专利名称：二冲程发动机的排气控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种装在二冲程发动机中通向汽缸室内圆周表面的排气口内的排气控制装置。
在二冲程发动机中，汽缸室的内圆周表面设有由活塞关闭和开启的一个排气口和一个换气口，在曲轴箱内受压缩的新鲜空气从换气口供入汽缸室，燃烧过的气体排出排气口之外，发生一种“漏气”现象，此时，在活塞的上冲程，在从换气口关闭至排气口关闭这段时间过程中，一部分新鲜空气被排到排气口外。为了减少这种新鲜空气的漏失，在此之前已采取一种措施，即在排气口内设置一个排气控制阀，这样，当发动机在低负荷下工作时，排气口的上部分关闭，而当发动机在中等负荷和高负荷下工作时，排气口则完全打开，以便改变关闭和开启排气口的时间间隔。
上述的这种排气控制阀在日本实用新型出版物No.54336181已公开过，该控制阀是一种转动控制阀，其本体部分做成一种大致的鼓形，它沿汽缸内圆周壁呈凹槽弧状，上述本体部分的表面位于尽可能靠近排气口的位置。上述控制阀的本体表面，基本上起到排气口上缘的作用，而本体部分被挖成当控制阀处于完全开启的位置时，它具有与排气通道壁表面大致相同的形状。
日本专利申请公开出版物No.23523/87公开了一种排气控制阀，该阀设置在从通向汽缸内表面的排气口向外延伸的排气通道的上方，在通过交叉垂直于汽缸轴线设置的轴来摆动支承的阀体摆动端，设有一个控制表面，该表面具有与汽缸内表面相同的曲率，并与汽缸内表面相匹配。在排气通道之上部分有一凹槽，当排气口完全打开时，阀体便座落在该凹槽内。
另外，日本专利申请公开出版物No.33426/91也公开了一种排气控制阀，其中，与上述的控制阀相似，在为可在排气通道内摆动而支承的阀体(主体)的摆动端设有一个控制表面(截流盖)。在该出版物中指出，控制表面是柔性薄板形的，它座落在位于排气通道上壁中的狭槽状的空腔内。
在上述出版物的图7和8中示出一种结构，其中，在排气通道内设有一个壳体，上述的狭槽状空腔由该壳体上壁之外表面与排气通道上壁之外表面之间的间隙形成。上述壳体置于排气通道内，其两侧壁与排气通道之两侧壁相接触。用来摆动控制表面的阀体与沿壳体侧壁的内表面的排气通道做成整体。
在上述任一种普通的排气控制阀中，都在排气通道内设置一个工作零件，因此，排气通道的截面形状或内表面形状会由于设置了工作零件而与按照预定性能确定的预定形状发生变化，并且也由于该工作零件的工作而发生变化，这就造成输出功率降低。
本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种用于二冲程发动机的不改变排气通道形状的排气控制装置。
本发明的目的可以按照下述办法得以实现。根据本发明，在二冲程发动机中设置一种排气控制装置，在所述的二冲程发动机的从通向汽缸室的内部圆周表面的排气口延伸的排气通道内设有一根垂直于汽缸轴线延伸的转动轴和一个支承在上述转动轴上的阀体，该阀体改变上述排气口上缘的高度，在上述排气控制装置中，上述阀体由一种薄壳状件制成，它包含一个基本上沿上述排气口处的汽缸曲面的排气控制部分，并且其宽度大于上述排气口的总宽度，还包含一个用来至少连接上述排气控制部分的侧面部分和上述转动轴的摆动臂部分，在具有上述排气通道的汽缸体中设有一个用来承接整个阀体的承接凹槽，该凹槽只是在上述阀体的排气控制部分的工作区内才与上述排气通道连通，上述的摆动臂则总是座落在上述承接凹槽内。
按照本发明，阀体的摆动臂部分总是被接纳在承接凹槽内，该凹槽只是在排气控制部分的工作区内才与排气通道连通，排气通道的形状不受阀体的设置和工作的影响，因此有可能防止输出功率下降。
