二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸、活塞和排氣門，還包括設(shè)置于所述活塞內(nèi)部且用于控制活塞上所設(shè)掃氣口開閉的掃氣閥以及與活塞和所述排氣門連接且用于在活塞下行時(shí)控制排氣門打開的聯(lián)動(dòng)裝置。本發(fā)明的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，通過在活塞內(nèi)部設(shè)置掃氣閥與掃氣口相配合，提高換氣效果。
【專利說明】
二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明涉及一種二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，二沖程內(nèi)燃機(jī)的掃氣方式主要分為三種:橫流掃氣、回流掃氣和直流掃氣。但氣體均是從氣缸側(cè)面進(jìn)入工作腔，使得換氣效果不好，不能充分發(fā)揮二沖程內(nèi)燃機(jī)的優(yōu)勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提供一種二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，目的是提高換氣效果。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸、活塞和排氣門，還包括設(shè)置于所述活塞內(nèi)部且用于控制活塞上所設(shè)掃氣口開閉的掃氣閥以及與活塞和所述排氣門連接且用于在活塞下行時(shí)控制排氣門打開的聯(lián)動(dòng)裝置。
[0005]所述掃氣口為在所述活塞的活塞頭上沿與活塞的軸線相平行的方向貫穿設(shè)置，所述掃氣閥設(shè)置于活塞頭的下方。
[0006]所述掃氣閥包括可旋轉(zhuǎn)的設(shè)置于所述活塞上的掃氣軸和設(shè)置于掃氣軸上且用于控制所述掃氣口開閉的掃氣葉片。
[0007]所述掃氣軸在所述活塞頭的中心處與活塞頭轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
[0008]所述掃氣閥還包括設(shè)置于所述掃氣軸上且在所述活塞上行和下行過程中帶動(dòng)所述掃氣葉片旋轉(zhuǎn)的閥塊。
[0009]所述活塞的活塞裙上設(shè)有容納所述閥塊的容置槽，所述氣缸內(nèi)設(shè)有與閥塊相配合且用于對(duì)閥塊施加使其旋轉(zhuǎn)的作用力的驅(qū)動(dòng)件。
[0010]所述驅(qū)動(dòng)件為橫置于所述氣缸的氣缸壁上的推桿，所述閥塊上設(shè)有讓驅(qū)動(dòng)件嵌入且為傾斜延伸的導(dǎo)向槽。
[0011]所述活塞的外表面上設(shè)有與所述導(dǎo)向槽連通且讓所述驅(qū)動(dòng)件嵌入的滑槽，滑槽為沿與活塞的軸線相平行的方向延伸設(shè)置。
[0012]所述掃氣口和所述掃氣葉片分別設(shè)置兩個(gè)，各個(gè)掃氣葉片分別用于控制一個(gè)掃氣口的開閉。
[0013]所述聯(lián)動(dòng)裝置是由多個(gè)聯(lián)動(dòng)桿依次轉(zhuǎn)動(dòng)連接構(gòu)成，聯(lián)動(dòng)裝置的一端與所述活塞轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端與所述排氣門轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
[0014]本發(fā)明的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，通過在活塞內(nèi)部設(shè)置掃氣閥與掃氣口相配合，提高換氣效果。
【附圖說明】
[0015]本說明書包括以下附圖，所示內(nèi)容分別是:
[0016]圖1是本發(fā)明二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是掃氣閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是活塞的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是聯(lián)動(dòng)桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5是聯(lián)動(dòng)裝置與活塞的裝配圖；
