[发明专利]火花点火式二程循环发动机的冷却系统

说明书

本发明涉及点燃式二程循环发动机的冷却系统，它至少在起动的低负载运行条件下使充入燃烧室的新鲜燃气自动点火。

装在摩托车上的现有火花点火式二程循环发动机包括一气缸，该气缸设有废气口和换气口，它们由装在气缸内孔中的活塞打开或关上。在曲轴室中压缩的新鲜燃气通过换气口送入气缸内孔，废气则从废气口排出，在燃烧室中压缩的新鲜燃气由火花塞点火。由于在空转时必须把一定量的新鲜燃气送入气缸，因此设在进气道上的节流阀必须以一定开启度打开，例如以全开的10％或更大的开启度打开。

当在现有火花点火式二程循环发动机的气缸中使用大口径废气口以提高点燃式二程循环发动机在高速高负载运行时的输出和效率时，该点燃式二程循环发动机在低负载运行时会发生新鲜燃气漏气和不稳定燃烧现象，从而增大废气的未经燃烧的碳氢化合物的浓度和燃料消耗。

为解决这类问题，本专利申请的申请人研制出并在日本专利申请No.5-187488中提出一种火花点火式二程循环发动机。这一先前提出的火花点火式二程循环发动机根据发动机转速和节流阀的开启度调节废气控制阀的阀开启比从而把气缸中的压力调节到合适压力，然后至少在低负载运行时由活塞关上废气口，使送入燃烧室的新鲜燃气以适合于发动机运行的点火时间自动点火。

下面把在活化的热环境中纯粹通过控制适合于发动机运行的点火时刻进行起燃的燃烧称为“AR燃烧”。

在低负载运行时能引起AR燃烧的点燃式二程循环发动机用燃气的热能激活新鲜燃气。因此，在起动发动机时由于燃烧室壁温低而难于引起“AR燃烧”。

特别是，现有水冷二程循环发动机01设有冷却水通道，其上有恒温器02，即使在发动机温度低时它也让冷却水以低流速流过，冷却水水泵03与未画出的曲轴直接连接，一水套形成围绕着未画出的气缸内孔的一壁体的冷却水通道，壁体形成燃烧室。因此，冷却水即使在发动机刚起动后也流过围绕着燃烧室壁体的冷却水通道而冷却燃烧室壁体，从而无法提高燃烧室壁体的温度，而难于开始AR燃烧。

本发明涉及对火花点火式二程循环发动机作出改进以克服上述这缺点，因此本发明的一个目的是为点燃式二程循环发动机提供一种冷却系统，在废气通道的废气口附近设置废气控制阀，通过由该废气控制阀将废气开启比θe控制在比全开时小的状态，使充入燃烧室的新鲜燃气自动点火，它包括气缸冷却系统和与气缸冷却系统并联、其冷却能力在起动二程循环发动机时低于气缸冷却系统的气缸头冷却系统，其特征在于，具有一在气缸头冷却系统中循环的冷却水的温度达到一预定温度后提高该气缸头冷却系统的冷却能力的冷却水温度调节装置。

按照本发明，在气缸头冷却系统中循环的冷却水的温度在二程循环发动机起动时的上升速率远大于在气缸冷却系统中循环的冷却水温度的上升速率，燃烧室壁体的温度短时内便达到可进行AR燃烧的温度，从而降低未燃烧碳氢化合物的浓度和燃烧消耗。

气缸头冷却系统的循环冷却水的温度一旦升到预定值，冷却水温度调节装置即工作而增大气缸头冷却系统的冷却能力，从而即使在高负载运行时也把燃料室壁体温度保持在合适的温度上，以确保火花点火式二程循环发动机平稳工作。

下面结合附图说明本发明优选实施例。

图1为装有本发明第一实施例的冷却系统的火花点火式二程循环发动机的气缸的纵向剖面图；

图2为图1气缸的侧视图；

图3为图1中的Ⅲ-Ⅲ向剖面图；

图4为图1火花点火式二程循环发动机的后视图；

图5为第一实施例的冷却系统的示意图；

图6为控制设计图；

图7表示对于不同冷却水温度能引起AR燃烧的平均有效指示压力的限度随发动机转速和行驶速度而发生的变动之坐标曲线图；

图8为装有本发明第二实施例的冷却系统的火花点火式二程循环发动机的侧视图；

图9为装有本发明第三实施例的冷却系统的火花点火式二程循环发动机的侧视图；

图10为现有水冷二程循环发动机的侧视图。

下面参照图1到图5说明本发明一优选实施例的冷却系统。

应用本发明并装有节流阀控制器的一台点燃式二程循环发动机安装在一部未画出的摩托车上。该点燃式二程循环发动机1包括曲轴箱2，固定安装在曲轴箱2上的气缸体3以及固定在气缸体3上端的气缸头4。

一可轴向滑动地安装在气缸体3的气缸内孔5中的活塞6由连杆7连接到曲轴8上。当该活塞在气缸内孔5中轴向运动时，就驱动曲轴8转动。