两冲程内燃机

阅读:555发布:2020-05-22

专利汇可以提供两冲程内燃机专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且在带有 燃料 喷射腔(20)的两冲程 内燃机 中,喷射腔(20)组合在燃烧 气缸 (11)中并连接在燃料喷射装置(22)上,喷射腔(20)通过排出孔(202)与气缸(11)中的 燃烧室 (13)相连接,为了改善将燃料喷入喷射腔(20)的输入并花费较少的技术制造 附加费 ,在 曲轴 箱(10)中或气缸(11)中组合了一个行程 活塞 -空气压缩器(25),它的压缩腔(24)在抽气行程时与曲 轴箱 (10)的内腔(15)形成连通并通过一个压 力 单向 阀 (26)与喷射腔(20)相连。在达到预定的压缩压力时打开压力 单向阀 (26)因而存入喷射腔(20)中的燃料量就从该喷射腔(20)中吹出。,下面是两冲程内燃机专利的具体信息内容。

1,两冲程内燃机,特别适用于手持式驱动装置,具有至少一个在曲轴箱 (10)上安置的燃烧气缸(11),其中轴向可移动地导引着一个在一端侧限定一个 燃烧室(13)的燃烧活塞(12),并在活塞的行程运动时,控制一个用于引入燃烧 空气的进气孔(16),一个用于排出废气的排出孔(17)和至少一个使曲轴箱(10) 之内腔(15)与燃烧室(13)相连的溢流通道(14);还具有一个在曲轴箱(10)中安 置的并通过一个连杆(18)而与燃烧活塞(12)连接的曲柄轴(19),还具有一个在 燃烧气缸(11)中分隔的燃料喷射腔(20),它与燃烧室(13)通过一个排出孔(202) 相连接并通过一喷射孔(201)连接在燃料喷射装置(22)上;以及具有一个被曲 轴(19)驱动的行程活塞(12;54)用于吹出被燃料喷射装置(22)存入喷射腔(20) 中的燃料,其特征在于:
该行程活塞(12;54)是行程活塞空气压缩器(25)的构件,它(25)组合在曲 轴箱(10)中或燃烧气缸(11)中,该压缩器(25)的压缩腔(24)通过一个压单向 (26)而连接在喷射腔(20)上并且在行程活塞(12;54)的抽吸行程时与曲轴箱 (10)的内腔(15)形成连通。
2,按权利要求1所述的内燃机,其特征在于:
为了实现行程活塞压缩器(25)、该燃烧活塞(12)设置为阶梯式结构并具有 一个背离燃烧室(13)的较小直径的后活塞件(121),它嵌入一个保持在燃烧气 缸(11)中的导引套(27)中并与气缸(11)的内壁,导引套(27)的一端面侧和一个 在活塞台肩上产生的并起到行程活塞之有效作用活塞表面的环形台肩(122)一 起封闭成压缩腔(24)。
3,按权利要求2所述的内燃机,其特征在于:在直径较小的活塞部分(121) 和导引套(27)之间设置一个环形的泄漏缝(28)。
4,按权利要求2或3所述的内燃机,其特征在于:
该压力单向阀(26)安置在压缩腔(24)和喷射腔(20)之间的经过溢流通道 (14)布置的连接管道(23)中。
5,按权利要求1所述的内燃机,其特征在于:为实现活塞空气压缩器(25), 曲柄箱(10)径向上设有一个朝其内腔(15)敞开的行程气缸(53)、其中,行程活 塞(54)可轴向移动地导行;该行程活塞(54)通过一个连杆(55)与曲轴(19)如此 连接,即在活塞(12)的下死点上该行程活塞(54)大约占据其上死点(位置)。
6,按权利要求5所述的内燃机,其特征在于:
该行程活塞(54)具有一个与气缸(53)之内壁配合作用的密封件(57),它在 活塞(54)的抽吸行程时,让燃烧空气从曲轴箱(10)的内腔(15)流入压缩腔(24) 中,并在行程活塞(54)的压缩行程时,使其(54)相对于气缸(53)的内壁形成密 封。
7,按权利要求1-6之一所述的内燃机,其特征在于:喷射腔(20)的排出孔 (202)通至溢流通道(14)中或者安置在气缸(11)的缸壁上并位于废气排出孔(17) 的下边。
8,按权利要求1至7之一所述的内燃机,其特征在于:该位于压缩腔(24)和 喷射腔(20)之间的压力单向阀(26)的打开压力调节在约2巴(bar)上。
9,按权利要求1至8之一所述的内燃机,其特征在于:该燃料喷射装置(22) 通过一节流阀(21)连接在喷射腔(20)上;一个被曲轴箱(10)中的空气压力所驱 动的双膜(30)从燃料贮存箱(31)中输送燃料并具有一个在双膜泵(30)之后连 接的最好为2/2-行程-电磁阀结构的并具有弹簧复位的计量阀(40)以及一个在 双膜泵(30)之出口连接的压力限制器(41)。
10,按权利要求1至8之一所述的内燃机,其特征在于:该燃料喷射装置(22) 通过一节流阀(21)连接在喷射腔(20)上;并具有一个被曲轴箱(10)中的空气压 力驱动的膜片泵(42),其带有作为上回阀构造的输入和输出阀(49,52),以及 具有一个在输入阀(49)上连接的予送泵(50),它从贮存箱(31)中输送燃料。

