专利名称：二冲程内燃机的制作方法
技术领域：
本发明涉及二冲程内燃机。
背景技术：
由于使用新鲜燃油空气混合物对燃烧室进行扫气，所以传统的二冲程内燃机有高碳氢化合物排放和低燃油效率的缺陷。在现有技术中通过在燃油空气混合物之前通入无燃油扫气空气来减少二冲程内燃机中由系统引起的扫气损失是已知的。这样就减少了由于燃油空气混合物在带有排气孔的燃烧室中的短路而造成的燃油损失。
已经开发出了利用分层气流对二冲程内燃机进行扫气来解决此问题。在2003年5月28日申请的名称为“Two Stroke Engine With Rotatably ModulatedGas Passage”的美国专利申请No.2004/0040522中描述了这种内燃机的一个例子。在这种设计中，分层气流二冲程内燃机通过簧片阀或者活塞孔(pistonporting)从输送通路的上部引入扫气空气。然而，此种设计还需要具有两个阀的专用化油器，其中一个阀用于空气，另一个阀用于燃油空气混合物。
因此，本发明人认为需要一种改进的二冲程内燃机。如下面更全面的描述，本发明人已经设计出了多种可用于各类二冲程内燃机的改进措施。
发明内容
本发明的实施方式提供了一种二冲程内燃机，该二冲程内燃机具有与燃烧室气体连通的输送通路。该输送通路还可以与曲柄箱气体连通。在活塞的至少部分循环期间，进气系统向输送通路和/或曲柄箱供应空气。可以使用燃油喷射器向空气供应燃油。还可以使用低压泵来压缩供应给燃油喷射器的燃油。其他细节描述如下。
通过阅读下面结合附图的说明可以更全面地理解本发明，其中图1是本发明二冲程内燃机的一种实施方式的前剖视图。
图1A是本发明二冲程内燃机的另一实施方式的前剖视图，其中燃油喷射器位于气缸壁内。
图2是图1中二冲程内燃机的顶剖视图。
图3是具有簧片阀控制的进气系统的二冲程内燃机的正时图(timingdiagram)。
图4是本发明二冲程内燃机的另一实施方式的前剖视图。
图5是图4中二冲程内燃机的顶剖视图。
图6是本发明二冲程内燃机的另一实施方式的邻近下止点时的前剖视图。
图7是本发明二冲程内燃机的另一实施方式的邻近上止点时的前剖视图。
图8是图6、7中二冲程内燃机的顶剖视图。
图9是具有活塞孔和旋转阀(rotary valve)控制的进气系统的二冲程内燃机的正时图。
图9A是具有活塞孔(piston port)和旋转阀控制的进气系统的二冲程内燃机的正时图，其中，燃油喷射器位于簧片阀的下游，或者当燃油直接喷入输送通路的时候，或者位于输气孔附近。
图10是本发明二冲程内燃机的另一实施方式的邻近下止点时的前剖视图。
图11是本发明二冲程内燃机的另一实施方式的邻近上止点时的前剖视图。
图12是图10、11中二冲程内燃机的顶剖视图。
图13是本发明二冲程内燃机的另一实施方式的邻近下止点时的前剖视图。
图14是本发明二冲程内燃机的另一实施方式的邻近上止点时的前剖视图。
图15是图13、14中二冲程内燃机的顶剖视图。
图16是本发明二冲程内燃机的一种实施方式的邻近下止点时的前剖视图，该二冲程内燃机具有活塞孔。
图16A是本发明二冲程内燃机的另一实施方式的邻近下止点时的前剖视图，该二冲程内燃机具有活塞孔，且燃油喷射器位于气缸壁内。
图17是本发明二冲程内燃机的一种实施方式的邻近上止点时的前剖视图，该二冲程内燃机具有活塞孔。
图17A是本发明二冲程内燃机的一种实施方式的邻近上止点时的前剖视图，该二冲程内燃机具有活塞孔，且燃油喷射器位于气缸壁内。
图18是本发明二冲程内燃机的另一实施方式的邻近下止点时的前剖视图。
图19是本发明二冲程内燃机的另一实施方式的邻近上止点时的前剖视图。
图20是图18、19中二冲程内燃机的顶剖视图。
图21是本发明二冲程内燃机的一种实施方式的邻近下止点时的前剖视图，该二冲程内燃机具有活塞孔。
图22是本发明二冲程内燃机的一种实施方式的邻近上止点时的前剖视图，该二冲程内燃机具有活塞孔。
图23是本发明二冲程内燃机的另一实施方式的顶剖视图。
图24是本发明二冲程内燃机的一种全曲柄实施方式(full-crank)的邻近下止点时的前剖视图，该二冲程内燃机具有活塞孔。
图25是图23与图24中曲柄臂阀的详细视图。
图26是本发明二冲程内燃机的一种全曲柄实施方式(full-crank)的邻近下止点时的前剖视图，该二冲程内燃机具有活塞孔。
图27是本发明二冲程内燃机的另一实施方式的顶剖视图。
图28是本发明二冲程内燃机的另一实施方式的前剖视图。
图29是本发明全曲柄二冲程内燃机的另一实施方式的侧剖视图。
图30是本发明全曲柄二冲程内燃机的另一实施方式的前剖视图。
图31是本发明全曲柄二冲程内燃机的另一实施方式的前剖视图。
图32是本发明二冲程内燃机的另一实施方式的顶视图。
图32A是具有槽的活塞的侧视图。
图33是本发明二冲程内燃机的另一实施方式的顶视图。
图34是本发明二冲程内燃机的另一实施方式的侧剖视图。
图35是如图34中所示的具有簧片阀控制的进气系统的二冲程内燃机的正时图。
图36是本发明二冲程内燃机的一种实施方式的进气歧管的详细视图。
图37是本发明二冲程内燃机的进气歧管的详细视图。
图38是本发明二冲程内燃机的进气歧管的详细视图。
图39是本发明二冲程内燃机的进气歧管的详细侧剖视图。
图40是本发明二冲程内燃机的另一实施方式的侧剖视图。
图41是可以用于本发明的燃油喷射器的侧剖视图。
图42是用于本发明的另一燃油喷射器的侧剖视图。
图43是可以用于本发明的手持式园艺修剪器。
图44是本发明二冲程内燃机的另一实施方式的侧剖视图。
图45是图44中二冲程内燃机的剖视图。
图46是图44中二冲程内燃机的剖视图。
图47A是图44中二冲程内燃机前剖视图。
图47B是图44中邻近上止点时的二冲程内燃机的前剖视图。
图47C是图44中邻近下止点时的二冲程内燃机的前剖视图。
图48是本发明二冲程内燃机的另一实施方式的剖视图。
图49是图48中二冲程内燃机的剖视图。
图50是图48中二冲程内燃机的侧剖视图。
图51A是本发明二冲程内燃机的一种实施方式的进气系统的剖视图。
图51B是图51A中本发明二冲程内燃机的一种实施方式的进气系统的剖视图。
图52A是本发明二冲程内燃机的一种实施方式的另一进气系统的剖视图。
图52B是图52A中本发明二冲程内燃机的一种实施方式的进气系统的剖视图。
图53是图44中二冲程内燃机的正时图。
图53A是图48中二冲程内燃机的正时图。
图54A是本发明二冲程内燃机的一种实施方式的节流阀的剖视图。
图54B是本发明二冲程内燃机的一种实施方式的另一节流阀的剖视图。
图55A是图54A中节流阀的剖视图。
图55B是图54B中节流阀的剖视图。
图56是沿着图54A中节流阀的线“A-A”截取的剖视图。
图57是二冲程内燃机的另一实施方式的剖视图。
图58是二冲程内燃机的另一实施方式的剖视图。
图59是二冲程内燃机的另一实施方式的剖视图。
具体实施例方式
现在参照图1和图2，其中图示了单曲柄(half-crank)二冲程内燃机1的一种实施方式。内燃机1包括气缸2和曲柄箱3。活塞4安装在气缸2内，并且可以在气缸内做往复运动，活塞4通过连杆6与曲轴12上的环形曲柄臂10的曲柄曲拐(crank throw)8连接。燃烧室14形成于气缸2内，并由活塞4界定。曲轴12的一端包括曲柄臂10，用以补偿重量和平衡旋转。
燃烧室14通过设于气缸壁18上的排气孔16与排气消声器或者其它类似的废气排出单元(未显示)连接。燃烧室14中的废气通过排气孔16流到排气消声器中。
内燃机1包括扫气系统，该扫气系统包括至少一个位于曲柄箱3和燃烧室14之间的输送通路30。输送通路30用于扫气，还用于当完成一个做功行程时，使新鲜燃油空气充量通过气缸壁18上的输气孔32从曲柄箱3充入燃烧室14。输送通路30可以形成为气缸壁18上的敞开的槽以使气缸壁开放。可替换地，输送通路30也可以形成为气缸壁18上的封闭的槽，且在槽的两端有开口。
进气系统20供应扫气空气和内燃机1运行所必须的燃油空气充量。进气系统20形成为与输送通路30的上部34相连的单独的空气通路21，该进气系统20包括空气过滤器22、节流阀23、燃油喷射器24、簧片阀26、和入口28，入口28位于气缸2的壁18内。如图1所示，燃油喷射器24位于簧片阀26的上游。这样布置可以提高簧片阀26的密封和润滑。由于二冲程内燃机使用的燃油一般都事先与油混合，因此喷出的燃油和油的混合物在簧片阀26的簧片(valve petal)(未图示)的表面会形成薄油膜层。此油膜层有助于簧片和阀体(reed block)之间的表面的密封。此外，燃油与簧片接触将会冷却簧片。
节流阀23控制流入内燃机1中的空气量。节流阀23可以使用蝶阀，当然也可以使用其它类型的阀。当输送通路30和曲柄箱3内的压力下降到外界环境压力之下时，节流阀26打开，允许新鲜空气通过空气过滤器22流入到输送通路30和曲柄箱3中。可以使用控制算法来控制燃油喷射器24喷出的燃油。控制算法可以监控内燃机的参数，比如曲轴位置、内燃机速度、内燃机扭矩、节流位置(throttle position)、废气温度、进气歧管压力、进气歧管温度、曲柄箱压力、外界环境温度以及其它影响内燃机性能的运行条件。在1991年4月23日授权的名称为“Fuel Injection Controlling Device forTwo-Cycle Engine”的美国专利No.5,009,211中和在1991年9月24日授权的名称为“System For Controlling Ignition Timing and Fuel Injection Timing ofa Two-Cycle Engine”的美国专利No.5,050,551中都描述了这种控制算法的例子，这两件专利的内容作为参考而结合到本发明中。
图3是具有簧片阀控制的进气系统的内燃机1的正时图(timingdiagram)。X轴表示的是曲轴12旋转的度数，而Y轴表示的是输气孔32和排气孔16的孔面积的相对尺寸，图中显示排气孔16的面积大于输气孔32的面积。运行过程中，当活塞4处于下止点时，排气孔16打开以将燃烧室14中的废气排出到外面大气中。而且，输气孔32也打开，将扫气空气和燃油空气充量从输送通路30和曲柄箱3引入到燃烧室14中。扫气空气在燃油空气混合物之前首先流入到燃烧室中。扫气过程冲走燃烧室14中的燃烧产物，并降低通过排气孔16直接短路的燃油空气混合物的量。活塞4上升时，首先是输气孔32然后是排气孔6先后封闭。随着活塞4继续上升，曲柄箱3中的压力下降到外界环境压力以下，于是簧片阀26打开。这将新鲜扫气空气通过空气过滤器22和入口28引入到输送通路30的上部34。
