分层扫气二冲程发动机的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种分层扫气二冲程发动机，包括发动机机体、进气系统以及排气系统，发动机机体包括相互连接的气缸体和曲轴箱；气缸体内设置有燃烧室和可往复运动的活塞，曲轴箱内设置有曲轴连杆机构，曲轴连杆机构与活塞连接；进气系统包括空气通路和混合气通路，发动机机体设置有第一扫气通道和第二扫气通道，空气通路与第一扫气通道通过单向阀连通，混合气通路与曲轴箱连通；活塞运动扫气时，第一扫气通道先于第二扫气通道打开。本实用新型提供的分层扫气二冲程发动机形成先空气后混合气的扫气方式，能够稳定运行，从怠速到高速的过程中能够稳定过渡，其结构简单，节能环保。
【专利说明】
分层扫气二冲程发动机
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及二冲程发动机领域，具体而言，涉及一种分层扫气二冲程发动机。
【背景技术】
[0002]目前，市场有一种二冲程发动机，其在扫气行程中是先导入扫气用的空气一旦导入扫气通道的前端部分，当扫气打开时前端空气就先进入燃烧室内扫气。在这种发动机中，为了得到稳定的怠速，在怠速时，空气通路是关闭的，而紧接浓的混合气通过扫气道导入燃烧室内。
[0003]另外，在这种发动机中，从怠速到高速急加速过程中，混合气通路及空气通路也被急加速打开，混合气从混合气通路进入曲轴箱通过扫气通道进入燃烧室，与此同时，空气通过空气通道进入扫气通路上端急速进入燃烧室。这样先是大量的空气比混合气更早的流进燃烧室中，因此进入燃烧室中的混合气会很稀薄，特别是在从怠速到高速的急加速的过程中，由于混合气的稀薄导致发动机不稳定或者转动熄火的现象。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种分层扫气二冲程发动机，其能够形成先空气后混合气的扫气方式，能够稳定运行，从怠速到高速的过程中能够稳定过渡，并且能够有效抑制混合气由排气系统向外部泄漏，大大降低了未完全燃烧气体的流出，其结构简单，节能环保。
[0005]本实用新型的实施例是这样实现的:
[0006]—种分层扫气二冲程发动机，包括发动机机体、进气系统以及排气系统，发动机机体包括相互连接的气缸体和曲轴箱；
[0007]气缸体内设置有燃烧室和可往复运动的活塞，燃烧室通过活塞与曲轴箱的内部连通，曲轴箱内设置有曲轴连杆机构，曲轴连杆机构与活塞连接;排气系统与燃烧室连通；
[0008]进气系统包括相互独立的空气通路和混合气通路，发动机机体设置有第一扫气通道和第二扫气通道，第一扫气通道分别与燃烧室和曲轴箱的内部连通，第二扫气通道分别与燃烧室和曲轴箱的内部连通，空气通路与第一扫气通道通过单向阀连通，混合气通路与曲轴箱连通；
[0009]活塞运动扫气时，第一扫气通道先于第二扫气通道打开。
[0010]在本实用新型较佳的实施例中，上述第一扫气通道设置有储气室，储气室设置于第一扫气通道与单向阀之间。
[0011]在本实用新型较佳的实施例中，上述气缸体的下端与曲轴箱的上端连接，储气室设置有第一扫气口，储气室通过第一扫气口与燃烧室连通，第二扫气通道的上下两端分别设置有上端扫气口和下端扫气口，上端扫气口与燃烧室连通，下端扫气口与曲轴箱的内部连通，第一扫气口的高度高于上端扫气口。
[0012]在本实用新型较佳的实施例中，上述第一扫气通道为柱形孔或方形孔，第一扫气通道的上端与储气室连通，下端与曲轴箱的内部连通。
[0013]在本实用新型较佳的实施例中，上述分层扫气二冲程发动机还包括用于调节空气通路和混合气通路的开度的调节阀，空气通路远离气缸体的一端和混合气通路远离气缸体的一端分别与调节阀连接。
[0014]在本实用新型较佳的实施例中，上述进气系统还包括隔热座，隔热座与气缸体连接，空气通路和混合气通路分别设置于隔热座内。
[0015]在本实用新型较佳的实施例中，上述进气系统还包括化油器和空滤器，空滤器与化油器连接，化油器与隔热座远离气缸体的一侧连接。
[0016]在本实用新型较佳的实施例中，上述第二扫气通道包括第一分通道和第二分通道，第二分通道相对于第一分通道更靠近排气系统。
[0017]在本实用新型较佳的实施例中，上述第一分通道为两条，且分别相对地设置于气缸体的左右两侧;第二分通道为两条，且分别相对地设置于气缸体的左右两侧。
