一种两冲程发动机旋转排气机构的制作方法

1.本实用新型属于发动机领域，具体涉及一种两冲程发动机旋转排气机构。


背景技术：

2.随着排放法规的日益严格，发动机高紧凑、高升功率、高速化的发展趋势所需，各发动机生产厂家、研究所及高校都对发动机的各项技术进行不断的探索。要做到满足排放法规，需要有下述多项措施。1，用涡轮增压器提供过量的新鲜空气进入气缸； 2，废气排出尽量彻底；3，用电喷技术严格控制好喷油量，尽量做到完全燃烧； 4，合理的结构设计等其他措施。
3.现有的车用发动机大多是四气缸四冲程的，为了进一步提高效率、降低排放污染，多数厂家设计推广了三缸机等改进机型，但实际使用效果并不理想。
4.原有两冲程发动机的进排气过程中充气、排气气流方向和速度主要受缸内压力与进排气口压力差影响，由于排气管存在压力反射现象，排气压力会短时间内高于气缸压力，影响缸内废气排放，即使发动机采用最高效的排气管，也最多只能排出85%的废气（即发动机的充气效率为0.85），造成发动机燃烧不充分，排放不能满足环保要求。


技术实现要素：

5.为克服现有技术的不足之处，进一步提高发动机的充气效率，本实用新型提供一种发动机旋转排气机构 ，以解决现有发动机充气效率难以提高的问题。
6.本实用新型所采用的技术方案是：一种两冲程发动机旋转排气机构，该排气机构包括一发动机缸体，所述发动机缸体上部设有进气口，下部设有排气口，发动机缸体内位于发动机活塞行程的上死点处固定一导气板，所述导气板中心位置开有一个直通孔，其直径大于等于所述发动机活塞直径的五分之一；所述直通孔周围至少开有二十个倾斜角度为45～60度的斜通孔，所有的斜通孔统一按照顺时针或逆时针方向倾斜。
7.进一步的，所述斜通孔是斜直孔。
8.进一步的，所述斜通孔总面积大于等于所述直通孔面积。
9.进一步的，所述导气板厚度为所述发动机活塞行程的8～15%。
10.进一步的，所述进气口与涡轮增压进气系统连接，所述进气口的进气压力维持在2～3.5个大气压。进气压力较之于现有发动机要高出一倍多，目的是通过高压扫气，使气缸压力始终高于排气压力，最大化排出缸内废气，提高发动机的充气效率。
11.工作原理：为能尽量驱除缸内燃烧后残余的废气，本设计在气缸内增加了一个厚度大约为活塞行程十分之一的导气板，导气板在中心有一个活塞直径五分之一垂直通孔，外围设有最少二十个45～60度顺/逆时针倾斜通孔。在活塞下行到被动排气段时，新鲜的高压空气经进气门下行与废气形成不完全混合气体，不完全混合气体经过导气板外圈的斜孔形成外侧旋转气流，同时不完全混合气体经中心垂直孔形成下推气流，二者共同作用，形成外侧旋转，内部不旋转的下行气流。由于空气是热不良导体，冷热气体不容易均匀混合，不
完全混合气体内存在多个废气气团和新鲜空气气团，此时废气气团的温度约在 500摄氏度左右，比重小。而新鲜空气气团的温度大约在 100摄氏度以下，比重相对大。在由上向下并且旋转的运动中，质量轻的废气气团容易加速，离心力大，趋向于靠向外侧，经气缸下部排气口先被排出气缸；而质量重的新鲜空气气团则留在气缸中心区，从而将废气尽可能排出的目的。
12.有益效果：本实用新型制造简单，能够达到节能提高效率的效果。
附图说明
13.下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。
14.图1为本实用新型的结构示意图，
15.图2为本实用新型导气板的结构示意图，
16.图3为图2中a
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a面剖视图，
17.图4为本实用新型活塞运转的相位图，
18.图5为本实用新型实际使用效果图。
具体实施方式
19.参见图1，一种两冲程发动机旋转排气机构，该排气机构包括一发动机缸体，所述发动机缸体上部设有进气口1，下部设有排气口3，发动机缸体内位于发动机活塞4行程的上死点处固定一导气板2。参见图2、3，导气板2中心位置开有一个直通孔，其直径大于等于所述发动机活塞4直径的五分之一；所述直通孔周围至少开有二十个倾斜角度为45～60度的斜通孔5，斜通孔5是斜直孔，所有的斜通孔5统一按照顺时针或逆时针方向倾斜。所述斜通孔5总面积大于等于所述直通孔面积。
20.导气板2采用耐高温陶瓷或金属制成，其厚度为发动机活塞4行程的8～15%。
21.图4是发动机活塞4运转相位图。
22.进气口1与涡轮增压进气系统连接，进气口1的进气压力维持在2～3.5个大气压。进气压力较之于现有发动机要高出一倍多，目的是通过高压扫气，使气缸压力始终高于排气压力，最大化排出缸内废气，提高发动机的充气效率。
23.图5是实际使用示意图，两个气缸是水平相对设置，一个气缸由上死点下行做功冲程时，另一个是正在上行做压缩冲程。在活塞下行到排气口打开时自动排气。某一个活塞运动，在曲轴6在360度旋转周期内，是由三个分段组成：1 压缩段，2 做功段，3 排气进气段，新鲜空气由上向下把废气推出气缸。压缩段、做功段与常规的四冲程发动机基本相同。进气排气段是在活塞4下行到接近下死点附近，设置在气缸下部的排气口打开时，新鲜空气经涡轮增压，由上向下排出废气。
24.排气进气段是由两个部分组成：
[0025] 1 主动排气段：当排气口刚打开时，由于气缸内燃烧产生的压力仍然较大，废气由排气口自行喷出。
[0026] 2 被动排气段：当气缸内废气压力低于进入气缸的新鲜空气压力时，设置在气缸顶部的进气门打开，剩余废气被过量的新鲜空气继续由上向下推出气缸，并且受导气板2作用旋转。
[0027]
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种两冲程发动机旋转排气机构，该排气机构包括一发动机缸体，所述发动机缸体上部设有进气口，下部设有排气口，其特征在于：所述发动机缸体内位于发动机活塞行程的上死点处固定一导气板，所述导气板中心位置开有一个直通孔，其直径大于等于所述发动机活塞直径的五分之一；所述直通孔周围至少开有二十个倾斜角度为45～60度的斜通孔，所有的斜通孔统一按照顺时针或逆时针方向倾斜。2.根据权利要求1所述一种两冲程发动机旋转排气机构，其特征在于：所述斜通孔是斜直孔。3.根据权利要求2所述一种两冲程发动机旋转排气机构，其特征在于：所述斜通孔总面积大于等于所述直通孔面积。4.根据权利要求2所述一种两冲程发动机旋转排气机构，其特征在于：所述导气板厚度为所述发动机活塞行程的8～15%。5.根据权利要求1
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4任一项所述一种两冲程发动机旋转排气机构，其特征在于：所述进气口与涡轮增压进气系统连接，所述进气口的进气压力维持在2～3.5个大气压。

技术总结
本实用新型属于发动机领域，具体涉及一种两冲程发动机旋转排气机构，该排气机构包括一发动机缸体，所述发动机缸体上部设有进气口，下部设有排气口，其特征在于：所述发动机缸体内位于发动机活塞行程的上死点处固定一导气板，所述导气板中心位置开有一个直通孔，其直径大于等于所述发动机活塞直径的五分之一；所述直通孔周围至少开有二十个倾斜角度为45～60度的斜通孔，所有的斜通孔统一按照顺时针或逆时针方向倾斜。本实用新型制造简单，解决了现有发动机充气效率难以提高的问题，能够达到节能提高效率的效果。节能提高效率的效果。节能提高效率的效果。


技术研发人员：曹庆梅
受保护的技术使用者：曹庆梅
技术研发日：2021.05.27
技术公布日：2021/9/28