專利名稱：二沖程內(nèi)燃機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是阻止燃燒室內(nèi)混合氣漏氣、提高燃料消耗率及排氣凈化性能的二沖程內(nèi)燃機。
在現(xiàn)有的二沖程內(nèi)燃機中，由氣化器供給的燃料與吸入的空氣相混合， 當(dāng)將此混合氣吸入曲軸室內(nèi)以后，通過換氣孔供入燃燒室，由于設(shè)定排氣孔的打開時間比換氣孔的打開時間還要早(排氣孔的開口上緣比換氣孔的開口上緣高)，所以供給燃燒室內(nèi)的混合氣容易由排氣通路排出，或者說容易產(chǎn)生漏氣。
這種漏氣，由于排氣室內(nèi)排氣脈動效應(yīng)會起到抑制作用，但對整個運轉(zhuǎn)范圍內(nèi)抑制就比較困難，其結(jié)果，燃料消耗率與排氣凈化性能都會受到影響。
作為解決這些問題的是特開平3-100318號公報與特開平5-302521號公報中的二沖程內(nèi)燃機。
在特開平3-100318號公報所記述的二沖程內(nèi)燃機中，在曲軸室上通過逆止閥連接著高壓室，該高壓室與燃燒室以空氣通路相連接，該空氣通路的下端夾裝著電磁閥，前述空氣通路的上端設(shè)置著可向燃燒室噴射燃料的燃料噴射閥。
在特開平5-302521號公報中所記述的二沖程內(nèi)燃機中，與曲軸箱和汽缸體相鄰接地配置著腔部，在曲軸室與上述腔部間夾裝著吸氣控制閥的同時，于上述腔部與汽缸燃燒室間夾裝著換氣控制閥，并設(shè)置有向上述腔部內(nèi)噴射燃料的燃料噴射閥。
在特開平5-100318號公報的二沖程內(nèi)燃機中，從燃料噴射閥噴射的燃料中，附著于空氣通路的燃料借重力下落，通過該空氣通路底部的逆止閥進入曲軸室內(nèi)，再從該曲軸室內(nèi)經(jīng)過其他換氣孔，在未霧化(細化)的狀態(tài)進入燃燒室內(nèi)，因此，不僅不能充分阻止漏氣，而且難以保證穩(wěn)定的燃燒，并且由于對供給燃燒室內(nèi)的燃料供給量不能適當(dāng)控制，有著響應(yīng)性不好等不良情況。
再者，在特開平5-302521號公報中的二沖程內(nèi)燃機中，曲軸室內(nèi)的吸入空氣全部通過吸氣控制閥導(dǎo)入上述腔部內(nèi)，和從燃料噴射閥噴入上述腔部內(nèi)的燃料一起混合，又通過換氣控制閥全部流入燃燒室內(nèi)，由于不能保證僅是從曲軸室來的空氣通過換氣孔流入燃燒室內(nèi)，不能避免漏氣，而且雖然換氣控制閥的上游口開口于上述腔部的下部，但因不是最下部，噴入上述腔部中的燃料滯留于上述腔部的底部，向燃燒室內(nèi)的燃料供給量不能與燃料噴射量準(zhǔn)確對應(yīng)，有響應(yīng)性不良的缺點。
本發(fā)明即是涉及克服了上述這樣一些難點的二沖程內(nèi)燃機的改良，在連通曲軸室與燃燒室的換氣通路中配置有上述腔部，在該上述腔部的出入口分別設(shè)置了可密閉的控制閥，在該上述腔部內(nèi)設(shè)有供給燃料的燃料供給裝置，在這樣的二沖程內(nèi)燃機中，前述腔部與多個并列換氣通路中的一個換氣通路連接，在比設(shè)于上述腔部入口的曲軸室一側(cè)控制閥還要靠換氣下游側(cè)的上述腔部的出口設(shè)置的燃燒室一側(cè)的控制閥配置于連通該上述腔部的換氣通路最下部。
在本發(fā)明中，由于前述這樣的多個并列換氣通路中的一個換氣通路連通上述腔部，在該上述腔部出入口分別設(shè)有可密閉的控制閥，并在該上述腔部內(nèi)設(shè)有供給燃料的燃料供給裝置，故在換氣初期，上述腔部的出入口控制閥關(guān)閉，從其他換氣通路將不含燃料的新鮮空氣導(dǎo)入燃燒室內(nèi)，而燃燒室中的已燃氣體被確保從排氣口排出，由于可得到這樣的結(jié)果，可以阻止燃燒室內(nèi)混合氣的漏氣，而且在低負(fù)荷運轉(zhuǎn)時，可以改善空氣換氣的換氣效率。
