[发明专利]一种直流分层扫气二冲程发动机

说明书

本发明涉及一种直流分层扫气二冲程发动机,包括气缸体、曲轴箱、活塞、曲轴飞轮组、排气口、主进气口簧片阀、活塞销、火花塞、主扫气通道管、主扫气通道端口、扫气口、副扫气通道管、副进气口簧片阀、储气螺旋盘管。主扫气通道管设在活塞顶部，上部端口位于副扫气通道管内，下端穿过活塞顶部，与曲轴箱内的燃气连通；副扫气通道管位于气缸盖上，并穿过气缸盖进入燃烧室，进入燃烧室的部分均匀分布多个扫气口；主副两个簧片阀分别吸入的燃料混合气体与空气则在活塞内部空间相混合，形成有空气层，燃料混合气体稀释层和燃料混合气体层。本发明把直流扫气与分层扫气相结合，进一步提升了二冲程发动机的扫气效率。

技术领域

本发明涉及一种直流分层扫气二冲程发动机，适用于内燃机技术领域。

背景技术

二冲程发动机直流扫气的特点是在缸盖上设置排气门以替代排气孔，使扫气气流沿气缸轴线运动，大大改善了换气质量。扫气孔沿切线排列，使得进入缸内的新鲜充量高速旋转，形成“气垫活塞”，既避免新鲜充量与废气的过多掺混，又向上加速推出废气，进一步改善换气质量。直流扫气的优点很多，但由于增设了排气门机构，使得换气系统复杂，发动机高度增加，故主要用于低速大功率二冲程柴油机。

而相对于均匀扫气方式而言分层扫气方式具有燃油短路损失小的优点,为了使分层扫气二冲程发动机更省油，废气排放更清洁，国内外在此领域采用的技术路线之一是设计和改进二冲程发动机的扫排气构造，以便提高可燃气的燃烧效率，减少可燃气的逃逸。

如果能把直流扫气与分层扫气相结合，就能进一步提高二冲程发动机的扫气效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直流扫气与分层扫气相结合的的二冲程发动机，以满足上述背景技术中的需求。

其技术方案是，一种直流分层扫气二冲程发动机,包括气缸体、曲轴箱、活塞、曲轴飞轮组、排气口、主进气口簧片阀、活塞销、火花塞、主扫气通道管、主扫气通道端口、扫气口、副扫气通道管、副进气口簧片阀、储气螺旋盘管、节气门。所述气缸体内部设有用于安装活塞组件的燃烧室；所述主扫气通道管设在活塞顶部中央，垂直于活塞顶部，并穿过气缸体内部，与气缸体的轴线重合或平行，上部端口位于副扫气通道管内，主扫气通道上部端口上设有活塞环或套筒（该套筒与主扫气通道上部端口固定连接，可在副扫气通道管内往复滑动），端口可在副扫气通道管内做往复运动，主扫气通道上部端口与副扫气通道管内壁间隙极小，下端穿过活塞顶部，通过连接储气螺旋盘管与曲轴箱内的燃气连通；主扫气通道管与活塞为硬性连接；所述副扫气通道管位于气缸盖上，与主扫气通道管的轴线在一条直线上，副扫气通道管上端设有副进气簧片阀、节气门，下端穿过气缸盖进入燃烧室，但不超过上止点，进入燃烧室的部分，环管道壁均匀分布多个扫气口；所述排气口环气缸套均匀分布；所述曲轴箱上设有主进气口簧片阀；所述扫气口可以设在副扫气通道管下端口，也可以设在主扫气通道管上端口处（此时活塞环或滑动轴套设在副扫气通道管下端口的内壁上）；所述储气螺旋盘管设在活塞顶内部与活塞销之间的活塞内部空间内，其横截面为矩形，内截面积与主扫气通道管内截面积相同，作用是储存一部分从副进气簧片阀进入的气体，防止其混合，还可以给活塞更好的降温；所述主进气通道簧片阀与副进气通道簧片阀都与曲轴箱连通，随曲轴箱内的压力变化同时进气或闭气，主副两个簧片阀吸入的燃料混合气体与空气则在活塞内部空间相遇、混合，形成空气层，燃料混合气体稀释层和燃料混合气体层。扫气时则先空气扫气，接着是燃料混合气体稀释层扫气，最后是燃料混合气体层扫气，并在汽缸内形成燃料混合气体的浓度梯度变化，离扫气口、火花塞越近，燃料混合气体的浓度越高。