專(zhuān)利名稱(chēng)：一種密封曲軸箱活塞、氣門(mén)系配氣二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及二沖程往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是通過(guò)為工作缸實(shí)現(xiàn)掃氣和充氣的配氣系曲軸活塞系、氣門(mén)系，為工作缸完成掃氣和充氣過(guò)程。由工作缸缸內(nèi)的活塞位置和排氣孔位置及排氣減壓泵來(lái)完成排氣過(guò)程。從而完成二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的整個(gè)工作過(guò)程的發(fā)動(dòng)機(jī)。
傳統(tǒng)的往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)有四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)、二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)兩種。四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)體積大、重量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、燃料消耗率高。但是優(yōu)點(diǎn)是潤(rùn)滑條件和冷卻條件好。二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑條件差、燃料消耗率更高(較四沖程發(fā)動(dòng)機(jī))、工作壽命短、排放高、切不易多缸同曲軸工作。優(yōu)點(diǎn)是體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕。
本實(shí)用新型之目的在于提供一種結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單(相對(duì)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī))耗能少、工作壽命長(zhǎng)、燃料消耗率低、功效高、潤(rùn)滑條件好、低排放、能夠?qū)崿F(xiàn)稀薄燃燒、可以較容易的實(shí)現(xiàn)多缸同曲軸工作的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。
本實(shí)用新型之二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，包括機(jī)身，帶有排氣孔、充氣孔的工作缸，固裝于機(jī)身上，在工作缸內(nèi)的活塞及與之傳動(dòng)的裝在機(jī)身上的工作曲軸連桿系統(tǒng)。所述配氣缸固裝在機(jī)身上，所述配氣缸內(nèi)裝有配氣活塞，通過(guò)曲軸連桿系與活塞傳動(dòng)。所述配氣曲軸和工作曲軸共裝于同一機(jī)身，通過(guò)一組齒輪與工作缸曲軸傳動(dòng)，所述配氣缸為工作缸充氣和掃氣，所述氣門(mén)裝與工作缸與配氣缸之間，所述配氣缸曲軸箱為密封式固裝在機(jī)身上在工作缸的一側(cè)，所述配氣缸曲軸其轉(zhuǎn)數(shù)為工作缸曲軸轉(zhuǎn)數(shù)的倍數(shù)，此倍數(shù)為一個(gè)配氣缸為幾個(gè)工作缸配氣的比數(shù)。所述機(jī)身上設(shè)有冷卻水道，冷卻系、電器系固裝在機(jī)身上，所述工作缸系統(tǒng)、配氣缸系統(tǒng)采用各自獨(dú)立的油底殼式潤(rùn)滑系統(tǒng)，所述充氣孔通過(guò)充氣道、氣門(mén)系與配氣缸連通。掃氣孔通過(guò)掃氣道與密封的曲軸箱連通。所述缸頂上固裝有缸蓋，缸蓋上設(shè)有射流大孔、射流小孔、射流孔腔，射流大孔和射流小孔通過(guò)射流孔腔互相連通。所述氣門(mén)系統(tǒng)通過(guò)一組齒輪與工作缸曲軸傳動(dòng)，由其為各工作缸實(shí)現(xiàn)配氣，由所述氣門(mén)系完成對(duì)配氣缸的充氣和對(duì)各個(gè)工作缸的充氣分配。所述氣門(mén)系，即可采用旋轉(zhuǎn)氣門(mén)也可采用普通氣門(mén)。