说明书全文

发明涉及一个两冲程内燃机,特别适用于手持式驱动装置,其属于权利 要求1前述部分限定的技术领域。

在这类公知的两冲程内燃机中(EP0514982A1)一个导引套嵌入喷射腔 中,它至燃烧室被一个弹簧加载的带关闭锥的关闭所封闭。该导引套容纳行 程活塞,它被一个往外伸出的辅助曲轴通过一连杆所驱动作行程运动。该辅助 曲轴是通过一个齿传动带被一个在用于气缸的曲轴上安置的齿轮所驱动。该喷 射腔除了用于燃料喷射装置的喷射孔以外,还具有一个用于共同输送空气和油 的开孔。这由燃料,空气和油在喷射腔中产生的混合物,在活塞的抽吸行程时通 过喷射腔中的溢流道流入由关闭阀和活塞端壁限定的在导引套中的腔内。在行 程活塞的输送行程,这个活塞将上述溢流道封闭住和将存入的混合物压缩,直 至压足够将关闭阀打开。随着打开关阀,该混合物在压力作用下直接喷入气 缸的燃烧室。每次喷入喷射腔内的燃料量计量是借助一个电磁阀实现的。

在同样为公知的两冲程发动(DE3727266A、或DE4125593A1)中,燃料计量 是通过一个被曲轴箱中的压力所施加作用的膜片活塞完成的,该泵通过一个 喷射管和一个喷咀将依据曲轴箱内腔之压力而分配的燃料量直接喷入气缸的燃 烧腔中。

本发明具有权利要求1特征部分的两种程内燃机之一方面的优点是,燃料 分配和燃料的输入是相互分开的,并相互可独立调节的。因此,不仅获得一个 高精度的燃料计量,而且可以在将燃料输入到气缸的燃烧室中之开始就加以控 制,以实现一个更好的混合物燃烧。另一方面,用于燃料喷入的结构上的耗费 由于设置一个在曲轴箱内部或气缸内部安置的单独的行程活塞压缩器也是很微 小的,这是因为行程活塞不用转换机构就可以直接连接到用于驱动燃烧活塞连 杆的曲轴上。因此,一个单独的压缩器润滑机构如一个单独的支承结构就可省 去了。进而避免了一个承受燃烧室内热燃气的关闭阀。

由于压缩器的压缩腔填充了来自曲轴箱内腔的燃烧空气并用这种处于压力 下的空气完成燃料的喷入,所以在喷入开始时可依据载荷进行控制。因为在曲 轴箱内的压力是根据载荷并通过连在空气进气孔上的节流阀相应调节而变化的 ,所以为了打开压力单向阀所必需的压缩腔内之压力在全负载荷时会提前地达 到而在部分载荷时会以后地达到,这样会导致一个相应的喷入开始的变化。由 于燃料存入到喷射腔中已经在往燃烧室喷入开始之前,所以在喷射腔中的燃料 蒸发也就开始于上述往燃烧室喷入之前,这样在喷入时就可引起一个改善的燃 料雾化作用。

通过在另外的权利要求中记载的措施就能实现对权利要求1限定的两冲程 内燃机之有利的变型和改型方案。

按照本发明一个优选实施例,该行程活塞空气压缩器是通过将燃烧活塞设 置为阶梯活塞结构实现的,该阶梯活塞具有一个背离燃烧室的直径较小的后边 活塞件,这后边的活塞件嵌入到一个在气缸中保持的导引套中并与气缸的内壁, 导引套的端面侧和在活塞阶梯上产生的起到行程活塞之有效活塞表面的环形台 肩封闭成压缩腔。至喷射腔必需的连接管道布置在溢流通道中和在此处可以 通过相应的通孔实现。通过这种结构措施,用于压缩器的制造花费就达到最小 并仅仅要求将燃烧活塞配置为阶梯式活塞和需要一个附加的在气缸中固定的套 筒。

