带燃料喷射的二冲程发动机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种二冲程发动机，具体而言涉及一种带燃料喷射的二冲程发动机。
【背景技术】
[0002]在通用发动机领域中，二冲程发动机因为结构简单而经常优于四冲程发动机。二冲程发动机经常不设置任何润滑系统，所需的润滑是通过使用含有润滑油的混合燃料实现的。当燃料在被转送到燃烧室之前被供应到曲轴箱时，各种旋转部件和滑动表面被润滑。也已知润滑油在从各种运动部件去除热方面是有用的。然而，因为以这种方式供应的润滑油数量非常有限，所以与配备有润滑油再循环系统的四冲程发动机相比，在二冲程发动机中活塞和气缸的冷却是一个主要问题。
[0003]已经提出了在二冲程发动机中形成朝向活塞的后侧开口的通道以及通过该通道向着活塞的后侧吹送压缩空气。例如，参见JP04-237815A。还已经提出了在活塞的后侧设置相对于气缸轴线成角度地延伸的引导板，从而可以在活塞向下运动时将气体引导活塞的后侧以冷却活塞。例如，参见JP61-101655A。在JP61-101655A公开的二冲程发动机中，在活塞的裙部中形成开口，从而在活塞的下行冲程过程中与进气端口连通。与进气端口中的燃料混合的混合物被顺序地引导通过该进气端口、开口、活塞后侧的空间和曲柄室，以及该流动冷却活塞。根据又一个提议，在活塞的裙部中形成开口，使得可以将混合物引导通过曲柄室、活塞后侧的空间、换气端口和燃烧室。例如参见JP03-026820A。
[0004]然而，根据在JP04-237815A中公开的发明，除了泵之外，在发动机中还需要特殊的通道，结果不可避免地增加了发动机的复杂性和尺寸。对于在JP61-101655A和JP03-026820A中公开的发明，活塞需要具有一个其中形成有开口的裙部，结果削弱了兼容性，并且制造成本增加。
【发明内容】
[0005]鉴于现有技术的这些问题，本发明的主要目的是提供一种允许其活塞以有利方式进行冷却的二冲程发动机。
[0006]为了实现该目的，本发明提供了一种二冲程发动机，所述二冲程发动机包括:活塞，该活塞能滑动地接收在发动机主体中限定的气缸孔内；换气端口，该换气端口具有在所述气缸孔的侧壁中开口的开口端，并且该换气端口与曲柄室连通，所述开口端被构造成被所述活塞关闭和打开；和燃料喷射装置，该燃料喷射装置安装在所述发动机主体上并被构造成将燃料喷射到所述活塞的后侧和/或所述气缸孔的所述侧壁的位于所示活塞下面的部分上。
[0007]由于燃料沉积在活塞的后侧和/或气缸孔的内圆周表面上，因此将气缸和活塞有利地冷却。此外，由于与诸如活塞和气缸壁之类的高温表面接触，允许燃料蒸发和以其他方式有利地雾化。“位于活塞下面”的部分是基于气缸以正常竖直取向方式放置这样一种假设，但是应该解释为是指当气缸以任何其他取向放置时活塞的曲轴箱侧。
[0008]优选地，所述燃料喷射装置安装在所述发动机主体的限定所述换气端口的一部分的部分上。
[0009]由此，可以将燃料喷射到指定部分上，而不会受到曲轴的阻挡，并且由于燃料到达所述指定部分必须行进的距离较短，所以燃料能够被有效地输送至所述指定部分。
[0010]为了使得输送到所述指定部分的燃料的量最大化，所述燃料喷射装置可以被构造成在所述活塞位于所述活塞的上止点附近并且所述气缸孔的位于所述活塞下面的部分与所述换气端口连通时的时段喷射燃料。
[0011]为了允许将燃料喷射装置安装在发动机主体的相对宽阔的部分中同时确保有效地将燃料输送到所述指定部分，所述燃料喷射装置的燃料喷射轴线可以向上倾斜地指向，从而穿过所述换气端口的所述开口端。另选地，所述燃料喷射装置的所述燃料喷射轴线可以穿过所述气缸孔的开口下端。
[0012]所述燃料喷射装置被构造成喷射液体燃料，从而通过燃料的蒸发可以增强从所述活塞和气缸壁去除热。
[0013]为了提供所述气缸壁和活塞之间的有利润滑，所述液体燃料可以由柴油或具有润滑特性的任何其他燃料构成。
[0014]根据本发明的特别优选的实施方式，该发动机进一步包括:曲轴，该曲轴相对于所述气缸孔的轴线偏移地在所述发动机主体中延伸并设置有曲柄销；三角连杆，该三角连杆具有由所述曲柄销枢转地支撑的中间部分；连杆，该连杆具有枢转地连接至所述三角连杆的一端的第一端和枢转地连接至所述活塞的第二端；以及摆杆，该摆杆具有枢转地连接至所述三角连杆的另一端的第一端和枢转地连接至所述发动机主体的第二端，其中，所述燃料喷射装置安装在所述发动机主体的与所述曲柄室相邻的部分上从而将从所述燃料喷射装置喷射的燃料引导进所述气缸孔内，所述发动机主体的与所述曲柄室相邻的所述部分位于所述气缸孔的所述轴线的远离所述曲轴的轴线的一侧。