本實(shí)用新型的配氣如采用普通氣門(mén)，如充氣道的位置不變，可采用側(cè)置氣門(mén)。如采用頂置氣門(mén)，充氣道位置移置工作缸射流孔的大孔，則X的位置移到射流孔的小孔，同時(shí)，配氣缸進(jìn)氣道設(shè)一個(gè)氣門(mén)或著笛簧，每個(gè)工作缸一個(gè)進(jìn)氣門(mén)。配氣活塞下行時(shí)配氣缸所設(shè)的氣門(mén)打開(kāi)或著笛簧被吸開(kāi)，活塞上行時(shí)配氣氣門(mén)關(guān)閉或著笛簧關(guān)閉。由于充氣道的各缸均連通，為哪一個(gè)缸充氣時(shí)，則哪一個(gè)缸的進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，其余的關(guān)閉。由配氣活塞高轉(zhuǎn)數(shù)的工作和氣門(mén)的作用完成對(duì)各工作缸的充氣。
所述齒輪箱固裝于曲軸一端機(jī)身一側(cè)，如圖二，配氣曲軸和工作曲軸共裝于同一機(jī)身，通過(guò)分別固裝于其上的兩個(gè)齒輪嚙合互相傳動(dòng)。所述缸頂上固裝有缸蓋，如圖七所示，所述缸蓋上設(shè)有射流孔，其射流大孔(58)，射流小孔(59)，(60)為射流孔腔，所述射流孔大孔正對(duì)充氣孔，大孔正中設(shè)有裝活花塞或著噴油嘴的孔，所述排氣歧管與各工作缸排氣孔相通，所述排氣管上裝有減壓泵，所述潤(rùn)滑系統(tǒng)可以采用油底殼式潤(rùn)滑。如圖七。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與四沖程式發(fā)動(dòng)機(jī)相比具有體積小、重量輕、燃料消耗率低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可以實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒、制作簡(jiǎn)單。與二沖程式發(fā)動(dòng)機(jī)相比具有燃料消耗率低、潤(rùn)滑條件好、工作可靠、壽命長(zhǎng)、排放低、可以實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒、且較易多缸同曲軸工作。
現(xiàn)以三缸介紹本發(fā)明之工作過(guò)程(一個(gè)配氣缸兩個(gè)工作缸)說(shuō)明本實(shí)用新型的附圖
和工作原理均以三個(gè)缸的工作形式介紹。
圖一、是工作缸、配氣缸、氣門(mén)系統(tǒng)及曲軸箱、油底殼的布置的立體剖視圖。
圖二、配氣和工作示意圖。
圖三、傳動(dòng)示意圖。
圖四、縱剖示圖。
圖五、橫剖示圖。
圖六、旋轉(zhuǎn)氣門(mén)、氣門(mén)腔、工作缸缸筒剖面圖。
圖七、氣缸蓋圖。
圖八、橫剖面圖(氣孔位置)本實(shí)用新型各標(biāo)號(hào)的內(nèi)容(1)工作曲軸，(2)正時(shí)齒輪，(3)氣門(mén)組傳動(dòng)軸，(4)正時(shí)齒輪，(5)配氣組主動(dòng)齒輪，(6)氣門(mén)組傘齒輪，(7)配氣組從動(dòng)齒輪，(8)A缸掃氣道，(9)配氣組曲軸，(10)軸承，(11)配氣缸的連桿，(12)配氣缸的密封曲軸箱，(13)配氣缸的充氣孔，(14)配氣缸活塞，(15)充氣道，(16)B缸掃氣道，(17)B缸連桿，(18)工作缸曲軸箱，(19)軸承，(20)飛輪，(21)B缸掃氣孔，(22)B缸充氣孔，(23)B缸排氣孔，(24)減壓泵傳動(dòng)帶，(25)減壓泵傳動(dòng)輪，(26)B缸排氣道，(27)排氣管，(28)B缸工作活塞，(29)B缸充氣道，(30)充氣孔，(31)氣門(mén)，(32)A缸充氣道，(33)A缸充氣孔，(34)A缸的工作活塞，(35)A缸排氣孔，(36)A缸掃氣孔，(37)A缸工作連桿，(38)工作缸的曲軸箱，(39)氣門(mén)腔，(40)缸蓋螺絲孔，(41)冷卻水道，(42)機(jī)身，(43)氣環(huán)，(44)油環(huán)，(45)油道，(46)活塞銷(xiāo)，(47)工作缸油泵，(48)工作缸油底殼，(49)配氣缸油泵，(50)配氣缸油底殼，(51)齒輪箱，(52)(油泵47的傘齒輪組)，(53)油泵(49)的傘齒輪組，(54)螺絲，(55)曲軸盤(pán)座，(56)軸瓦，(57)變速箱蓋，(58)射流孔大孔，(59)射流孔小孔，(60)射流孔腔，如圖三A、B工作缸、C配氣缸、D減壓氣泵、X活花塞或噴油嘴。