另外，在本發(fā)明中，由于把比設(shè)于上述腔部入口的曲軸室一側(cè)的控制閥還要靠近換氣下游一側(cè)的上述腔部出口設(shè)置的燃燒室側(cè)控制閥配置于夾裝于該兩控制閥的換氣通路的最下部，所以即使從前述燃料供給裝置供入上述腔部的燃料附著于上述腔部的內(nèi)壁，而滯留于連通該上述腔部的換氣通路的最下部，也可由該換氣通路最下部的燃燒室側(cè)控制閥的間歇開和關(guān)產(chǎn)生的激烈的換氣流將前述滯留燃料大致上全部排出至前述燃燒室，可以得到穩(wěn)定的燃燒狀態(tài)。
再者，在本發(fā)明中，由于從前述燃料供給裝置供入上述腔部內(nèi)的燃料與供入該上述腔部內(nèi)的少量新鮮空氣相混合，形成濃混合氣，流入由通過其他換氣通路且不含燃料的空氣進行充分換氣的燃燒室內(nèi)，該燃燒室內(nèi)可達到適當(dāng)濃度的混合氣，得到良好的燃燒，并取得較高的燃料消耗率，以及高排氣凈化性能。
附圖簡要說明

圖1是本發(fā)明一實施形態(tài)的側(cè)面縱向剖視圖；圖2是圖1的II-II剖視圖；圖3是圖1的III-III剖視圖；圖4是圖1主要部分放大縱斷側(cè)面圖；圖5是圖4的V-V橫斷面圖；圖6是圖1的VI-VI橫斷面圖；圖7是圖1的VII-VII剖視圖，打點部分為與曲軸箱對接面；圖8是圖1的VIII-VIII剖視圖；圖9是汽缸體縱斷正面圖；圖10是圖9的X-X橫斷面圖；圖11是圖1的XI-XI剖視圖；圖12是表示上死點(TDC)前45°狀態(tài)的圖；圖13是表示上死點(TDC)后45°狀態(tài)的圖；圖14是表示下死點(BDC)狀態(tài)圖；圖15是表示上死點(TDC)前90°狀態(tài)圖；圖16是表示了本實施例的運轉(zhuǎn)循環(huán)的說明圖。
實施例下邊，就圖示的本發(fā)明的一實施例加以說明。
本發(fā)明的火花點火式二沖程內(nèi)燃機1搭載于圖中未示出的自動兩輪車上，在該火花點火式二沖程內(nèi)燃機1中，曲軸箱2的上方有汽缸體3和汽缸頭4順序重疊相互一體地結(jié)合起來。
而在汽缸頭3上形成的汽缸孔5中可上下自由滑動地配裝著活塞6，該活塞6與曲軸8由連桿7相互連結(jié)起來，伴隨著活塞6的升降曲軸8被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
另外，從車體后方指向前方的吸氣通路10連接于曲軸箱2的吸氣通路10，在該吸氣通路10中直到安裝著調(diào)節(jié)閥11與導(dǎo)向閥12，調(diào)節(jié)閥11通過圖中未示出的連續(xù)裝置連結(jié)于調(diào)節(jié)閥手柄(圖中未示出)，當(dāng)把調(diào)節(jié)閥手柄向一方向轉(zhuǎn)動時，即增大了調(diào)節(jié)閥11的開度。
另外，在曲軸箱2與汽缸體3上形成了連通汽缸孔5的上部與曲軸室9的、左右成對的4個供給空氣用換氣通路14、15的同時，在位于靠近車體后方，比該供給空氣用換氣通路14、15的換氣口16、17還要高的換氣口19的位置形成了濃混合氣供氣用的換氣通路18。該濃混合氣供氣用換氣通路18由換氣口19向著吸氣通路10往下方延伸，在與曲軸8平行的汽缸體3的閥接收孔20處開口，而排氣通路21的汽缸孔5一側(cè)的排氣開口22則配置于換氣開口19相對的位置。
而且，汽缸孔5的上方略成半球形的燃燒室13偏置于靠近排氣口22，在該燃燒室13上配置著點火栓23。
