一種二衝程發動機的製作方法

2023-12-09 15:01:26

專利名稱：一種二衝程發動機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種發動機，具體的說是一種二衝程發動機。
眾所周知，當前汽車、摩託車或其它的發動機動力，一般以四衝程發動機為多。而現用的二衝程發動機因耗油量大、汙染大、進氣不足、動力性差等諸多原因而逐漸淘汰。其實，造成這個局面的因素歸根到底是因為二衝程發動機的結構優越性還潛能沒有被充分開發出來。如申請號為98239414的專利名稱為「電子控制噴油的二衝程摩託車發動機」的一種二衝程發動機，其特點是在進氣管上裝設空氣流量計，在氣缸的缸蓋上裝設有噴油器，電控噴油泵的前端設置在曲軸箱內，在曲軸上固定有凸輪，凸輪的前端可與電控噴油泵的泵芯接觸，以推動泵芯前移，開啟泵。氣與油混合比由氣、油比電子控制器控制。這種發動機由於採用汽油與機油混合式，通過泵噴入氣缸內進行燃燒，容易造成汙染，同時進氣控制比較難，動力不足，空氣與燃油混合不充分。如果可燃混合氣不能完全燃燒容易產生積炭時，發動機內也很容易積炭，影響缸體的密封性，從而影響整個發動機的動力性燃油經濟性。再有現有二衝程發動機潤滑方式不合理，一般活動件的磨擦力比較大，對發動機的工作壽命有很大影響，而且發動機工作的噪音很大。如專利申請號為96218401的名稱二衝程發動機潤滑裝置，它的潤滑油由供油管進入機油泵，由其出油管供本潤滑裝置的潤滑實現了通過車速自動調整汽油與機油的配比，不斷將適量的潤滑油輸送到發動機中。這種燃油與機油混合的方式使利二衝程發動機工作時釋放出大量的尾氣，不利於環境。
本發明的目的是發明一種耗油量小、汙染小、進氣充足、動力性能好，而且活動件的磨擦力小，而且能有效降低發動機工作的噪音的二衝程發動機。
本發明可以通過下列技術方案實現一種二衝程發動機，包括燃燒工作氣缸(1)、曲軸(2)、火花塞(3)、掃氣管(5)、曲軸箱(6)，燃燒工作氣缸(1)包括氣缸體(101)、氣缸蓋(102)、長活塞(103)、活塞環(106)、三道環(104)和連杆大頭軸承(105)，缸壁上有排氣口(10)，所述的一種二衝程發動機，還包括可燃混合氣氣缸(7)。
在上述的技術方案中，所述的一種二衝程發動機，所述的可燃混合氣氣缸(7)包括氣缸體氣缸蓋(201)、活塞(202)、活塞環(203)。
在上述的技術方案中，所述的一種二衝程發動機，所述的可燃混合氣氣缸(7)的活塞(202)與燃燒工作氣缸(1)的活塞(103)的連杆機構作用在同一曲軸(2)上，共用曲軸箱(6)，燃燒工作氣缸(1)和混合氣氣缸(7)的兩個活塞(103)、(202)同時同方向工作，並且燃燒工作氣缸(1)和混合氣氣缸(7)的兩個活塞同一行程到達上下止點。
在上述的技術方案中，所述的一種二衝程發動機，所述的燃燒工作氣缸(1)還包括氣門(4)和氣門機油潤滑室(8)，它位於燃燒工作氣缸(1)的氣缸蓋(102)上，火花塞(3)的兩側。
在上述的技術方案中，所述的一種二衝程發動機，在曲軸箱(6)內可加注潤滑劑。