[0018]在本实用新型较佳的实施例中，上述排气系统包括消声器和排气通道，排气通道设置有排气口，排气口与燃烧室连通，排气通道与消声器连接。
[0019]本实用新型提供的分层扫气二冲程发动机的有益效果是:这种分层扫气二冲程发动机在工作时，进气行程中，活塞向燃烧室运动，单向阀打开，排气系统关闭，空气通路导入空气，经第一扫气通道进入曲轴箱，然后混合气通路通入混合气进入曲轴箱；扫气过程中，活塞向曲轴箱运动，单向阀关闭，排气系统开启，第一扫气通道先于第二扫气通道打开，空气先进入燃烧室内扫气，然后混合气进入燃烧室内扫气，废气由排气系统排出。
[0020]本实用新型提供的分层扫气二冲程发动机的空气通路和混合气通路是相互独立的，能够形成先空气后混合气的扫气方式，这种分层扫气二冲程发动机能够稳定运行，从怠速到高速的过程中能够稳定过渡，并且能够有效抑制混合气由排气系统向外部泄漏，大大降低了未完全燃烧气体的流出，其结构简单，节能环保。
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0022]图1为本实用新型实施例提供的分层扫气二冲程发动机的主视结构示意图；
[0023]图2为本实用新型实施例提供的分层扫气二冲程发动机的俯视结构示意图；
[0024]图3为本实用新型实施例提供的分层扫气二冲程发动机沿图2中B-B线的剖视结构示意图；
[0025]图4为本实用新型实施例提供的分层扫气二冲程发动机在图3中a处的局部放大图；
[0026]图5为本实用新型实施例提供的分层扫气二冲程发动机沿图1中A-A线的剖视结构示意图；
[0027]图6为本实用新型实施例提供的分层扫气二冲程发动机的第二扫气通道的结构示意图。
[0028]图中标记分别为:
[0029]分层扫气二冲程发动机10;发动机机体100;
[0030]气缸体200;燃烧室210;活塞220;
[0031]曲轴箱300;曲轴连杆机构310;曲轴311;曲柄销312;活塞销313;连杆314;轴承315;平衡块316;第一扫气通道320;第二扫气通道330;上端扫气口 331;下端扫气口 332;第一分通道333 ；第二分通道334;单向阀340 ；储气室350 ；第一扫气口 351;
[0032]进气系统400 ；空气通路410;混合气通路420 ；隔热座430 ；化油器440 ；空滤器450 ；
[0033]排气系统500 ；消声器510;排气通道520 ；排气口 521 ；
[0034]调节阀600。
【具体实施方式】
[0035]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0036]因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0037]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0038]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0039]此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0040]在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0041 ] 实施例
[0042]请参阅图1和图2，本实施例提供了一种分层扫气二冲程发动机10，这种分层扫气二冲程发动机10包括发动机机体100、进气系统400以及排气系统500，发动机机体100包括相互连接的气缸体200和曲轴箱300。发动机机体100的一侧与进气系统400连接，另一侧与排气系统500连接。
[0043]其中，排气系统500与燃烧室210连通。排气系统500包括消声器510和排气通道520，排气通道520设置有排气口 521，排气口 521与燃烧室210连通，排气通道520与消声器510连接。排气口 521在排气行程中开启。
[0044]本实施例中，气缸体200的下端与曲轴箱300的上端连接，即气缸体200位于曲轴箱300的上方，当然，两者也可以采用其他排布方式。作为优选，气缸体200与曲轴箱300通过螺栓连接，且两者通过纸垫密封。
[0045]其中，请参阅图3，气缸体200内设置有燃烧室210，气缸体200内的缸膛中轴线方向设置有可上下往复运动的活塞220，燃烧室210通过活塞220与曲轴箱300的内部连通，曲轴箱300内设置有曲轴连杆机构310，曲轴连杆机构310与活塞220连接。