另外，在汽缸體3上，在位于吸氣通路10的正上方的地方，形成了空氣通路24；在正對著曲軸箱2的汽缸體3的下面，形成了迂迴于汽缸孔5的外周、連通靠近吸氣通路10的供給空氣用換氣通路14與空氣通路24的空氣導(dǎo)入溝25；在空氣通路24的上方設(shè)置了作為曲軸室一側(cè)控制閥的導(dǎo)向閥26；為包圍該導(dǎo)向閥26，在汽缸體3上形成了隔壁27；在該隔壁27的開口邊緣可自由拆裝地安裝著蓋28，由隔壁27與蓋28形成的腔部29。
再就是，在汽缸體3上于空氣通路24的左右兩側(cè)形成了指向上下方向的空氣通路30；在曲軸箱2上形成了與該空氣通路30的下端在左右兩端部連通起來的同時，在中央部通過連通孔32連通的混合室31；在前述閥接收孔20處，自由旋轉(zhuǎn)地配裝著作為燃燒室一側(cè)控制閥的旋轉(zhuǎn)閥33；在該旋轉(zhuǎn)閥33處，形成了在其長度方向的中央部分、于周向開口的閥室34和從旋轉(zhuǎn)閥33的左端連通閥室34的燃料導(dǎo)入通路35；像后邊所述，閥33與曲軸8同方向(在圖1、4中為反時針方向)、同轉(zhuǎn)速被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
另外，在曲軸箱2上形成了從車體后方向混合室31噴射燃料的燃料噴射閥安裝孔36；在該燃料噴射閥安裝孔36上安裝著燃料噴射閥37的同時，還形成了從曲軸箱2左側(cè)面向著燃料導(dǎo)入通路35、連通燃料導(dǎo)入通路35的燃料噴射閥安裝孔38；在該燃料噴射閥安裝孔38上安裝著燃料噴射閥39。
另外，如圖6所示，在排氣通路21的排氣口22附近設(shè)置著排氣控制閥40；該排氣控制閥40配裝于具有相同間隔寬度的間隙43中，該間隙43為汽缸體3上形成的縱斷面呈圓弧狀的凹部41和略同于該凹部41縱斷面形狀形成的排氣通路構(gòu)件42之間形成的間隙；在排氣通路構(gòu)件42和與該構(gòu)件結(jié)合成一體的排氣管安裝構(gòu)件44上自由旋轉(zhuǎn)地樞支著的旋轉(zhuǎn)軸45上，一體安裝著前述排氣控制閥40的基部；該旋轉(zhuǎn)軸45連結(jié)于圖上未示出的排氣控制伺服馬達；基于以調(diào)節(jié)閥11的開度以及火花點火式二沖程內(nèi)燃機1的轉(zhuǎn)速為獨立變量的排氣開口率圖，從CPU(圖中未示出)輸出控制信號，依此控制信號使前述排氣控制伺服馬達工作；排氣控制閥搖動以達到適合運轉(zhuǎn)狀況的最佳排氣開口率。
還有，如圖3與圖11所示，曲軸箱2被分成以分界面46為界的左半曲軸箱2l與右半曲軸箱2r；在曲軸8的后方，主軸47與副軸48可自由旋轉(zhuǎn)地樞支于左半曲軸箱2l與右半曲軸箱2r上；在主軸47上設(shè)有離合器49；同時在主軸47與副軸48上設(shè)有變速齒輪群50；在曲軸8的右端的驅(qū)動齒輪51上嚙合著離合器49的從動齒輪52；在副軸48左端一體安裝著鏈輪53；在該鏈輪53與圖上未示出的后車輪的鏈輪上架設(shè)著環(huán)形鏈；設(shè)定火花點火式二沖程內(nèi)燃機為運轉(zhuǎn)狀態(tài)，且離合器49為連接狀態(tài)，曲軸8的旋轉(zhuǎn)力通過驅(qū)動齒輪51、從動齒輪52、離合器49、變速齒輪群50與副軸48傳遞到鏈輪53，后車輪被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
另外，在曲軸8的斜后上方位置，在左半曲軸箱2l與右半曲軸箱2r上可自由旋轉(zhuǎn)地樞支著消除曲軸8的一次慣性力用的平衡塊54；在該平衡塊54的右端成一體地安裝著平衡齒輪55；同時在旋轉(zhuǎn)閥33的右側(cè)成一體地安裝著從動齒輪56；當(dāng)這些曲軸8的驅(qū)動齒輪57、平衡齒輪55、和從動齒輪56順序嚙合起來，曲軸8旋轉(zhuǎn)時，平衡塊54與曲軸8反向、旋轉(zhuǎn)閥33與曲軸8同向，分別以與曲軸8同一轉(zhuǎn)速被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
