CN100368663C - 二冲程结构/四冲程内燃机*** - Google Patents

二冲程结构/四冲程内燃机*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种内燃机，特别是一种二冲程结构、四冲程功效的新型内燃机。由于环境保护的发展，传统的二冲程内燃机由于原理结构的原因，排气污染对环境造成较大影响。本发明的目的是提供一种二冲程结构、四冲程功效的新型内燃机动力。达到四冲程内燃机的燃料利用率、尾气排放水平，满足国家对内燃机的排放标准，使用二冲程发动机生产设备即可制造。

Description

二冲程结构/四冲程内燃机***
所属技术领域
本发明涉及一种内燃机，特别是一种二冲程结构/四冲程功效的新型内燃机。
背景技术
目前，随着我国及世界环保事业的不断发展，传统的二冲程内燃机由于原理结构的原因，其排气对大气环境造成较大污染。中国有关管理部门已实施限制使用二冲程内燃机为动力的交通工具。
发明内容
本发明提供一种二冲程结构、四冲程功效的新型内燃机。该内燃机达到四冲程内燃机的燃料利用率、尾气排放水平，满足国家对内燃机的排放标准要求。新型内燃机将保留二冲程发动机的优良性能。结构简单可靠、制造成本低。而在燃料效率、尾气排放指标达到四冲程发动机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
在保持二冲程内燃机的简单结构基础上，增加单向吸气/扫废气的辅助吸汽缸装置；利用电控喷射技术；尾气净化装置，组成一个具有四冲程功效的内燃机。
I、二冲程内燃机工作汽缸18对称的位置增加一个辅助吸气缸17容积大于工作汽缸18，利用共用的曲轴6连接驱动，二个气缸相在曲轴6上的工作相位相差180度。
II、当工作汽缸18的活塞2在汽缸的上行顶点时，辅助吸气缸17的活塞11则在下行顶点。
III、工作活塞2与汽缸18与传统二冲程内燃机没有区别，辅助吸气缸17则完成内燃机的进气和扫废气功能。
IV、使用氧传感器15、空气流量传感器9采用电子喷射闭环技术，将燃料通过喷油嘴1直接喷射进入工作汽缸18内，形成可燃混合气，火花塞16点火燃烧做功。避免了二冲程内燃机要通过化油器8将机油/燃料/空气混合形成可燃混合汽的过程。从而没有机油进入汽缸18参与燃烧，避免了机油参与燃烧造成的污染。
V、辅助吸气缸17的活塞11相对汽缸顶部下行时，通过辅助吸汽缸上的进气阀10吸入新鲜空气，辅助吸汽缸17的活塞11相对汽缸顶部上行时，所述的进气阀10关闭，压缩空气打开辅助吸汽缸上的排气阀7，并经过与该排气阀相连的进气管3向工作汽缸18提供新鲜空气，将工作汽缸燃烧后形成的废气扫出汽缸，使废气进入排气管12并从该排气管排出。
VI、由于扫废气是新鲜空气，从而避免了二冲程内燃机在扫废气时可燃混合汽进入排气管12排入大气的问题，减低了污染。因此相对传统的二冲程内燃机节约60％～70％的燃料。
VII、由于在扫废气时进入排气管12的是新鲜空气，在排气管12内新鲜空气与废气混合进行还原反应；还原CO；HC；成为：CO2和H2O。
VIII、二冲程内燃机润滑通过可燃混合汽含机油吸入时在曲轴箱内及汽缸壁进行润滑，本发明是将曲轴箱的机油与汽缸完全隔离，内燃机的润滑与四冲程内燃机一样，是在曲轴箱中保持适量的机油13，曲轴旋转时飞溅起机油13润滑曲轴6、连杆4和活塞2、11，曲轴箱内的气体通过单向阀5进入进气管3。
IX、利用三元尾气装置14处理，达到更高的排放指标。
本发明的有益效果是：
1、保持了二冲程内燃机的基本结构，没有使用四冲程内燃机的进气门/排气门/时规正时结构装置，大大降低了设计制造设备要求和成本。
2、克服了二冲程内燃机利用混合可燃气扫废气，造成燃料未燃烧通过排气管进入大气污染环境，燃料利用率低的问题。
3、满足达到四冲程内燃机的技术指标，保留了二冲程内燃机的简单结构，为制造业提供了低廉的设计制造成本。利用制造二冲程内燃机的设备即可制造本发明专利。这对于生产内燃机的制造业将节约大量的投资和成本。
4、内燃机采用了闭环电子喷射控制装置、三元尾气净化装置；在理论上将达到《中华人民共和国国家标准：GB14761-1999》的标准。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：
图1是本发明结构总图
图2是本发明扫气/进气行程示意图
图3是本发明压缩/吸气(喷油/点火)行程示意图
图4是本发明燃烧/做功行程示意图
图中1.喷油嘴，2.工作活塞，3.进气管，4.连杆，5.单向阀，6.曲轴，7.排气阀，8化油器，9.空气流量传感器，10.进气阀，11.活塞，12.排气管，13.机油，14.三元尾气装置，15.氧传感器，16.火花塞，17.辅助吸汽缸，18.汽缸。
实施例：
一种二冲程结构/四冲程内燃机，包括一个二冲程内燃机的工作汽缸18、一个辅助吸汽缸17、一个曲轴6、一个在工作汽缸18中往复运动的活塞2、一个在辅助吸汽缸17中往复运动的活塞11、进气阀10、排气阀7、排气管12、其特征在于：在二冲程内燃机的工作汽缸18的对称位置设置辅助吸汽缸17，该辅助吸汽缸的容积比所述工作汽缸的容积大，工作汽缸的活塞2和辅助吸汽缸的活塞11通过连杆4由共同的曲轴6连接驱动，两个汽缸在曲轴上的工作相位相差180度，辅助吸汽缸17的活塞11相对汽缸顶部下行时，通过辅助吸汽缸上的进气阀10吸入新鲜空气，辅助吸汽缸17的活塞11相对汽缸顶部上行时压缩空气，所述的进气阀10关闭，被压缩的空气打开辅助吸汽缸上17的排气阀7，并经过与该排气阀相连的进气管3向工作汽缸18提供新鲜空气，同时将工作汽缸18燃烧后形成的废气扫出汽缸，使废气进入排气管12并从该排气管排出。
利用氧传感器15、空气流量传感器9采用电子喷射闭环技术控制，将燃料通过喷油嘴1直接喷射进工作汽缸18与空气混合，火花塞16点火燃烧做功。曲轴箱的机油与汽缸完全隔离，与四冲程内燃机相同。在曲轴箱中保持适量的机油13，曲轴旋转时飞溅起机油13润滑曲轴6、连杆4和活塞2、活塞11。工作汽缸活塞2泄漏在曲轴箱内的可燃气体在压力高时通过单向阀5进入进气管3，再次进入工作汽缸参与燃烧。三元尾气还原装置14将进入排气管12的尾气进行还原反应，以达到更高的排放指标。
有关点火时间的原理，与传统的二冲程发动机一样，闭环电子喷射控制装置已是成熟技术，不属本专利讨论的内容。