由於增設了可燃混合氣氣缸7，能夠給燃燒工作氣缸1強行提供足夠的可燃混合氣，提高充氣率，也就大大提高了發動機的動力，從而有效地節省了燃油，同時由於汽油與機油分離，燃燒時廢氣汙染也會大大減少，噪音汙染了會大大減少。
下面結合附圖對本發明做進一步的說明

圖1是本發明工作原理示意圖；本發明由燃燒工作氣缸1、曲軸2、火花塞3、掃氣管5、曲軸箱6和可燃混合氣氣缸7組成，燃燒工作氣缸1包括氣缸體101、氣缸蓋102、長活塞103、活塞環106、三道環104和連杆大頭軸承105，缸壁上有排氣口10，可燃混合氣氣缸7包括氣缸體氣缸蓋201、活塞202、活塞環203，混合氣氣缸7的活塞202的連杆與燃燒工作氣缸1的活塞103的連杆作用在同一曲軸2上，共用曲軸箱6，燃燒工作氣缸1和混合氣氣缸7的兩個活塞103、202同時同方向工作，並且燃燒工作氣缸1和混合氣氣缸7的兩個活塞同一行程到達上下止點。燃燒工作氣缸1的氣缸蓋102上還有若干個氣門4和氣門機油潤滑室8，他們分立於火花塞3的兩側。
當燃燒工作氣缸1和混合氣氣缸7的兩個活塞由上止點向下止點下行時，混合氣氣缸7的進氣閥被吸開，化油器將汽油和空氣霧化混合後，吸入混合氣氣缸7繼續進一步混合。上一工作循環時燃燒工作氣缸1被點燃的可燃氣體推動活塞103繼續下行，同時也帶動混合氣氣缸7的活塞202繼續下行。燃燒工作氣缸1的排氣口10打開，廢氣被排出燃燒工作氣缸1外，燃燒工作氣缸1內的壓力即時急降。當空氣壓力大於燃燒工作氣缸1內壓力時空氣把燃燒工作氣缸1上的掃氣門打開，新鮮的空氣進入，空氣氣流是由上而下的氣流，把廢氣排出燃燒工作氣缸1外。當燃燒工作氣缸1和混合氣氣缸7活塞到達下止點時混合氣氣缸7已完成吸氣過程，混合氣氣缸7不再吸氣。混合氣氣缸7上的進氣閥自動關閉。由於慣性力的作用下，使燃燒工作氣缸1和混合氣氣缸7燃燒工作氣缸1和混合氣氣缸7的兩個活塞，由下止點向上止點上行。燃燒工作氣缸1的廢氣繼續被排出，直到燃燒工作氣缸1的活塞上行把排氣口10封住，燃燒工作氣缸1完成了排氣掃氣過程。掃氣管5和燃燒工作氣缸1之間壓力平衡，空氣掃氣管上的氣門4在彈簧力的作用下自動關閉。燃燒工作氣缸1內的部分空氣被鎖住在氣缸內。混合氣氣缸7的活塞的上行，可燃混合氣開始被壓縮。當混合氣氣缸7的活塞由下止點上行時，可燃混合氣不會馬上壓入燃燒工作氣缸1。因為燃燒工作氣缸1上的混合氣進氣門彈簧力和混合氣氣缸7上的混合氣排氣口10的簧片彈力的作用，加上燃燒工作氣缸1內的掃氣空氣也有一定的壓力，只有混合氣氣缸7壓力大於燃燒工作氣缸1壓力和氣門彈力時，可燃混合氣才強行壓入燃燒工作氣缸1，這時活塞早已把排氣口10封住了，所以不會因排氣口10而損失可燃混合氣。當燃燒工作氣缸1和混合氣氣缸7活塞行經上止點前，燃燒工作氣缸1和混合氣氣缸7兩氣缸內的壓力差平行。燃燒工作氣缸1混合氣進氣口中的氣門在彈簧力的作用下，氣門自動關閉。混合氣氣缸7上的混合排氣口10單向閥11也自動同時關閉。在上止點前12度時，火花塞發出電火花點燃燃燒工作氣缸1內的可燃混合氣，燃燒工作氣缸1做工工作，作動力輸出。完成整個發動機的工作過程。