而且在旋轉(zhuǎn)閥33的右端嵌裝著驅(qū)動齒輪58；與該旋轉(zhuǎn)閥33右側(cè)相鄰地配設(shè)著柱塞式滑油泵59；在和該滑油泵59的驅(qū)動軸60成一體的從動齒輪61與驅(qū)動齒輪58之間嚙合著中間齒輪62；當(dāng)曲軸8旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)閥33旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動滑油泵59被驅(qū)動。
另外，從滑油泵59來的潤滑油，通過潤滑油供給路63(參見圖2)供給曲軸8的軸承部；同時通過潤滑油供給路64(參見圖10)供給汽缸孔5與活塞6的滑動部分。
再如圖2所示，在曲軸8的右端的驅(qū)動齒輪51上嚙合著與水泵65的旋轉(zhuǎn)軸66成一體的從動齒輪67；當(dāng)火花點火式二沖程內(nèi)燃機1處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)時，水泵65被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，火花點火式二沖程內(nèi)燃機1內(nèi)的冷卻水被送至圖中未示出的散熱器冷卻后，再回到火花點火式二沖程內(nèi)燃機1的冷卻水通路68內(nèi)。
由于圖示的火花點火式二沖程內(nèi)燃機1具有前述之構(gòu)成，所以當(dāng)由圖中未示出的起動馬達驅(qū)動曲軸8按圖12～15沿反時針方被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時，在上死點(TDC)前75°的時刻由活塞6閉塞濃混合氣供給用換氣通路18的換氣口19，燃燒室13被壓縮，在上死點前規(guī)定的時刻點燃點火栓23，由于活塞6的上升，曲軸室9繼續(xù)膨脹，繼續(xù)進行吸氣(見圖12)。
而到達上死點(TDC)之后，如圖13所示，燃燒室13內(nèi)的混合氣燃燒膨脹，同時由于活塞6的下降，曲軸室9被壓縮，曲軸室9內(nèi)的空氣被壓縮，并由靠近吸氣通路10的供給空氣用換氣通路14、通過空氣導(dǎo)入溝25流入空氣通路24內(nèi)，再從該空氣通路24內(nèi)通過導(dǎo)向閥26導(dǎo)入腔部29中。
在從上死點(TDC)經(jīng)過90°的時刻(在排氣控制閥40的上下位置變動)，排氣口22敞開，燃氣由排氣通路21排出。
再就是在從上死點(TDC)經(jīng)過122°的時刻，由于活塞6的下降，換氣口16、17打開，曲軸室9內(nèi)的空氣(不含燃料)通過供給空氣用換氣通路14、15由換氣口16、17流入燃燒室13內(nèi)；燃燒室13內(nèi)的已燃氣體向排氣口22的方向排出；僅僅由空氣進行換氣；與此同時，由燃料噴射閥37、燃料噴射閥39向混合室31內(nèi)噴射燃料，生成濃混合氣(見圖14)。
而后，從下死點(BDC)經(jīng)過約58°的時刻，換氣口16、17由于活塞6的上升而閉塞，由換氣口16、17流入空氣之換氣停止；同時旋轉(zhuǎn)閥33的閥室34對著混合室31與濃混合氣供給用換氣通路28同時開通，混合室31內(nèi)的濃混合氣通過濃混合氣供給用換氣通路18內(nèi)，由換氣口19供給燃燒室13內(nèi)；而且由于活塞6的上升使曲軸室9膨脹，空氣由吸氣通路10通過導(dǎo)向閥12被吸入曲軸室9內(nèi)。
這樣，在圖示的火花點火式二沖程內(nèi)燃機1中，由于換氣初期僅僅由空氣進行換氣，防止了混合氣以混合氣的狀態(tài)通過燃燒室13而向排氣通路21的排出，從而達到了提高燃料消耗率和防止未燃氣體污染大氣的目的。