[0021]圖中標(biāo)記為:
[0022]1、排氣門；2、聯(lián)動(dòng)裝置;21、銷軸；22、聯(lián)動(dòng)桿;23、桿體;24、第一軸套；25、第二軸套;26、第一止動(dòng)塊;27、第二止動(dòng)塊;3、活塞；31、活塞頭;32、活塞裙;33、掃氣口； 34、容置槽;35、滑槽;4、掃氣閥;41、掃氣軸;42、掃氣葉片;43、閥塊;44、導(dǎo)向槽;5、曲軸;6、氣缸;7、連桿;8、氣門彈簧;9、彈簧座。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面對(duì)照附圖，通過對(duì)實(shí)施例的描述，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，目的是幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解，并有助于其實(shí)施。
[0024]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸、活塞、排氣門1、設(shè)置于活塞內(nèi)部且用于控制活塞上所設(shè)掃氣口 33開閉的掃氣閥4以及與活塞和排氣門I連接且用于在活塞下行時(shí)控制排氣門I打開的聯(lián)動(dòng)裝置2。
[0025]具體地說，如圖1所示，氣缸的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)中的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸的結(jié)構(gòu)基本相同，氣缸主要是由氣缸蓋、氣缸體和曲軸箱構(gòu)成，氣缸體上設(shè)有讓燃料/空氣混合物進(jìn)入的進(jìn)氣口，氣缸蓋上設(shè)置有排氣口，排氣口中設(shè)置有排氣門I，排氣門I用以選擇性地關(guān)閉和打開排氣口。
[0026]如圖3所示，活塞包括活塞頭31和與活塞頭31連接且內(nèi)部中空的活塞裙32，活塞裙32的上端與活塞頭31為同軸固定連接，活塞裙32的下端具有讓連桿伸出的開口。掃氣口 33為在活塞頭31上沿與活塞的軸線相平行的方向貫穿設(shè)置的圓孔，掃氣口 33的軸線與活塞的軸線相平行，掃氣閥4設(shè)置于活塞頭31的下方，也位于活塞裙32的內(nèi)部。掃氣閥4在活塞頭31的下方旋轉(zhuǎn)，以選擇性地關(guān)閉和打開上方的掃氣口 33。
[0027]作為優(yōu)選的，如圖2所示，掃氣閥4包括可旋轉(zhuǎn)的設(shè)置于活塞上的掃氣軸41、設(shè)置于掃氣軸41上且用于控制掃氣口 33開閉的掃氣葉片42和設(shè)置于掃氣軸41上的閥塊43。掃氣軸41豎直設(shè)置于活塞裙32的內(nèi)部，掃氣軸41的上端在活塞頭31的中心處與活塞頭31轉(zhuǎn)動(dòng)連接，掃氣軸41的軸線與活塞的軸線為同一直線。掃氣葉片42為具有一定厚度的片狀構(gòu)件，掃氣葉片42的端部與掃氣軸41固定連接，掃氣葉片42位于活塞頭31的下方。由于掃氣口 33是從活塞頭31的頂面延伸至活塞頭31的底面上，因此掃氣葉片42的頂面并與活塞頭31的底面保持相貼合的狀態(tài)，確保掃氣葉片42轉(zhuǎn)動(dòng)至掃氣口 33位置處時(shí)，可將掃氣口 33完全關(guān)閉。
[0028]掃氣閥4的閥塊43是用于在活塞上行和下行過程中帶動(dòng)掃氣軸41及其上的掃氣葉片42同步旋轉(zhuǎn)一定角度，從而可以實(shí)現(xiàn)掃氣口 33的開閉。如圖2、圖3和圖5所示，活塞裙32的側(cè)壁上設(shè)有一個(gè)貫穿的容置槽34，閥塊43的一端與掃氣軸41固定連接，另一部分嵌入活塞裙32上的容置槽34中，容置槽34的弧長(zhǎng)大于閥塊43的嵌入端的寬度，確保閥塊43能夠在容置槽34中沿水平方向旋轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，活塞相對(duì)于氣缸做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，掃氣閥4隨活塞同步運(yùn)動(dòng)，因此通過在氣缸內(nèi)設(shè)置與閥塊43相配合且用于對(duì)閥塊43施加使其旋轉(zhuǎn)的作用力的驅(qū)動(dòng)件，可以使掃氣閥4相對(duì)于活塞能夠旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)掃氣口 33的開閉。