氣缸蓋上設有空氣掃氣口，火花塞和混合氣進氣口。這兩個氣口設立氣門控制，每個氣口設多支小氣門控制。控制小氣門重量在4克以下，氣門直徑在8mm以下，小氣門彈簧力在80克以內。適當開設數支以上的小氣門，開設氣門機油潤滑室。潤滑小氣門，使小氣門工作時可靠、靈活、耐用。控制氣門來回運動的行程，在5mm以內。使用小氣門和控制氣門開度，能減少在高速時氣門的慣性力，能有效地使氣壓控制氣門的開啟與關閉。氣缸蓋的中央留有孔安裝火花塞。
燃燒工作氣缸1壁上有一個排氣口10，活塞裙部開多一道活塞環槽，共有三道環槽，裙部活塞環104是防止過多機油滲入排氣口10而設立的。並且燃燒工作氣缸1的活塞103到達上止點時裙部活塞環104也有效控制排氣口10，防止機油從排氣口10洩露或進入燃燒氣缸1。活塞103上開有相對應的細小滲油孔，潤滑缸壁，活塞和環。為了控制燃燒工作氣缸1的工作潤滑油，可以把潤滑劑加在曲軸箱6內，由於將潤滑油與燃燒油分開，燃燒時可以減少燃燒汙染。為了更好的潤滑，除了在曲軸箱6內加潤滑油外，還在工作氣缸上，下止點以下，兩環槽間處，開通象掃氣孔樣的幾個加油孔。即是原二衝發動機氣缸的掃氣孔位移於下止點以下5mm處作為開設的掃油孔。掃氣孔變為掃油孔。在活塞兩氣環中間開淺油糟。油糟孤度半圓形長。糟口要離開排口處，防止機油滲入排氣口10，活塞環有淺油糟，提高環對氣缸的密封性。提高機油對氣缸、活塞、環、活塞銷的潤滑性。使每次工作行程中，在下止點時都能適時潤滑活塞、環，把機油帶上氣缸壁，潤滑工作氣缸壁。利用機油衝洗活塞和缸壁，有加強潤滑，清洗和降溫作用。為發動機在高速時提供良好的潤滑條件。
連杆中心開通油道，連通小頭和大頭軸承兩端，並適當加強加大燃燒工作氣缸1部位的曲軸連杆機構，以適應強大的爆發力衝擊，延長發動機的工作壽命。
混合氣氣缸7蓋上設有混合氣排氣單向閥11和混合氣進氣單向閥11，接化油器控制。單向閥11在活塞的上行或下行時，能自動打開或關閉，工作原理同空氣壓縮機一樣。排氣單向閥11開口與燃燒工作氣缸1上的混合進氣口連通，專供可燃混合氣給燃燒工作氣缸1。混合氣氣缸7隻是專業生產可燃混合氣和專供可燃混氣給燃燒工作氣缸1燃燒作功。混合氣氣缸7所受的負荷壓力衝擊並不大，加上潤滑條件好，所以工作時比燃燒工作氣缸1更加穩定可靠耐用。可以簡化混合氣氣缸7部位的曲軸連杆機構、活塞、環，減少運動件的慣性和磨擦力，有利提高發動機的加速性。在曲軸箱加注潤滑機油，可以採用飛濺潤滑和強制性潤滑等。
本發明在外觀結構上比較繁雜，佔用體積大，但是每個增設的部件在結構上都很簡單，容易加工成件，每個缸蓋上都有氣閥自動控制，無需傳動機構帶動，在燃燒工作氣缸1缸蓋上設立的小氣門，重量輕，氣門的彈簧彈力小，開度行程少，氣門的來回慣性也小，並設有單獨的氣門機油潤滑室，滑潤條件好，所以完全可以由氣壓控制，具有密封性好、耐用、工作可靠穩定。