[0046]具体地，请参阅图3，曲轴连杆机构310包括曲轴311、曲柄销312、活塞销313以及连杆314。其中，曲轴箱300设置有轴承315，轴承315与曲轴311配合，轴承315能够支撑曲轴311。曲柄销312设置于与曲轴311的轴心偏离的位置，曲柄销312优选为中空状。活塞销313设置于活塞220上，作为优选，活塞销313也为中空状。连杆314的一端设置有第一滚针轴承，另一端设置有第二滚针轴承，曲柄销312与第一滚针轴承配合，活塞销313与第二滚针轴承配合。另外，作为优选，曲轴311上设置有平衡块316，平衡块316用于在活塞220运动时对机构起到平衡作用。
[0047]另外，请参阅图1?图3以及图5，进气系统400包括化油器440、空滤器450、隔热座430以及相互独立的空气通路410和混合气通路420。隔热座430与气缸体200连接，空气通路410和混合气通路420分别设置于隔热座430内。作为优选，空气通路410与混合气通路420为平行设置，空气通路410位于混合气通路420的上方。空滤器450与化油器440连接，化油器440与隔热座430远离气缸体200的一侧连接。隔热座430能够达到气缸体200与化油器440之间隔热的目的。空滤器450用于对进气进行空气过滤，化油器440用于将汽油气化并与空气按一定比例混合成可燃的混合气，混合气通过混合气通路420进入发动机机体100内部。
[0048]请参阅图3?图6，发动机机体100设置有第一扫气通道320和第二扫气通道330。第一扫气通道320平行于气缸体200的中轴线设置且与排气口 521正对。第一扫气通道320分别与燃烧室210和曲轴箱300的内部连通，第二扫气通道330分别与燃烧室210和曲轴箱300的内部连通。空气通路410与第一扫气通道320通过单向阀340连通，混合气通路420与曲轴箱300连通。其中，单向阀340打开时，空气通路410与第一扫气通道320连通;单向阀340关闭时，空气通路410与第一扫气通路相隔离。另外，活塞220运动扫气时，第一扫气通道320先于第二扫气通道330打开。
[0049]作为优选，本实施例中单向阀340采用簧片阀，其能够在曲轴箱300负压时打开，在曲轴箱300正压时关闭，曲轴箱300的正压和负压由活塞220的运动实现切换。本实施例中，活塞220上行，曲轴箱300内形成负压，其气压小于大气压，在大气压的作用下单向阀340打开;活塞220下行，曲轴箱300内形成正压，其气压大于大气压，曲轴箱300内的气压使得单向阀340关闭。当然，单向阀340也可以采用其他类型，只要能够实现活塞220向燃烧室210运动打开单向阀340，活塞220向曲轴箱300运动关闭单向阀340即可。
[0050]另外，请参阅图3?图6，为了在扫气时能够更好地先进行空气扫气，本实施例中，第一扫气通道320设置有储气室350，储气室350设置于第一扫气通道320与单向阀340之间。[0051 ] 储气室350设置有第一扫气口 351，储气室350通过第一扫气口 351与燃烧室210连通。当然，在本实用新型的其他实施例中，第一扫气口351也可以设置于第一扫气通道320，由第一扫气通道320之间与燃烧室210连通。另外，第二扫气通道330的上下两端分别设置有上端扫气口 331和下端扫气口 332，上端扫气口 331与燃烧室210连通，下端扫气口 332与曲轴箱300的内部连通，第一扫气口 351的高度高于上端扫气口 331。应当理解，为了实现活塞220运动扫气时第一扫气通道320先于第二扫气通道330打开，本实施例优选米用了第一扫气口351的高度高于上端扫气口 331的结构，那么在活塞220下行时，活塞220可以优先将第一扫气口 351打开，从而使得第一扫气通道320优先导通。这种结构更加简单，更加便于进行先空气扫气后进行混合气扫气的扫气方式。当然，也可以采用其他结构实现，例如在第一扫气口351和上端扫气口 331分别设置阀门，通过设置阀门的打开顺序实现，但是这种结构较复杂。
[0052]另外，作为优选，第一扫气通道320为向下延伸至曲轴箱300的柱形孔，第一扫气通道320的上端与储气室350连通，下端与曲轴箱300的内部连通。第一扫气通道320优选为两个，分别位于储气室350的左右两侧。当然，第一扫气通道320还可以采用其他形状的通道结构。
