[发明专利]一种二冲程曲柄圆滑块往复活塞式内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及一种往复活塞式内燃机，特别是一种二冲程曲柄圆滑块往复活塞式内燃机。

背景技术

往复活塞式内燃机按照工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行程内燃机。曲轴旋转两圈，活塞在气缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四冲程内燃机；曲轴旋转一圈，活塞在气缸内上下往复运动两个行程完成一个工作循环的内燃机称为二冲程内燃机。

与四冲程内燃机相比，二冲程内燃机具有以下优点。首先，二冲程内燃机的曲轴每转一周完成一个工作循环，实现一次做功。当曲轴转速相同时，二冲程内燃机单位时间的做功次数是四冲程内燃机的两倍。由于曲轴每转一周做功一次，因此曲轴旋转的角速度比较均匀。其次，采用曲轴箱换气式二冲程内燃机，因为没有进、排气门，而使结构大为简化，进一步带来了维修方便等优点。

二冲程内燃机在换气过程中，存在一个扫气过程。进入该扫气过程时，汽缸的排气口和扫气口同时开启，此时，汽缸内的压力一般高于外部压力，为了将汽缸中的废气排出，就需要从扫气口充入足够压力的扫气气流，通过该气流将燃烧后剩余的废气从排气口扫出。上述采用曲轴箱换气式二冲程内燃机，是由活塞压缩曲轴箱中的气体获得该扫气气流。采用上述原理的二冲程发动机结构简单，充分体现了二冲程发动机的优势。

但是，上述结构也存在显著的问题。二冲程发动机的燃烧效率提高，有赖于扫气是否充分，如果扫气不充分，则燃烧室内会存留较多的废气，会降低燃烧效率。现有技术通常使用的曲柄连杆机构内燃机，曲轴箱很大，仅仅凭活塞压缩曲轴箱中的气体往往不能获得充分的扫气压力。

解决上述问题的方法之一，是使用曲柄圆滑块机构代替曲柄连杆机构。中国专利文献CN85100358B公开一种曲柄圆滑块往复活塞式内燃机，该内燃机采用了曲柄圆滑块机构代替曲柄连杆机构，采用该机构后，由于连杆被取消，使其曲轴箱可以减小到只有采用曲柄连杆机构的内燃机的四分之一。当采用曲轴箱换气式二冲程内燃机时，曲轴箱体积减小可以有效增大扫气压力，更有效的扫除废气，提高燃烧效率以及提高功率。由于以上原因，采用曲柄圆滑块结构的二冲程往复活塞式内燃机比采用曲柄连杆机构的二冲程往复活塞式内燃机具有明显的优势。

在采用二冲程内燃机时，扫气压力过低不行，但是扫气压力过高也不合适。这是由于扫气过程需要耗费能量，盲目提高扫气压力会造成能量过多损耗。另外，扫气压力过高还可能将一部分油气混合物排出，反而降低了燃烧效率。扫气压力的指标采用扫气压力比(简称扫气比)衡量，扫气比是指扫气压力与进气管内空气(或混合气)压力的比值。现有技术下，二冲程内燃机设计完毕后，扫气比就已经固定。但是，在不同的使用环境下，获得最佳燃烧效率的扫气比是不同的。通常在平原地区使用的二冲程内燃机，到高原环境下使用时，就有可能由于扫气不够充分，造成其燃烧效率急剧下降甚至完全无法使用。

对于上述问题，现有技术只能将二冲程内燃机的使用范围限定在一定的环境下，对于高原等特殊环境，需要对二冲程内燃机进行专门设计。这一问题显然限制了二冲程内燃机的使用。对于用于交通工具上的二冲程内燃机而言，其影响特别明显。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种二冲程曲柄圆滑块往复活塞式内燃机，该内燃机充分发挥曲柄圆滑块机构的特点，可根据不同的外部环境需要，方便的对发动机的扫气比进行调整。

本发明提供的二冲程曲柄圆滑块往复活塞式内燃机，该内燃机采用曲轴箱换气，该内燃机的曲轴箱具有曲轴箱底盖，曲轴箱底盖与曲轴箱连通部分的内腔容积可调整。

优选的，所述曲轴箱底盖备有多个，每个具有不同的内腔容积；通过更换不同的曲轴箱底盖，调整曲轴箱底盖与曲轴箱连通部分的内腔容积，获得不同的扫气比。

优选的，所述多个曲轴箱底盖的不同的内腔容积，具体是通过曲轴箱底 盖的不同凹陷深度获得。

优选的，所述多个曲轴箱底盖中有一个是平底的。

优选的，所述曲轴箱底盖的内腔容积调整可在其安装在发动机的状态下，直接从外部进行。

优选的，所述曲轴箱底盖的具体结构是：曲轴箱底盖具有设定深度的凹陷，该曲轴箱底盖的凹陷形成顶面开口的曲轴箱底盖内腔，该曲轴箱底盖内腔中设置一个可在其中移动的移动板，该移动板将该曲轴箱底盖内腔分为两个互相气隔绝的子腔，其中在顶面开口一侧的子腔和曲轴箱连通，另一侧的子腔则通过该移动版和曲轴箱隔绝；通过在该曲轴箱底盖外露头的调整螺钉，可移动该移动板在曲轴箱底盖内腔中的位置，改变两个子腔各自所占容积的比例，从而调整该曲轴箱底盖与曲轴箱连通部分的内腔容积。