專利名稱:二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸的制作方法
本發(fā)明與二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸有關(guān)。
已經(jīng)知道，在過(guò)去幾年中所做的種種改進(jìn)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)性能的努力，基本上是從降低消耗和減少污染物質(zhì)排放量等方面來(lái)著眼的。
對(duì)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)性能有影響的上述兩方面問(wèn)題，與傳送到氣缸內(nèi)的空氣和燃料的混合物的損失密切相關(guān)。這一損失出現(xiàn)在掃氣沖程中，混合氣由掃氣泵送入氣缸，在多數(shù)情況下，曲軸箱同時(shí)也是掃氣泵。
整體充量，亦即整個(gè)氣缸完全被新鮮燃料混合物所充滿時(shí)的充量，僅在完美掃氣的假設(shè)情況下才能得到。如果以新鮮充量氣流做為一個(gè)理想的活塞來(lái)移動(dòng)，而且在新鮮充量流與已燃過(guò)的氣流之間不發(fā)生任何混合，則會(huì)出現(xiàn)這種情況。上述新鮮充量流來(lái)自曲軸箱，并流經(jīng)掃氣口，而已燃過(guò)氣流來(lái)自排氣口。
事實(shí)上，與此相反，在上述二氣流間會(huì)發(fā)生一定的混合，并會(huì)有一部分新鮮充量隨廢氣而排出，這就會(huì)引起燃料消耗量和污染物排放量的增加。
為了消弱上述不利因素的影響，已經(jīng)做了多項(xiàng)嘗試，這些嘗試涉及了極復(fù)雜的技術(shù)解決方法，諸如等流掃氣方法，這需要將活塞彼此相對(duì)地或呈U形并列地布置；這些嘗試也涉及了較簡(jiǎn)單的解決方法，如仍然采用回流掃氣方法(Schnerle掃氣)，但其掃氣口有特殊的定位和形狀。
后一種解決方法可再細(xì)分成二類一類從氣缸的技術(shù)實(shí)施觀點(diǎn)來(lái)看是簡(jiǎn)單的，但在降低燃料消耗方面不太有效；而對(duì)降低耗油率來(lái)說(shuō)較為有效的一類，從構(gòu)造觀點(diǎn)看卻是難以實(shí)現(xiàn)的。
所以，本發(fā)明的目的是提供一種二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)所用的氣缸，其掃氣口的定向，能使掃氣極為有效，同時(shí)又可使構(gòu)造得到最大程度的簡(jiǎn)化。
依照本發(fā)明，這一目的可按下述方法實(shí)現(xiàn)。采用一種用于曲軸箱掃氣二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸，該缸具有多個(gè)掃氣口和一個(gè)排氣口。其特點(diǎn)是二個(gè)主掃氣口對(duì)稱于排氣口的軸線，它們的壁面構(gòu)成一定的形狀，以便把來(lái)自該主掃氣口的氣流導(dǎo)到一些特定的有限區(qū)域中。從氣缸俯投影看，這些區(qū)域位于排氣口對(duì)面組成半圓形的兩個(gè)90°扇形面上，亦即各扇形重心點(diǎn)的棱域。各主掃氣口對(duì)應(yīng)其就近的一個(gè)區(qū)域。
在一個(gè)較優(yōu)越的具體實(shí)例中，除了上述主掃氣口之外，又在氣缸上設(shè)制了兩個(gè)副掃氣口，它們對(duì)稱于排氣口的軸線，并分別位于各自對(duì)應(yīng)的主掃氣口與排氣口正對(duì)面缸壁之間的位置。副掃氣口的出口截面積遠(yuǎn)小于主掃氣口的出口截面積，而且它的壁面形成一定的走向，以便將來(lái)自副掃氣口的氣流導(dǎo)向上述重心區(qū)，亦即來(lái)自主掃氣口的氣流所傳入的區(qū)域，同時(shí)并導(dǎo)向氣缸頂部，而且這些氣流相對(duì)于氣缸軸心線的斜度比來(lái)自主掃氣口的氣流的斜度小。