Claims (1)

1.一种二冲程结构/四冲程内燃机，包括一个二冲程内燃机的工作汽缸(18)、一个辅助吸汽缸(17)、一个曲轴(6)、一个在工作汽缸(18)中往复运动的活塞(2)、一个在辅助吸汽缸(17)中往复运动的活塞(11)、进气阀(10)、排气阀(7)、排气管(12)、其特征在于：在二冲程内燃机的工作汽缸(18)的对称位置设置辅助吸汽缸(17)，该辅助吸汽缸的容积比所述工作汽缸的容积大，工作汽缸的活塞(2)和辅助吸汽缸的活塞(11)通过连杆(4)由共同的曲轴(6)连接驱动，两个汽缸在曲轴上的工作相位相差180度，辅助吸汽缸(17)的活塞(11)相对汽缸顶部下行时，通过辅助吸汽缸(17)上的进气阀(10)吸入新鲜空气，辅助吸汽缸(17)的活塞(11)相对汽缸顶部上行时压缩吸入的空气，所述的进气阀(10)关闭，被压缩的空气打开辅助吸汽缸上(17)的排气阀(7)，并经过与该排气阀相连的进气管(3)向工作汽缸(18)提供新鲜空气，同时将工作汽缸(18)燃烧后形成的废气扫出汽缸(18)，使废气进入排气管(12)并从该排气管排出。
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