[0029]作為優(yōu)選的，如圖2、圖3和圖5所示，驅(qū)動(dòng)件為橫置于氣缸的氣缸壁上的推桿(圖中未示出)，閥塊43的端面上設(shè)有讓驅(qū)動(dòng)件嵌入且為傾斜延伸的導(dǎo)向槽44，推桿的長(zhǎng)度方向與活塞的軸線相垂直，導(dǎo)向槽44的長(zhǎng)度方向與活塞的軸線之間具有小于90度的夾角，推桿與閥塊43構(gòu)成凸輪機(jī)構(gòu)。在活塞運(yùn)動(dòng)過程中，當(dāng)閥塊43移動(dòng)至使推桿嵌入導(dǎo)向槽44中后，隨著活塞的繼續(xù)上行或下行，推桿與導(dǎo)向槽44的內(nèi)壁接觸并會(huì)推動(dòng)閥塊43旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而閥塊43能夠帶動(dòng)掃氣軸41及其上的掃氣葉片42同步旋轉(zhuǎn)一定角度，將掃氣口 33關(guān)閉或打開。
[0030]作為優(yōu)選的，如圖3和圖5所示，活塞的外表面上設(shè)有與導(dǎo)向槽44連通且讓驅(qū)動(dòng)件嵌入的滑槽35，滑槽35為沿與活塞的軸線相平行的方向延伸設(shè)置的長(zhǎng)槽，滑槽35并由容置槽34分割成與容置槽34連通的上、下兩個(gè)部分。導(dǎo)向槽44在閥塊43的上、下端面上形成有開口，導(dǎo)向槽44始終有一個(gè)開口與滑槽35保持連通，確保推桿能夠在滑槽35的上、下兩個(gè)部分以及導(dǎo)向槽44中來回移動(dòng)。
[0031 ]作為優(yōu)選的，掃氣口 33在活塞內(nèi)部可以設(shè)置多個(gè)，相應(yīng)的掃氣葉片42也設(shè)置多個(gè)，掃氣葉片42的數(shù)量與掃氣口 33的數(shù)量相等，且各個(gè)掃氣葉片42分別用于控制一個(gè)掃氣口 33的開閉。在本實(shí)施例中，如圖2和圖3所示，掃氣口 33和掃氣葉片42分別設(shè)置兩個(gè)，兩個(gè)掃氣口 33為以活塞的軸線為中心線在活塞內(nèi)呈周向均勻分布，兩個(gè)掃氣葉片42在掃氣軸41上也為呈周向均勻分布。
[0032]對(duì)于本發(fā)明的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，具有壓縮和做功兩個(gè)行程，進(jìn)氣和排氣在做功行程末和壓縮行程初完成。通過在活塞內(nèi)設(shè)置掃氣口 33和掃氣閥4，使得活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到一定位置時(shí)，掃氣閥4將掃氣口33關(guān)上，完成壓縮過程;做功行程中，活塞由上向下運(yùn)動(dòng)到一定位置時(shí)，掃氣閥4使掃氣口 33打開，讓曲軸箱內(nèi)的氣體經(jīng)掃氣口 33進(jìn)入活塞上方的工作腔，提高換氣效果。
[0033]作為優(yōu)選的，如圖1和圖5所示，聯(lián)動(dòng)裝置2是由多個(gè)聯(lián)動(dòng)桿22依次轉(zhuǎn)動(dòng)連接構(gòu)成，聯(lián)動(dòng)裝置2的下端與活塞轉(zhuǎn)動(dòng)連接，上端與排氣門I轉(zhuǎn)動(dòng)連接。聯(lián)動(dòng)裝置2可在展開狀態(tài)與折疊狀態(tài)之間進(jìn)行切換，在活塞下行時(shí)，活塞拉動(dòng)聯(lián)動(dòng)裝置2進(jìn)行拉伸，當(dāng)聯(lián)動(dòng)裝置2完全展開后，聯(lián)動(dòng)裝置2向下拉動(dòng)排氣門I，使排氣口打開。在活塞上行時(shí)，活塞推動(dòng)聯(lián)動(dòng)裝置2逐漸收縮，變成折疊狀態(tài)，而聯(lián)動(dòng)裝置2對(duì)排氣門I施加的拉力消失，排氣門I在氣門彈簧8的作用下快速將排氣口關(guān)閉。氣門彈簧8套設(shè)于排氣門I的氣門桿上，且夾緊在氣缸蓋與固定設(shè)置于氣門桿端部的彈簧座9之間，氣門彈簧8用于對(duì)排氣門I施加使其向上移動(dòng)的彈性作用力，在聯(lián)動(dòng)裝置2未對(duì)排氣門施加拉力時(shí)能夠使排氣門I將排氣口關(guān)閉。