依照本發(fā)明的一個(gè)更好的具體實(shí)例，可在排氣口的對(duì)面設(shè)置第五掃氣口，以便將一股氣流送向氣缸頂部，該氣流相對(duì)于氣缸軸的斜度，比由上述兩個(gè)副掃氣口流出氣流的斜度小。
對(duì)于位于排氣口軸線一側(cè)的一對(duì)主、副掃氣口，最好只設(shè)置一個(gè)由曲軸箱通向氣缸的入氣口截面，這個(gè)截面進(jìn)而發(fā)展成二支，形成各自獨(dú)立的主、副掃氣口。
參照附圖，對(duì)下面的具體應(yīng)用實(shí)例做說(shuō)明可更清楚地了解本發(fā)明中的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的特性和優(yōu)點(diǎn)。
圖1表示氣缸的底視圖，它顯示各掃氣口的位置及通向曲軸箱的各入口的截面比。
圖2為氣缸沿圖1中Ⅱ——Ⅱ線的垂直軸向剖面圖。
圖3為沿圖2中Ⅲ——Ⅲ的水平剖面圖。
圖4和圖5分別為沿圖1中Ⅳ——Ⅳ線和 V——V線而做的垂直剖面圖。
由附圖可見，對(duì)于所設(shè)想的情況，在二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸1上設(shè)有二段進(jìn)口管2和3，它們使氣缸1的內(nèi)部與曲軸箱相通，曲軸箱在圖上未示出。
管段2分叉后通向主掃氣口6及副掃氣口7；而管段3分叉后通向主掃氣口4及副掃氣口5。這樣做能簡(jiǎn)化鑄芯的制做及定位，有利于氣缸1的制造。
主掃氣口4和6及副掃氣口5和7，分別對(duì)稱于排氣口9的軸線。
最后，在所設(shè)想的情況下，在排氣口9對(duì)面的氣缸壁處，又設(shè)置了第五掃氣口8。
設(shè)置特別的掃氣口4及8，所要實(shí)現(xiàn)的基本構(gòu)想是將全部掃氣流引到與排氣口9相對(duì)的那一半氣缸中，并將其引向氣缸蓋；從而使得燃燒過(guò)的氣體聚集在另一半氣缸中，并形成廢氣流。
兩種氣流在氣缸內(nèi)的此種流體動(dòng)力行為，的確能使掃氣沖程的實(shí)際過(guò)程趨近于完美掃氣過(guò)程，而不發(fā)生二氣流的相混。
為達(dá)此目的，主掃氣口4和6的壁面應(yīng)做成一定的走向，以便將各自的射流或掃氣流引向兩個(gè)特定的有限區(qū)域。在投影平面上(見圖3)，該特定區(qū)域即為重心M及N周圍的區(qū)域。M和N分別為位于排氣口9對(duì)面的那半個(gè)氣缸截面上，并靠近相應(yīng)的主掃氣口的兩個(gè)四分之一圓形的重心。這兩個(gè)重心點(diǎn)對(duì)稱于氣缸1的橫軸y——y。來(lái)自主掃氣口4和6的掃氣氣流，各自以一個(gè)與氣缸軸線成α角(見圖4)的流向，同時(shí)被導(dǎo)向氣缸1的頂部。
如此設(shè)置主掃氣口4和6的意圖是產(chǎn)生穿過(guò)半個(gè)氣缸截面，并指向氣缸1頂部的掃氣流，從而使運(yùn)行狀況趨近于理論最佳狀況。
然而，如果未經(jīng)合適的調(diào)試，即使來(lái)自掃氣口4和6的氣流能很好地指向特定的區(qū)域，它們也會(huì)與氣缸的內(nèi)壁面相撞，并發(fā)生強(qiáng)烈的渦流磨損。
為了避免上述缺點(diǎn)，設(shè)置了副掃氣口5和7，它們也對(duì)稱于氣缸的橫向軸線y——y，并位于各自對(duì)應(yīng)的主掃氣口4或6與排氣口9正對(duì)面處的缸壁之間。副掃氣口5和7有一定的壁面構(gòu)形，以便將來(lái)自該口的氣流導(dǎo)入上述重心區(qū)域M和N，來(lái)自主掃氣口4和6的氣流亦導(dǎo)入同一區(qū)域。副掃氣口的出口截面遠(yuǎn)比主掃氣口4和6的小。一束恰當(dāng)定向的弱氣流能夠引導(dǎo)一束較大的氣流，這種已知的流體動(dòng)力行為的長(zhǎng)處可資利用。副掃氣口5和7要做如此定向，以至除了能將寬度基本一定的氣流導(dǎo)向上述區(qū)域M和N之外，還能將來(lái)自該口的氣流導(dǎo)向氣缸的頂部，該氣流相對(duì)于氣缸軸的傾角確切地為β(圖5)，它小于來(lái)自主掃氣口4和6的氣流的定向角度α(圖4)。采用上述方法，就能最好地利用來(lái)自副掃氣口5和7的射流的引導(dǎo)及阻滯性能。