燃油喷射器24直接向扫气空气喷射燃油，形成燃油空气混合物。此燃油空气混合物通过入口28流入到输送通路30的上部34，最后到达曲柄箱3。分层(stratification)是由燃油喷射的持续时间决定，同时燃油喷射的开始和结束取决于内燃机1的工况。例如，在稳态工况下，燃油喷射在引入空气之前结束。因此，仅有空气不断流入输送通路30，在输送通路30中形成扫气空气层，燃油空气混合物则保留在曲柄箱中。在冷启动时，燃油喷射可以早些开始，晚些结束，以形成更浓的燃油空气混合物且分层很少或者没有分层。当内燃机怠速或者预热时，可以形成或者逐渐增加分层。在内燃机加速时，燃油喷射的开始可以比入口28的打开稍微早点，并一直持续到稳态下的燃油喷射的结束但在引入空气结束之前。这样可以获得很丰富的燃油空气混合物。在内燃机减速时，可以完全切断燃油，或者如果减速时间过长则仅喷出少量的燃油和油的混合物对零件进行润滑。还可以设计算法，使得燃油喷射器24完全切断燃油以跳过怠速期间的喷射，此时内燃机1间歇点火以节省燃油并降低排放。
当活塞4到达上止点时，燃烧室中的燃油空气混合物已被压缩，火花塞40点燃该混合物。产生的爆发驱动活塞4向下运动。随着活塞4向下运动，曲柄箱3中的燃油空气混合物被压缩，曲柄箱3中的压力升高，使簧片阀26封闭。当活塞4接近其行程底端时，排气孔16和输气孔32打开，重复上述循环。
图1A是二冲程内燃机1中燃油喷射器24的另一可选位置，这里重新设置燃油喷射器24的位置以直接向输送通路30喷射燃油。如下面继续描述的，这样布置燃油喷射器24可以改进输送通路30中的无燃油扫气空气与曲柄箱3中的燃油空气混合物之间的分层。
如图3所示，在稳态运行期间，燃油喷射器供应燃油的喷射过程在空气开始引入到输送通路中之后至少5°时开始，在不晚于上止点之前5°时结束。在加速期间，燃油喷射器通过两次喷射供应燃油。加速期间的一次喷射至少在空气被引入到燃烧室中的部分时间内供应燃油。另一次喷射比引入燃烧室期间的喷射要供应更多的燃油，这次喷射在稳态运行期间的喷射开始之前开始，并在稳态运行期间的喷射结束之后结束。在怠速期间，燃油喷射器进行燃油供应的喷射在空气开始被引入到输送通路中之后开始，并在上止点之前结束。这种正时可用于二冲程内燃机，其中所有的空气都从进气系统流入到输送通路中。燃油喷射器还可以设置在输送通路附近。曲柄臂也可以随曲柄臂的转动用以打开和封闭曲柄箱中的输送通路，如这里所述。
图4和5表示二冲程内燃机101的第二种实施方式。燃油喷射器24定位在簧片阀26的下游，靠近活塞4。将燃油喷射器24设置在下游可以帮助冷却活塞4。通过将燃油喷射到活塞4附近或者通过使燃油冲击活塞可以帮助冷却活塞，原因是燃油由于热量而汽化。燃油的温度(外界环境)低于活塞的表面温度。冲击到活塞裙或表面上的燃油吸收活塞的热量并使其冷却。内燃机1 01的其他方面与上述图1和2中所示的内燃机1类似。
图6-8表示二冲程内燃机201的第三种实施方式。内燃机201包括具有圆周槽205的活塞204。圆周槽205与入口28和输气孔232对齐。由于圆周槽205与入口28和输气孔232对齐，所以从入口28进入的空气和燃油空气混合物将通过圆周槽205流向输气孔232，从而流入一对输送通路230中。圆周槽205可以形成为狭槽、沟槽、切槽(cut-out)或其他形状。图9表示具有活塞孔控制的进气系统的内燃机201的正时图。时序与图3中所描述的类似。与图3相比，图9的X轴表示曲轴12的旋转角度，图9的Y轴表示输气孔232和排气孔16的开孔面积的相对尺寸，可以看出排气孔16的面积大于输气孔232的面积。
在运行过程中，当活塞204处于下止点时，排气孔16打开，以将燃烧室2 14中的废气排出到外界环境中。此外，输气孔232也打开，将分层的扫气空气和燃油空气充量从成对的输送通路230和曲柄箱203扫气引入到燃烧室214中。扫气空气先于燃油空气混合物首先流入燃烧室中。当活塞204上升时，活塞的侧壁首先封闭输气孔332，然后封闭排气孔16。当活塞204继续上升时，曲柄箱203中的压力下降到外界环境以下，使得簧片阀26打开。从而通过空气过滤器22和入口28引入新鲜的扫气空气。当圆周槽205与输气孔232和入口28对齐时，进气系统20与输送通路230和曲柄箱203之间形成气体连通。这使得扫气空气和燃油空气混合物流过入口28并流入输送通路230，最后到达曲柄箱203。
当活塞204到达上止点时，燃烧室中的燃油空气混合物被压缩，并且火花塞40点燃该混合物。产生的爆发驱动活塞204向下运动。当活塞204向下运动时，曲柄箱203中的燃油空气混合物被压缩，曲柄箱203中的压力增加且簧片阀26封闭。当活塞204接近其冲程的底部时，排气孔16和输气孔232打开，重复上述循环。内燃机201的其他方面与上述图1和2中所示的内燃机1类似。
图10-12表示二冲程内燃机301的第四种实施方式。与内燃机101相比，燃油喷射器24定位在簧片阀26的下游，靠近活塞304。如上所述，将燃油喷射器24设置在下游可以帮助冷却活塞304。内燃机301的其他方面与上述图1-3，6-9中所示的内燃机1和201类似。
图13-17表示利用活塞控制回路扫气系统的二冲程内燃机401的第五种实施方式。在内燃机401中，除去了上述其他实施方式中所使用的簧片阀。而是将活塞404设置成使输送通路430的输气孔432通过汽缸402中往复运动的活塞404可密封地封闭。当圆周槽405不与入口428和输气孔432对齐时，活塞404外圆周上的活塞裙450与汽缸壁418配合，封闭通往入口428的输送通路430。只有当圆周槽405与入口428和输气孔432对齐时，输送通路430才打开。内燃机401的其他方面与上述图1-3，6-9中所示的内燃机1和201类似。
图16A和17A表示二冲程内燃机401的燃油喷射器24的另一位置，其中重新定位燃油喷射器24以将燃油直接喷射到圆周槽405中。如下面进一步描述的，如此设置燃油喷射器24可以提高输送通路430中的无燃油扫气空气和曲柄箱403中的燃油空气混合物的分层。
图18-20表示二冲程内燃机501的第六种实施方式。燃油喷射器24定位在靠近活塞504的位置。如上所述，如此设置燃油喷射器24可以帮助冷却活塞504。内燃机501的其他方面与上述图13-17中所示的内燃机401类似。
图21-22表示燃油喷射器624的另一种设置方式。燃油喷射器624定位在曲柄箱603中，因此允许将燃油直接喷射到曲柄箱603中。如此设置燃油喷射器624可以提高输送通路630中的无燃油扫气空气和曲柄箱603中的燃油空气混合物的分层。在操作过程中，燃油喷射器624将燃油直接喷射到曲柄箱603中。这些燃油与从输送通路630引入曲柄箱603中的空气混合，以形成燃油空气混合物。内燃机601的其他方面与上述内燃机类似。
图23-25表示二冲程内燃机701的另一种实施方式。内燃机701为全曲柄(full-crank)内燃机，且在曲轴7 12的两侧由轴承旋转支撑。簧片阀726定位在第二空气槽729的两端，并向一对输送通路730开放。燃油喷射器724定位在簧片阀726的上游。此外，旋转曲柄臂710(图25中的显示最清楚)打开和封闭输送通路730，以开始和结束将燃油空气混合物和空气通过单向簧片阀726引入到输送通路730中。一旦完成燃油空气混合物和空气引入输送通路730和曲柄箱703中(这通常在上止点之后一定程度时发生)，通过曲柄臂710封闭输送通路730。结果，保留在输送通路730中的空气与曲柄箱703中的混合物隔离。这种隔离将保持输送通路中的空气纯净，直到输送通路730通过曲柄臂710再次打开以进行扫气过程，该扫气过程能够在输气孔732打开稍微之前或之后发生。内燃机701的其他方面与上述图1-3中所示的内燃机1类似。应当注意的是，本发明的内燃机701结合了在2003年5月28日申请的名称为“Two Stroke Engine With Rotatably Modulated GasPassage”的美国专利申请No.2004/0040522中所描述的在设计和/或功能上类似的构件。该专利的内容作为参考被结合到这里，以避免对这些类似构件进行不必要的重复说明。对旋转曲柄臂710操作的详细描述也可以在2004/040522申请中找到。
图26-27表示二冲程内燃机801的另一种实施方式。一对燃油喷射器824定位在单向簧片阀826的下游。通过利用两个喷射器824，可以减小大型内燃机中喷射器的尺寸。这也允许在低负荷或怠速情况下仅运行一个喷射器。而且，对于脉冲喷射系统来说，通过将喷射器定位在单向簧片阀的下游以将燃油直接喷射到输送通路中或靠近输气孔，可以在扫气过程的后段使一小部分燃油喷射到贫燃油空气混合流中。结果，将提高混合物的分层，从而基本上无燃油的空气将首先流入燃烧室中，然后在引入过程中在曲柄箱中混合的预混合贫混合物将随后流入燃烧室中，最后浓混合物将随后流入燃烧室中。因此，在使燃油经济性最大化的同时，使得燃油喷射量最小化。图9a表示当喷射器位于簧片阀下游时或者当燃油被直接喷射到输送通路中或靠近输气孔时的燃油喷射顺序。阴影区域表示在扫气过程后段也喷射燃油。内燃机801的其他方面与上述图23-25中所示的内燃机701类似。
图28表示二冲程内燃机701，其中燃油喷射器724被重新定位以将燃油直接喷射到曲柄箱703中。如上所述，如此设置燃油喷射器724可以提高输送通路730中的无燃油扫气空气和曲柄箱703中的燃油空气混合物的分层。
图29-30表示全曲柄活塞孔(piston-ported)二冲程内燃机901。图25中表示的并在2003年5月28日申请的名称为“Two Stroke Engine WithRotatably Modulated Gas Passage”的美国专利申请No.2004/0040522中描述的曲柄臂阀710，控制输送通路的打开和封闭的时间，从而控制扫气过程。燃油喷射器924位于入口928处。内燃机901的其他方面与上述内燃机类似。此外，曲柄臂阀710可以用于上述任何一个内燃机1，101，201，301，401，501，601，701，801，901。曲柄臂阀710可以与簧片阀或活塞孔(piston porting)一起使用。而且，曲柄臂阀能够减少可能发生在输送通路中的分层纯净空气和曲柄箱中的燃油空气混合物之间的混合。
图31表示全曲柄内燃机901，其中燃油喷射器924定位在输送通路930的上部934。如上述关于内燃机801的描述，通过利用两个喷射器924，可以减小大型内燃机中的喷射器的尺寸。这将允许在低负荷或怠速情况下仅运行一个喷射器。此外，一小部分燃油可以在扫气过程的后段喷射到贫燃油空气混合流中。