如果可燃混合氣不能完全燃燒容易產生積炭時，氣門也很容易積炭，影響氣門的密封性，從而影響整個發動機的動力性燃油經濟性，因排氣氣溫很高會使氣門燒壞變形斷裂，造成排氣門變質影響使用時間並容易發生意外事故，在排氣和進氣的重疊角時難免影響氣門的密封性和影響排氣不切底，進氣不足，再加上在進氣過程，由於氣門、氣門導管、氣門油封的磨損，而把機油從氣門與導管之間的隙縫裡吸入氣缸參與可燃混合氣燃燒，加大廢氣排量和油耗，更加容易產生積炭氣門也會容易積炭，影響密封性。然而燃燒工作氣缸1所設立的氣門就完全可以克服以上發動機的種種不良情況，並且在進氣過程是壓人的不是吸入的，機油不會因氣門的磨損而吸入氣缸，且經過氣口氣門的氣體，是常溫下的氣體，所以具有清熱降溫作用，更加可以延長氣門的使用壽命，以及氣缸、活塞、環工作件的使用壽命，從而提高整個發動機的使用壽命。
雖然發動機增設混合氣氣缸7部分，但是混合氣氣缸7的活塞只充當了一吸一壓的工作過程，並沒有燃燒作功，所以消耗的功包括磨擦功比較少，所消耗的功以及配氣機構所消耗的功要小的多。
權利要求
1．一種二衝程發動機，包括燃燒工作氣缸(1)、曲軸(2)、火花塞(3)、掃氣管(5)、曲軸箱(6)和燃燒氣進氣口(9)，燃燒工作氣缸(1)包括氣缸體(101)、氣缸蓋(102)、長活塞(103)、活塞環(106)、三道環(104)和連杆大頭軸承(105)，缸壁上有排氣口(10)，其特徵在於所述的一種二衝程發動機，還包括可燃混合氣氣缸(7)。
2．根據權利要求1所述的一種二衝程發動機，其特徵在於所述的可燃混合氣氣缸(7)包括氣缸體氣缸蓋(201)、活塞(202)、活塞環(203)。
3．根據權利要求1所述的一種二衝程發動機，其特徵在於所述的可燃混合氣氣缸(7)的活塞(202)與燃燒工作氣缸(1)的活塞(103)連杆機構作用在同一曲軸(2)上，共用曲軸箱(6)，燃燒工作氣缸(1)和混合氣氣缸(7)的兩個活塞(103)、(202)同時同方向工作，並且燃燒工作氣缸(1)和混合氣氣缸(7)的兩個活塞同一行程到達上下止點。
4．根據權利要求1所述的一種二衝程發動機，其特徵在於所述的燃燒工作氣缸(1)還包括氣門(4)和氣門機油潤滑室(8)，它位於燃燒工作氣缸(1)的氣缸蓋(102)上，火花塞(3)的兩側。
5．根據權利要求1所述的一種二衝程發動機，其特徵在於在曲軸箱(6)內可加注潤滑劑。
全文摘要
一種二衝程發動機,包括燃燒工作氣缸(1)、曲軸(2)、火花塞(3)、掃氣管(5)、曲軸箱(6)和燃燒氣進氣口(9),燃燒工作氣缸(1)包括氣缸體(101)、氣缸蓋(102)、長活塞(103)、活塞環(106)、三道環(104)和連杆大頭軸承(105),缸壁上有排氣口(10),其特徵在於:所述的一種二衝程發動機,還包括可燃混合氣氣缸(7),在曲軸箱(6)內加注潤滑劑。由於增設了可燃混合氣氣缸7,能夠給燃燒工作氣缸1強行提供足夠的可燃混合氣,提高充氣率,也就提高了發動機的動力,從而有效地節省了燃油,同時由於汽油與機油分離,燃燒時廢氣汙染也會大大減少。
文檔編號F02M63/00GK1312181SQ0013101
公開日2001年9月12日 申請日期2000年12月27日 優先權日2000年12月27日
發明者陳名輝 申請人:陳名輝