带燃料喷射的二冲程发动机的制作方法_2

文档序号:8427473阅读:来源:国知局
br>[0034]在远离第一连接销20b的一侧,枢转轴23固定地设置在曲轴箱2的下部中。枢转轴23的旋转中心线和三个枢转点(20a、20b和20c)都彼此平行。如图2所示,枢转轴23被压配合在分别形成在曲轴箱2的两个半部中的彼此相对的一对孔24内。摆杆25的基座端25a通过第五轴承B5枢转地连接至枢转轴23。摆杆25从其基座端25a基本向上延伸,而摆杆25的上端或自由端25b通过第六轴承B6由第二连接销20c (远离气缸轴线3X)枢转地支撑。
[0035]因此,发动机El设有多连杆机构30,所述多连杆机构30除连杆21之外还包括三角连杆20和摆杆25。多连杆机构30将活塞22的线性往复运动转换成曲轴8的旋转运动。多连杆机构30的各种部件的尺寸和位置被选择和布置成使得可以实现针对具体燃料特性选择的规定压缩比。所述压缩比被选择成使得预先混合的混合物可以以适当方式自燃。可用于该发动机的燃料包括汽油、柴油、煤油、燃气(公用燃气、液化石油气等)等等。
[0036]由于使用多连杆机构30,对于发动机El的给定尺寸来说,可以将活塞行程L最大化,使得可以将热能的更大部分转换成动能并且能够提高发动机El的热效率。更具体地说,如图4的部分(A)所示,当活塞22位于上止点时,在三角连杆20的右端处连接至第一连接销20b的连杆21的大端21a位于比曲柄销13高第一距离Dl的位置。此外,如图4的部分(B)所示,当活塞22位于下止点时,连杆21的大端21a位于比曲柄销13低第二距离D2的位置。因此,当与连杆21的大端21a直接连接至曲柄销13的传统发动机相比时,可以将活塞行程L延长这两个距离之和或延长D1+D2。因此,可以在不增加曲轴箱2的尺寸或发动机El的总高度的情况下延长发动机El的活塞行程L。
[0037]在该发动机El中,连杆21的大端21a的轨迹T是竖直拉长的,而不是完全的圆形,如图4的部分(A)和(B)所示。换言之,与具有恒定曲柄半径R的更传统的往复发动机相比,连杆21的摆动角度减小。因此,即使在气缸孔3a相对较小时,也能够避免气缸的下端(或气缸套42的下端)与连杆21之间的干涉。此外,连杆21的摆动角度的减小有助于减小活塞22施加至气缸壁的两侧(推力侧和反推力侧)的推力载荷。
[0038]如图1所示,曲柄室2a在摆杆25的区域中侧向延伸,并在活塞22的正下面的区域中竖直延伸,使得经受合成旋转运动的三角连杆20、经受摆动运动的摆杆25和经受竖向拉长的圆形运动的连杆21不会彼此干涉。曲轴箱2与气缸孔3a的下端邻接的部分形成有圆柱形凹部31,该圆柱形凹部31具有与气缸孔3a基本同轴的圆形横截面(沿着水平平面截取)并围绕气缸套42的下端,从而围绕气缸套42的下端限定与曲柄室2a连通的环状空间。
[0039]进气端口 32由曲轴箱2的管状延伸部分形成,该管状延伸部分与曲轴箱2的上部中的圆柱形凹部31相邻地倾斜向上延伸。进气端口 32装配有簧片阀33,该簧片阀33允许空气从进气端口 32流到曲柄室2a并禁止空气在相反方向上流动。簧片阀33包括:基座构件33a,该基座构件33a由楔形构件构成,该楔形构件具有指向内的尖端和限定在其两个倾斜侧上的一对开口 ;一对阀元件33b,所述一对阀元件33b安装在基座构件33a上,从而与其开口相配合;以及一对止动件33c,所述一对止动件33c放置在阀元件33b的后侧,从而将阀元件33b的打开运动限制在规定限度内。簧片阀33通常关闭,并且在活塞22向上运动并且曲柄室2a中的内压由此下降时打开。
[0040]进气端口 32的外端连接有节气门体34,从而限定作为进气端口 32的光滑延续部分而竖直延伸的进气通道34a。节气门34b枢转地安装在水平轴上,用于选择性地关闭和打开进气通道34a。节气门体34的上游端连接至L形进气管36,该L形进气管36包括连接至节气门体34的竖直区段和从气缸体3延伸开的水平区段。
[0041]四个柱螺栓38以规则间隔固定至曲轴箱2的上侧并且围绕气缸孔3a向上延伸,如可从图1看到的。通过将柱螺栓38穿过气缸体3和气缸盖4并将盖帽式螺母39拧在柱螺栓38的上端而将气缸体3和气缸盖4固定至曲轴箱2。
[0042]如图1和图2所示,气缸体3设置有贯穿的孔41,孔41具有圆形横截面,气缸套42装配在该孔4内,且气缸套42的下端延伸到上面提到的圆柱形凹部31内。孔41设置有位于其上端的大直径区段,该大直径区段限定面向上的环状肩部41a,气缸套42设置有被构造成安置在该环状肩部41a上的径向凸缘42b。气缸套42的上端部分(或者气缸套42的位于径向凸缘42b上方的部分)与气缸体3的孔41的大直径区段协作而限定环状空间41b。