图32表示二冲程内燃机1001。入口1028被分成第一半1028a和第二半1028b。这两半1028a和1028b连接到输气孔1032。通过分离入口1028，可以使这两半1028a和1028b定位在靠近输气孔1032的位置，以向一对输送通路1030提供空气。空腔或者槽1005a，1005b分别在入口1028a，1028b和输气孔1032之间在进气系统20和排气孔16的任一侧建立气体连通。活塞1004中的空腔或者槽1005a进一步显示在图32A中。槽1005a、1005b可以比单槽设计要短。因此，通过将入口分割成左右两个部分或者两个通路，可以有利地提供短的通路，这种短的通路在铸造活塞时是有用的。例如，内燃机1001和活塞1004可以更容易地铸造而成。内燃机1001的其他方面与上述图18-20中所示的内燃机501类似。内燃机1001的喷射器可以如本申请中所述位于任何位置。
图33表示二冲程内燃机1101。入口1128被分成第一半1128a和第二半1128b。簧片阀1126允许空气通过入口1128的第一半1128a和第二半1128b。这两半1128a和1128b连接到输气孔1132。通过分离入口1128，可以将这两半1128a和1128b以及输气孔1132定位在排气孔16的任一侧，从而允许回路扫气。内燃机1101的其他方面与上述图1-2中所示的内燃机1类似。
图34表示二冲程内燃机1201的另一种实施方式。内燃机1201包括汽缸1202和曲柄箱1203。曲柄箱室1215形成在曲柄箱1203内。活塞1204可往复运定地安装在汽缸1202中并通过连杆1206连接到曲轴1212的圆形曲柄臂1210上的曲柄曲拐(crank throw)1208上。活塞1204的上表面形成有空洞1207。空洞1207位于与安装在汽缸1202上表面上的火花塞1240相对的位置。空洞1207和火花塞1240可以位于偏离活塞1204和汽缸1202中心线的位置。
燃烧室1214形成在汽缸1202中并由活塞1204界定。曲轴1212的一端包括用于重量补偿和旋转平衡的曲柄臂1210。燃烧室1214通过形成在汽缸壁1218上的排气孔1216连接到排气消声器或类似的排气单元(未示出)。排气孔1216允许将废气排出燃烧室1214并排到排气消声器中。活塞空洞1207用于引导气流向上以防止其直接流入排气孔1216。
内燃机1201包括具有至少一个位于曲柄箱室1215和燃烧室1214之间形成气体连通的输送通路1230的扫气系统。在做功行程完成时，输送通路1230用于排出废气并允许新鲜的燃油空气混合物从曲柄箱1203通过汽缸壁1218上的输气孔1232进入燃烧室1214。
进气系统1250供应内燃机1201运行所必需的扫气空气和燃油空气混合物。进气系统1250包括具有阀片1254和阀板1256的簧片阀、燃油喷射器1260、节流阀1262和空气过滤器1264。进气系统1250安装到汽缸1202上，并形成输送通路1230的盖子。
在运行过程中，当活塞1204向上移动到上止点时，曲柄箱1203中的压力降低。压力降低能够将空气通过阀瓣1254引入输送通路1230中，并在输送通路1230的底部通过通路1236引入曲柄箱1203中。如图35中表示的正时图所示，燃油喷射器1260将燃油喷射到空气中形成燃油空气混合物。在该簧片阀控制的进气系统中，簧片阀的阀瓣1254间的压差决定进气的持续时间，同时节流阀1262控制流入内燃机中的空气量。燃油喷射的持续时间决定分层。在稳态运行情况下，燃油喷射最好在空气引入结束之前结束。较早结束燃油喷射的结果是，只有空气会继续流入到输送通路1230中。结果，空气还在原处位于输气孔1232和曲柄箱室1215之间。因此，基本上只有无燃油的空气被充入输送通路1230中。
将燃油喷射到进气流中是根据内燃机工况而开始和结束的。例如，当冷启动时，可能需要较早开始喷射且较晚结束，因此不会有任何分层。在怠速和预热期间，随着内燃机的预热将逐渐实现分层。在加速期间，喷射可能比进气时间稍快，且持续到稳态喷射的结束，但是在结束引入空气之前。因此，在提供额外的浓混合物以进行加速的同时，可以实现分层以提高排放。而且，怠速期间的分层可以降低排放水平。
图35所示的正时图与图3所示类似，表示簧片阀内燃机1201中各个孔的大致开闭时间。图中所示的燃油喷射的持续时间显示当燃油喷射被切断后只有空气流入输送通路中。而且，可以在减速期间完全切断燃油喷射。
进气系统1250还可以包括多筒状进气歧管1252，如图36所示。进气歧管1252可以通过多个肋板1253将输送通路1230分隔成多个通路1230a、1230b、1230c。这种多筒状进气系统能够控制单独向各个输送通路供送空气。尽管图36表示的歧管1252具有两个肋板1253将输送通路1230分隔成三个通路1230a、1230b、1230c，但是也可以使用其他数量的肋板1253将输送通路1230分隔成其他数量的通路。
进气歧管1252也可以与簧片阀装配成一个组件。如图36-38所示，可以通过阀1262a、1262b、1262c分别单独控制向各个输送通路1230a、1230b、1230c供送空气。这些阀可以是旋转节流控制阀，如图37-38所示。燃油喷射器1260仅向中间通路1230b提供燃油。而且，三个通路1230a、1230b、1230c中每个通路的入口尺寸并不一定相同。在怠速时外侧通路1230a和1230c的入口封闭且部分节流，从而使更多的空气进入中间通路1 230b。燃油被喷射(燃油喷射器未示出)到气流中。图37和38分别表示外侧阀1262a、1262c和中间阀1262b。在更进一步节流时，所有三个阀1262a、1262b、1262c都可以打开。图37和38表示了入口直径d1和d2的尺寸与筒径D1和D2的关系，且D1相对大于d1。
此外，由于燃油被部分强制流过中间通路1230b，所以经过邻近通路的气流将形成空气外壳，以将燃油输送到燃烧室中。通过以下面的方式交错打开输气孔，即当活塞向下运动时，先打开侧输气孔1232a和1232c，然后再打开中间输气孔1232b，可以使空气在燃油空气混合物通过中间输气孔1232b进入燃烧室1214之前通过侧输气孔1232a和1232c进入燃烧室1214。因此，基本上仅有无燃油的空气会进入排气孔。在怠速和部分节流时也可以降低排放。图34表示侧输气孔1232a的开口在汽缸壁1218上的位置高于中间输气孔1232b。
对于上述图34所示的具有多筒状歧管1252的内燃机1201来说，可以对燃油喷射进行定时以实现理想的燃油和空气的混合。而且，由于在进气过程中燃油喷射较早，因此其可以进入曲柄箱1203中作为润滑油。此外，空气和燃油在曲柄箱1203中的搅动可以帮助混合。
图39表示上述具有整体燃油泵的内燃机1201，该燃油泵具有容纳阀瓣1254a、1254b、1254c(图39中仅表示出了1254b，1254a和1254c表示在图36中)的进气歧管1252。进气系统1250连接到二冲程内燃机体1290。通常，进气歧管1252的实施方式除了图39所示的内燃机之外还可以用于这里所描述的其他任何活塞孔内燃机。
燃油泵1270的运行类似于化油器中的泵，需要来自于曲柄箱1203(见图34)的脉动压力信号。例如，如图39所示，可以在输送通路1230和隔膜(diaphragm)1274之间设置通道1272。结果，当活塞上升时，输送通路1230和隔膜通道1272中的压力降低。这使得隔膜1274偏离燃油泵1270的燃油入口1288。所产生的作用在隔膜1274上方的反向压力使得入口挡板阀1266打开，并将燃油吸入到燃油泵1270中。但是，当活塞向下移动时，输送通路1230和隔膜通道1272中的压力升高。这使得隔膜1274偏向燃油入口1288。所产生的正向压力推动入口挡板阀1266封闭并使得燃油喷射器挡板阀1268打开。结果，燃油被泵送到燃油喷射管线1276中。泵1270和挡板阀1266和1268的实际设置与标准隔膜化油器，如ZAMA’s H60E型和WALBRO’s WYC 10类似。
燃油喷射管线1276连通到燃油喷射器入口(将在下面表示和描述)，从而将燃油供送到燃油喷射器1260。如果需要，燃油喷射管线1276也可以连通到扫气管线1278。扫气管线1278可以连接到净化球管(bulb)(如具有单向阀或其他流量控制装置的装置)，以使操作者能够手动净化燃油系统中的空气。燃油喷射管线1276也可以连通到压力控制器以控制燃油喷射器1260中的燃油压力。优选地，压力控制器具有连接到燃油喷射管线1276的压力室1280。压力控制器阀1282定位在压力室1280中。压力控制器阀1282可以是所示的锥形或者其他任何适用于控制流体流量的形状。压力控制器阀1282通过弹簧1284向前偏置，因此阀1282的前表面密封压力室1280的圆周表面。结果，当燃油喷射管线1276中的燃油压力超出预定极限时，燃油压力将推动压力控制器阀1282向后靠在弹簧1284上。这将开启阀1282并使燃油流向压力控制器出口1286，该出口1286连回到燃油贮存器。
如上所述，旋转节流阀1262控制进入进气系统1250的气流。旋转节流阀1262可以是如图39所示的桶型阀1262或者可以是如图34所示的蝶阀1262或者其他任何类型的旋转节流阀。如以上以及下面所述的燃油喷射器1260将燃油喷射到气流中。优选地，电子控制单元用于控制燃油喷射器1260。燃油空气混合物进入到输送通路1230中的通路通过簧片1254b控制。因此，当活塞上升时，作用于簧片阀的压力降低使得簧片1254打开，并将燃油空气混合物吸入输送通路1230中。当活塞向下移动时，产生的压力升高使得簧片1254封闭并密封，从而进一步防止燃油空气混合物流入输送通路1230中。
图40表示内燃机1301，其中燃油喷射器1360定位成能够将燃油直接喷射到输送通路1330中。燃油可以经过两个阶段喷射。在第一个阶段，在引入过程中较早喷射燃油，因此燃油可以进入曲柄箱1303用于润滑。在第二个阶段，在后段扫气过程中也喷射燃油，此时充量从曲柄箱流入燃烧室中。这将形成扫气过程，其中空气先是浓混合物，然后是贫混合物。内燃机1301的其他方面与上述内燃机类似。
图41表示可以用于上述内燃机的一种类型的燃油喷射器1400。燃油喷射器1400优选地设计成在低压下运行且消耗低能量。此种类型燃油喷射器的一个实例是由Lee公司提供的用于流体控制的控制阀。关于Lee公司的控制阀的其他详细资料可以参考Lee公司的Technical Handbook 7.1版本。
燃油喷射器1400具有阀体1402，该阀体容纳燃油喷射器1400的构件且可以在需要燃油喷射的位置连接到进气系统。燃油通过入口1404进入燃油喷射器1400中并充满腔室1406。弹簧1408定位在部分柱塞1410的后面且使柱塞1410向前偏置。密封件1412设置在柱塞1410的前端。因此，弹簧1408能够使柱塞1410的前密封件1412密封住出口通路1414。
