单流式二冲程发动机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种单流式二冲程发动机。
【背景技术】
[0002]已知单流式二冲程发动机，这种发动机包括设置在气缸的上端部中的排气口和设置在气缸的下侧部中的扫气口。扫气口通过在气缸内往复的活塞的侧部而打开和关闭。在这种发动机中，当活塞位于上止点附近时发生燃烧，而当活塞向下运动时，排气阀打开，并且通过排气口排出膨胀的燃烧气体(排气)。此时，在典型的二冲程发动机中，活塞的向下运动压缩曲轴室内的空气燃料混合物，同时将扫气口打开，从而曲轴室内的空气燃料混合物经由扫气口流动到气缸内。由此，气缸内的燃烧气体被进入的空气燃料混合物通过排气口推出。此时，如果流动到气缸内的空气燃料混合物的层和燃烧气体的层没有彼此混合，并且在它们之间维持清楚的边界，则可能仅将燃烧气体经由排气口排出。然而，部分空气燃料混合物与燃烧气体混合或具有高于燃烧气体的速率，从而部分空气燃料混合物与燃烧气体一起通过排气口排出到外部，这种现象被称为“泄漏”。鉴于燃料消耗和环境污染，空气燃料混合物的泄漏并不是有利的。
[0003]为了解决该问题，有这样一种发动机，该发动机具有布置在经过扫气口的路径上的空气燃料混合物分离器(例如，参见JP5039790B)。在该发动机中，使空气燃料混合物经过离心式分离器而被分离成经由不同通道供应到气缸的富燃料空气燃料混合物和贫燃料空气燃料混合物。因而，通过使用贫燃料空气燃料混合物来进行扫气，可以降低通过排气口排出的燃料的浓度。
[0004]关于单流式二冲程发动机，除了需要抑制上述泄漏之外，还需要使用压燃系统来提高热效率。为了执行稳定的压燃，必须使供应到气缸的空气燃料混合物保持较高温度。关于扫气，从容积效率(进气效率)来看，优选的是尽可能多地排出气缸内的燃烧气体，但是这样会浪费燃烧气体(排气)的能量，从而使得气缸和流入气缸内的空气燃料混合物的温度下降，导致压燃不稳定。
【发明内容】
[0005]鉴于上述背景，本发明的目的是改进单流式二冲程发动机的预热性能。
[0006][完成任务的手段]
[0007]为了实现上述目的，本发明提供了一种单流式二冲程发动机E，该单流式二冲程发动机包括:气缸22，该气缸收纳活塞23，使得该活塞能够在所述气缸中往复运动，并且该气缸限定位于所述活塞的上方的燃烧室29 ;排气口 31，该排气口的一端与所述气缸的上端部连通；排气阀32，该排气阀打开和关闭所述排气口 ；扫气口 55，该扫气口的一端具有扫气孔口 56，所述扫气孔口与所述气缸的侧部的下部连通，使得所述扫气口借助于所述活塞选择性地与所述燃烧室连通和断开；以及排气再循环通道58，该排气再循环通道的一端与所述气缸的所述侧部的位于所述扫气孔口的上方的部分连通，并且该排气再循环通道的另一端与所述扫气口连通，使得所述排气再循环通道借助于所述活塞选择性地与所述燃烧室连通和断开。
[0008]根据该结构，当在燃烧之后所述活塞向下运动时，在所述扫气口被所述活塞打开之前，所述排气再循环通道被所述活塞打开，从而所述燃烧室内的燃烧气体(排气)通过所述排气再循环通道流到所述扫气口。因而，由经由所述排气再循环通道流入到所述扫气口的燃烧气体所拥有的热使得所述曲轴箱的温度上升，由此促进预热。另外，所述燃烧气体促进了所述扫气口中的空气燃料混合物的加热和燃料的蒸发。因此，本发明的发动机适合于压燃燃烧系统。另外，当所述扫气口被所述活塞打开时，在所述扫气口中有更多的燃烧气体，并且该燃烧气体容易流入所述燃烧腔室。因而，在所述燃烧室内的燃烧气体和流入所述燃烧室内的空气燃料混合物之间产生燃烧气体层(该燃烧气体已经经由所述排气再循环通道流入所述扫气口)，由此抑制了流入所述燃烧室内的空气燃料混合物和所述燃烧室内的燃烧气体的混合，并且抑制了空气燃料混合物的泄漏。
[0009]在上述发明中，优选地，所述单流式二冲程发动机进一步包括为所述排气再循环通道设置的单向阀59，该单向阀允许气体从所述燃烧室经由所述排气再循环通道向所述扫气口流动，而防止气体在相反方向上流动。