另外，由于曲軸室內(nèi)僅供以空氣，即使不能由燃料中混入的潤滑油來完成對曲軸8的軸承部分以及汽缸孔5、活塞6間的滑動部分的潤滑，也由于有從潤滑油泵59通過潤滑油供給路63、64將潤滑油供給曲軸8的軸承部分以及汽缸孔5和活塞6間的滑動部分，所以火花點火式二沖程內(nèi)燃機1可在摩擦損失很少狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，且可防止因燃料中混合潤滑油產(chǎn)生的白煙。
另外，由于設(shè)置了37、39兩個燃料噴射閥，不僅可以噴射大量燃料，還可在維持高水準(zhǔn)的計量精度狀態(tài)下，很容易進行微妙的流量調(diào)節(jié)。
再就是，由于將燃料噴射閥37配置于旋轉(zhuǎn)閥33的半徑方向的同時，將燃料噴射閥39配置于旋轉(zhuǎn)閥33的旋轉(zhuǎn)軸線方向，不會使燃料噴射閥37、39相互干涉；可在旋轉(zhuǎn)閥33的附近配置，可確保將燃料噴射入旋轉(zhuǎn)閥33的閥室34中，同時可抑制從燃料噴射閥37噴射的燃料噴射量，并可阻止在混合室31內(nèi)燃料的殘留；而且由于使得從燃料噴射閥37、39噴射出來的燃料粒子互相碰撞，可望使噴射燃料粒子更進一步細化。
并且，由于將燃料噴射閥39配置于旋轉(zhuǎn)閥33的旋轉(zhuǎn)軸線上，與旋轉(zhuǎn)閥33的閥室34的開口位置無關(guān)地可將燃料噴射入閥室34內(nèi)；另外，由于使從燃料噴射閥39噴射出來的燃料與通過旋轉(zhuǎn)閥33的閥室34的半徑方向的氣流相交叉，可與吸入氣充分混合，其結(jié)果，可以促進燃料的霧化。
再就是旋轉(zhuǎn)閥33內(nèi)的閥室34，由于由對混合室31內(nèi)預(yù)先連通狀態(tài)連通濃混合氣供給用換氣通路18，所以在旋轉(zhuǎn)閥33附近即使有變成液狀的燃料殘留，這些燃料附著于旋轉(zhuǎn)閥33的閥室34側(cè)，于下一次閥路打開初期即可由氣流將其霧化。
權(quán)利要求
1.一種二沖程內(nèi)燃機，在連通曲軸室與燃燒室的換氣通路中配置腔部，在該腔部出入口分別設(shè)有可密閉的控制閥，并設(shè)有向該腔部內(nèi)供給燃料的燃料供給裝置，其特征在于，上述腔部連通于多個并列換氣通路中的一個換氣通路，在比設(shè)于上述腔部入口的曲軸室側(cè)控制閥還要靠近換氣下游側(cè)的腔部出口處設(shè)置的燃燒室側(cè)控制閥被配置于連通于該腔部的換氣通路最下部。
2.按權(quán)利要求1所記述的二沖程內(nèi)燃機，其特征在于，在前述燃燒室側(cè)控制閥的近旁配置了供給霧化燃料的燃料供給裝置。
全文摘要
為提供可防止漏氣、燃料消耗率及排氣凈化性能高且燃料噴射量響應(yīng)性良好的二沖程內(nèi)燃機，于連通曲軸室與燃燒室的換氣通路中設(shè)腔部29，于腔部29的出入口分別設(shè)置可密閉的控制閥，并設(shè)有向腔部29供給燃料的燃料供給裝置，在這樣的二沖程內(nèi)燃機中，其特征為腔部29連通多個并列換氣通路中的一個，并將設(shè)于比設(shè)在腔部29入口的曲軸室側(cè)控制閥26還要靠近換氣下游側(cè)的腔部29出口的燃燒室側(cè)控制閥33配置于連通腔部29的換氣通路18的最下部。
文檔編號F02B61/00GK1150216SQ9611293
公開日1997年5月21日 申請日期1996年9月16日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月19日
發(fā)明者石橋羊一, 淺井正裕 申請人:本田技研工業(yè)株式會社