[0034]如圖1和圖5所示，相鄰兩個(gè)聯(lián)動(dòng)桿22通過銷軸21連接，各個(gè)聯(lián)動(dòng)桿22的一端通過銷軸21與上方的聯(lián)動(dòng)桿22的端部或排氣門I轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端通過銷軸21與下方的聯(lián)動(dòng)桿22或活塞轉(zhuǎn)動(dòng)連接。聯(lián)動(dòng)裝置2下端的一個(gè)聯(lián)動(dòng)桿22通過銷軸21與活塞轉(zhuǎn)動(dòng)連接，上端的一個(gè)聯(lián)動(dòng)桿22通過銷軸21與排氣門I轉(zhuǎn)動(dòng)連接，銷軸21的軸線相平行且與活塞的軸線相垂直。如圖4所示，聯(lián)動(dòng)桿22包括桿體23、設(shè)置于桿體23—端的第一軸套24和設(shè)置于桿體23另一端的第二軸套25，第一軸套24和第二軸套25的內(nèi)部具有用于讓銷軸21穿過的軸孔，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)聯(lián)動(dòng)桿22及聯(lián)動(dòng)桿22與排氣門I和活塞的轉(zhuǎn)動(dòng)連接。第二軸套25的桿體23的端部設(shè)置兩個(gè)，兩個(gè)第二軸套25之間為容納另一聯(lián)動(dòng)桿22上的第一軸套24的空間。對(duì)于相連接的兩個(gè)聯(lián)動(dòng)桿22，其中一個(gè)聯(lián)動(dòng)桿22上的第一軸套24嵌入另一個(gè)聯(lián)動(dòng)桿22上的兩個(gè)第二軸套25之間，然后通過銷軸21穿過第一軸套24和第二軸套25，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)聯(lián)動(dòng)桿22的轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
[0035]對(duì)于聯(lián)動(dòng)裝置2的各個(gè)聯(lián)動(dòng)桿22之間的轉(zhuǎn)動(dòng)角度要進(jìn)行限制，這樣在活塞下行時(shí)，聯(lián)動(dòng)裝置2無(wú)需完全拉伸變成筆直狀態(tài)就能使向下拉動(dòng)排氣門1，而且便于活塞上行推動(dòng)聯(lián)動(dòng)裝置2的收縮折疊。作為優(yōu)選的，如圖4所示，聯(lián)動(dòng)桿22還包括設(shè)置于第一軸套24上的第一止動(dòng)塊26和設(shè)置于第二軸套25上的第二止動(dòng)塊27。對(duì)于通過銷軸21相連接的兩個(gè)聯(lián)動(dòng)桿22，第一止動(dòng)塊26和第二止動(dòng)塊27分布在銷軸21的周圍且第一止動(dòng)塊26和第二止動(dòng)塊27兩者可選擇性地接觸和分離。在聯(lián)動(dòng)裝置2展開過程中，相連接的兩個(gè)聯(lián)動(dòng)桿22發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)其中一個(gè)聯(lián)動(dòng)桿22上的第一止動(dòng)塊26與另一個(gè)聯(lián)動(dòng)桿22上的第二止動(dòng)塊27接觸后，相連接的兩個(gè)聯(lián)動(dòng)桿22展開到位，此時(shí)兩個(gè)聯(lián)動(dòng)桿22呈V形狀態(tài)，這樣下行的活塞通過聯(lián)動(dòng)桿22的相互作用從而能夠向下拉動(dòng)排氣門I。
[0036]如圖4所示，第一止動(dòng)塊26為固定設(shè)置于第一軸套24的端部且朝向第一軸套24外側(cè)伸出的結(jié)構(gòu)，第二止動(dòng)塊27為固定設(shè)置于第二軸套25的端部且朝向第二軸套25外側(cè)伸出的結(jié)構(gòu)，相鄰兩個(gè)聯(lián)動(dòng)桿22通過第一止動(dòng)塊26和第二止動(dòng)塊27的相互配合限制聯(lián)動(dòng)桿22的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，相應(yīng)在排氣門I和活塞上也設(shè)置有止動(dòng)塊與第一止動(dòng)塊26或第二止動(dòng)塊27相配合，用于限制位于聯(lián)動(dòng)裝置2上端和下端的聯(lián)動(dòng)桿22的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