燃油喷射器1400的运行由电子控制单元(“ECU”)1416控制。ECU 1416产生代表上述燃油喷射实例的电信号。电信号通过电终端1418传输到燃油喷射器1400。来自ECU 1416的电信号触发和复原燃油喷射器1400中的电磁线圈1420，以控制燃油经过喷射器出口1422的持续时间及定时(timing)。例如，可以通过ECU 1416触发电磁线圈1420，以推动柱塞1410向后靠在弹簧1408上。这将通过使前密封件1412移动远离出口通路1414而打开入口1404与出口1422之间的连通。后密封件1424也可以设置在部分柱塞1410的后面，从而当出口1422与入口1404连通时将密封所述腔室1406的后部。当通过ECU 1416复原电磁线圈1420时，弹簧1408将推动柱塞1410向前，直到前密封件1412封闭出口通路1414为止。
也可以设置返回孔1426。当通过弹簧1408向前推动柱塞1410，以使前密封件1412封闭出口通路1414时，燃油可以经过腔室1406和同轴通道1428到返回孔1426。当通过电磁线圈1420向后推动柱塞1410，以使后密封件1424封闭同轴通道1428时，可以阻挡入口1404和返回孔1426之间的燃油流。返回孔1426不是必须的且可以根据需要去除。但是，优选设置返回孔1426，因为其可以冷却燃油喷射器1400并能够帮助防止空气锁在燃油系统中。也可以将返回孔1426连接到扫气阀以提高启动性能。
图41所示的燃油喷射器1400的优点在于其可以使用低成本低压力的燃油泵，如图39中所示的隔膜泵1270。例如，燃油喷射器可以使用1到10psig的操作压力。燃油喷射器也具有低的能量消耗。通常，能量消耗大约为250到550毫瓦。燃油喷射器还具有长的使用寿命且可以运行300小时以上。一般的，优选使用预混合的燃油和油作为喷射流体，以利用一个燃油喷射器同时向内燃机提供燃油并对内燃机进行润滑。但是，其他通过燃油喷射器仅喷射燃油的设置也是可以的。
图42表示另一种燃油喷射器1430。燃油喷射器1430的大部分构件与上述图42中所示的燃油喷射器1400一样。因此，不需要重复所有描述。燃油喷射器1430的一个不同之处在于出口通路1432成一定角度，因此出口1434与入口1404和返回孔1426平行。这将有助于将燃油喷射器1430安装成与燃油进气系统齐平。
应当理解的是以上表示和说明的二冲程内燃机提供了一种可以用于提高扫气和分层的新颖的空气和燃油进气结构。二冲程内燃机特别适合于驱动用于切割植物的柔性直线修剪器(flexible line trimmer)，但是其也可以用于具有刚性刀刃的割灌机或者草坪剪边器。具有这种燃油喷射系统的转式内燃机也可以用于驱动例如绿篱修剪器、真空吸尘器、吹风机、旋转式清雪机、动力钢锯、圆锯、链锯、水泵、割草机、发生器或其他手持式动力工具。
如图43所示，二冲程内燃机可以用于在草坪和花园中使用的手持柔性直线修剪器1500。优选地，二冲程内燃机1502安装在修剪器1500的顶端。利用此种设置，二冲程内燃机1502可以为修剪器1500提供平衡，并且内燃机1502的驱动轴可以定位成通过修剪器1500的主管1504传递旋转扭矩。可以设置拉绳(pull cord)1506或其他类型的起动器，以允许操作者启动内燃机1502。
第一手柄1508可以邻近内燃机1502设置并与主管1504同轴。优选地，第一手柄1508位于靠近修剪器1500重心的位置。第一手柄1508还可以包括控制杆1510，以允许操作者控制二冲程内燃机1502的速度和/或动力。还可以设置第二手柄1512。第二手柄1512优选与第一手柄1508分开一定距离，以使操作者能够舒适地同时通过第一手柄1508和第二手柄1512来支撑修剪器1500。旋转柔性线1514位于修剪器1500的底端，且通常用于切割草或其他草坪和花园植物。如本领域技术人员所理解的，旋转柔性线1514由内燃机1502的驱动轴通过主管1504驱动。
将所述二冲程内燃机用于手持式草坪和花园工具的优点在于，二冲程内燃机重量相对较轻且每单位重量能够提供高的动力输出。因此，在上述修剪器1500的情况下，内燃机1502的重量能够被操作者容易地举起。内燃机1502还提供了足够的动力，以驱动旋转柔性线1514切割所需植物或者操作其他类型的草坪和花园工具。上述二冲程内燃机还可以提高手持式草坪和花园工具的操作性能并降低燃烧排放。
下面参考图44-47C，表示二冲程内燃机2001的另一种实施方式。内燃机2001包括汽缸2002和曲柄箱2003。活塞2004可往复运动地安装在汽缸2002中并通过连杆2006连接到曲轴2012的圆形曲柄臂2010上的曲柄曲拐2008上。燃烧室2014形成在汽缸2002中并通过活塞2004界定。曲轴2012的一端包括用于重量补偿和旋转平衡的曲柄臂2010。曲柄臂2010也可以作为旋转阀以打开和封闭位于输送通路2030底部的孔，如上述美国专利申请No.2004/0040522中所述。
燃烧室2014通过形成在汽缸壁2018上的排气孔2016连接到排气消声器或类似的排气单元(未示出)。排气孔2016允许将气体排出燃烧室2014并排到排气消声器中。
内燃机2001包括具有至少一个位于曲柄箱室2003和燃烧室2014之间的输送通路2030的扫气系统。在动力行程完成时，输送通路2030用于排出废气并允许新鲜的燃油空气混合物从曲柄箱室2003通过汽缸壁2018上的输气孔2032进入燃烧室2014。输送通路2030可以在汽缸壁2018上形成为敞开槽，以使其为开放式。或者，输送通路2030可以在汽缸壁2018上形成为封闭通路，且其每端具有开口。在排气孔的每一侧可以有多个输送通路。即，在曲柄箱室2003和燃烧室2014之间总共可以有四个或更多个输送通路。
进气系统2020供送内燃机2001工作所必需的扫气空气和燃油空气混合物。进气系统2020形成为连接到内燃机2001的单通路2025。进气系统2020包括空气过滤器2022、节流阀2023、燃油喷射器2024以及形成在汽缸2002的壁2018上的入口2028。如图44和47A所示，入口2028定位在当活塞2004靠近上止点位置时，入口2028允许进气系统与曲柄箱室2003直接连通的位置。可以看出燃油喷射器2024的尖端与通路2025的侧壁齐平。在引入过程中燃油被直接喷射或吸入气流中而进入曲柄箱室2003。
此外，如图45-47C所示，活塞2004设置有圆周槽2005。槽2005具有与入口2028对齐的第一部分2019。类似地，槽2005具有与输气孔2032对齐的第二部分2021。当如上所述具有两个以上输气孔时第二部分2021可以与所有输气孔对齐。如图47A-47C所示，第一和第二部分2019、2021的尺寸和形状可以进行调整以控制通过活塞槽2005将空气引入输送槽2030中的定时。调整该定时以使所述部分2019、2021在活塞向上朝上止点位置运动的引入过程的早期与入口2028和输气孔2032对齐。但是，由于在孔控制引入系统中孔的定时是对称的，所以当活塞向下朝下止点位置运动时，第一和第二部分2019和2021将再次对齐。如图53所示，正时图表示排气孔2016、输气孔2030和进气或入口2028的开口相对曲轴2012的旋转位置的尺寸关系。对于图53来说，X轴表示曲轴2012的曲柄角度，而Y轴表示孔的面积。喷射的燃油量近似通过箭头的面积大小来表示。箭头也表示出在不同运行情况下燃油喷射定时的开始和结束。
在运行过程中，当活塞2004位于下止点位置(见图47C)时，排气孔2016打开，以使燃烧室2014排出的气体排到外界环境。此外，输气孔2032打开，首先引入空气，然后将来自输送通路2030和曲柄箱2003的燃油空气混合物引到燃烧室2014。扫气空气先于燃油空气混合物首先流入燃烧室2014中。扫气过程将燃烧室2014的燃烧产物冲走，并使直接通过排气孔2016快速循环的燃油空气混合物的量减少。当活塞2004上升时，如图44所示，输气孔2032首先封闭，然后排气孔2016封闭。
当活塞2004继续上升时，活塞2004中的槽2005与入口2028和输气孔2030对齐，因此允许扫气空气从外界环境通过槽2005流入输送通路2030中。这些新鲜的扫气空气将仍保留在输送通路2030中的前一循环的燃油空气混合物冲回曲柄箱2003中。空气持续引入直到活塞2004打开入口2028之后，此时允许空气直接流入曲柄箱2003中，如图47B所示。如图53所示，对于稳态运行情况或70％到100％节流打开位置来说，在活塞向上运动到上止点位置时的引入过程中，在封闭槽2005之后，燃油喷射器2024将燃油喷射到被引入曲柄箱2003中的一小部分空气中。
对于冷启动、怠速、加速和其他内燃机运行情况来说，可以将燃油喷射到通过槽2005流动且进入输送通路2030的空气中，以提高启动性能或怠速，并提高节流响应以更快地加速。此外，对于冷启动、怠速或加速情况可以提供一些分层。首先，将燃油喷射到流入输送通路2030的气流中。然后，停止燃油喷射，因此基本上只有无燃油的空气流入输送通路2030中。最后，当活塞2004打开入口2028时再次启动燃油喷射，从而将燃油直接喷射到曲柄箱2003中。
分层由燃油喷射的持续时间来决定，而燃油喷射则根据内燃机2001的运行情况来开始和结束。因此，基本上只有输送通路2030中的空气和曲柄箱2003中的燃油空气混合物具有缓冲量。空气流或分层使进入排气孔的燃油的短路损失最小化，而且还可以降低排放。内燃机2001的其他方面与上述内燃机类似。此外，内燃机2001可以结合专利申请No.2004/040522中所描述的旋转曲柄臂。图53表示这种旋转曲柄臂用于在曲柄箱2003处打开和封闭输送通路2030的定时。为使排出物有效分层并为防止曲柄箱室2003中的燃油空气与输送通路2030中的基本上纯净的空气有任何混合，当活塞开始向下朝下止点位置运动时，可以通过曲柄臂封闭输送通路2030。在输气孔2032打开进行扫气之前，曲柄臂(或旋转阀)在上止点之后可以封闭输送通路的下端一定程度然后再重新打开。专利申请No.2004/040522中对该定时和运行进行了描述。曲柄臂上切去部分的前端边缘和后端边缘之间的角度决定了用于打开和封闭通入曲柄箱室的输送通路的定时。图25表示曲柄臂的一个实例。
