各有密封圈3和密封圈5，從油底殼24內(nèi)抽油的機(jī)油泵的出油口通過輸油管28c與導(dǎo)向法蘭的進(jìn)油口35(即導(dǎo)向法蘭處的潤滑油槽16的進(jìn)油口)連接，導(dǎo)向法蘭的出油口36(即導(dǎo)向法蘭處的潤滑油槽出油口)通過輸油管28a與汽缸頭的進(jìn)油37(即汽缸頭處的潤滑油槽4的進(jìn)油口)連接，汽缸頭的出油口38(即汽缸頭處的潤滑油槽4的出油口)通過輸油管28b與曲軸箱的噴油嘴17連接。
銷座18通過連桿32與曲軸33連接，曲軸33安裝在曲軸箱20與油底殼34連接處的曲軸中心孔內(nèi)，銷座18、連桿32、曲軸33都在曲軸箱20與油底殼34組成的空腔中。
如圖3所示，活塞12上孔13通過簧片閥14覆蓋?；善y14固定在活塞下軸19上。
如圖4所示，對(duì)開式排氣輪箍11扣合在汽缸體8外面帶有多個(gè)排氣孔9的圓周凸臺(tái)上，多個(gè)排氣孔9外部通過排氣槽31一個(gè)出口。排氣孔9與掃氣槽10交替排列在汽缸內(nèi)孔26的圓周上。
壓力循環(huán)油路的連接方式及潤滑油路線依次為帶有機(jī)油濾清器的機(jī)油泵進(jìn)油口(在油底殼34底部的潤滑油液面以下)——機(jī)油泵出油口——輸油管28c——導(dǎo)向法蘭進(jìn)油口35——導(dǎo)向法蘭出油口36——輸油管28a——汽缸頭進(jìn)油口37——汽缸頭出油口38——輸油管28b——曲軸箱噴油嘴17——油底殼34。
迷宮式活塞12在汽缸體8內(nèi)做上、下軸向移動(dòng)，與汽缸內(nèi)孔26壁不接觸，保持微小的間隙，迷宮式活塞12的周圍面上開有許多互不相通的圓周槽，利用圓周槽與汽缸內(nèi)孔26壁組成迷宮式回路，形成多級(jí)氣體壓力降進(jìn)行密封，所以沒有摩擦，可允許有更高的工作溫度，減少汽缸散熱損失，可提高轉(zhuǎn)速，增加功率輸出。
混合氣經(jīng)油氣口1進(jìn)入汽缸頭2空腔、活塞上軸27，再進(jìn)入活塞內(nèi)腔23，可以對(duì)活塞上軸27及活塞12進(jìn)行冷卻。
由于由導(dǎo)向法蘭21上端面、汽缸內(nèi)壁26以及活塞12下端面組成的壓氣室余隙容積小、效率高，加上多個(gè)排氣孔9與掃氣槽10出口交替布置，使得發(fā)動(dòng)機(jī)換氣效率高，減少功率損失和掃氣時(shí)混合氣的浪費(fèi)。
導(dǎo)向法蘭21安裝在汽缸體8與曲軸箱20之間，作用是徑向固定活塞下軸19，使得活塞下軸19在導(dǎo)向法蘭21中心孔里上、下軸移動(dòng)，并且隔離曲軸箱20的潤滑油流入汽缸8。
工作過程換氣-壓縮沖程迷宮式活塞12從下止點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，擋住了掃氣槽10的出口和排氣孔9，此時(shí)換氣過程結(jié)束，同時(shí)活塞12對(duì)汽缸內(nèi)孔26內(nèi)的混合氣進(jìn)行壓縮?；钊?2下部的汽缸內(nèi)孔26內(nèi)部產(chǎn)生負(fù)壓，吸入混合氣?；旌蠚膺M(jìn)入路徑為，從油氣口1來的混合氣進(jìn)入汽缸頭2的空腔，經(jīng)過活塞上軸27頂端的孔29進(jìn)入空心的活塞上軸27，再經(jīng)過活塞12內(nèi)部孔25進(jìn)入活塞內(nèi)腔26，對(duì)活塞12進(jìn)行冷卻，再經(jīng)過活塞12下部的出氣口13打開簧片閥14進(jìn)入汽缸內(nèi)孔26下部以及掃氣槽10。在此過程中，混合氣中的燃油顆粒不斷吸熱，蒸發(fā)，混合，使得燃油和空氣混合更加均勻。
膨脹-換氣過程活塞12接近上止點(diǎn)時(shí)，混合氣被火花塞6點(diǎn)燃，迅速燃燒膨脹，此時(shí)，活塞12在高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)下向下運(yùn)動(dòng)做功。活塞12向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，簧片閥14關(guān)閉，汽缸內(nèi)孔26下部以及掃氣槽10內(nèi)部的混合氣被壓縮?；钊?2向下運(yùn)行接近下止點(diǎn)時(shí)，剛才被活塞12擋住的排氣孔9和掃氣槽10的出口重新打開。廢氣經(jīng)過排氣孔9迅速排出，汽缸體內(nèi)孔26上部的壓力降低。此時(shí)汽缸體內(nèi)孔26下部以及掃氣槽10內(nèi)部的高壓力混合氣通過較小的掃氣槽10出口沖入汽缸體內(nèi)孔26上部，以燃燒室為中心膨脹彌散，并均勻推動(dòng)殘余廢氣向下運(yùn)行經(jīng)排氣口排出缸外。曲軸33轉(zhuǎn)過下止點(diǎn)，活塞12開始上行時(shí)，壓氣室內(nèi)的混合氣已全部沖入汽缸體上部，取代了廢氣所在的容積，活塞再一次擋住了掃氣槽10的出口和排氣孔9，換氣過程結(jié)束，開始下一次工作循環(huán)。