[0037]在本實(shí)施例中，如圖4和圖5所示，聯(lián)動(dòng)裝置2是由四個(gè)聯(lián)動(dòng)桿22依次通過銷軸21連接而成的，聯(lián)動(dòng)桿22的桿體23具有一定的長(zhǎng)度和寬度。聯(lián)動(dòng)裝置2在伸縮時(shí)，聯(lián)動(dòng)桿22可以使氣缸內(nèi)氣體產(chǎn)生橫向流動(dòng)，進(jìn)而可以使油氣混合更充分。
[0038]以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述。顯然，本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制。只要是采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn);或未經(jīng)改進(jìn)，將本發(fā)明的上述構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸、活塞和排氣門，其特征在于:還包括設(shè)置于所述活塞內(nèi)部且用于控制活塞上所設(shè)掃氣口開閉的掃氣閥以及與活塞和所述排氣門連接且用于在活塞下行時(shí)控制排氣門打開的聯(lián)動(dòng)裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述掃氣口為在所述活塞的活塞頭上沿與活塞的軸線相平行的方向貫穿設(shè)置，所述掃氣閥設(shè)置于活塞頭的下方。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述掃氣閥包括可旋轉(zhuǎn)的設(shè)置于所述活塞上的掃氣軸和設(shè)置于掃氣軸上且用于控制所述掃氣口開閉的掃氣葉片。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述掃氣軸在所述活塞頭的中心處與活塞頭轉(zhuǎn)動(dòng)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述掃氣閥還包括設(shè)置于所述掃氣軸上且在所述活塞上行和下行過程中帶動(dòng)所述掃氣葉片旋轉(zhuǎn)的閥塊。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述活塞的活塞裙上設(shè)有容納所述閥塊的容置槽，所述氣缸內(nèi)設(shè)有與閥塊相配合且用于對(duì)閥塊施加使其旋轉(zhuǎn)的作用力的驅(qū)動(dòng)件。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)件為橫置于所述氣缸的氣缸壁上的推桿，所述閥塊上設(shè)有讓驅(qū)動(dòng)件嵌入且為傾斜延伸的導(dǎo)向槽。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述活塞的外表面上設(shè)有與所述導(dǎo)向槽連通且讓所述驅(qū)動(dòng)件嵌入的滑槽，滑槽為沿與活塞的軸線相平行的方向延伸設(shè)置。9.根據(jù)權(quán)利要求3至8任一所述的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述掃氣口和所述掃氣葉片分別設(shè)置兩個(gè)，各個(gè)掃氣葉片分別用于控制一個(gè)掃氣口的開閉。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一所述的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述聯(lián)動(dòng)裝置是由多個(gè)聯(lián)動(dòng)桿依次轉(zhuǎn)動(dòng)連接構(gòu)成，聯(lián)動(dòng)裝置的一端與所述活塞轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端與所述排氣門轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
【文檔編號(hào)】F02F3/24GK105909419SQ201610493455
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年6月29日
【發(fā)明人】肖平, 張余良, 張榮蕓, 高洪, 時(shí)培成, 韓利敏, 榮超華, 潘道遠(yuǎn), 唐冶, 王剛
【申請(qǐng)人】安徽工程大學(xué)