陳述本實(shí)用新型之技術(shù)方案。以A缸點(diǎn)火、B缸掃氣、作為開(kāi)始和結(jié)束為一個(gè)循環(huán)。
(以圖二為例說(shuō)明)A缸點(diǎn)燃或壓燃，A缸開(kāi)始作功活塞下行。B缸掃氣已基本結(jié)束，廢氣在曲軸箱正壓的新鮮空氣和減壓泵的共同作用下，已最大可能的掃除，此后配氣缸活塞正在下死點(diǎn)開(kāi)始上移缸內(nèi)已充滿(mǎn)燃?xì)?或空氣－噴油燃燒形式下)。密封的曲軸箱開(kāi)始產(chǎn)生負(fù)壓準(zhǔn)備吸氣，在A缸燃?xì)鈩?dòng)力作用下使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，A缸活塞下行B缸活塞上行，當(dāng)B缸活塞上行至封閉排氣道，約占整個(gè)行程的七分之一點(diǎn)五左右，由于配氣缸活塞是工作缸活塞轉(zhuǎn)數(shù)的二倍，所以配氣缸活塞上移的行程為整個(gè)行程的七分之三，配氣缸活塞內(nèi)的壓力為工作缸壓力的二倍，此時(shí)配氣門(mén)(31)打開(kāi)，混合氣(或者新鮮空氣)在兩倍的工作缸氣壓下，經(jīng)充氣道(29)充氣孔(22)進(jìn)入B工作缸內(nèi)，B缸為充氣和壓縮并存的行程，由于配氣缸活塞轉(zhuǎn)速高，所以混合氣或空氣在配氣缸壓力下繼續(xù)進(jìn)入B工作缸，工作A缸活塞(34)在燃?xì)庾饔孟吕^續(xù)下行，當(dāng)行至一半時(shí)，配氣活塞(14)已上行至上死點(diǎn)B缸壓縮和充氣并存的行程已經(jīng)完成，(在此以前約占整個(gè)配氣活塞行程的五分之四左右時(shí)，配氣活塞打開(kāi)曲軸箱充氣孔(13)新鮮空氣在曲軸箱負(fù)壓作用下被吸入曲軸箱，當(dāng)配氣活塞行至上死點(diǎn)時(shí)，新鮮空氣已被吸滿(mǎn)曲軸箱)。隨著A缸活塞(34)的下行，B缸28活塞上行，B缸為純壓縮行程，隨著配氣活塞的下行在氣門(mén)(31)的作用下混合氣或新鮮空氣被吸入配氣缸內(nèi)，配氣缸曲軸箱開(kāi)始?jí)嚎s，當(dāng)A缸活塞(34)下行至整個(gè)行程的七分之四點(diǎn)五時(shí)打開(kāi)A缸排氣孔(35)。廢氣經(jīng)(35)和排氣道在減壓氣泵D作用下進(jìn)最大可能地排除，當(dāng)活塞(34)下行至整個(gè)行程的七分之五點(diǎn)五時(shí)掃氣道打開(kāi)，此時(shí)配氣缸活塞已接進(jìn)下死點(diǎn)，曲軸箱內(nèi)壓力已接進(jìn)最大，新鮮空氣在此壓力作用下經(jīng)掃氣道(8)掃氣孔(36)充入A缸，并在減壓泵D共同作用下新鮮空氣把廢氣最大限度地掃除，并有一部分新鮮空氣留在缸內(nèi)，當(dāng)A缸活塞至下死點(diǎn)時(shí)，B缸內(nèi)活塞(28)已到上死點(diǎn)壓縮過(guò)程已完，經(jīng)X點(diǎn)燃或噴油B缸內(nèi)開(kāi)始做功，此時(shí)配氣缸活塞(14)已移至下死點(diǎn)，活塞(14)開(kāi)始上行，A缸排氣過(guò)程已完成，配氣缸C開(kāi)始出現(xiàn)正壓，配氣曲軸箱內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓，掃氣已基本結(jié)束，在B缸的工作燃?xì)鈮毫ο禄钊?28)開(kāi)始下行活塞(34)開(kāi)始行上行，當(dāng)活塞(34)上行至整個(gè)行程的七分之一點(diǎn)五時(shí)A缸內