[实用新型]一种曲柄圆滑块单缸二冲程内燃机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种内燃机，具体是一种采用曲柄圆滑块机构单缸二冲程内燃机。

背景技术

内燃机分为四冲程内燃机和二冲程内燃机。四冲程内燃机的应用范围比较广泛，其一个完整的工作过程包括进气、压缩、作功、排气四个行程，在四个行程中，只有作功行程点火作功，即四冲程发动机曲轴回转两周点火作功一次；与四冲程内燃机不同，二冲程内燃机仅仅包括第一和第二两个行程，曲轴每旋转一周点火一次，即经过同样的工作周期，二冲程内燃机作功行程是四冲程内燃机的两倍。上述特点加上二冲程内燃机不需要设置控制进气和排气的阀门，使二冲程内燃机能够获得原大于四冲程内燃机的比重量。

但是，二冲程内燃机的缺陷也很明显。由于没有专门的排气、进气行程，二冲程内燃机的可燃混合气中存在大量上一工作周期遗留的废气，严重影响了燃烧效率，造成二冲程内燃机的燃油经济型过低，影响了其使用范围。

要提高二冲程内燃机的燃油经济性，必须使可燃混合气中留存的废气尽可能少，为此，需要提高其扫气效率；为此采取的主要技术手段是采用压缩空气对气缸进行扫气，这就需要增加压缩空气的装置，使整个内燃机系统复杂化。

目前通用的内燃机为采用曲柄连杆机构作为往复-旋转运动转化机构。由于曲柄连杆机构中连杆的存在，给该机构引入了不规则的运动，使机器的运动过程复杂化，无法实现机构整体的完全平衡；连杆还增加了机构的行程缸径比，使整个机构尺寸庞大、笨重。

为了解决上述问题，中国专利文献CN85100358A公开了一种“曲柄圆滑块往复活塞式内燃机”，中国专利文献CN85100359A公开“一种曲柄圆滑块往复活塞式压缩机”，中国专利文献CN1144879A公开了一种“曲柄双圆滑块往复活塞式内燃机”，中国专利文献CN1144880A公开了一种“曲柄多圆滑块往复活塞式内燃机”。上述内燃机的共同特点是对通用技术下内燃机的曲柄连杆机构进行了彻底改进，采用具有偏心圆孔的圆滑块代替连杆。所述偏心圆滑块呈圆柱形，并且开有平行于圆柱体轴线的偏心圆孔，该偏心圆孔用于穿过曲轴的曲柄销。该内燃机的活塞包括两端的冠部和连接两冠部的导向部，其中导向部上开有圆孔，该圆孔的内径面和上述圆滑块的外径面相配合，所述圆滑块即安置在活塞导向部上与其外周相配合的圆孔中。当所述活塞受到气缸中燃烧气体的推动而在气缸中往复运动时，所述圆滑块绕其自身的圆心转动，并进而带动曲轴转动，从而将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动，再通过与曲轴连接的旋转部件向外传递功率。

在上述中国专利文献CN1144879A公开的“曲柄双圆滑块往复活塞式内燃机”，以及中国专利文献CN1144880A公开的“曲柄多圆滑块往复活塞式内燃机”中，设置了与活塞具有垂直轨道的往复运动的动平衡滑块。该动平衡滑块的设置，能够将活塞的往复运动惯性力转化为由曲轴中心指向曲柄销的离心力，并且可以解决曲柄圆滑块机构的活点问题，进一步增强了曲柄圆滑块机构的优势。

当二冲程发动机采用上述曲柄圆滑块机构时，同样需要提高扫气效率。是否可能利用曲柄圆滑块机构的特点获得提高二冲程发动机扫气效率的最佳解决方案，成为一个有待解决的技术问题。

另外一个问题是，当采用具有具有动平衡滑块的曲柄圆滑块机构时，需要机体为动平衡滑块提供往复运动的导轨，在许多情况下，增加的往复运动导轨会造成机体加工困难，以及削弱机体的强度或者刚度，使其难以实施。尤其在采用二冲程单缸机结构时，设计者的主要考虑就是这种结构形式比较简单轻巧，如果采用动平衡滑块对其进行动平衡，需要增加一套往复运动机构，以及相应的在机体设置往复运动轨道，则这种二冲程单缸机结构就非常复杂，也丧失了单缸机简单轻巧的优势。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题在于，提供一种曲柄圆滑块单缸二冲程内燃机，其利用了曲柄圆滑块机构的结构特点，在增加零件较少的情况下，提高了二冲程内燃机的扫气效率。

本实用新型进一步解决的技术问题在于，在不增加往复运动轨道的情况下，使该内燃机获得具有动平衡滑块的曲柄圆滑块机构的往复惯性力转化效果，使单缸二冲程内燃机保持其简单轻巧的优势。