排氣孔系統的製作方法

2023-06-08 01:15:51 2

專利名稱:排氣孔系統的製作方法
本項發明是有關裝在如摩託車上的二衝程發動機的排氣孔系統。
圖1a是二衝程內燃發動機的垂直截面示意圖，特別表明以前的排氣孔周圍的部分;
圖1b是圖1a的發動機橫截面圖;
圖2是配有本項發明的排氣孔系統的二衝程發動機橫截面圖，特別表明控制器的主要部分;
圖3是圖2Ⅲ-Ⅲ向垂直截面圖;
圖4是圖3Ⅳ-Ⅳ向垂直截面圖。
從圖1a和1b可以看出，傳統的二衝程發動機的排氣孔系統有兩個排氣孔，即主孔1和副孔2。副孔2開在主孔1上面很近的地方，並斜著延伸到主孔1朝燃燒室開口的部分。在靠近副孔2的地方安裝著一個能轉動的閥門3，閥門3的橫截面是半圓，形狀是鼓形，腰部向中間收縮，這樣，全部排氣孔面積，即主孔1和副孔2的面積之和，通過閥門3變換副孔2的開口面積被調到和發動機速度相對應的最佳面積。
在二衝程發動機中，把排氣孔在垂直位置每改變一個小的距離，如0.2到0.3毫米，就會使排氣周期改變-按曲軸角度計算-1°到2°。排氣周期的改變會嚴重影響發動機的性能，因此，必須嚴格控制。
在上述的傳統的二衝程發動機的排氣系統中，主孔1和副孔2的垂直距離相當大，因此，當閥門3轉動打開副孔2以便為發動機的高速運行提供相應的較大總排氣面積時，排氣周期改變，這種變化造成發動機運行性能的改變。而且，因為一部分新鮮混合氣在發動機壓縮衝程時從副孔溢出，因而壓縮比降低，嚴重地損害發動機的性能，減少發動機在高速運行時的功率。要避免這一問題，就要使副孔2離主孔1越近越好，以減小副孔2和主孔1的垂直距離。但這樣做，又會嚴重地降低主孔1和副孔2之間氣缸壁的機械強度。而且這種方案從機加工的角度說很難實現。
這種方案的實例見日本實用型號出版物第7059/1983號和日本實用型號公布第132916/1977號。
因而，本項發明的一個目標是，提供一種排氣孔系統，在保持最佳排氣周期的情況下，使排氣孔面積可以調節，保證發動機在高速運行時有較高的功率。
為此目的，本項發明的二衝程內燃機排氣孔系統包括一個主孔，一個在主孔橫向側面的副孔，副孔和主孔相通;根據發動機速度改變副孔開口面積的控制器。
本項發明的其他的和進一步的目的，特點和優點會從下面的敘述看出來。
圖2和圖4表明一個本項發明的排氣系統的二衝程發動機。先看圖2，發動機汽缸有清掃孔11，12，主排氣孔13和副排氣孔14，副排氣孔14在主排氣孔13的橫向一側，和主排氣孔基本上在同一高度。副孔14和主孔13的一個中間部分相通。
改變副孔14的開口面積的閥門15布置在副孔的中間部分。閥門15在副孔14的橫向側面的套筒17裡滑動。更特別的是，閥門15有閥杆16，閥杆16從旋塞18的中心孔19伸出，並可在中心孔中滑動，旋塞18擰進套筒17裡。中心孔19的外端適當地封好。
從圖3可以更清楚地看出，一對調節螺母20和20′擰在閥杆16的外端。銷子21夾在可調螺母20和20′的中間，一頭向下伸出。如圖4所示，銷子21的下端和槓桿22的一端相接，槓桿的另一端連接到垂直轉軸23的頂端。從圖2和圖4可以看出，槓桿24的一端連接在垂直轉軸23的下端，槓桿24的另一端連接在一個銷子29上，銷子29在一對調節板28，28′的中間，這對調節板固定在滑塊27上，滑塊27滑動地裝在圖3所示的迴轉調節器25的轉軸26上。如圖3所示，齒輪30固定在調節器25的轉軸26上，並和曲軸31一端的齒輪32嚙合。