[0010]根据该结构，抑制了气体从所述扫气口经由所述排气再循环通道流入所述燃烧室内。因而，含有空气燃料混合物的气体仅仅从所述扫气口流入所述燃烧室内，由此流动变得恒定，并且抑制了流入所述燃烧腔室内的空气燃料混合物和所述燃烧室内的燃烧气体的混合。由此抑制了空气燃料混合物的泄漏。
[0011]另外，在上述发明中，所述单向阀优选被构造成只有在燃烧室侧的压力变得比扫气口侧的压力大预定值以上时才打开。所述单向阀优选被构造成在所述活塞的下行冲程期间当所述排气口和所述扫气口被打开时关闭。
[0012]根据这些将在，当在燃烧室内的燃烧之后燃烧气体经历膨胀时，燃烧气体通过排气再循环通道从燃烧室流入扫气口，并且当扫气口打开时，气体经由所述排气再循环通道的流动被切断。
[0013]另外，在上述发明中，所述单向阀优选由安装在形成所述气缸的气缸套的外周面上的簧片阀构成。
[0014]根据该结构，可以提供结构简单的具有单向阀的排气再循环通道。所述簧片阀的打开时刻(所述簧片阀打开时燃烧室侧和簧片阀的扫气口侧之间的压力差)可以通过改变阀体(板状件)的弹性模量而任意地改变。
[0015]另外，在上述发明中，优选地，所述排气阀被构造成在所述活塞的下行冲程期间在所述排气再循环通道和所述燃烧室连通之前打开。
[0016]根据该结构，抑制了通过所述排气在循环通道流到所述扫气口的燃烧气体量。如果在膨胀冲程(活塞的下行冲程)期间所述燃烧气体的排放通道打开，则具有高能的燃烧气体迅速流到所述排放通道(被称为排气(燃烧气体)的排放流)。因此，在所述排气再循环通道打开之前将所述排气口打开时，所述燃烧气体的一部分通过所述排气口释放，从而抑制了流到所述排气再循环通道的燃烧气体的量。
[0017]另外，在上述发明中，优选地，所述排气再循环通道与所述扫气口的下游部57连通。
[0018]根据该结构，所述燃烧气体从所述扫气口的下游部填充该扫气口，将空气燃料混合物推向所述曲轴室，从而在所述扫气口的下游部中产生燃烧气体层。由于在所述扫气口中产生了燃烧气体层，抑制了流到所述燃烧室内的空气燃料混合物和所述燃烧室内的燃烧气体的混合，并且抑制了空气燃料混合物的泄漏。
[0019]另外，在上述发明中，优选地，所述扫气口的上游端与限定在所述气缸的下方的曲轴室2A连通，并且所述扫气口包括沿着所述气缸的轴线从所述曲轴室向上延伸的上游部57A和沿着所述气缸的外表面从所述上游部的上端部周向地延伸的下游部57B，所述排气再循环通道与所述下游部连通。
[0020]根据该结构，由于所述扫气口的下游部在周向方向上延伸，因此通过所述扫气口流入所述燃烧室内的气体形成漩涡，由此抑制了该气体与所述燃烧室内的燃烧气体发生混入口 ο
[0021]另外，在上述发明中，优选地，所述扫气口的所述下游部被构造成包括这样的部分，该部分朝向下游侧向下倾斜，使得从所述扫气口流入所述气缸的气体流在背离所述排气口的方向上流动。
[0022]根据该结构，从所述扫气口流入所述气缸内的气体流在该气体流具有高速的初始阶段时在背离所述排气口的方向上流动，并且撞击在所述活塞的顶部和所述气缸的内壁上，由此使速度降低。之后，气体流改变其方向而朝向所述排气口流动。由此，抑制了从所述扫气口流到所述气缸内的气体流和所述气缸内的燃烧气体发生混合，并且阻止了来自所述扫气口的气体流比燃烧气体更早地到达所述排气口。这确保了燃烧气体层与气缸内从扫气口供应的气体层之间的清晰边界，并且可以更可靠地将燃烧气体排出，同时更可靠地阻止从扫气口供应的气体通过排气口流出。
[0023]另外，在上述发明中，优选地，燃烧是通过压燃发起的。
[0024]根据该结构，改进了发动机的热效率。
[0025]根据上述结构，可以改进单流式二冲程发动机的预热性能。
【附图说明】
[0026]图1是涉及本发明的一个实施方式的发动机的竖直剖视图；
[0027]图2是沿着图1中的线ΙΙ-ΙΙ截取的剖视图；
[0028]图3是沿着图2中的线ΙΙΙ-ΙΙΙ截取