图48-50表示二冲程内燃机2101的另一种实施方式。与内燃机2001类似，内燃机2101具有用于供送内燃机2101工作所必需的扫气空气和燃油空气混合物的进气系统2120。进气系统2120形成为连接到内燃机2101的单通路2121。从通路2121分支出第二通路2129。如图48-49所示，第二通路2129围绕在内燃机2101周围，且连接到内燃机2101的输送通路2130。簧片阀2126定位在通路2129和输送通路2130之间的接合处。第二通路2129还可以在内燃机2101中整体形成为铸件形式，与上述图33所示的内燃机1101的入口1128的两半铸件1128a和1128b类似。而且，如上所述可以有一对以上的输送通路。
进气系统2120还包括空气过滤器2122、节流阀2123、燃油喷射器2124以及形成在汽缸2102的壁2118上的入口2128。而且，喷射器2124的尖端与进气通路2121齐平，因此可以消除喷射器尖端与进气流之间的燃油盲区(dead pocket)。
在运行过程中，当活塞2104位于下止点时，排气孔2116打开以将气体从燃烧室2114排到外界环境。此外，输气孔2132也打开，将分层的扫气空气和输送通路2130及曲柄箱室2103排出的燃油空气引入到燃烧室2114。扫气空气先于燃油空气混合物首先流入燃烧室中。当活塞2104上升时，活塞的侧壁首先封闭输气孔2132，然后封闭排气孔2116。当活塞2114继续上升时，曲柄箱2103中的压力降到外界环境以下，从而打开簧片阀2126。如图48所示，新鲜的扫气空气通过空气过滤器2122和通路2121引入分支通路2129中，然后通过输送通路2130引入曲柄箱室2103中。如同上述内燃机2001，这些新鲜的扫气空气将保留在输送通路2130中的前一循环的燃油空气混合物冲回曲柄箱2103中。空气持续引入直到活塞2104打开入口2128之后，此时允许空气直接流入曲柄箱2003中，如图49所示。
当活塞2104到达上止点位置时，燃烧室中的燃油和空气被压缩，且火花塞(未示出)点燃混合物。所产生的爆发驱动活塞2104向下运动。当活塞2104向下运动时，曲柄箱2103中的燃油空气混合物被压缩，曲柄箱2103中的压力增加且簧片阀2126封闭。但是，如以上所描述的以及专利申请No.2004/040522中所解释的，为了防止输送通路21 30中的新鲜空气与曲柄箱室中的燃油空气混合物相混合，可以通过位于下部孔21 15处的曲柄臂来封闭输送通路2130。在活塞2104下行过程中封闭输送通路2130有助于保持输送通路2130中的空气的纯度，这可以用于最小化进入排气孔中的燃油的损失。随着活塞2104不断接近以打开输气孔2132时，稍微在活塞2104打开上部输气孔2132之前，曲柄臂在下部孔2115处打开输送通路2130。当活塞2104接近其形成尾端时，排气孔2116和输气孔2132打开，重复上述循环。图53A是表示排气孔2116、输气孔2130和进气口或入口2118的开口相对于曲轴旋转位置的相对尺寸的正时图。在图53A中，X轴表示曲轴的曲柄角度，Y轴表示开口面积。喷入燃油的量近似地通过箭头面积的大小表示。箭头还表示在不同工况下的燃油喷射定时的开始和结束。内燃机2101的其它方面类似于上述的图44-47C中所示的内燃机2001。另外，内燃机2101还可以包括如专利申请No.2004/040522中所示的旋转曲柄臂。图25中图示了曲柄臂的一个实施例。图53中图示了可以用于旋转曲柄臂打开和封闭曲柄箱2003中的输送通路2030的定时。
如图53所示，在稳态运行期间，燃油喷射器供应燃油的喷射过程在空气开始进入到曲柄箱中之后的至少5°时开始，并在不迟于上止点之后的20°时结束。优选地，该喷射过程在空气停止进入到输送通路中之后开始。在加速期间，燃油喷射器供应燃油的喷射过程在不大于空气开始进入到输送通路中之前15°时开始。在怠速期间，燃油喷射器供应燃油的喷射过程在加速期间的喷射过程之后开始，并在加速期间的喷射过程结束之前结束。
图51A-51B表示用于内燃机2101的能够在冷启动、怠速、或者加速过程中向输送通路喷射燃油的另一种进气系统2220。该进气系统2220形成为连接到内燃机2101的分离通路2221A、2221B。通路2221B并入到第二通路2129中。从图48-49中可以看出，第二通路2129缠绕在内燃机2101周围，并连接到内燃机2101的输送通路2130。通路2221A直接连接到在气缸2102的壁2118上所形成的入口2128。进气系统还包括节流阀2223和空气过滤器2222。节流阀2223可以是蝶型控制阀，但也可以使用其它类型的阀。
节流阀2223可以设置在部分节流位置，如图51B所示，气流经过节流阀2223流过而被分成两道独立的气流。第一气流直接进入到曲柄箱2103中，而第二气流则通过通路2129流入到输送通路2130中。从图51B中可以看出，大约有25-50％的气流流入到输送通路2130中，而剩余的50-75％的气流直接流入到曲柄箱2103中。但根据节流阀2223的设置以及通路2221A、2221B的结构，也可以使用其它比例。
从图51B中可以看出，燃油喷射器2224的位置允许燃油被喷射到两个通路2221A和2221B中。可替换地，燃油喷射器2224可以位于通路2221B内。如图所示，喷射器的尖端可以与通路2221A的内壁齐平，并且所处的位置使得至少在节流阀2223部分打开时部分燃油可以流入到第二通路2129中。利用上述的脉冲控制喷射系统，可以通过延迟喷射的开始而仅仅通过通路2221A向曲柄箱中供应燃油。经过通路221B流入到输送通路2130中的空气的纯度由关于节流位置的喷射开始所决定。在活塞2104上升时，排气孔2116和输气孔2132被活塞2104封闭，曲柄箱2103中的压力下降，从而使空气经过通路2129流入到输送通路2130中。基本上所有的空气都流过通路2129，直到主入口2128被活塞2104封闭。因此，如果在吸气过程(inductionprocess)的早期便开始燃油喷射，则燃油会流过通路2129并降低输送通路2130中的空气的纯度。一旦主入口2128被活塞2104封闭，则经过通路2129的空气流量会降低。通过在特定的运行条件下延迟喷射的开始，可以将燃油喷射到直接流入到曲柄箱2103中的气流中。另外，使用作为上述旋转阀的曲柄臂，在吸气过程中在预定的曲柄角度之后可以完全切断空气进入到输送通路2130中。因此，在排气过程中，喷射开始和节流位置将决定分层水平。
在怠速和加速期间，如上所述，仍然可以为内燃机2101实现分层。但是，在节流阀全开(WOT)条件下，燃油仅仅喷射到流入曲柄箱2103中的空气中。如上所述，输送通路2130中的这种基本纯净的空气允许在扫气过程中的完全分层，以及在稳态运行条件下降低排放。但是，因为在内燃机低速运行时捕获效率(trapping efficiency)较低，所以在低速时还需要为低排放保持分层。因此，在所有的运行速度范围内，可以设置燃油喷射定时来优化燃油的捕获和排放的降低。
类似地，图52A-52B表示用于内燃机2001的能在冷启动、怠速、或者加速期间向输送通路2030喷射燃油的另一种进气系统2320。进气系统2320也形成为连接到内燃机2001的分离通路2321A、2321B。通路2321A、2321B直接连接到在气缸2002的壁2018上所形成的入口2028A、2028B。在上止点附近，随着活塞2004在气缸2002内上升，槽2005与上通路2321B对准，而下通路2321A则直接连接到曲柄箱2003。如同上面针对进气系统2220的说明，第一气流直接进入到曲柄箱2003，而第二气流则经过槽2005进入到输送通路2030。进气系统2320的其它方面与图51A-51B中所示的和如上所述的进气系统2220类似。
图54A-56表示可以与进气系统2220和2320一起使用的另一种节流装置(throttle)2500。该节流装置2500包括节流阀体2502、节流阀2504、空气过滤器2522、和燃油喷射器2524。燃油喷射器2524的尖端如图所述与进气通路齐平。喷射器2524还可以位于靠近通路2506的节流阀2504的下游侧，如图54B和55B所示。节流阀体2502具有通过节流阀2502延伸的两个内部通路2505、2506。如图54A-55B所示，这两个通路2505和2506的一端连接到空气过滤器。在另一端，通路2505可以连接到第二通路2129，而通路2506可以连接到入口2128。可替换地，如上所述以及如图44-47中所示，对于活塞孔内燃机(piston-ported engine)2001来说，这两个通路2505、2506可以直接连接到入口2128。
节流阀2504旋转安装在节流阀体2502内，并具有两个通路2507和2508。对于如图54所示的节流阀打开位置，通路2507连通通路2505，而通路2508连通通路2506。在节流阀2504旋转时，通路2507、2508旋转，从而限制空气和燃油流向通路2505和2506。节流阀2504可以是桶型控制阀，但也可以使用其他类型的阀。节流装置2500的其它方面与图51A-52B所示的和如上所述的进气系统2120和2220类似。
二冲程内燃机的另一种实施方式表示在图57中。图57中所示的二冲程内燃机在某些方面与图50中所示的二冲程内燃机类似。因此，相同的标记数字使用于对应的构件。但是，与图50相比，图57中所示的二冲程内燃机是不具有上述分层的传统二冲程内燃机。也就是说，其中没有通路或者槽用于使空气直接从进气系统2120流入到输送通路2130中。因此，当活塞2104至少部分地位于入口2128上方时，基本上所有的空气燃油混合物都从进气通路2121经过入口2128流入到曲柄箱2103中。然后，该空气燃油混合物经过下部孔2115流入到输送通路2130中。从这里，空气燃油混合物经过输气孔2132流入到燃烧室2114中。喷射系统，例如图39中所示的实施例，可以结合到图57中所示的传统二冲程内燃机中。另外，如上所述，低压喷射器，例如图41和42中所示的喷射器，可以结合到该二冲程内燃机中。
图58和59表示二冲程内燃机3101、4101的其它实施方式。由于图58和59中所示的该内燃机3101、4101的特征在某些方面类似于上述内燃机，因此不需要重复描述每个特征。出于方便，用于表示该内燃机特征的编号次序通常与上面使用的编号次序相对应。在图58中，编号次序使用3000系列的数字；在图59中，编号次序使用4000系列的数字。如图58和59所示，燃油喷射器3224、4224可以位于曲柄箱3103、4003中。因此，燃油喷射器3224、4224将燃油供应给流入到曲柄箱3103、4003中的空气。在图58和59中，进气系统3220、4220向内燃机3101、4101供应两道气流。如上所述，一道气流被供应给输送通路3130、4130。在图58中，该道气流经过通路3129向输送通路3130流动。顶部截面图将类似于图48，除了图48中的喷射器2124位于气缸壁3018上以外，如图58所示。在图59中，该气流流经活塞4104中的槽4005。可替换地，燃油喷射器可以位于曲柄箱内，如图21和28所示，在这种情况下，来自进气系统的所有空气都将流向输送通路。
图58和59中还显示，燃油喷射器3224、4224可以沿着气缸壁3018、4018设置。这在图16A和17A中也得到显示，在这种情况下，来自进气系统的所有空气都将流向输送通路。燃油喷射器也可以沿着图57中所示的内燃机的气缸壁设置，在这种情况下，来自进气系统的所有空气都将流向曲柄箱。优选地，燃油喷射器3224、4224所处的位置使得，在活塞3104、4104位于离开上止点140°以内时，燃油喷射器3224、4224仅仅暴露于曲柄箱3103、4003。当活塞3104、4104向上朝上止点位置移动，且同时空气被引入到曲柄箱3103、4003中时，燃油喷射器3224、4224暴露在曲柄箱3103、4003中的低压下。随着活塞3104、4104向上移动，喷射器的孔或者尖端(燃油从中通过而喷射到曲柄箱3103、4003中)被活塞3104、4104打开。在此阶段，曲柄箱中的压力较低。因此，燃油喷射可以是相对较低的压力，例如1至10psi。随着活塞朝下止点下降时，曲柄箱中的压力升高，并且在输气孔打开之前达到最高，并且在有时候废气(blow down)从燃烧室排放到输送通路中并继而进入到曲柄箱中能导致曲柄箱中压力甚至更高。通过随着活塞下降而封闭喷射器孔，保护喷射器以免受到曲柄箱中的高压影响。这保证了在活塞3104、4104靠近上止点时，燃油喷射器3224、4224在暴露于曲柄箱3103、4003时仅仅承受低压。燃油喷射器3224、4224所处的位置还可以使得燃油喷射器3224、4224永远不会直接暴露于燃烧室3114、4114。并且，这能最小化燃油喷射器3224、4224受到高压的影响。通过将燃油喷射器3224、4224沿着气缸壁3018、4018设置以最小化受到高压的影响，燃油喷射器3224、4224可以特别适合于使用低压燃油供给。因此，可以使用上述的低压泵。另外，燃油喷射器3224、4224所处的位置可以使得在活塞的部分往复运动过程中燃油喷射器3224、4224靠近活塞中的槽或者穴。因此，燃油喷射器3224、4224可以在某些运行条件下向槽供应燃油。这显示于图16A中。这在例如怠速、加速、和冷启动期间或许是理想的。
可以理解，上面表示的和描述的二冲程内燃机提供了一种新颖的空气和燃油进气结构，该结构可用于改进的扫气和分层。该二冲程内燃机尤其非常适合于驱动柔性直线修剪机用于修剪植物，但是也可以用于具有硬质刀片的割灌机(brush cutter)或者草坪修边器。该内燃机还可以用于驱动修枝机、真空吹风机、吹雪机、金工锯床、圆锯、链锯、水泵、割草机、或者电动机，等等虽然已经参照特定的说明性实施方式描述和表示了本发明，但意图不是要用这些说明性的实施方式来限定本发明。本领域普通技术人员将会知道，在不背离如附属的权利要求所限定的本发明的本质范围和精神的前提下能够作出各种变化和修改。因此，意图是将落入附属权利要求及其等价物的范围内的所有变化和修改都包括在本发明内。
权利要求
1.一种二冲程内燃机，包括活塞、燃烧室和曲柄箱；输送通路，该输送通路包括输气孔，该输气孔至少在所述活塞位于上止点以下的部分时间内与所述燃烧室气体连通；以及与外界环境气体连通的进气系统，该进气系统至少在所述活塞位于上止点和下止点之间的部分时间内将第一气流供应到所述输送通路；所述进气系统进一步地至少在所述活塞位于下止点以上的部分时间内将第二气流供应到所述曲柄箱。
2.如权利要求1所述的二冲程内燃机，其中所述输送通路与所述曲柄箱气体连通。
3.如权利要求2所述的二冲程内燃机，还包括位于所述曲柄箱内的曲柄臂，该曲柄臂在曲柄臂旋转时打开和封闭所述输送通路。
4.如权利要求1所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统还包括燃油喷射器，该燃油喷射器仅仅将燃油供应给所述第二气流。
5.如权利要求1所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统还包括主体、设置在进气系统内并用于调节穿过进气系统的气流的节流阀、以及用于向所述气流供应燃油的燃油喷射器。
6.如权利要求5所述的二冲程内燃机，其中所述燃油喷射器设置在所述节流阀的上游。
7.如权利要求5所述的二冲程内燃机，其中所述燃油喷射器设置在所述节流阀的下游。
8.如权利要求1所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统还包括燃油喷射器，该燃油喷射器用于在至少一个工况期间将燃油供应给所述第一气流和所述第二气流。
9.如权利要求8所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统还包括用于调节穿过所述进气系统的空气流的节流阀以及燃油喷射器，所述燃油喷射器在所述节流阀打开75％至100％时将燃油仅仅供应给所述第二气流。
10.如权利要求1所述的二冲程内燃机，其中所述活塞包括槽，该槽至少在所述活塞位于上止点和下止点之间的部分时间内与所述进气系统和所述输送通路气体连通，从而该槽将第一气流从所述进气系统供应到所述输送通路；穿过所述槽供应的至少一部分所述第一气流中没有混合燃油而基本上保持纯净。
11.如权利要求1所述的二冲程内燃机，还包括与所述进气系统和所述输送通路气体连通的通路，该通路从所述进气系统分支出来并缠绕在至少一部分内燃机周围，该通路从而将所述第一气流从所述进气系统供应到所述输送通路。
12.如权利要求1所述的二冲程内燃机，其中所述输送通路与所述曲柄箱气体连通，并进一步包括设置在所述进气系统和所述输送通路之间的簧片阀，该簧片阀至少在所述活塞从下止点向上止点上升过程中的部分时间内打开而将所述第一气流供应到所述输送通路。
13.如权利要求1所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统还包括第一通路、第二通路和用于调节穿过所述进气系统的气流的节流阀，所述节流阀用于将气体供应到所述第一通路和第二通路，所述第一通路和所述第二通路将来自所述节流阀的气流分成所述第一气流和所述第二气流，所述第一通路将所述第一气流供应到所述输送通路，而所述第二通路将第二气流供应到所述曲柄箱。
14.如权利要求13所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统还包括向所述气流供应燃油的燃油喷射器，该燃油喷射器设置在所述第一通路和所述第二通路的上游。
15.如权利要求1所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统还包括燃油喷射器，该燃油喷射器用于将燃油供应给穿过所述进气系统的通路的气流，该燃油喷射器的尖端与所述通路齐平。
16.如权利要求1所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统还包括用于调节穿过所述进气系统的气流的节流阀，所述节流阀包括第一通路和第二通路；所述进气系统还包括第三通路和第四通路，其中所述第三通路与所述第一通路气体连通并用于将第一气流供应到所述输送通路，所述第四通路与所述第二通路气体连通并用于将所述第二气流供应到所述曲柄箱；所述第一通路和所述第二通路将所述气流分成所述第一气流和所述第二气流。
17.如权利要求16所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统还包括设置在所述第四通路内的燃油喷射器，从而该燃油喷射器仅仅将燃油供应到所述第二气流。
18.如权利要求1所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统还包括单独通路，该单独通路内设置有节流阀，该节流阀用于调节穿过所述通路而到达设置于所述燃烧室的气缸壁上的单独入口的气流，其中当所述活塞至少位于一部分所述入口之上时所述第二气流穿过所述入口而流到所述曲柄箱。
19.如权利要求18所述的二冲程内燃机，其中所述活塞包括槽，该槽至少在所述活塞位于上止点和下止点之间的部分时间内与所述入口和所述输送通路气体连通，从而该槽将第一气流从所述进气系统供应到所述输送通路。
20.如权利要求1所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统还包括用于调节穿过所述进气系统的气流的节流阀和用于将燃油供应到所述气流的燃油喷射器，所述燃油喷射器设置在所述节流阀的上游。
21.如权利要求1所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统还包括用于调节穿过所述进气系统的气流的节流阀和用于将燃油供应到所述气流的燃油喷射器，所述燃油喷射器设置在所述节流阀的下游。
22.如权利要求1所述的二冲程内燃机，还包括至少两个所述输送通路，所述进气系统将所述至少一部分第一气流供应到每个所述输送通路。
23.如权利要求1所述的二冲程内燃机，还包括燃油喷射器，该燃油喷射器设置在所述曲柄箱内，并用于将燃油供应到所述曲柄箱。
24.如权利要求1所述的二冲程内燃机，其中所述输送通路与所述曲柄箱气体连通；且所述活塞包括槽，该槽至少在所述活塞位于上止点和下止点之间的部分时间内与所述进气系统和所述输送通路气体连通，从而该槽将所述第一气流从所述进气系统供应到所述输送通路；穿过所述槽供应的至少一部分所述第一气流中没有混合燃油而基本上保持纯净。
25.如权利要求24所述的二冲程内燃机，还包括位于所述曲柄箱内的曲柄臂，该曲柄臂在所述曲柄臂旋转时打开和封闭所述输送通路。
26.如权利要求25所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统还包括燃油喷射器，该燃油喷射器在至少一个工作环境中将燃油供应到所述第一气流和所述第二气流。
27.如权利要求26所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统还包括第一通路、第二通路和用于调节穿过所述进气系统的气流的节流阀，所述节流阀将气体供应到所述第一通路和所述第二通路，所述第一通路和所述第二通路将来自所述节流阀的所述气流分成所述第一气流和所述第二气流，所述第一通路将所述第一气流供应到所述输送通路，而所述第二通路将所述第二气流供应到所述曲柄箱，所述燃油喷射器设置在所述第一通路和所述第二通路的上游。