(nèi)的掃氣行程已結(jié)束，隨著A缸活塞上行至整個(gè)行程的七分之二左右時(shí)，A缸活塞(34)封閉排氣孔(35)配氣活塞(14)已上行至整個(gè)行程的七分之四，配氣缸內(nèi)正壓已大于二，隨著氣門(mén)(31)的作用打開(kāi)充氣道混合氣或空氣在正壓作用下充入A缸內(nèi)，由于充氣孔正對(duì)著射流孔大孔，所以混合氣或著新鮮空氣充入射流孔內(nèi)，并滯留于此，當(dāng)活塞(34)上行至整個(gè)行程的一半時(shí)A缸內(nèi)充氣和壓縮并存的行程已結(jié)束，配氣缸的活塞(14)已移至上A缸內(nèi)充氣和壓縮并存的行程已基本結(jié)束，配氣缸的活塞(14)已移至上死點(diǎn)，配氣缸曲軸箱已吸滿(mǎn)新鮮空氣，隨著B(niǎo)缸活塞的下行，A缸活塞已進(jìn)入純壓縮行程，配氣缸C在氣門(mén)(31)的作用下隨著活塞(14)的下行又進(jìn)入氣缸吸氣、曲軸箱壓縮的行程，當(dāng)B缸活塞下行至整個(gè)行程的七分之四點(diǎn)五時(shí)打開(kāi)排氣孔(23)廢氣在自壓和排氣泵D的共同作用下，最大可能地排出缸外，此時(shí)配氣缸活塞(14)已下行至整個(gè)行程的七分之五，曲軸箱內(nèi)出現(xiàn)大于兩個(gè)大氣壓的正壓，隨著B(niǎo)缸活塞下行至整個(gè)行程的七分之五點(diǎn)五時(shí)打開(kāi)掃氣孔(21)新鮮空氣在配氣缸曲軸箱壓力下，經(jīng)掃氣道(16)進(jìn)入B缸內(nèi)并在減壓泵D的作用下最大可能地把廢氣掃除，并有一部分新鮮空氣留在缸內(nèi)，隨著B(niǎo)缸活塞(28)移至下死點(diǎn)，A缸活塞已移至上死點(diǎn)，完成壓縮行程。A缸在X點(diǎn)燃或噴油的情況下開(kāi)始做工，B缸掃氣行程已基本結(jié)束，至此一個(gè)循環(huán)已結(jié)束。A缸和B缸各做功一次配氣系為A缸和B缸各完成掃氣和充氣一次。如果一個(gè)配氣缸為三個(gè)工作缸配氣則配氣缸曲軸轉(zhuǎn)數(shù)為工作缸曲軸轉(zhuǎn)數(shù)的三倍，工作缸曲軸每轉(zhuǎn)一圈配氣缸則完成對(duì)三個(gè)工作缸的掃氣和充氣及自身的吸氣。如果一個(gè)配氣缸為四個(gè)工作缸配氣則其曲軸轉(zhuǎn)數(shù)為工作缸轉(zhuǎn)數(shù)的四倍，工作缸曲軸每轉(zhuǎn)一周配氣缸則為四個(gè)工作缸完成掃氣充氣，其他依次類(lèi)推。
本實(shí)用新型的傳動(dòng)如圖三所示工作缸做功時(shí)通過(guò)(37)、(17)連桿和曲軸(1)把往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)檗D(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)給飛輪(20)、齒輪(2)、(5)。齒輪(2)、(5)固定在曲軸(1)上，齒輪(5)和齒輪(7)嚙合，帶動(dòng)配氣缸曲軸(9)齒輪(7)固裝在曲軸(9)上，曲軸(9)通過(guò)裝于其上的連桿(11)帶動(dòng)活塞(14)。齒輪(2)與齒輪(4)嚙合，齒輪(4)固裝在軸(3)上帶動(dòng)軸(3)轉(zhuǎn)動(dòng)。傘齒輪組(6)、(52)、(53)各有一傘齒輪固裝在軸(3)上，則軸(3)帶動(dòng)傘齒輪組(6)、(52)、(53)、(6)帶動(dòng)氣門(mén)系(31)、(52)帶動(dòng)油泵(47)、(53)帶動(dòng)油泵(49)、飛輪通過(guò)皮帶(24)傳動(dòng)給減壓泵D。
本實(shí)用新型的配氣如圖二所示當(dāng)工作缸工作時(shí)活塞下行至充氣道時(shí)，由于充氣門(mén)關(guān)閉廢氣不能進(jìn)入充氣道，隨著活塞繼續(xù)下行配氣缸正吸氣，密封的曲軸箱正壓縮。當(dāng)工作缸下行至排氣門(mén)廢氣被排出缸外，隨著活塞下行打開(kāi)掃氣孔，此時(shí)配氣曲軸箱內(nèi)正壓力已接近最大，新鮮空氣在此正壓力下充入工作缸，并在減壓泵的作用下將廢氣掃除，隨著活塞上行配氣活塞加速上行產(chǎn)生正壓，當(dāng)工作活塞封閉排氣道時(shí)，在氣門(mén)的作用下打開(kāi)充氣道，配氣缸內(nèi)的正壓混合氣或新鮮空氣被壓入工作缸，當(dāng)工作缸封閉充氣道時(shí)，充氣過(guò)程已完成，進(jìn)入壓縮行程，當(dāng)工作缸活塞接進(jìn)上死點(diǎn)壓縮過(guò)程已完成，隨著活花塞的點(diǎn)燃或噴油嘴的噴油此后進(jìn)入工作過(guò)程。其它各缸類(lèi)似。
本實(shí)用新型的潤(rùn)滑采用油底殼式潤(rùn)滑，配氣缸和工作缸有各自獨(dú)立的潤(rùn)滑系統(tǒng)，工作缸曲軸箱為開(kāi)放式，配氣缸為密封式。
本實(shí)用新型的冷卻用循環(huán)水冷卻。
由于潤(rùn)滑和冷卻不是本發(fā)明所要結(jié)決的主要門(mén)題，所以從略。
權(quán)利要求1.一種密封曲軸箱活塞、氣門(mén)系配氣二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，是由氣缸、活塞、曲軸連桿、排氣孔、排氣道、掃氣孔、掃氣道制成，工作缸采用底殼式潤(rùn)滑，機(jī)身上設(shè)有冷卻水道，其特征在于工作缸和配氣缸、氣門(mén)系工作曲軸和配氣曲軸共同裝于同一機(jī)身，配氣缸和氣門(mén)系統(tǒng)成配氣系統(tǒng)，配氣缸曲軸與工作缸曲軸由一組變速齒輪傳動(dòng)，配氣氣門(mén)裝在工作缸和配氣缸之間，由工作缸曲軸帶動(dòng)，工作缸上設(shè)有排氣孔、掃氣孔、和充氣孔，工作缸蓋上設(shè)有射流孔，射流孔正中設(shè)有裝火花塞或噴油嘴的孔，射流孔大孔正對(duì)著充氣孔，充氣孔通過(guò)充氣道，氣門(mén)系與配氣缸連通，掃氣孔通過(guò)掃氣道與密封配氣曲軸箱連通，排氣孔與排氣道、減壓泵連通，齒輪箱設(shè)在曲軸頂端一側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種密封曲軸箱活塞、氣門(mén)系配氣二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)；其特征在于一個(gè)配氣缸可為三、四個(gè)工作缸配氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以密封曲軸箱活塞、氣門(mén)系配氣二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于其配氣系氣門(mén)，可采用旋轉(zhuǎn)氣門(mén)和普通氣門(mén)兩種形式。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型為往復(fù)式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，它包括帶有工作缸和配氣缸的機(jī)身，工作活塞系統(tǒng)和配氣活塞系統(tǒng)、氣門(mén)系統(tǒng)，工作活塞由曲軸連桿系統(tǒng)向外傳輸動(dòng)力，并通過(guò)配氣系統(tǒng)為之實(shí)現(xiàn)掃氣和充氣，由工作活塞自已實(shí)現(xiàn)排氣來(lái)完成發(fā)動(dòng)機(jī)工作的。本實(shí)用新型具有體積小，重量輕、燃料消耗率低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)、潤(rùn)滑條件好、工作可靠，可以實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒和較易多缸同曲軸工作等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F02B21/00GK2130927SQ92238278
公開(kāi)日1993年4月28日 申請(qǐng)日期1992年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月27日
發(fā)明者羅勇, 方靜紅 申請(qǐng)人:羅勇, 方靜紅