迴轉調節器25有一個彈簧33，從轉動軸26上的齒輪30和調節板28′中間穿過。滑塊27的一端有一個滾珠擋板34，其形狀象一個碟子，和它相對的滾珠擋板35固定在轉軸26上，滾珠36在兩個滾珠擋板中間。如圖3所示，轉軸26通過軸承37支承在曲軸箱38上，支架39的下端用螺紋密封擰在曲軸箱39的上部，垂直轉軸23通過支架39伸出。支架39的上端和一個圓柱形蓋40相偶合，蓋40蓋住閥杆16、槓桿22，垂直轉軸23和其他有關零件的外端。
在運行中，如果發動機速度低，因為轉軸26的速度也相應地低，因此碟形滾珠擋板34和對面的滾珠擋板35之間的滾珠離心力就小。因此，滑塊27不怎麼滑動。銷子29，槓桿24，垂直軸23和槓桿22都不轉，和槓桿22通過銷子21連接的閥杆16也不滑動。因此，閥15仍關閉副孔14。在這種情況下，排氣孔系統的排氣面積只是主孔13的橫截面，適合發動機的低速運行。
發動機加速時，調節器25的轉軸速度，亦即滾珠擋板34和35之間滾珠的離心力也相應增大。因此，滾珠36徑向向外位移，把擋板34推向圖3視圖的左邊，壓縮彈簧33，因此和擋板34為一體的滑塊27也移向左邊。這種運動使銷子24，垂直轉軸23，槓桿22和其他圖2圖4的部件轉動。因此，通過銷子22和槓桿22相連的閥杆在旋塞18的孔19裡滑動，閥15縮進套筒17裡，逐漸增大副孔14的開口度。這樣，排氣孔系統的排氣總面積，即主孔13和副孔14的開口面積總和，也逐漸增加，和發動機高速運行相匹配。
在發動機超速或最高速運行的情況下，閥15全部縮進套筒17裡，全部打開副孔14。在這種情況下，排氣孔系統開到最大面積，即排氣孔13和14的全部排氣面積，和發動機的最高速運行相匹配。
如前所述，在發明的這種排氣系統裡，在主孔橫向側面的副孔的開口面積，由一個閥門根據發動機的速度來改變，發動機速度慢時，副孔開度小，發動機加速時，開度增加，直至發動最大速度時全部打開。因此，排氣面積根據不同的發動速度優選，以保證發動機穩定有效地運行。而且，因為副孔和主孔基本上在同一高度，發動機高速運行時混合氣提前從副孔溢出的現象就可以避免，這樣就能保證汽缸裡穩定的壓縮比。因此，發動機在高速運行時的性能得到改善，降低了燃油消耗。而且，因為副孔和主孔之間有足夠的距離，兩個孔之間的汽缸壁部分就有足夠的機械強度，這種結構還比傳統的汽缸排氣孔容易製造。
從上述我們的發明的一個實例可以相信，還可以在上述原理的基礎上對發明進行修改和改變。
權利要求
1、二衝程發動機的排氣孔系統，其特點是汽缸壁有一個通燃燒室的主孔；在汽缸壁主孔橫向側面有一個副孔；有一個根據發動機速度改變副孔開口面積的控制裝置。
2、權利要求
1的二衝程發動機排氣孔系統中特有的控制裝置，包括一個副孔的閥門，和閥杆相連的槓桿機構，用於移動閥門，改變副孔的開度，和上述槓桿機構相連的旋轉調節器，用於執行槓桿機構，一個和曲軸相連的齒輪機構，用於驅動旋轉調節器。
專利摘要
為二衝程發動機設計的一種排氣口系統由一個固定開口面積的主孔和一個開口面積可調的副孔，副孔在和氣缸活塞運動方向相垂直的方向上和主孔相間隔。
文檔編號F02D35/00GK85103483SQ85103483
公開日1986年10月29日 申請日期1985年4月30日
發明者內西英三郎 申請人:川崎重工業株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan