紧凑型长路径分层扫气结构缸体的制作方法

本发明涉及二冲程汽油机技术领域，特别是涉及一种紧凑型长路径分层扫气结构缸体。

背景技术：

目前市场常见的低排放二冲程汽油机结构分为两类，一类为尾气后处理结构，即在消音器内增加一定含量的催化剂，将排出的废气在消音器内进行二次燃烧从而达到降低排放的要求，此结构由于消音器内燃烧温度高，使得汽油机运行过程中整机温度较高，安全性低，舒适性差；另外随着催化剂用贵金属成本逐年上升，使得汽油机生产企业不得不逐渐降低催化剂贵金属含量或改变配方，导致汽油机排放越来越接近限值；另一类为分层扫气结构，该类结构已在各类二冲程汽油机上得以广泛应用，但受限于发动机功率、混合气浓度及扫气、扫气结构等影响，使得传统分层扫气汽油机尤其是50cc以下小排量分层扫气汽油机不得不进行稀薄燃烧，发动机耐久性及可靠性不高，原始排放通常很难满足或极易超出排放法规要求。

常见的小排量的分层扫气汽油机由于其体积较小、结构紧凑，使得缸体燃烧室与曲轴箱之间的扫气路径较大排量分层扫气汽油机更短，扫气过程中纯空气在扫气路径中的存储量不足，或与下一循环的混合气掺杂量较多，降低扫气质量，加之小排量汽油机功率较小，难以满足排放要求；因此，急需开发一种紧凑型长路径分层扫气结构缸体来提高扫气质量，降低发动机排放。

技术实现要素：

本发明提供一种紧凑型长路径分层扫气结构缸体。包括缸体、中间侧盖、外部侧盖，其特征在于：缸体上设有混合气扫气道，扫气道的一端设在缸体法兰面上与曲轴箱连通，另一端与中间侧盖上设有的主扫气口连通；外部侧盖上设有中间主扫气道，与中间侧盖的主扫气口连通；外部侧盖中间主扫气道两侧还设计有副扫气道，与中间主扫气道顶部末端连通，主、副扫气道通过两侧挡墙隔开，保证混合气进入外部侧盖中间主扫气道后向上流动，在其顶部分流，分别进入两侧副扫气道；外部侧盖两侧副扫气道下部与中间侧盖对应位置的两副扫气口连通，使得外部侧盖两侧副扫气道内的混合气进入到中间侧盖的内部扫气道，最终通过缸体扫气口进入缸体内。扫气时混合气自曲轴箱内首先向上通过缸体上的扫气道、中间侧盖上的主扫气口进入到外部侧盖中间主扫气道，之后在中间主扫气道末端进行分流、迂回向下进入外部侧盖的两副扫气道，再后通过中间侧盖上的两副扫气口后向上进入到缸体与中间侧盖组成的两内部扫气道中进行扫气。通过以上方案，能够在保证汽油机结构紧凑的前提下将缸体整个扫气路径长度加长，此后，一方面在进气冲程中能够增加扫气路径中纯空气的进气存储量，使得拥有更多的纯空气参与扫气，进一步降低燃烧室内的残余废气系数，减少新鲜混合气逃逸量，降低排放；另一方面扫气路径加长后能够减少进气过程中进入到曲轴箱内的纯空气比例，防止下一循环的混合气过稀，改善燃烧。所述侧盖及缸体结构简单，可以通过模具实现，无需增加加工工序，制造成本低，具有较好的工艺性和实用性。

附图说明

图1是本发明分层扫气结构缸体及混合气流向示意图

图2是本发明缸体进气口方向的示意图

图3是本发明缸体a-a向剖视图及混合气流向示意图

图4是本发明缸体b-b向剖视图及混合气流向示意图

图5是本发明缸体c-c向剖视图及混合气流向示意图

图6是本发明缸体d-d向剖视图及混合气流向示意图

图7是本发明缸体e-e向剖视图及混合气流向示意图

图中序号说明：1、缸体；2、左侧中间侧盖；3、右侧中间侧盖；4、左侧外部侧盖；5、右侧外部侧盖；6、曲轴箱；1a、缸体左侧扫气道；1b、缸体右侧扫气道；2a、左侧中间侧盖主扫气口；3a、右侧中间侧盖主扫气口；2b、左侧中间侧盖副扫气口一；3b、右侧中间侧盖副扫气口一；2c、左侧中间侧盖副扫气口二；3c、右侧中间侧盖副扫气口二；2d、左侧内部扫气道一；3d、右侧内部扫气道一；2e、左侧内部扫气道二；3e、右侧内部扫气道二；4a、左侧外部侧盖主扫气道；5a、右侧外部侧盖主扫气道；4b、左侧外部侧盖副扫气道一；5b、右侧外部侧盖副扫气道一；4c、左侧外部侧盖副扫气道二；5c、右侧外部侧盖副扫气道二；x、混合气。