如前所述，在排氣口9對(duì)面的氣缸壁處，再設(shè)置第五掃氣口8，目的是要提供一束指向氣缸頂部的氣流，該氣流相對(duì)于氣缸軸的傾角為r(圖2)，它小于角度β(圖5)。這樣可以防止主氣流粘附于氣缸壁，其結(jié)果是掃氣所涉及的面積較小，而氣流的速度相應(yīng)增高，因而使排氣沖程中的新鮮混合氣的損失減少，最終在降低消耗和減少排放污染方面獲得已知的結(jié)果。
由上述內(nèi)容可知，借助于本發(fā)明，我們能應(yīng)用從結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)來(lái)看是很簡(jiǎn)單的解決方法，來(lái)成功地改進(jìn)掃氣狀況，最終在燃料消耗率和排放污染方面改進(jìn)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。
權(quán)利要求
1.曲軸箱掃氣二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸，具有多個(gè)掃氣口和一個(gè)排氣口，其特點(diǎn)是二個(gè)主掃氣口對(duì)稱于排氣口的軸線，它們的壁面構(gòu)成一定的走向，以便把來(lái)自該主掃氣口的氣流導(dǎo)到一些特定的有限區(qū)域中，從氣缸俯投影看，這些區(qū)域位于排氣口對(duì)面組成半圓形的兩個(gè)90°扇形面上，亦即各扇形重心點(diǎn)的鄰域。各主掃氣口對(duì)應(yīng)其就近的一個(gè)區(qū)域。
2.如權(quán)利要求
1中所述的氣缸，其特點(diǎn)是除了二個(gè)主掃氣口之外，再設(shè)置二個(gè)對(duì)稱于排氣口軸線的副掃氣口，它們分別位于各自對(duì)應(yīng)的主掃氣口與排氣口正對(duì)面處的缸壁之間，上述副掃氣口的出口截面遠(yuǎn)小于主掃氣口的出口截面，它們的壁面按一定的走向成形，以便使來(lái)自該副掃氣口的氣流，在導(dǎo)向上述來(lái)自主掃氣口的氣流所導(dǎo)入的重心區(qū)之后，再流向氣缸的頂部，而它相對(duì)于氣缸軸的傾角，比來(lái)自主掃氣口的氣流傾角要小。
3.如權(quán)利要求
2中所述的氣缸，其特點(diǎn)是在排氣口對(duì)面的缸壁處，設(shè)置一個(gè)第五掃氣口，以便將一束氣流傳至氣缸的頂部，該氣流相對(duì)于氣缸軸的傾角要低于來(lái)自上述副掃氣口的氣流的傾角。
4.如權(quán)利要求
1中所述的氣缸，其特點(diǎn)是對(duì)于位于排氣口一側(cè)的一對(duì)主、副掃氣口，僅設(shè)置一個(gè)由曲軸箱通向氣缸的入口截面。
專利摘要
曲軸箱掃氣二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸，具有多個(gè)掃 氣口和一個(gè)排氣口。其特點(diǎn)是二個(gè)主掃氣口對(duì)稱于 排氣口的軸線，它們的壁面構(gòu)成一定的形狀，以便把 來(lái)自該主掃氣口的氣流導(dǎo)到一些特定的有限區(qū)域 中。從氣缸俯投影看，這些區(qū)域位于排氣口對(duì)面組成 半圓形的兩個(gè)90°扇形面上，亦即各扇形重心點(diǎn)的鄰 域。各主掃氣口對(duì)應(yīng)其就近的一個(gè)區(qū)域。
文檔編號(hào)F02F1/42GK85203399SQ85203399
公開日1986年7月2日 申請(qǐng)日期1985年8月16日
發(fā)明者吉亞科默·蒙塔諾 申請(qǐng)人:皮亞喬公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan