专利名称：二冲程曲柄圆滑块内燃机机体及其内燃机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及曲柄圆滑块内燃机，具体涉及一种二冲程曲柄圆滑块内燃机机 体。本实用新型同时还涉及一种曲柄圆滑块内燃机。
背景技术：
在传统的内燃机和压缩机中，通过曲柄连杆机构实现活塞的往复运动与曲轴的旋 转运动之间的转换。然而，在所述的曲柄连杆机构中，由于连杆的存在，曲柄连杆机构的内 燃机和压缩机具有体积庞大、笨重、平衡性能差等缺陷。为解决上述问题，审定公告日为1988年1月13日、公告号为CN85200358B的中国 专利公开了一种“曲柄圆滑块往复活塞式内燃机”。授权公告日为2001年6月27日、授权 公告号为CN1067741C的中国专利公开了一种“曲柄双圆滑块往复活塞式内燃机”。授权公 告日为2001年6月27日、授权公告号为CN1067742C的中国专利公开了一种“曲柄多圆滑 块往复活塞式内燃机”。上述中国专利公开的内燃机共同特点是其中的往复运动与旋转运动的转换机构 中，用曲柄圆滑块机构取代了曲柄连杆机构。在曲柄圆滑块机构中的圆滑块上设置有偏心 圆孔。在活塞的活塞座上设置有圆滑块容置孔。装配时，将圆滑块置于所述的圆滑块容置 孔中，圆滑块可在所述圆滑块容置孔中转动；曲轴的曲柄销装配于所述的偏心圆孔中，曲柄 销可以在所述偏心圆孔中转动。工作时，燃烧室中的燃烧气体膨胀推动活塞运动，通过活塞带动设置于其中的圆 滑块做往复运动，而圆滑块在所述活塞中同时做旋转运动，所述往复运动与旋转运动的合 成使得圆滑块上的偏心圆孔的中心轴线绕曲轴的中心轴线做旋转运动；而所述偏心圆孔的 中心轴线与曲轴的曲柄销的轴线重合，从而可实现活塞的往复运动到曲轴的旋转运动的转 换。在内燃机中，二冲程内燃机具有同等排量下功率大，结构简单，造价低等优点。在 二冲程内燃机的一个工作循环中包括两个行程，在第一行程，活塞自下止点向上移动，将预 先已冲入活塞上方气缸内混合气体压缩，在压缩过程中，设置于气缸壁上的排气口被遮挡； 在活塞移动至接近上止点或到达上止点时，进气口打开，新的混合气体被吸入活塞下方的 曲轴箱内。在第二行程，活塞到达上止点后，压缩气体被点燃爆发，对活塞做功，推动活塞自 上止点向下止点移动，同时打开排气口，将活塞上方的废气排出。上述的曲柄圆滑块机构也可以装配于二冲程内燃机机体中，形成与传统的二冲程 内燃机具有相同的进排气和工作方式的二冲程曲柄圆滑块内燃机。然而，由于在冲程内燃机中，在气缸内壁设置排气口，会影响气缸的刚度和强度， 严重时，会导致气缸变形，影响气缸正常工作。
实用新型内容本实用新型提供一种二冲程曲柄圆滑块内燃机机体，本实用新型的内燃机机体具有较高的强度和刚度。本实用新型还提供一种二冲程曲柄圆滑块内燃机。本实用新型提供的一种二冲程曲柄圆滑块内燃机机体，包括设置于机体上的与气 缸连通的排气通道以及与气缸下方的曲轴容纳空间连通的进气通道；在所述机体上还设置 有两个相对的通孔，称为曲轴轴承座孔，所述的两个曲轴轴承座孔的中心连线穿过所述的 曲轴容纳空间，并与所述气缸的中心轴线相垂直；其中，所述排气通道在所述气缸的气缸壁 内侧的开口称为排气口 ；在所述排气口处沿安装于气缸中的活塞的运动方向还设置有至少 一个加强筋，所述加强筋将所述排气口分为至少两个子气口。优选的，所述加强筋在所述排气口处的数目、位置以及沿气缸周向的尺寸设置使 得活塞在气缸中运动时，安装在活塞上的活塞环相对于其环槽转动时，活塞环端部不会卡 入所述的排气口中。优选的，所述每一子气口在所述气缸周向的最大尺寸处所对应的圆心角小于或等 于16度。优选的，所述加强筋在气缸径向的尺寸小于所述气缸的气缸壁的厚度。可选的，所述排气口为圆形或椭圆形或方形或其它多边形。可选的，所述排气口至少为两个，并沿所述气缸周向排列。优选的，在所述机体上还设置有用于对曲柄圆滑块内燃机的活塞导向的导向部， 所述导向部设置于曲轴容纳空间的与气缸的气缸壁相对的一侧。此外，本实用新型还提供一种二冲程曲柄圆滑块内燃机，包括上述任一技术方案 所述的内燃机机体。与现有技术相比，本实用新型的技术方案中，在机体排气口处有沿安装于气缸中 的活塞的运动方向的加强筋，可提高气缸壁和机体的强度和刚度，避免气缸变形，从而保证 内燃机的正常工作。在本实用新型的优选方案中，所述加强筋在气缸径向的尺寸大小也即加强筋的厚 度小于所述气缸的气缸壁的厚度。设置加强筋的厚度小于气缸壁的厚度，在保证气缸壁强 度和刚度的前提下，可以减小整个机体的重量，并节省制造缸体的材料。在本实用新型的优选方案中，通过设置排气口处的加强筋的位置以及周向尺寸大 小，使得排气口的子气口沿气缸周向具有合理的尺寸，可避免活塞环卡入子气口中；而不必 在活塞上再设置活塞环定位销，可简化活塞环设置工艺，减少零部件，提高系统的可靠性； 而且，本实施中，活塞环可不用定位销固定，活塞环还可以沿环槽转动，可避免或减少活塞 环因积碳而卡住的问题。在本实用新型的优选方案中，在所述机体上还设置有用于对曲柄圆滑块内燃机的 活塞导向的导向部，所述导向部设置于曲轴容纳空间的与气缸的气缸壁相对的一侧，并与 所述的曲轴容纳空间的侧壁一体成形；也即，所述导向部相当于曲轴容纳空间侧壁向下延 伸而成，而且，二者的内壁可以平滑过渡；由于在曲柄圆滑块内燃机的活塞上，可以在其活 塞座上设置导向侧板，活塞的行程并不限于传统的内燃机中的气缸中，因而，所述的导向部 可用于与活塞座的导向侧板配合，在活塞往复运动时进行导向。
图1为本实用新型的二冲程曲柄圆滑块内燃机机体的实施例的轴侧图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的二冲程曲柄圆滑块内燃机机体进行详细说明。图1为本实用新型的二冲程曲柄圆滑块内燃机机体的实施例的轴侧图。请参考图1，本实用新型的实施例中，二冲程曲柄圆滑块内燃机机体1与气缸盖 (未标示)一体成形，在气缸盖上还设置有若干梳状的散热片2。其中散热片与气缸盖也是 一体成形。当然，所述的气缸盖与机体1也可以采用分体式结构，所述的散热片2也可以具 有其它形状。本实用新型的实施例的二冲程曲柄圆滑块内燃机机体1具有圆筒形的侧壁，所述 侧壁的内侧面围成的空间靠近气缸盖的一侧的空间区域构成该内燃机的气缸。活塞可置于 该气缸中，与所述的气缸构成移动副。在所述气缸下方为曲轴容纳空间，所述曲轴容纳空间用于容置曲柄圆滑块内燃机 的曲轴。在所述的机体1上与曲轴容纳空间相应的位置设置有两个相对的通孔5a和5b，称 为曲轴轴承座孔5a和5b。所述的曲轴轴承座孔5a和5b的中心的连线穿过所述的曲轴容 纳空间，并与所述的气缸的中心相垂直。在装配曲轴时，可将曲轴的一端从其中一个曲轴轴 承座孔插入，穿过曲轴容纳空间后，从一个另曲轴轴承座孔伸出，曲轴刚好可置于所述的曲 轴容纳空间中。在所述机体1上还设置有与所述的气缸连通的排气通道3以及与所述曲轴容纳空 间连通的进气通道(图1中未示出)。与传统的内燃机中曲轴箱(曲轴箱中为曲轴容纳空间)一般与气缸体为分离结构 不同，在本实用新型的实施例的曲轴容纳空间的侧壁可以与气缸的气缸壁一体成形，相当 于由气缸壁向下延伸而形成，曲轴容纳空间的内壁与所述的气缸壁之间可以为平滑过渡。 而且，由于本实用新型实施例的二冲程曲轴圆滑块内燃机中的平衡配重结构不必像传统的 内燃机那样设置在曲轴箱中，而是可以设置于曲轴箱之外，因而，本实用新型的实施例的曲 轴容纳空间体积可较传统的小，曲轴容纳空间侧壁的外部轮廓相应的也可以缩小，使得该 内燃机机体整体体积减小，重量减轻。而且，在本实用新型的实施例中，曲轴容纳空间的内 壁与所述的气缸之间为平滑过渡，曲轴容纳空间的侧壁还可以具有对活塞的导向作用。请继续参考图1，所述排气通道3在所述气缸壁的内侧的开口称为排气口。所述 排气口的形状可以是圆形，也可以椭圆形，还可以是方形或其它多边形。所述排气口可以是 一个也可以是一个以上。在所述排气口多于一个时，所述的排气口沿所述气缸的周向排列。 当然，所述排气口还可以有其它形状以及排列方式，这里不再一一描述。在本实用新型的实施例中，在所述排气口处沿安装于气缸中的活塞的运动方向还 设置有至少一个加强筋4。如图1所示，本实施例中，所述的加强筋为三个。所述的加强筋 4将所述的排气口 3分为四个子气口。由于所述的排气口 3设置于所述气缸的内壁上，会导致气缸壁以及机体的强度和 刚度下降。在所述排气口 3处设置所述加强筋4可以提高气缸壁和机体的强度和刚度，避 免气缸变形，从而保证内燃机的正常工作。此外，在本实用新型的实施例中，所述加强筋4在气缸径向的尺寸大小也即加强筋4的厚度小于所述气缸的气缸壁的厚度。设置加强筋4的厚度小于气缸壁的厚度，在保 证气缸壁强度和刚度的前提下，可以减小整个机体的重量，并节省制造缸体的材料。此外，所述加强筋的数目并不限于上述的三个，可设置所述加强筋在所述排气口 3 处的数目、位置以及沿气缸周向的尺寸，使得安装于气缸中的活塞在气缸中做往复运动时， 安装于活塞上的活塞环相对于其环槽转动时，活塞环端部不会卡入所述的排气口 3或其子 气口中。在内燃机中，活塞的头部的侧面一般设置有数个沿周向的环槽，所述的环槽用于 安装气环和油环，根据安装的环的种类不同，分别称为气环环槽和油环环槽。一般而言，环 槽为三个，靠近活塞顶部的两个环槽为气环环槽，油环环槽位于气环环槽的下面。其中，气 环环槽中设置气环，作用主要是密封，避免气缸中的高温高压燃气进入曲轴箱。而油环环槽 中设置油环，作用主要是刮除气缸壁上多余的机油，防止机油进入燃烧室。气环和油环统称为活塞环，其形状一般为具有缺口(或称为切口)的圆环，其外周 直径比气缸的内径要大，这样在其随活塞装入气缸后，便产生弹力而紧贴在气缸壁上。所述 的切口一方面为方便气环随活塞装入气缸；另一方面由于活塞工作的环境处于高温状态， 活塞环上的切口还可以避免活塞环受热膨胀而卡死或折断。由于活塞环被压入气缸后产生弹力而使其紧贴于气缸壁上，活塞环端部(因切口 而产生)也紧贴气缸壁。当活塞在气缸中往复运动时，活塞环不可避免的会沿其环槽转动。 在二冲程的内燃机中，由于在气缸壁上设置有开口(排气口)，当活塞环切口转动至排气口 位置时，活塞环的端部会卡入排气口中，这会造成活塞卡住或者活塞环折断。因而，为避免 上述情况，在活塞环槽中一般会设置定位销，称为活塞环定位销；用活塞环定位销卡入活塞 环，避免活塞环转动。在本实用新型的实施例中，通过设置排气口 3处的加强筋4的位置以及周向尺寸 大小，使得子气口沿气缸周向具有合理的尺寸，可避免活塞环卡入子气口中。而不必在活塞 上再设置活塞环定位销，可简化活塞环设置工艺，减少零部件，提高系统的可靠性。而且，本 实施中，活塞环可不必定位销固定，活塞环还可以沿环槽转动，可避免或减少活塞环因积碳 而卡住的问题。在本实施例中，所述的每一个子气口在所述周向的最大尺寸所对应的圆心角小于 或等于16度，可有效避免活塞环卡入排气口或其子气口的问题。