28.如权利要求26所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统还包括用于调节穿过所述进气系统的气流的节流阀，所述节流阀包括第一通路和第二通路，所述进气系统还包括第三通路和第四通路，所述第三通路与所述第一通路气体连通并将所述第一气流供应到所述输送通路，所述第四通路与所述第二通路气体连通并将所述第二气流供应到所述曲柄箱，所述第一通路和所述第二通路将所述气流分成所述第一气流和所述第二气流，所述燃油喷射器设置在所述节流阀的上游。
29.如权利要求25所述的二冲程内燃机，还包括燃油喷射器，该燃油喷射器将燃油仅仅供应到所述第二气流。
30.如权利要求29所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统还包括第一通路、第二通路和用于调节穿过所述进气系统的气流的节流阀，所述节流阀用于将气体供应到所述第一通路和所述第二通路，所述第一通路和所述第二通路将来自所述节流阀的所述气流分成所述第一气流和所述第二气流，所述第一通路用于将所述第一气流供应到所述输送通路，而所述第二通路用于将所述第二气流供应到所述曲柄箱，所述燃油喷射器设置在所述第二通路内。
31.如权利要求29所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统还包括用于调节穿过所述进气系统的气流的节流阀，所述节流阀包括第一通路和第二通路，所述进气系统还包括第三通路和第四通路，所述第三通路与所述第一通路气体连通并将所述第一气流供应到所述输送通路，所述第四通路与所述第二通路气体连通并将所述第二气流供应到所述曲柄箱，所述第一通路和所述第二通路将所述气流分成所述第一气流和所述第二气流，所述燃油喷射器设置在所述第四通路内。
32.如权利要求1所述的二冲程内燃机，其中所述输送通路与所述曲柄箱气体连通，还包括与所述进气系统和所述输送通路气体连通的通路和设置在所述进气系统和所述输送通路之间的簧片阀，其中所述通路从所述进气系统分支出来并缠绕在至少一部分内燃机的周围，从而该通路将来自所述进气系统的所述第一气流供应到所述输送通路，所述簧片阀至少在所述活塞从下止点向上止点上升的部分时间内打开而将所述第一气流穿过所述通路供应到所述输送通路。
33.如权利要求32所述的二冲程内燃机，还包括位于所述曲柄箱内的曲柄臂，该曲柄臂在曲柄臂旋转时打开和封闭所述输送通路。
34.如权利要求33所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统还包括燃油喷射器，该燃油喷射器在至少一个工作环境中将燃油供应到所述第一气流和所述第二气流。
35.如权利要求34所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统还包括第一通路、第二通路和用于调节穿过所述进气系统的气流的节流阀，所述节流阀用于将气体供应到所述第一通路和所述第二通路，所述第一通路和所述第二通路将来自所述节流阀的所述气流分成所述第一气流和所述第二气流，所述第一通路用于将所述第一气流供应到所述输送通路，而所述第二通路用于将所述第二气流供应到所述曲柄箱，所述燃油喷射器设置在所述第一通路和所述第二通路的上游。
36.如权利要求34所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统还包括用于调节穿过所述进气系统的气流的节流阀，所述节流阀包括第一通路和第二通路，所述进气系统还包括第三通路和第四通路，所述第三通路与所述第一通路气体连通并将所述第一气流供应到所述输送通路，所述第四通路与所述第二通路气体连通并将所述第二气流供应到所述曲柄箱，所述第一通路和所述第二通路将所述气流分成所述第一气流和所述第二气流，所述燃油喷射器设置在所述节流阀的上游。
37.如权利要求33所述的二冲程内燃机，还包括燃油喷射器，该燃油喷射器将燃油仅仅供应到所述第二气流。
38.如权利要求37所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统还包括第一通路、第二通路和用于调节穿过所述进气系统的气流的节流阀，所述节流阀用于将气体供应到所述第一通路和所述第二通路，所述第一通路和所述第二通路将来自所述节流阀的所述气流分成所述第一气流和所述第二气流，所述第一通路用于将所述第一气流供应到所述输送通路，而所述第二通路用于将所述第二气流供应到所述曲柄箱，所述燃油喷射器设置在所述第二通路内。
39.如权利要求37所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统还包括用于调节穿过所述进气系统的气流的节流阀，所述节流阀包括第一通路和第二通路，所述进气系统还包括第三通路和第四通路，所述第三通路与所述第一通路气体连通并将所述第一气流供应到所述输送通路，所述第四通路与所述第二通路气体连通并将所述第二气流供应到所述曲柄箱，所述第一通路和所述第二通路将所述气流分成所述第一气流和所述第二气流，所述燃油喷射器设置在所述第四通路内。
40.如权利要求1所述的二冲程内燃机，其中在稳态运行期间，所述燃油喷射器以第一喷射供应燃油，该第一喷射在所述第二气流开始进入到所述曲柄箱内之后的至少5°时开始，并在不迟于上止点之后的20°时结束。
41.如权利要求40所述的二冲程内燃机，其中所述第一喷射还在所述第一气流停止进入所述输送通路中之后开始。
42.如权利要求41所述的二冲程内燃机，其中在加速期间，所述燃油喷射器以第二喷射供应燃油，该第二喷射在不大于所述第一气流开始进入到所述输送通路中之前的15°时开始。
43.如权利要求42所述的二冲程内燃机，其中在怠速期间，所述燃油喷射器以第三喷射供应燃油，该第三喷射在加速期间的所述第二喷射开始之后开始，并在加速期间的所述第二喷射结束之前结束。
44.如权利要求43所述的二冲程内燃机，还包括位于所述曲柄箱内的曲柄臂，该曲柄臂在曲柄臂旋转时打开和封闭所述输送通路。
45.如权利要求1所述的二冲程内燃机，还包括燃油喷射器，该燃油喷射器沿着气缸壁设置，所述活塞穿过该气缸壁往复运动。
46.如权利要求45所述的二冲程内燃机，还包括低压泵，该低压泵将燃油供应到所述燃油喷射器，该低压泵将所述燃油压缩到1至10psig。
47.如权利要求46所述的二冲程内燃机，其中所述燃油喷射器在所述活塞位于离开上止点140°以内时仅仅暴露于所述曲柄箱。
48.如权利要求47所述的二冲程内燃机，其中所述燃油喷射器在所述活塞往复运动的任意时刻都不暴露于所述燃烧室。
49.如权利要求45所述的二冲程内燃机，其中所述活塞包括槽，所述燃油喷射器在所述槽临近所述燃油喷射器期间将燃油供应到所述槽。
50.如权利要求45所述的二冲程内燃机，还包括用于将燃油供应到所述燃油喷射器的低压泵，该低压泵将所述燃油压缩到1至10psig，其中所述燃油喷射器在所述活塞离开上止点140°以内时仅仅暴露于所述曲柄箱。
51.如权利要求50所述的二冲程内燃机，其中所述活塞包括槽，所述燃油喷射器在所述槽临近所述燃油喷射器期间将燃油供应到所述槽。
52.如权利要求1所述的二冲程内燃机，还包括所述输送通路中位于所述进气系统一侧的一个输送通路，和所述输送通路中位于所述进气系统相对侧的另一个输送通路；所述进气系统将所述第一气流供应给这两个输送通路。
53.如权利要求52所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统还包括用于将所述第一气流供应给所述一个输送通路的一个入口，和用于将所述第一气流供应给所述另一个输送通路的另一个入口。
54.如权利要求52所述的二冲程内燃机，其中所述活塞包括槽，该槽至少在所述活塞位于上止点和下止点之间的部分时间内与所述进气系统以及所述两个输送通路气体连通，从而所述槽将所述第一气流从所述进气系统供应给所述两个输送通路。
55.如权利要求52所述的二冲程内燃机，其中所述活塞包括一个槽和另一个槽，所述槽至少在所述活塞位于上止点和下止点之间的部分时间内与所述进气系统以及所述一个输送通路气体连通，从而所述槽将所述第一气流从所述进气系统供应给所述两个输送通路；所述另一个槽至少在所述活塞位于上止点和下止点之间的部分时间内与所述进气系统以及所述另一个输送通路气体连通，从而所述槽将所述第一气流从所述进气系统供应给所述两个输送通路；从而所述一个槽和所述另一个槽将所述第一气流从所述进气系统供应给所述两个输送通路。
56.如权利要求55所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统还包括用于将所述第一气流供应给所述一个槽的一个入口，和用于将所述第一气流供应给所述另一个槽的另一个入口。
57.一种二冲程内燃机，包括活塞、燃烧室和曲柄箱；输送通路，该输送通路与所述曲柄箱气体连通，并包括输气孔，该输气孔至少在所述活塞位于上止点以下的部分时间内与所述燃烧室气体连通；以及与外界环境气体连通的进气系统，该进气系统至少在所述活塞位于上止点和下止点之间的部分时间内将气流供应到所述输送通路。
58.如权利要求57所述的二冲程内燃机，其中所述气流基本上包括通过所述进气系统的所有气流。
59.如权利要求58所述的二冲程内燃机，还包括燃油喷射器，该燃油喷射器设置在所述曲柄箱内并用于将燃油供应到所述曲柄箱。
60.如权利要求59所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统还包括燃油喷射器，该燃油喷射器设置在所述输送通路附近并用于将燃油供应到所述气流。
61.如权利要求60所述的二冲程内燃机，其中在稳态运行期间，所述燃油喷射器以第一喷射将燃油供应给所述气流，该第一喷射在所述气流开始进入到所述输送通路中之后的至少5°时开始并在不迟于上止点之前的5°时结束。
62.如权利要求61所述的二冲程内燃机，其中在加速期间，所述燃油喷射器以第二喷射和第三喷射将燃油供应到所述气流，所述第二喷射至少在所述气流进入到所述燃烧室中的部分时间内供应燃油。
63.如权利要求62所述的二冲程内燃机，其中所述第三喷射在稳态运行期间的所述第一喷射开始之前开始，并在稳态运行期间的所述第一喷射结束之后结束，所述第三喷射比所述第二喷射供应更多的燃油到所述气流。
64.如权利要求63所述的二冲程内燃机，其中在怠速期间，所述燃油喷射器以第四喷射将燃油供应给所述气流，该第四喷射在所述气流开始进入所述输送通路之后开始并在上止点之前结束。
65.如权利要求64所述的二冲程内燃机，还包括位于所述曲柄箱中的曲柄臂，该曲柄臂在曲柄臂旋转时打开和封闭所述输送通路。
66.如权利要求58所述的二冲程内燃机，还包括沿着气缸壁设置的燃油喷射器，所述活塞通过所述气缸壁往复运动。
67.如权利要求66所述的二冲程内燃机，还包括用于将燃油供应到所述燃油喷射器的低压泵，该低压泵将所述燃油压缩到1至10psig。
68.如权利要求66所述的二冲程内燃机，其中所述燃油喷射器在所述活塞离开上止点140°以内时仅仅暴露于所述曲柄箱。
69.如权利要求68所述的二冲程内燃机，其中所述燃油喷射器在所述活塞往复运动的任意时刻都不暴露于所述燃烧室。
70.如权利要求66所述的二冲程内燃机，其中所述活塞包括槽，所述燃油喷射器在所述槽临近所述燃油喷射器期间将燃油供应到所述槽。
71.如权利要求66所述的二冲程内燃机，还包括用于将燃油供应到所述燃油喷射器的低压泵，该低压泵将所述燃油压缩到1至10psig，其中所述燃油喷射器在所述活塞离开上止点140°以内时仅仅暴露于所述曲柄箱。
72.如权利要求71所述的二冲程内燃机，其中所述活塞包括槽，所述燃油喷射器在所述槽临近所述燃油喷射器期间将燃油供应到所述槽。
73.如权利要求58所述的二冲程内燃机，还包括所述输送通路中位于所述进气系统一侧的一个输送通路，和所述输送通路中位于所述进气系统相对侧的另一个输送通路；所述进气系统将所述第一气流供应给这两个输送通路。
74.如权利要求73所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统还包括用于将所述第一气流供应给所述一个输送通路的一个入口，和用于将所述第一气流供应给所述另一个输送通路的另一个入口。
75.如权利要求73所述的二冲程内燃机，其中所述活塞包括槽，该槽至少在所述活塞位于上止点和下止点之间的部分时间内与所述进气系统以及所述两个输送通路气体连通，从而所述槽将所述第一气流从所述进气系统供应给所述两个输送通路。
76.如权利要求73所述的二冲程内燃机，其中所述活塞包括一个槽和另一个槽，所述槽至少在所述活塞位于上止点和下止点之间的部分时间内与所述进气系统以及所述一个输送通路气体连通，从而所述槽将所述第一气流从所述进气系统供应给所述两个输送通路；所述另一个槽至少在所述活塞位于上止点和下止点之间的部分时间内与所述进气系统以及所述另一个输送通路气体连通，从而所述槽将所述第一气流从所述进气系统供应给所述两个输送通路；从而所述一个槽和所述另一个槽将所述第一气流从所述进气系统供应给所述两个输送通路。
77.如权利要求76所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统还包括用于将所述第一气流供应给所述一个槽的一个入口，和用于将所述第一气流供应给所述另一个槽的另一个入口。
78.一种手持式动力工具，包括适于执行所需工作的工作头；在工作时连接到所述工作头的二冲程内燃机，该二冲程内燃机的曲轴驱动所述工作头，该二冲程内燃机包括用于将燃油供应到该内燃机的燃油喷射器和用于将燃油供应到所述燃油喷射器的低压泵，该低压泵将所述燃油压缩到1至10psig；以及至少一个手柄，操作者适于使用该手柄以便手动地提升工作头和二冲程内燃机。
79.如权利要求78所述的手持式动力工具，其中所述工作头包括柔性直线修剪机。
80.如权利要求78所述的手持式动力工具，还包括用于向所述燃油喷射器供应燃油的膜片泵，所述膜片泵响应内燃机曲柄箱内的压力变化来泵送燃油。
81.如权利要求80所述的手持式动力工具，还包括压力调节器，用于限制供应到所述燃油喷射器的燃油的压力。
82.如权利要求81所述的手持式动力工具，其中所述燃油喷射器包括电磁线圈和弹簧，该电磁线圈适于打开和封闭所述燃油喷射器的燃油入口与所述燃油喷射器的出口之间的连通，所述电磁线圈响应于电子控制单元，所述弹簧用于偏压柱塞以封闭所述燃油入口和所述出口之间的连通。
83.如权利要求78所述的手持式动力工具，其中所述二冲程内燃机包括输送通路和进气系统，所述输送通路包括输气孔，该输气孔至少在所述活塞位于上止点以下的部分时间内与所述燃烧室气体连通，所述进气系统与外界环境气体连通，所述进气系统至少在所述活塞位于上止点和下止点之间的部分时间内将第一气流供应到所述输送通路；所述进气系统进一步地至少在所述活塞位于下止点以上的部分时间内将第二气流供应到所述曲柄箱。
84.如权利要求83所述的手持式动力工具，还包括用于向所述燃油喷射器供应燃油的膜片泵，所述膜片泵响应所述曲柄箱内的压力变化来泵送燃油；和压力调节器，该压力调节器用于限制供应到所述燃油喷射器的燃油的压力；并且其中，所述燃油喷射器包括电磁线圈和弹簧，该电磁线圈适于打开和封闭所述燃油喷射器的燃油入口与所述燃油喷射器的出口之间的连通，所述电磁线圈响应于电子控制单元，所述弹簧用于偏压柱塞以封闭所述燃油入口和所述出口之间的连通。
85.如权利要求78所述的手持式动力工具，其中所述二冲程内燃机包括输送通路和进气系统，所述输送通路与曲柄箱气体连通并包括输气孔，该输气孔至少在所述活塞位于上止点以下的部分时间内与所述燃烧室气体连通，所述进气系统与外界环境气体连通，所述进气系统将基本上包括通过所述进气系统的所有气流的气流供应到曲柄箱，从而所述气流通过所述输送通路而到达所述燃烧室。
86.如权利要求85所述的手持式动力工具，还包括用于向所述燃油喷射器供应燃油的膜片泵，所述膜片泵响应所述曲柄箱内的压力变化来泵送燃油；和压力调节器，该压力调节器用于限制供应到所述燃油喷射器的燃油的压力；并且其中，所述燃油喷射器包括电磁线圈和弹簧，该电磁线圈适于打开和封闭所述燃油喷射器的燃油入口与所述燃油喷射器的出口之间的连通，所述电磁线圈响应于电子控制单元，所述弹簧用于偏压柱塞以封闭所述燃油入口和所述出口之间的连通。
87.如权利要求78所述的手持式动力工具，其中所述二冲程内燃机包括输送通路和进气系统，所述输送通路与曲柄箱气体连通并包括输气孔，该输气孔至少在所述活塞位于上止点以下的部分时间内与所述燃烧室气体连通，所述进气系统与外界环境气体连通，所述进气系统将基本上包括通过所述进气系统的所有气流的气流供应到所述输送通路。
88.如权利要求87所述的手持式动力工具，还包括用于向所述燃油喷射器供应燃油的膜片泵，所述膜片泵响应所述曲柄箱内的压力变化来泵送燃油；和压力调节器，该压力调节器用于限制供应到所述燃油喷射器的燃油的压力；并且其中，所述燃油喷射器包括电磁线圈和弹簧，该电磁线圈适于打开和封闭所述燃油喷射器的燃油入口与所述燃油喷射器的出口之间的连通，所述电磁线圈响应于电子控制单元，所述弹簧用于偏压柱塞以封闭所述燃油入口和所述出口之间的连通。
89.一种二冲程内燃机，包括曲柄箱、燃烧室、活塞和气缸壁，所述活塞在所述气缸壁内往复运动；与所述曲柄箱气体连通并包括输气孔的输送通路，该输气孔至少在所述活塞位于上止点以下的部分时间内与所述燃烧室气体连通；与外界环境气体连通的进气系统，用于将气体供应到所述曲柄箱；以及沿着所述气缸壁设置的燃油喷射器。
90.如权利要求89所述的二冲程内燃机，还包括用于向所述燃油喷射器供应燃油的低压泵，所述低压泵将所述燃油压缩到1至10psig。
91.如权利要求89所述的二冲程内燃机，其中所述燃油喷射器在所述活塞离开上止点140°以内时仅仅暴露于所述曲柄箱。
92.如权利要求91所述的二冲程内燃机，其中所述燃油喷射器在所述活塞往复运动期间的任意时刻都不暴露于所述燃烧室。
93.如权利要求89所述的二冲程内燃机，其中所述活塞包括槽，在所述槽临近所述燃油喷射器期间所述燃油喷射器将燃油供应到所述槽。
94.如权利要求89所述的二冲程内燃机，还包括用于向所述燃油喷射器供应燃油的低压泵，所述低压泵将所述燃油压缩到1至10psig，其中所述燃油喷射器在所述活塞离开上止点140°以内时仅仅暴露于所述曲柄箱。
95.如权利要求94所述的二冲程内燃机，其中所述活塞包括槽，在所述槽临近所述燃油喷射器期间所述燃油喷射器向所述槽供应燃油。
96.如权利要求94所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统至少在所述活塞位于上止点和下止点之间的部分时间内向所述输送通路供应第一气流，并至少在所述活塞位于下止点以上的部分时间内向所述曲柄箱供应第二气流。
97.如权利要求96所述的二冲程内燃机，还包括用于向所述燃油喷射器供应燃油的膜片泵，所述膜片泵响应所述曲柄箱内的压力变化来泵送燃油；和压力调节器，该压力调节器用于限制供应到所述燃油喷射器的燃油的压力；并且其中，所述燃油喷射器包括电磁线圈和弹簧，该电磁线圈适于打开和封闭所述燃油喷射器的燃油入口与所述燃油喷射器的出口之间的连通，所述电磁线圈响应于电子控制单元，所述弹簧用于偏压柱塞以封闭所述燃油入口和所述出口之间的连通。
98.如权利要求94所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统向所述曲柄箱供应基本上包括通过所述进气系统的所有气流的气流，从而所述气流流过所述输送通路而到达燃烧室。
99.如权利要求98所述的二冲程内燃机，还包括用于向所述燃油喷射器供应燃油的膜片泵，所述膜片泵响应所述曲柄箱内的压力变化来泵送燃油；和压力调节器，该压力调节器用于限制供应到所述燃油喷射器的燃油的压力；并且其中，所述燃油喷射器包括电磁线圈和弹簧，该电磁线圈适于打开和封闭所述燃油喷射器的燃油入口与所述燃油喷射器的出口之间的连通，所述电磁线圈响应于电子控制单元，所述弹簧用于偏压柱塞以封闭所述燃油入口和所述出口之间的连通。
100.如权利要求94所述的二冲程内燃机，其中所述进气系统向所述输送通路供应基本上包括通过所述进气系统的所有气流的气流。
101.如权利要求100所述的二冲程内燃机，还包括用于向所述燃油喷射器供应燃油的膜片泵，所述膜片泵响应所述曲柄箱内的压力变化来泵送燃油；和压力调节器，该压力调节器用于限制供应到所述燃油喷射器的燃油的压力；并且其中，所述燃油喷射器包括电磁线圈和弹簧，该电磁线圈适于打开和封闭所述燃油喷射器的燃油入口与所述燃油喷射器的出口之间的连通，所述电磁线圈响应于电子控制单元，所述弹簧用于偏压柱塞以封闭所述燃油入口和所述出口之间的连通。
全文摘要
本发明提供一种二冲程内燃机，该内燃机具有与燃烧室气体连通的输送通路。进气系统将空气供应给输送通路和/或曲柄箱。可以使用燃油喷射器向供应给曲柄箱或者输送通路中的空气供应燃油。
文档编号F02B63/02GK1837586SQ20061006516
公开日2006年9月27日 申请日期2006年3月23日 优先权日2005年3月23日
发明者N·S·马韦纳哈里, 戴维·R·布劳尔 申请人:创科实业有限公司