[0043]气缸套42除了其被倒角的下端外在其整个长度上设置有恒定内径,并且气缸孔3a由气缸套42的内圆周表面42a限定。气缸套42的外径除了其下端以及与其上端相邻的部分外在其整个长度上也是恒定的,气缸套42的下端在一定长度上直径减小,而气缸套42的与其上端相邻的部分设置有径向凸缘42b,该径向凸缘42b限定了环状肩部表面,该环状肩部表面靠在环状肩部41a上以确定气缸套42相对于气缸体3的轴向位置。气缸套42的上端与气缸体3的上端表面齐平,气缸套42设置有比气缸体3稍大的竖直尺寸,从而气缸套42的下端从气缸体3的下端伸出到曲轴箱2的圆柱形凹部31内。
[0044]气缸套42设置有横跨其厚度穿过的三个换气孔口 42c和42d。在图示实施方式中,第一换气孔口 42c设置在气缸套42的两个侧向侧从而彼此间隔开180度,第二换气孔口 42d设置在气缸套42的前侧上。第一换气孔口 42c的形状和尺寸彼此相同,第二换气孔口 42d在气缸轴线3X的方向上比第一换气孔口 42c略微拉长。第二换气孔口 42d的上边缘位于与第二换气孔口 42d的上边缘相同的高度处,但是第二换气孔口 42d的下边缘比第一换气孔口 42c的下边缘低。
[0045]气缸套42的下端在其前侧上形成有切口 42e,该切口 42e直接位于第二换气孔口42d下面。切口 42e贯穿气缸套42的厚度(径向方向)并延伸至气缸套42的下边缘。
[0046]如图1所示,气缸体3与每个换气孔口 42c、42d相对(包围气缸体3的孔41的下开口端)的部分形成由弯曲壁表面限定的凹部3b,凹部3b被构造成将混合物从曲柄室2a顺畅地引导到对应的换气孔口 42c、42d。换言之,每个换气孔口 42c、42d和对应的凹部3b联合形成了使曲柄室2a和气缸孔3a通过圆柱形凹部31彼此连通的换气端口 43。具体地说,凹部3b形成在气缸体3的孔41的侧向侧和前侧上。每个凹部3b的上端延伸至对应的换气孔口 42c、42d的上边缘,并且每个凹部3b的下端延伸至气缸体3的圆柱形凹部31。
[0047]为了便于描述,将换气端口 43的由第一换气孔口 42c和第二换气孔口 42d限定的部分分别称为第一换气端口 43a和第二换气端口 43b。第一换气孔口 42c和第二换气孔口42d分别限定第一换气端口 43a和第二换气端口 43b的位于气缸孔3a侧的开口端。每个凹部3b的上端由向内弯曲表面限定,该向内弯曲表面将混合物的向上流动顺畅地引导到对应的换气孔口 42c和42d。
[0048]如图1和2所示,气缸盖4的下表面与气缸孔3a对应的部分以圆顶形状凹入(圆顶状凹部4a),从而与活塞22的顶表面联合地限定燃烧室44。环状凹槽4b围绕圆顶状凹部4a(该圆顶状凹部4a与限定在气缸套42的上部和气缸体3的周围壁之间的环状凹部41b对齐)同心地形成在气缸盖4的下表面中,从而由环状凹部41b和环状凹槽4b联合地限定围绕气缸盖4的圆顶状凹部4a和气缸孔3a的上部的水套45。
[0049]气缸盖4还设置有在燃烧室44的顶端敞开的排气端口 46以及用于在其中接收火花塞47的火花塞孔。在图示实施方式中,火花塞47通常仅在发动机起动时启动,以将燃烧室44中的混合物点燃。排气端口 46设置有由提升阀构成的排气门48以选择性地关闭和打开排气端口 46。排气门48包括由气缸盖4相对于气缸轴线3X成角度地滑动引导的气门杆,并且排气门48的气门杆端延伸到上气门室6内,上气门室6容纳用于通过排气门48的气门杆端致动排气门48的气门致动机构50的一部分。
[0050]气门致动机构50包括在关闭方向上(向上)弹性推动排气门48的气门弹簧51、由设置在气缸盖4上的块体52支撑的上摇杆轴53和由上摇杆轴53可旋转地支撑的上摇杆臂54。上摇杆轴53基本垂直于曲轴8延伸,上摇杆臂54基本平行于曲轴8延伸。上摇杆臂54的一端设置有与推杆55的上端55a接合的插口 54a,上摇杆臂54的另一端设置有与排气门48的气门杆端接合的由螺钉构成的挺杆调节器54b。推杆55的上端55a被赋予半球形形状,摇杆臂54的插口 54a以互补方式接收推杆55的上端55a,从而允许它们之间进行一定滑动运动。
[0051]如图2和3所示,推杆55沿着气缸体3的一侧基本竖直地延
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