在本实用新型的实施例中，在所述机体1上还设置有用于对曲柄圆滑块内燃机的 活塞导向的导向部6，如图1所示，所述导向部6设置于曲轴容纳空间的与气缸的气缸壁相 对的一侧，并与所述的曲轴容纳空间的侧壁一体成形。也即，所述导向部6相当于曲轴容纳 空间侧壁向下延伸而成，而且，二者的内壁可以平滑过渡。由于在曲柄圆滑块内燃机的活 塞上，可以在其活塞座上设置导向侧板，活塞的行程并不限于传统的内燃机中的气缸中，因 而，所述的导向部6用于与活塞座的导向侧板配合，在活塞往复运动时进行导向。此外，对于包含双作用活塞的内燃机而言，会有两个气缸分别位于曲轴容纳空间 的两端，在两个气缸的气缸壁上会均设置排气口。在每一排气口上均可以以上述的实施例 的方式设置加强筋，本领域技术人员可以根据本实用新型的教导做出相应的改变，这里不 再赘述。任何在二冲程内燃机机体的排气口处设置加强筋的技术方案均应包含在本实用新 型的保护范围之内。[0043]上述的实施例的机体可应用于二冲程曲柄圆滑块内燃机中。本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何 本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因 此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。
权利要求一种二冲程曲柄圆滑块内燃机机体，包括设置于机体上的与气缸连通的排气通道以及与气缸下方的曲轴容纳空间连通的进气通道；在所述机体上还设置有两个相对的通孔，称为曲轴轴承座孔，所述的两个曲轴轴承座孔的中心连线穿过所述的曲轴容纳空间，并与所述气缸的中心轴线相垂直；其特征在于所述排气通道在所述气缸的气缸壁内侧的开口称为排气口；在所述排气口处沿安装于气缸中的活塞的运动方向还设置有至少一个加强筋，所述加强筋将所述排气口分为至少两个子气口。
2.如权利要求1所述的二冲程曲柄圆滑块内燃机机体，其特征在于所述每一子气口 在所述气缸周向的最大尺寸处所对应的圆心角小于或等于16度。
3.如权利要求1至2任一权利要求所述的二冲程曲柄圆滑块内燃机机体，其特征在于 所述加强筋在气缸径向的尺寸小于所述气缸的气缸壁的厚度。
4.如权利要求1至2任一权利要求所述的二冲程曲柄圆滑块内燃机机体，其特征在于 所述排气口为圆形或椭圆形或方形或其它多边形。
5.如权利要求4所述的二冲程曲柄圆滑块内燃机机体，其特征在于所述排气口至少 为两个，并沿所述气缸周向排列。
6.如权利要求1至2任一权利要求所述的二冲程曲柄圆滑块内燃机机体，其特征在于 在所述机体上还设置有用于对曲柄圆滑块内燃机的活塞导向的导向部，所述导向部设置于 曲轴容纳空间的与气缸的气缸壁相对的一侧。
7.—种二冲程曲柄圆滑块内燃机，其特征在于包括上述权利要求1至权利要求6任 一所述的内燃机机体。
专利摘要本实用新型公开了一种二冲程曲柄圆滑块内燃机机体，包括设置于机体上的与气缸连通的排气通道以及与气缸下方的曲轴容纳空间连通的进气通道；在所述机体上还设置有两个相对的通孔，称为曲轴轴承座孔，所述的两个曲轴轴承座孔的中心连线穿过所述的曲轴容纳空间，并与所述气缸的中心轴线相垂直；其中，所述排气通道在所述气缸的气缸壁内侧的开口称为排气口；在所述排气口处沿安装于气缸中的活塞的运动方向还设置有至少一个加强筋，所述加强筋将所述排气口分为至少两个子气口。本实用新型的内燃机机体具有较高的强度和刚度。本实用新型还提供一种二冲程曲柄圆滑块内燃机。
文档编号F02F1/22GK201582004SQ200920247150
公开日2010年9月15日 申请日期2009年11月19日 优先权日2009年11月19日
发明者黎明, 黎正中 申请人:北京中清能发动机技术有限公司