[0015]由此，从在曲柄室的所述侧的燃料喷射装置喷出的燃料能够被有效地输送到指定部分(诸如活塞的后侧和气缸壁的内圆周表面)，而不会被曲轴或相关的连杆构件阻挡。
【附图说明】
[0016]下面将参照附图描述本发明，其中:
[0017]图1是作为本发明的第一实施方式给出的发动机的竖直剖视图(沿着图2的线1-1截取)；
[0018]图2是沿着图1的线I1-1I截取的剖视图；
[0019]图3是沿着图2的线II1-1II截取的剖视图；
[0020]图4是示出了在发动机中使用的多连杆机构的操作模式的图；
[0021]图5是示出了第一实施方式的燃料喷射定时的图；
[0022]图6是类似于图1的视图，示出了本发明的第二实施方式；以及
[0023]图7是示出了第二实施方式的燃料喷射定时的图。
【具体实施方式】
[0024]将在下面参照图1至图5描述由单向流动类型的单缸二冲程发动机(发动机El)构成的本发明的第一实施方式。
[0025]参照图1和图2，发动机El的发动机主体I设置有在其中限定曲柄室2a的曲轴箱2、连接至曲轴箱2的上端并在其中限定气缸孔3a的气缸体3、连接至气缸体3的上端的气缸盖4和附装至气缸盖4的上端以与气缸盖4协作地限定上气门室6的气缸盖罩5。
[0026]如图2最佳所示，曲轴箱2由两个曲轴箱半部7构成，这两个曲轴箱半部7具有垂直于曲轴轴线8X延伸的分型平面并通过七个螺栓9相互结合(图1和图3)。每个曲轴箱半部?包括侧壁7S，该侧壁7S设置有开口，曲轴8的对应端通过该开口伸出，并且曲轴8的该对应端通过第一轴承BI由侧壁7S可旋转地支撑。因而，曲轴8在其两个端部处由曲轴箱2可旋转地支撑，并且具有接收在由曲轴箱2限定的曲柄室2中的曲柄半径。
[0027]曲轴8包括分别由第一轴承BI可旋转地支撑的一对轴颈11、从曲轴8的中间部分径向延伸的一对曲柄臂12、从曲轴8的轴线8X径向偏移并与该轴线8X平行且在两个臂12之间延伸的曲柄销13、以及从轴颈11的外端同轴延伸到曲轴箱2之外的一对延伸部分14。每个曲柄臂12都形成为圆盘，该圆盘限定了比曲柄销13的外轮廓大的半径，从而用作稳定曲轴8的旋转的飞轮。
[0028]曲轴8的每个延伸部分14经由形成在对应的曲轴箱半部7的侧壁7S中的通孔15而延伸到曲轴箱2之外。每个球轴承BI的外侧装配有密封件SI以确保曲柄室2a的气密密封。如图2和图3所示，右曲轴箱半部7的侧壁7S —体地形成有从其伸出的下气门壳体17，从而围绕曲轴8的右延伸部分14，如图2所示。
[0029]下气门壳体17为具有开放的外轴向端的圆柱形形状，并在内部限定了下气门室18。下气门壳体17的外端的开口由气门室盖19关闭。下气门壳体17的外轴向端设有环状密封凹槽17a，使得气门室盖19可以通过接收在密封凹槽17a中的第二密封构件S2以气密方式结合至下气门壳体17的开口。
[0030]如在图2中看到的，曲轴8的右端穿过形成在气门室盖19中的通孔19a，并向外进一步延伸。通孔19a的内圆周设置有用于确保下气门壳体17的气密状态并因此确保曲柄室2a的气密状态的第三密封构件S3。
[0031]如图1所示，曲轴8的中心轴线8X或轴颈11的轴心从气缸轴线3X向一侧(图1中的左侧)偏移。曲柄销13在曲轴8旋转时围绕曲轴8的中心轴线8X旋转，并通过三角连杆20的管状部分20a可旋转地支撑三角连杆20的中间点。第二轴承B2介于曲柄销13和管状部分20a之间。
[0032]三角连杆20包括通过管状部分20a以相互平行关系结合的一对板件20d以及在两个板件20d之间固定地穿过的一对连接销(第一连接销20b和第二连接销20c)。这些连接销20b和20c以及曲柄销13形成了三个枢转点，所述三个枢转点相对于位于中间的曲柄销13以基本相同的间隔布置在一线上。
[0033]位于气缸轴线3X —侧的第一连接销20b通过第三轴承B3枢转地连接至连杆21的大端21a。连杆21的小端21b通过活塞销22a和第四轴承B4枢转地连接至能滑动地接收在气缸孔3a中的活塞22。<