专利名称：一种密封曲轴箱活塞、气门系配气二冲程发动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及二冲程往复式发动机，特别是通过为工作缸实现扫气和充气的配气系曲轴活塞系、气门系，为工作缸完成扫气和充气过程。由工作缸缸内的活塞位置和排气孔位置及排气减压泵来完成排气过程。从而完成二冲程发动机的整个工作过程的发动机。
传统的往复式发动机有四冲程发动机、二冲程发动机两种。四冲程发动机体积大、重量大、结构复杂、燃料消耗率高。但是优点是润滑条件和冷却条件好。二冲程发动机润滑条件差、燃料消耗率更高(较四冲程发动机)、工作寿命短、排放高、切不易多缸同曲轴工作。优点是体积小、结构简单、重量轻。
本实用新型之目的在于提供一种结构较为简单(相对四冲程发动机)耗能少、工作寿命长、燃料消耗率低、功效高、润滑条件好、低排放、能够实现稀薄燃烧、可以较容易的实现多缸同曲轴工作的二冲程发动机。
本实用新型之二冲程发动机，包括机身，带有排气孔、充气孔的工作缸，固装于机身上，在工作缸内的活塞及与之传动的装在机身上的工作曲轴连杆系统。所述配气缸固装在机身上，所述配气缸内装有配气活塞，通过曲轴连杆系与活塞传动。所述配气曲轴和工作曲轴共装于同一机身，通过一组齿轮与工作缸曲轴传动，所述配气缸为工作缸充气和扫气，所述气门装与工作缸与配气缸之间，所述配气缸曲轴箱为密封式固装在机身上在工作缸的一侧，所述配气缸曲轴其转数为工作缸曲轴转数的倍数，此倍数为一个配气缸为几个工作缸配气的比数。所述机身上设有冷却水道，冷却系、电器系固装在机身上，所述工作缸系统、配气缸系统采用各自独立的油底壳式润滑系统，所述充气孔通过充气道、气门系与配气缸连通。扫气孔通过扫气道与密封的曲轴箱连通。所述缸顶上固装有缸盖，缸盖上设有射流大孔、射流小孔、射流孔腔，射流大孔和射流小孔通过射流孔腔互相连通。所述气门系统通过一组齿轮与工作缸曲轴传动，由其为各工作缸实现配气，由所述气门系完成对配气缸的充气和对各个工作缸的充气分配。所述气门系，即可采用旋转气门也可采用普通气门。
本实用新型的配气如采用普通气门，如充气道的位置不变，可采用侧置气门。如采用顶置气门，充气道位置移置工作缸射流孔的大孔，则X的位置移到射流孔的小孔，同时，配气缸进气道设一个气门或着笛簧，每个工作缸一个进气门。配气活塞下行时配气缸所设的气门打开或着笛簧被吸开，活塞上行时配气气门关闭或着笛簧关闭。由于充气道的各缸均连通，为哪一个缸充气时，则哪一个缸的进气门打开，其余的关闭。由配气活塞高转数的工作和气门的作用完成对各工作缸的充气。
所述齿轮箱固装于曲轴一端机身一侧，如图二，配气曲轴和工作曲轴共装于同一机身，通过分别固装于其上的两个齿轮啮合互相传动。所述缸顶上固装有缸盖，如图七所示，所述缸盖上设有射流孔，其射流大孔(58)，射流小孔(59)，(60)为射流孔腔，所述射流孔大孔正对充气孔，大孔正中设有装活花塞或着喷油嘴的孔，所述排气歧管与各工作缸排气孔相通，所述排气管上装有减压泵，所述润滑系统可以采用油底壳式润滑。如图七。
本实用新型的优点与四冲程式发动机相比具有体积小、重量轻、燃料消耗率低、结构简单、可以实现稀薄燃烧、制作简单。与二冲程式发动机相比具有燃料消耗率低、润滑条件好、工作可靠、寿命长、排放低、可以实现稀薄燃烧、且较易多缸同曲轴工作。
现以三缸介绍本发明之工作过程(一个配气缸两个工作缸)说明本实用新型的附图
和工作原理均以三个缸的工作形式介绍。
图一、是工作缸、配气缸、气门系统及曲轴箱、油底壳的布置的立体剖视图。
图二、配气和工作示意图。
图三、传动示意图。
图四、纵剖示图。
图五、横剖示图。
图六、旋转气门、气门腔、工作缸缸筒剖面图。
图七、气缸盖图。