權(quán)利要求1.二沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，包括汽缸頭(2)、汽缸體(8)、活塞(12)、火花塞(6)、導(dǎo)向法蘭(21)、曲軸箱(20)、連桿(32)、曲軸(33)、油底殼(34)，汽缸頭上帶有油氣口(1)，導(dǎo)向法蘭(21)安裝在汽缸體(8)與曲軸箱(20)之間，其特征在于所述活塞(12)采用迷宮式活塞為中空結(jié)構(gòu)，安裝在汽缸體內(nèi)孔(26)中與汽缸體內(nèi)孔壁有間隙，迷宮式活塞的活塞上軸(27)和活塞下軸(19)為中空結(jié)構(gòu)分別固定在汽缸頭(2)和導(dǎo)向法蘭(21)的中心孔內(nèi)，迷宮式活塞內(nèi)腔(23)通過孔(25)與活塞上軸(27)相通，活塞下軸(19)末端帶有銷座(18)，銷座(18)通過連桿(32)連接曲軸(33)，汽缸頭(2)、汽缸體(8)、導(dǎo)向法蘭(21)、曲軸箱(20)和油底殼(34)通過螺栓(7)固定在一起，活塞上軸(27)、迷宮式活塞(12)、活塞下軸(19)及銷座(18)通過長螺栓(30)連接在一起，汽缸體內(nèi)孔(26)中部設(shè)置有多個(gè)與外界相通的排氣孔(9)，下部設(shè)置有多條軸向的掃氣槽(10)，掃氣槽(10)與排氣孔(9)交替排列，迷宮式活塞下部有出氣口(13)，出氣口底部設(shè)置簧片閥(14)，簧片閥固定在活塞下軸(19)上，對(duì)開式排氣輪轂(11)扣合在汽缸體表面帶有排氣孔的圓周凸臺(tái)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述導(dǎo)向法蘭(21)中心孔與活塞下軸間設(shè)置潤滑油槽(16)，潤滑油槽上部加有密封圈(15)，汽缸頭中心孔與活塞上軸間設(shè)置潤滑油槽(4)，潤滑油槽(4)上下兩端各有密封圈(3)和密封圈(5)，從油底殼(24)內(nèi)抽油的機(jī)油泵的出油口通過輸油管(28c)與導(dǎo)向法蘭的進(jìn)油口(35)連接，導(dǎo)向法蘭的出油口(36)通過輸油管(28a)與汽缸頭的進(jìn)油口(37)連接，汽缸頭的出油口(38)通過輸油管(28b)與曲軸箱的噴油嘴(17)連接。
專利摘要二沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，其主要技術(shù)特點(diǎn)是活塞采用迷宮式活塞為中空結(jié)構(gòu)，安裝在汽缸體內(nèi)孔中與汽缸體內(nèi)孔壁有間隙，迷宮式活塞的上軸和下軸為中空結(jié)構(gòu)分別固定在汽缸頭和導(dǎo)向法蘭的中心孔內(nèi)，汽缸體內(nèi)孔中部設(shè)置有多個(gè)與外界相通的排氣孔，下部設(shè)置有多條軸向的掃氣槽，掃氣槽與排氣孔交替排列，迷宮式活塞下部有出氣口，出氣口底部設(shè)置簧片閥，簧片閥固定在活塞下軸上。由于采用迷宮式活塞密封，活塞與汽缸體內(nèi)孔壁無摩擦，無須潤滑油參與潤滑，不燒潤滑油。發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦阻力小，轉(zhuǎn)速高，功率大，允許有更高的工作溫度，減少了汽缸散熱損失。壓氣室效率高，掃氣效率高?；钊捌渖陷S冷卻效果良好，活塞上軸和下軸采用循環(huán)壓力潤滑，發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命長。
文檔編號(hào)F01M1/02GK2908811SQ200620085698
公開日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月14日
發(fā)明者熊小新 申請(qǐng)人:熊小新