[0053]通过设置储气室350，能够起到储气的作用。在进气行程中，单向阀340打开，空气经空气通路410进入储气室350，然后再经过第一扫气通道320进入曲轴箱300，接着混合气通路420向曲轴箱300内通入混合气。而在扫气过程中，单向阀340关闭，第一扫气通道320先于第二扫气通道330打开，储气室350内的空气能够通过第一扫气通道320先进入燃烧室210内进行扫气，然后混合气通过第二扫气通道330进入燃烧室210内进行扫气。燃烧气体通过在先进入燃烧室210内的空气退出至已打开的排气口 521，然后经排气通道520排出，之后混合气再进入燃烧室210内。这样，能够更好地抑制混合气从排气通道520向外部泄漏，从而大大降低了未完全燃烧气体的流出。
[0054]另外，请参阅图1?图3，为了调节空气通路410和混合气通路420的开度，进而调节进气量，本实施例中，化油器440设置有调节阀600，调节阀600分别与化油器440和隔热座430连接。作为优选，调节阀600可以采用旋转阀或者蝶阀。空气通路410远离气缸体200的一端和混合气通路420远离气缸体200的一端分别与调节阀600连接。应当理解，调节阀600为一体式结构，即调节阀600与开闭空气通路410的阀体以及开闭混合气通路420的阀体是一体的。调节阀600的径向上设置上下两个圆形孔，即分别形成空气通路410和混合气通路420，也就是说，本实施例中，空气通路410和混合气通路420均分为两段，其中一段位于调节阀600内，另一段位于隔热座430内。调节阀600能够分别控制空气通路410和混合气通路420的开度，以调节进气量。另外，在本实用新型的其他实施例中，调节阀600也可以设置为上下独立的两部分，即空气阀和混合气控制阀，分别控制空气通路410和混合气通路420的开度，其中，空气阀是独立于化油器440之外的，并与化油器440连接;混合气控制阀与化油器440是一体的。
[0055]另外，请参阅图3?图6，为了提高扫气的效果，本实施例优化设计了第二扫气通道330的结构和位置。本实施例中，第二扫气通道330包括第一分通道333和第二分通道334，第二分通道334相对于第一分通道333更靠近排气系统500。其中，第一分通道333优选为两条，且分别相对地设置于气缸体200的左右两侧;第二分通道334优选为两条，且分别相对地设置于气缸体200的左右两侧。扫气时，混合气能够从左右两侧同时进彳丁扫气，提尚了扫气的效率和扫气效果。应当理解，本实施例仅为优选第二扫气通道330采用第一分通道333和第二分通道334，也可以只有一条通道或者更多条通道，根据实际情况设置。当然，第一分通道333和第二分通道334也可以是其他数量，例如一条、三条甚至更多，根据实际情况相应设置。
[0056]请参阅图1?图6，以下具体介绍本实施例提供的分层扫气二冲程发动机10的工作过程:
[0057]在进气行程中，活塞220上行，将第一扫气通道320的第一扫气口351以及第二扫气通道330的上端扫气口 331封闭，曲轴箱300内形成负压，单向阀340打开，排气口 521关闭。空气通路410导入空气至储气室350，再经过第一扫气通道320进入曲轴箱300内，然后混合气通路420通入混合气，混合气经混合气通路420进入曲轴箱300。
[0058]在扫气过程中，活塞220下行，曲轴箱300内形成正压，单向阀340关闭，排气口521打开，第一扫气通道320的第一扫气口 351先于第二扫气通道330的上端扫气口 331打开，那么空气先进入燃烧室210内扫气，然后混合气进入燃烧室210内扫气，废气则由排气口 521经排气通道520和消声器510排出。
[0059]在上述过程的基础上，分以下三种情况:
[0060]1.在怠速时，调节阀600打开所需的开度，以最合适的混合气进入曲轴箱300，并经第二扫气通道330进入燃烧室210内。而调节阀600控制空气通路410的阀体关闭，则第一扫气通道320进入燃烧室210的也是混合气。因此，能够得到稳定的怠速。
[0061 ] 2.在怠速状态进行急加速操作时，调节阀600控制空气通路410的阀体打开，则大量空气进入空气通路410。调节阀600控制混合气通路420的阀体开启。在曲轴箱300负压时单向阀340打开，大量空气进入储气室350，在曲轴箱300正压时，单向阀340关闭阻断空气进入，此时第一扫气通道320扫空气进入燃烧室210中，随后第二扫气通道330的混合气进入燃烧室210中。由于混合气与燃烧的气体之间具有在先扫入的空气，进而阻断了混合气与燃烧的气体混合排出。这样，能够达到稳定急加速的性能，取得良好的排放值。