图八、横剖面图(气孔位置)本实用新型各标号的内容(1)工作曲轴，(2)正时齿轮，(3)气门组传动轴，(4)正时齿轮，(5)配气组主动齿轮，(6)气门组伞齿轮，(7)配气组从动齿轮，(8)A缸扫气道，(9)配气组曲轴，(10)轴承，(11)配气缸的连杆，(12)配气缸的密封曲轴箱，(13)配气缸的充气孔，(14)配气缸活塞，(15)充气道，(16)B缸扫气道，(17)B缸连杆，(18)工作缸曲轴箱，(19)轴承，(20)飞轮，(21)B缸扫气孔，(22)B缸充气孔，(23)B缸排气孔，(24)减压泵传动带，(25)减压泵传动轮，(26)B缸排气道，(27)排气管，(28)B缸工作活塞，(29)B缸充气道，(30)充气孔，(31)气门，(32)A缸充气道，(33)A缸充气孔，(34)A缸的工作活塞，(35)A缸排气孔，(36)A缸扫气孔，(37)A缸工作连杆，(38)工作缸的曲轴箱，(39)气门腔，(40)缸盖螺丝孔，(41)冷却水道，(42)机身，(43)气环，(44)油环，(45)油道，(46)活塞销，(47)工作缸油泵，(48)工作缸油底壳，(49)配气缸油泵，(50)配气缸油底壳，(51)齿轮箱，(52)(油泵47的伞齿轮组)，(53)油泵(49)的伞齿轮组，(54)螺丝，(55)曲轴盘座，(56)轴瓦，(57)变速箱盖，(58)射流孔大孔，(59)射流孔小孔，(60)射流孔腔，如图三A、B工作缸、C配气缸、D减压气泵、X活花塞或喷油嘴。
陈述本实用新型之技术方案。以A缸点火、B缸扫气、作为开始和结束为一个循环。
(以图二为例说明)A缸点燃或压燃，A缸开始作功活塞下行。B缸扫气已基本结束，废气在曲轴箱正压的新鲜空气和减压泵的共同作用下，已最大可能的扫除，此后配气缸活塞正在下死点开始上移缸内已充满燃气(或空气－喷油燃烧形式下)。密封的曲轴箱开始产生负压准备吸气，在A缸燃气动力作用下使发动机转动，A缸活塞下行B缸活塞上行，当B缸活塞上行至封闭排气道，约占整个行程的七分之一点五左右，由于配气缸活塞是工作缸活塞转数的二倍，所以配气缸活塞上移的行程为整个行程的七分之三，配气缸活塞内的压力为工作缸压力的二倍，此时配气门(31)打开，混合气(或者新鲜空气)在两倍的工作缸气压下，经充气道(29)充气孔(22)进入B工作缸内，B缸为充气和压缩并存的行程，由于配气缸活塞转速高，所以混合气或空气在配气缸压力下继续进入B工作缸，工作A缸活塞(34)在燃气作用下继续下行，当行至一半时，配气活塞(14)已上行至上死点B缸压缩和充气并存的行程已经完成，(在此以前约占整个配气活塞行程的五分之四左右时，配气活塞打开曲轴箱充气孔(13)新鲜空气在曲轴箱负压作用下被吸入曲轴箱，当配气活塞行至上死点时，新鲜空气已被吸满曲轴箱)。随着A缸活塞(34)的下行，B缸28活塞上行，B缸为纯压缩行程，随着配气活塞的下行在气门(31)的作用下混合气或新鲜空气被吸入配气缸内，配气缸曲轴箱开始压缩，当A缸活塞(34)下行至整个行程的七分之四点五时打开A缸排气孔(35)。废气经(35)和排气道在减压气泵D作用下进最大可能地排除，当活塞(34)下行至整个行程的七分之五点五时扫气道打开，此时配气缸活塞已接进下死点，曲轴箱内压力已接进最大，新鲜空气在此压力作用下经扫气道(8)扫气孔(36)充入A缸，并在减压泵D共同作用下新鲜空气把废气最大限度地扫除，并有一部分新鲜空气留在缸内，当A缸活塞至下死点时，B缸内活塞(28)已到上死点压缩过程已完，经X点燃或喷油B缸内开始做功，此时配气缸活塞(14)已移至下死点，活塞(14)开始上行，A缸排气过程已完成，配气缸C开始出现正压，配气曲轴箱内出现负压，扫气已基本结束，在B缸的工作燃气压力下活塞(28)开始下行活塞(34)开始行上行，当活塞(34)上行至整个行程的七分之一点五时A缸内的扫气行程已结束，随着A缸活塞上行至整个行程的七分之二左右时，A缸活塞(34)封闭排气孔(35)配气活塞(14)已上行至整个行程的七分之四，配气缸内正压已大于二，随着气门(31)的作用打开充气道混合气或空气在正压作用下充入A缸内，由于充气孔正对着射流孔大孔，所以混合气或着新鲜空气充入射流孔内，并滞留于此，当活塞(34)上行至整个行程的一半时A缸内充气和压缩并存的行程已结束，配气缸的活塞(14)已移至上A缸内充气和压缩并存的行程已基本结束，配气缸的活塞(14)已移至上死点，配气缸曲轴箱已吸满新鲜空气，随着B缸活塞的下行，A缸活塞已进入纯压缩行程，配气缸C在气门(31)的作用下随着活塞(14)的下行又进入气缸吸气、曲轴箱压缩的行程，当B缸活塞下行至整个行程的七分之四点五时打开排气孔(23)废气在自压和排气泵D的共同作用下，最大可能地排出缸外，此时配气缸活塞(14)已下行至整个行程的七分之五，曲轴箱内出现大于两个大气压的正压，随着B缸活塞下行至整个行程的七分之五点五时打开扫气孔(21)新鲜空气在配气缸曲轴箱压力下，经扫气道(16)进入B缸内并在减压泵D的作用下最大可能地把废气扫除，并有一部分新鲜空气留在缸内，随着B缸活塞(28)移至下死点，A缸活塞已移至上死点，完成压缩行程。A缸在X点燃或喷油的情况下开始做工，B缸扫气行程已基本结束，至此一个循环已结束。A缸和B缸各做功一次配气系为A缸和B缸各完成扫气和充气一次。如果一个配气缸为三个工作缸配气则配气缸曲轴转数为工作缸曲轴转数的三倍，工作缸曲轴每转一圈配气缸则完成对三个工作缸的扫气和充气及自身的吸气。如果一个配气缸为四个工作缸配气则其曲轴转数为工作缸转数的四倍，工作缸曲轴每转一周配气缸则为四个工作缸完成扫气充气，其他依次类推。
本实用新型的传动如图三所示工作缸做功时通过(37)、(17)连杆和曲轴(1)把往复运动变为转动，传动给飞轮(20)、齿轮(2)、(5)。齿轮(2)、(5)固定在曲轴(1)上，齿轮(5)和齿轮(7)啮合，带动配气缸曲轴(9)齿轮(7)固装在曲轴(9)上，曲轴(9)通过装于其上的连杆(11)带动活塞(14)。齿轮(2)与齿轮(4)啮合，齿轮(4)固装在轴(3)上带动轴(3)转动。伞齿轮组(6)、(52)、(53)各有一伞齿轮固装在轴(3)上，则轴(3)带动伞齿轮组(6)、(52)、(53)、(6)带动气门系(31)、(52)带动油泵(47)、(53)带动油泵(49)、飞轮通过皮带(24)传动给减压泵D。
本实用新型的配气如图二所示当工作缸工作时活塞下行至充气道时，由于充气门关闭废气不能进入充气道，随着活塞继续下行配气缸正吸气，密封的曲轴箱正压缩。当工作缸下行至排气门废气被排出缸外，随着活塞下行打开扫气孔，此时配气曲轴箱内正压力已接近最大，新鲜空气在此正压力下充入工作缸，并在减压泵的作用下将废气扫除，随着活塞上行配气活塞加速上行产生正压，当工作活塞封闭排气道时，在气门的作用下打开充气道，配气缸内的正压混合气或新鲜空气被压入工作缸，当工作缸封闭充气道时，充气过程已完成，进入压缩行程，当工作缸活塞接进上死点压缩过程已完成，随着活花塞的点燃或喷油嘴的喷油此后进入工作过程。其它各缸类似。
本实用新型的润滑采用油底壳式润滑，配气缸和工作缸有各自独立的润滑系统，工作缸曲轴箱为开放式，配气缸为密封式。
本实用新型的冷却用循环水冷却。
由于润滑和冷却不是本发明所要结决的主要门题，所以从略。
权利要求1.一种密封曲轴箱活塞、气门系配气二冲程发动机，是由气缸、活塞、曲轴连杆、排气孔、排气道、扫气孔、扫气道制成，工作缸采用底壳式润滑，机身上设有冷却水道，其特征在于工作缸和配气缸、气门系工作曲轴和配气曲轴共同装于同一机身，配气缸和气门系统成配气系统，配气缸曲轴与工作缸曲轴由一组变速齿轮传动，配气气门装在工作缸和配气缸之间，由工作缸曲轴带动，工作缸上设有排气孔、扫气孔、和充气孔，工作缸盖上设有射流孔，射流孔正中设有装火花塞或喷油嘴的孔，射流孔大孔正对着充气孔，充气孔通过充气道，气门系与配气缸连通，扫气孔通过扫气道与密封配气曲轴箱连通，排气孔与排气道、减压泵连通，齿轮箱设在曲轴顶端一侧。
2.根据权利要求1所述的一种密封曲轴箱活塞、气门系配气二冲程发动机；其特征在于一个配气缸可为三、四个工作缸配气。
3.根据权利要求1所述的一种以密封曲轴箱活塞、气门系配气二冲程发动机，其特征在于其配气系气门，可采用旋转气门和普通气门两种形式。
专利摘要本实用新型为往复式二冲程发动机，它包括带有工作缸和配气缸的机身，工作活塞系统和配气活塞系统、气门系统，工作活塞由曲轴连杆系统向外传输动力，并通过配气系统为之实现扫气和充气，由工作活塞自已实现排气来完成发动机工作的。本实用新型具有体积小，重量轻、燃料消耗率低、结构简单、寿命长、润滑条件好、工作可靠，可以实现稀薄燃烧和较易多缸同曲轴工作等优点。
文档编号F02B21/00GK2130927SQ92238278
公开日1993年4月28日 申请日期1992年10月27日 优先权日1992年10月27日
发明者罗勇, 方静红 申请人:罗勇, 方静红