[实用新型]基于废气利用的二冲程无曲柄气动发动机

说明书

本实用新型提供基于废气利用的二冲程无曲柄气动发动机，包括气缸、活塞和排气余能利用装置，气缸顶部中央布置有火花塞，气缸一边开有排气孔，排气孔连接排气管，气缸另一侧面开有进气口与换气口；活塞安装于气缸内，活塞内部装有弹簧内插筒；连接块上端设有弹簧外插筒，弹簧内插筒与弹簧外插筒之间插有弹簧，在弹簧弹力作用下活塞运动方向沿气缸轴向方向，连接块偏心位置开有喷气口，喷气口喷出的气体对曲轴箱做功后输出给车轴。本实用新型简化了曲轴、活塞等零件的制造工艺，延长活塞寿命，降低了缸内润滑要求，同时运行平稳，振动与噪音减小，降低了能源损耗，且排气动能与热能得到有效利用，提高了能量利用率。

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，具体涉及基于废气利用的二冲程无曲柄气动发动机。

背景技术

传统二冲程内燃机曲轴结构复杂，活塞设计繁琐，曲柄连杆机械连接产生的噪音巨大，且对活塞的磨损强烈，缩短了活塞的使用寿命，对缸内润滑性能的要求较高，且传统的曲柄连杆曲轴空间排布复杂，所占空间大，导致发动机升功率提高困难。尤其二冲程内燃机在摩托车上的应用，振动与噪音巨大，舒适感有待提高。

现有技术中，公布号为CN103867295A 的专利申请公开了环保节能型二冲程对置式无曲柄曲轴发动机，是通过活塞小轴、连杆、半轴连杆主销、半轴拐轴、半轴等另部件将垂直运动变成旋转运动后，被送出机外而完成发动机功率的输出；另一方面提高能源利用率是通过对活塞及其他结构进行改进来使废气的残留量减少到 5％以内，在这里的设计是：可以利用保留这么一点的废气残留，就可以保障新鲜气体不会流失，这样，不但节省了能源，同时也增加了发动机的功率。上述申请因受到连杆而产生的径向力，活塞与气缸的摩擦增大，部分零部件使用寿命降低，制造工艺难度加大，生产成本较高，对机油的损耗增加，同时无法完全避免新能源的流失，使得能源利用率较低，且排气动能与热能没有得到有效利用。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的活塞与气缸的摩擦增大，部分零部件使用寿命降低，生产成本较高，同时对机油的损耗增加使得能源利用率较低问题，本实用新型提供基于废气利用的二冲程无曲柄气动发动机，简化了曲轴、活塞等零件的制造工艺，延长活塞寿命，降低了缸内润滑要求，运行平稳，振动与噪音减小，降低了能源损耗，同时排气动能与热能得到有效利用，一方面将进气与排气空间分开，延时燃烧室进气，滞后作用有利于减少未燃油气混合物直接排出，另一方面高速高压高温气体直接由排气管排除进入余能利用装置其动能仍会继续转换为机械能，推动曲轴旋转，大大提高了能源利用率。

本实用新型提供了基于废气利用的二冲程无曲柄气动发动机，包括气缸、活塞、连接块、气缸外部的换气装置、曲轴箱和排气余能利用装置，所述气缸顶部中央布置有火花塞，所述气缸底部与连接块相连，所述连接块下端连接曲轴箱，所述气缸一边开有排气孔，所述排气孔连接排气管，所述排气管处设有电控排气门，所述气缸另一侧面开有进气口与换气口，所述换气装置包括换气道，所述换气道连通换气口和进气口，所述进气口处设有单向控制阀，所述单向控制阀控制气体有换气口进入进气口；所述换气口与外部化油器连接，所述换气口处装有电控进气控制阀；所述活塞安装于气缸内，所述活塞内部装有弹簧内插筒；所述连接块上端设有弹簧外插筒，所述弹簧内插筒与弹簧外插筒之间插有弹簧，在弹簧弹力与做功冲程高能气体作用下活塞运动方向沿气缸轴向方向，所述连接块偏心位置开有喷气口，喷气口用于将气缸内急剧压缩的气体定向导入曲轴箱，驱动曲轴箱做功后输出给车轴，所述排气余能利用装置独立安装于曲轴箱外侧面，所述排气余能利用装置与排气管连通，通过排气余能利用装置可以充分利用排出废气的动能和热能。

进一步的，所述排气余能利用装置包括废气箱，所述废气箱内设有小叶片、小叶轮，所述小叶片嵌入小叶轮，所述小叶轮与曲轴采用键连接；所述废气箱一侧圆周面安装有废气进气管，相对的另一侧圆周面装有废气排气管，所述废气进气管与排气管连通，向废气箱内输入高能废气，所述废气排气管输出废气。