具体实施方式

如图2所示，一种紧凑型长路径分层扫气结构缸体，包括缸体1、左侧中间侧盖2、右侧中间侧盖3、左侧外部侧盖4、右侧外部侧盖5。

如图4所示，在汽油机运行过程中，当活塞7下行时，曲轴箱6内受压缩的混合气x在正压作用下分别通过与曲轴箱连通的缸体扫气道1a、1b和中间侧盖主扫气口2a、3a后首先进入到外部侧盖主扫气道4a、5a中。如图5、图6所示，外部侧盖主扫气道4a、5a中的混合气x在主扫气道4a、5a的顶部末端进行迂回、分流分别进入到外部侧盖两侧的副扫气道4b、4c及5b、5c之中，进而通过左侧中间侧盖两副扫气口2b、2c和右侧中间侧盖两副扫气口3b、3c分别进入到左侧内部两扫气道2d（图3、图7所示）、2e（图3所示）和右侧内部两扫气道3d（图3、图7所示）、3e（图3所示）之中，最终进入到缸体燃烧室中进行扫气。

如图1所示，即为本发明紧凑型长路径分层扫气结构缸体左侧完整的扫气路径分解图。

已证明的是，采用由外部侧盖及中间侧盖组成的迂回、多向的本发明分层扫气路径，能够在保证发动机结构紧凑的前提下，将扫气路径长度在常规结构基础上加长近2倍，增大扫气路径容积，进而增加分层扫气汽油机纯空气的进气量，进一步降低汽油机的排放。

已证明的是，采用本发明紧凑型长路径分层扫气结构缸体，能够减少进气过程中纯空气进入到曲轴箱内的比例，防止曲轴箱中下一循环的新鲜混合气浓度过稀，改善燃烧，且能保证曲轴箱内运动部件的润滑。

已知的理想的分层扫气换气效果是，缸体燃烧室内上一循环做功产生的废气均由下一循环的纯空气扫出，当换气过程结束时，缸体燃烧室内上一循环做功产生的废气及下一循环的纯空气均已排出，缸体燃烧室内仅由下一循环的新鲜混合气填满，且下一循环的新鲜混合气没有逃逸。已证明的是，结合汽油机既有的运行作业转速、扫气方向及扫气正时，通过调整本发明外部侧盖及中间侧盖的形状及结构，能够实现将扫气路径长度、形状根据缸内换气需要进行匹配，尽可能的将换气效果向理想的分层扫气换气效果靠近，以降低排放、提高可靠性。

已证明的是，本发明实施方案的侧盖及缸体本体等组成部件，结构简单，可以通过模具实现，无需增加加工工序，制造成本低，具有较好的工艺性和实用性。

虽然上文对实施本发明的最佳结构、原理进行了介绍，但是，本发明不局限于此，在不脱离本发明的技术思想和目的的范围内，本领域的技术人员在形状、尺寸、其它详细结构方面，对所述实施方式进行的变型仍包含在本发明内。

技术特征：

1.一种紧凑型长路径分层扫气结构缸体，包括缸体、中间侧盖、外部侧盖，其特征在于：所述缸体上设有混合气扫气道，扫气道的一端设在缸体法兰面上与曲轴箱连通，另一端与所述中间侧盖上设有的主扫气口连通；所述外部侧盖上设有中间主扫气道，与所述中间侧盖的主扫气口连通；所述外部侧盖中间主扫气道两侧分别设计有副扫气道，与所述中间主扫气道顶部末端连通，所述主扫气道与副扫气道通过两侧挡墙隔开，混合气进入所述外部侧盖中间主扫气道后向上流动，在其顶部分流，分别进入两侧副扫气道；所述外部侧盖两侧副扫气道下部与中间侧盖对应位置的两副扫气口连通，使得外部侧盖两侧副扫气道内的混合气进入到中间侧盖的内部扫气道，最终通过缸体扫气口进入缸体内。

2.根据权利要求1所述的一种紧凑型长路径分层扫气结构缸体，所述中间侧盖及外部侧盖可由两个或多个侧盖叠加组合而成。

技术总结
本发明公开了一种紧凑型长路径分层扫气结构缸体，包括缸体、中间侧盖、外部侧盖。缸体上设有混合气扫气道，连通曲轴箱及中间侧盖上的主扫气口；外部侧盖上设有中间主扫气道，两侧还设有两副扫气道，与中间侧盖上的两副扫气口连通，中间侧盖上两副扫气口与缸体扫气道连通。由于效果在于，能够在保证汽油机结构紧凑的前提下将缸体整个扫气路径长度加长，增加扫气路径中纯空气的进气存储量，不仅降低燃烧室内的残余废气，减少新鲜混合气逃逸，降低排放，还能够减少进气过程中纯空气进入到曲轴箱内的比例，防止下一循环的混合气过稀，改善燃烧效果。

技术研发人员：徐志高;李江涛;侯鲁南;李栋绪;张茂磊;王倩;高述祥;邢书彬;姜育;王贤慧;刘飞;张帅一;袁德峰
受保护的技术使用者：山东华盛农业药械有限责任公司
技术研发日：2021.04.02
技术公布日：2021.07.23