[0062 ] 3.在高速状态时，调节阀600控制空气通路410的阀体与控制混合气的阀体都全部打开，大量空气进入空气通路410，由曲轴箱300中的正负压使单向阀340控制空气进入第一扫气通道320，第一扫气通道320先于第二扫气通道330进入燃烧室210，把废气推到排气口521并参与燃烧，使混合气燃烧更完全，同时阻断新鲜混合气的流失。而混合气进入混合气通道、曲轴箱300，通过第二扫气通道330进入燃烧室210。因此，高速状态时，能够得到良好的废气值及良好的高速性能。
[0063]综上所述，本实施例提供的分层扫气二冲程发动机10的空气通路410和混合气通路420是相互独立的，能够形成先空气后混合气的扫气方式。这种分层扫气二冲程发动机10能够稳定运行，从怠速到高速的过程中能够稳定过渡，并且能够有效抑制混合气由排气系统500向外部泄漏，大大降低了未完全燃烧气体的流出，其结构简单，节能环保。
[0064]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种分层扫气二冲程发动机，其特征在于，包括发动机机体、进气系统以及排气系统，所述发动机机体包括相互连接的气缸体和曲轴箱； 所述气缸体内设置有燃烧室和可往复运动的活塞，所述燃烧室通过所述活塞与所述曲轴箱的内部连通，所述曲轴箱内设置有曲轴连杆机构，所述曲轴连杆机构与所述活塞连接；所述排气系统与所述燃烧室连通； 所述进气系统包括相互独立的空气通路和混合气通路，所述发动机机体设置有第一扫气通道和第二扫气通道，所述第一扫气通道分别与所述燃烧室和所述曲轴箱的内部连通，所述第二扫气通道分别与所述燃烧室和所述曲轴箱的内部连通，所述空气通路与所述第一扫气通道通过单向阀连通，所述混合气通路与所述曲轴箱连通； 所述活塞运动扫气时，所述第一扫气通道先于所述第二扫气通道打开。2.根据权利要求1所述的分层扫气二冲程发动机，其特征在于，所述第一扫气通道设置有储气室，所述储气室设置于所述第一扫气通道与所述单向阀之间。3.根据权利要求2所述的分层扫气二冲程发动机，其特征在于，所述气缸体的下端与所述曲轴箱的上端连接，所述储气室设置有第一扫气口，所述储气室通过所述第一扫气口与所述燃烧室连通，所述第二扫气通道的上下两端分别设置有上端扫气口和下端扫气口，所述上端扫气口与所述燃烧室连通，所述下端扫气口与所述曲轴箱的内部连通，所述第一扫气口的高度高于所述上端扫气口。4.根据权利要求3所述的分层扫气二冲程发动机，其特征在于，所述第一扫气通道为柱形孔或方形孔，所述第一扫气通道的上端与所述储气室连通，下端与所述曲轴箱的内部连通。5.根据权利要求2所述的分层扫气二冲程发动机，其特征在于，所述分层扫气二冲程发动机还包括用于调节所述空气通路和所述混合气通路的开度的调节阀，所述空气通路远离所述气缸体的一端和所述混合气通路远离所述气缸体的一端分别与所述调节阀连接。6.根据权利要求1所述的分层扫气二冲程发动机，其特征在于，所述进气系统还包括隔热座，所述隔热座与所述气缸体连接，所述空气通路和所述混合气通路分别设置于所述隔热座内。7.根据权利要求6所述的分层扫气二冲程发动机，其特征在于，所述进气系统还包括化油器和空滤器，所述空滤器与所述化油器连接，所述化油器与所述隔热座远离所述气缸体的一侧连接。8.根据权利要求1所述的分层扫气二冲程发动机，其特征在于，所述第二扫气通道包括第一分通道和第二分通道，所述第二分通道相对于所述第一分通道更靠近所述排气系统。9.根据权利要求8所述的分层扫气二冲程发动机，其特征在于，所述第一分通道为两条，且分别相对地设置于所述气缸体的左右两侧;所述第二分通道为两条，且分别相对地设置于所述气缸体的左右两侧。10.根据权利要求1所述的分层扫气二冲程发动机，其特征在于，所述排气系统包括消声器和排气通道，所述排气通道设置有排气口，所述排气口与所述燃烧室连通，所述排气通道与所述消声器连接。
【文档编号】F02M35/10GK205559057SQ201620386855
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月3日
【发明人】曹东海
【申请人】曹东海