而且，阀体用薄壳状件制成，阀体的排气控制部分在足够靠近排气口的一个位置上下移动，所以，有可能精确地控制排气的定时。
下面参看附图结合实施例来说细说明本发明，附图中
图1是装有本发明的排气控制装置的二冲程发动机的侧视图，其汽缸部分沿纵向剖开;
图2是汽缸部分的侧视图，示出与图10相对的侧面;
图3是沿图1的Ⅲ-Ⅲ线剖切的剖面图;
图4是阀体的放大顶视图;
图5是阀体的放大侧视图;
图6是汽缸壁部分的前视图;
图7是沿图3Ⅶ-Ⅶ线剖切的剖视图;
图8是排气通道部件的前视图;
图9是盖子的前视图;和图10是盖子的后视图。
图1是带有本发明的排气控制装置的二冲程发动机1的侧视图，图中汽缸部分被纵向剖切，标号2代表曲轴箱，标号3代表汽缸体，标号4代表汽缸盖。换气口6和排气口7通向在汽缸体3内的汽缸室5的内圆周表面，并由在汽缸室5内上下滑动的活塞8来开启和关闭。标号9代表连杆，标号10代表曲轴销。
在活塞8处于上冲程的时候，新鲜空气从进气孔11进入曲轴箱2。在活塞8处于下冲程时，新鲜空气受压缩，然后通过进气道12和换气口6送入活塞8上部的汽缸室，在汽缸室内燃烧的气体排出排气口7之外。当活塞8向上移动将换气口6关闭，然后再将排气口7关闭时，在汽缸室内的混合气体受到活塞8压缩，然后由靠近燃烧室13的火花塞14点火。
在这里发生了“漏气”，活塞8向上移动时在从换气口6关闭至排气口7关闭这段时间内，一部分送入汽缸室的亲鲜空气被排出排气口7之外。在活塞移动速度低的低负荷(低转速)下工作时，上述的“漏气”是很明显的，因此，在低负荷作业时，排气口7的上部分关闭，以加快它的关闭定时，而且在设有排气口7的汽缸体3上设置一个排气控制装置15，以便减少新鲜空气的漏失。
排气控制装置15包含一个带有凹槽16的汽缸壁部分17，一个装在凹槽16中的排气通道部件18，一个用来从外部盖住汽缸壁部分17和排气通道部件18的盖子19，和一个插在凹槽16与排气通道部件18之间的阀体20。
在图1的纵剖面中，位于汽缸壁17中的凹槽16是半圆形的，其半径为r1，它围绕P点与汽缸室5的内圆周表面相接触。正如在图3的横截面所明显表示的，在与图1的纵截面相平行的另一纵截面内的半径r在沿着垂直于汽缸室5的轴线c并通过P点的轴线c1往两侧逐渐增大到r2，一条沿这些半径r之外端连续的线形成一条具有与汽缸室5之横截面的弧度大致相同的弧线a，也就是说，示于图1的凹槽16的表面部分是一个转动面，该面是使具有与汽缸室5的内圆周表面大致相同的弧度的弧线a围绕轴线c1转动而得到的。下面将凹槽之表面部分称为转动面部分21，轴线c1则称为转动轴。
转动面部分21与两个端部22连接，该两端部22各有一个在沿转动轴c1方向之两端垂直于轴线c1的平面，这就是说，凹槽16由转动面部分21和两个端部22限定，并向上敞开。图6是带有上述凹槽16的汽缸壁部17的前视图。汽缸壁17在其两则具有平面23与夹在中间的凹槽16，并与凹槽16的中央部分的排气口7连通。
安装在凹槽16内的排气道部件18具有与凹槽16基本相似的外形，也就是说，排气通道部件18包含一个沿转动面部分21的转动面部分21a，沿端部22和22的端部22a和22a，和一个外端部24(见图8)，该外端部24具有与汽缸壁部分17沿凹槽16之敞开面的配合面23相同的表面(见图8)。排气通道部件18通过螺栓26固定在用螺栓固定于汽缸壁部分17的盖子19上(如图1所示)，因此，排气通道部件18相对于汽缸壁部分17是固定的，并封闭在凹槽16内。排气通道部件18内有一个与排气口7连通的排气通道27。
在凹槽16的转动面部分21与排气通道部件18的转动面部分21a之间、排气口17之上缘7a的上方设有一个具有预定间距的间隙28，该间隙延伸至稍稍超出排气口7之下缘7b的一个位置(图1)，另外，在凹槽16的每一端部22与排气通道部件18的每一端部22a之间也设有一个具有预定间距的间隙29(见图3)。
图9是盖子19的外视图，而且图10是其后视图。盖子19之背面有一个平坦的配合面30，该配合面具有与汽缸壁部分17的配合面23和排气通道部件18的外端24相同的表面。配合面30置于与配合面23和外端部24贴合接触的位置，而且，正如上面所述，盖子19通过螺栓25和26固定在气缸壁部分17和排气通道部件18上。盖子19设有一条通向排气通道部件18之排气通道27的排气通道27a，排气口7则通过这些排气通道27和27a与外部排气管(未示出)连接。
汽缸壁部分17的配合面23(图6)和盖子19的配合30(图10)分别设有一对沿转动轴线c1的相对两侧设置的轴承凸台部分31a和31b。当汽缸壁部分17、排气通道部件18和盖子19装配在一起时，上述的这些轴承凸台部分31a和31b就组成一对轴承座32，如图3所示。在轴承座32上可转动地支承一根阀体传动轴33(转动轴)。
图4是阀体20的放大顶视图，图5则是其放大侧视图，从这两个图可以更清楚地看出，阀体20是一个薄壳状的零件，它是用一种板加工件例如不锈钢板制成的，并设有一对支臂部分(摆动臂部分)34和用来将这些端部34连接在一起的控制面部分(一个排气控制部分)35。支臂部分34的底端设有一平直接合孔36，支臂部分34插入凹槽16与排气通道部件18的端部22、22a之间形成的间隙29时，接合孔36与阀体传动轴33上倒角成类似形状的部分相接合。因此，支臂部分34与阀体转动轴33成一整体地在间隙29内摆动。
控制面部分35的宽度做成比排气口7的总宽度还要宽些，并且成形为一个转动表面，该表面的形状与上述的相对于凹槽16之转动面部分21的转动表面相同。当支臂部分34围绕转动轴线c1与阀体传动轴33成一整体地摆动时。控制面35在转动面部分21与21a之间的间隙28内、外相应地自由运动，因此，可以按照操作条件来调节排气的定时，其方法是将控制面部分35完全封闭在间隙28内、以全部打开排气口7，或者，使控制面35从排气口7之上缘7a突起，以关闭排气口7的上部分。
从上面所述将会明白，在本实施例中，凹槽16构成了一个接纳整个阀体20的承接槽。该承接槽只有控制面部分(排气控制部分)35的工作区内才与排气通道27连通，而支臂部分(摆动臂部分)34则总是处于承接槽即间隙29之内。
由于间隙28伸出排气口7下缘7b之外的一个位置，控制面部分35就可向下移动到该位置，以便完全关闭排气口7。这种结构可以很有利地应用于如下的情况，例如，要在循环的某个时间阻止由于排气造成的热损失，以促使气缸内混合物的正常燃烧，从而与通过火花塞14的引燃一起保持一种良好的燃烧状态。
一根阀体传动轴33凸出于气缸体3之外，而驱动阀体传动轴33的传动杆37则向两侧伸出上述传动轴之外，并固定地安装着。图2是一个侧视图，示出汽缸体3的设置有传动杆37的那个侧面。如图所示，在上述侧面安装了一台伺服马达38，传动缆索40绕过装在伺服马达38的输出轴上的滑轮39，上述缆索40之两端则与传动杆37的两端连接，因此，通过伺服马达38可控制由阀体20的控制面部分进行的关闭和打开排气口7的操作。
在所述结构的排气控制装置15中，阀体20的支臂部分34不是置于排气通道27之内，而是设置在带有排气通道27的排气通道部件18之外。因此，排气通道27的形状不会因阀体的设置及其操作而改变使输出功率降低。而且，由于阀体20的控制面部分35可在足够靠近排气口7的位置上下移动，故有可能精确控制排气定时。另外，排气口7也可如上面所述将其完全关闭之。
由汽缸壁部分17、排气通道部件18、盖子19和阀体20构成的排气控制装置15是由循环流过各部分的冷却水来全部冷却的。
下面说明排气控制装置15内的冷却水循环系统。
首先，汽缸壁部分7装有冷却水通道412，该通道与装在汽缸体3上环绕气缸室5的冷却水通道411连通(图1和3)。冷却水通道412的设置，要使之从底部向两侧围绕着凹槽16，(如图7所示)，并且与通向凹槽16配合面23的两侧面下部的连接孔421和421连通。通过冷却水入口43将冷却水引入冷却水通道411和412(图7)。
在与凹槽16的配合面23接触的盖子19之配合面30上设有与连接孔421对准的连接孔422(图10)，盖子19之内部设有与连接孔422连通的冷却水通道413，该冷却水通道413通过开口部分441通向配合面30，在该配合面30的上部两侧也设有另外的连接孔423，与它连通的冷却水通道414通过邻近开口部分441的开口部分442通向配合面30。开口部分441与开口部分442由隔板45隔开。
排气通道部件18也设有冷却水通道415，它通过开口443通向外端24，如图1和8所示。该冷却通道415是袋子状的，它只有在开口部分443与内部连通，其开口部分443与盖子19的开口部分441和442相匹配。
从冷却水入口43供入汽缸体3的冷却水通过冷却水通道412连接孔421、422、冷却水通道413和开口部分441、443流入冷却水通道415，然后，再从冷却通道415流过开口部分443。然后，冷却水在汽缸壁部分17、盖子19和排气通道部件18受到冷却的过程中通过开口部分442流入冷却水通道414。
盖子19的连通接孔423与通向排气口7的配合面23的另外外连接孔424(图6)相匹配。上述的冷却水从连接孔423通过连接孔424进入设在气缸壁部分17的其他冷却水通道(未示出)，然后，被导入设在气缸盖4中的冷却水通道416(图1)以便冷却气缸盖4，此后，冷却水就排出到冷却水出口46之外。
按照本发明，阀体的摆动臂部分是与排气通道分开的，并且设置在排气通道外面，所以排气通道的形状不受阀体的设置及其操作的影响，因此，可以防止由于排气通道的形状变化所造成的输出功率的降低。
另外，由于阀体的排气控制部分可在足够地靠近排气口的一个位置上下移动，故可精确地控制排气的时间间隔。而且可由排气控制部分完全关闭排气口。
权利要求
1.一种二冲程发动机用的排气控制装置，在所述的二冲程发动机中，在其从通向气缸室的内圆周表面的排气口延伸的排气通道内设置一根垂于汽缸轴线伸的转动轴和一个支承在该转动轴上的阀体，该阀体改变上述排气口上缘的高度，上述的排气控制装置的特征在于，上述阀体用一种薄壳状件制成，它含有一个大致沿上述排气口的汽缸曲面的排气控制部分，并且其宽度大于上述排气口的总宽度，还含有一个摆动臂部分用来至少连接上述排气控制部分的侧面部分和上述的转动轴，在设有上述排气通道的气缸体内设有用来承接整个阀体的承接凹槽，该承接凹槽只是在上述阀体的排气控制部分的工作区只才与上述排气通道连通，上述阀体的上述摆动臂总是处在上述承接凹槽内。
全文摘要
一种用于二冲程发动机内不改变排气通道形状的排气控制装置，它置于通向汽缸内圆周表面的排气口内，其中，邻近排气口的汽缸壁部分由转动面构成。在垂直于转动轴线的两端组成的凹槽内安装一排气通道部件，该部件有与排气口连通的排气通道，并有大致类似于上述凹槽的外形。阀体含有分别插入两个端部的间隙中并围绕转动轴线摆动而支承的支臂部分，控制面部分由上述臂部分的端部连接在一起而形成，并可按照支臂部分的摆动在转动面部分的间隙内外移动。
文档编号F02B75/02GK1095449SQ9410019
公开日1994年11月23日 申请日期1994年1月7日 优先权日1993年1月8日
发明者浅井正裕, 石桥羊一, 矶村真一, 王藤修 申请人:本田技研工业株式会社