当控制照本发明另一个实施方案在行程活塞和套筒之间设置一个环形的泄 漏缝时,则可以除了与载荷有关的喷入开始变化外,实现一个与转数相关的喷 入开始变化,这种变化用于改善燃料燃烧,因此导致较小的消耗和改进的排放 值。这种与转数相关的喷入开始移动发生在,低转数时的泄漏缝允许一个比高 转数时明显大的泄漏空气量,在行程活塞的输送行程时,从该空气量压缩腔回 泄到曲轴箱的内腔中,而在高转数时该泄漏缝总是不重要了。因此在低转数时 ,为打开压力单向阀所必需的在通至喷射腔的连接管道中之压力比在高转数时 要较迟地达到,这样,在低转数时由喷射腔中将燃料吹出以有利的较晚方式开 始。

在本发明优选的实施方案中,该行程活塞空气压缩器还可以如此实现,即 在曲轴箱上径向上设置一个朝其内腔敞开的行程气缸,其中,该行程活塞可轴 向移动地导行于其中。该行程活塞是通过一连杆与曲轴在曲轴箱中如此连接的 ,即在燃气活塞的下死点上该行程活塞大约占据其上死点。这个压缩器实施方 案在制造技术上稍稍花费一些,但是仍带来与前面所述的方案相同的优点。

一个所谓的"低一成本"实施方案,亦即具有低生产成本的两冲程内燃机是 ,除了通过将燃气活塞置为阶梯式结构以实现行程活塞外,还按照本发明另一 实施方案该用于燃料计量的燃料喷射装置具有一个被曲轴箱之空气压力驱动的 膜片泵且带有构成止回阀结构的输入和输出阀,该喷射装置在出口侧通过一节 流阀连接在喷射腔上和在入口侧连接在一个子输送泵上。这种两冲程内燃机是 功率强大的,抗干扰好的和不需要电池,因为电气供能的元件通常省去了。

下面借助附图中描述的实施例,详细阐述本发明。

图1和2分别是一个两冲程内燃机的纵剖图,并带有以方图描述的不同实 施方式的燃料喷射装置,

图3是两冲程内燃机另一实施例的纵剖图,

在图1纵剖图中示意性地描绘了两冲程内燃机或两冲程发动机,其最好用于 驱动手持式驱动装置,如机动链锯,分离磨削器、自由切割装置等。但是也可 驱动轻便摩托车,摩托艇,割草机等及类似装置。它以公知的方式具有至少一 个在曲轴箱10中安置的燃烧气缸11,其中装有可轴向移动的被导向的燃烧活塞 12,该活塞上端限定一个在燃烧气缸11中安置的燃烧室13。该燃烧室13通过至 少一个溢流通道14与曲轴箱10的内腔15相连接。在燃烧气缸11的缸壁上设置一 个用于燃烧空气的进气孔16,其与一个由气阀控制的空气进气通道相连,还设 置一个用于排放废气的排气孔17,其与排气系统相连接。在燃烧活塞12的运动 行程内,进气孔16,排气孔17和溢流通道14及燃烧室侧的开孔141以确定的顺 序被燃烧活塞12所封闭和开启。该燃烧活塞12的冲程运动通过连杆18转换成在 曲轴箱10中安置的曲轴19的转动。在燃烧气缸11中,在溢流通道14的区域内安 置一个燃料-喷射腔20,它具有一个喷射孔201,一个排出孔202和一个压力空 气孔203。该排出孔202位于溢流通道14的燃烧室侧的孔141内部,但是还可以通 过一个引至燃烧室13的气缸壁上的通孔实现,这通孔安置在活塞行程平面的下 边,该行程平面中设有排出孔17。在喷射孔201上通过一个节流阀21连接一个燃 料喷射装置22,它在以后还要详细描述。压力空气孔203连接在一个连接通道 23上,该通道23通至一个在燃烧气缸11中安置的行程活塞-空气压缩器25的压 缩腔24中。在连接通道23中安置一个压力单向阀26,它在压缩腔24中的压缩压 力例如大于2bar时就朝喷射腔20打开。

在图1的实施例情况下,该行程活塞-空气压缩器25是通过将燃烧活塞12设 置为阶梯活塞结构和通过在燃烧气缸11中配置一个导引套27实现的,在导引套 27中嵌入直径较小的活塞部分121并可在其中作轴向导引移动。  同时该压缩腔 24在端面侧被套27的端面侧和在活塞12之阶梯活塞部分之间构成的环肩122所 限定,而且在里边由小直径活塞121的外壁所限定,以及外边由气缸11的缸壁 所限定。套27和小直径活塞部分121的配合是如此选择的,即在它们之间遗留 一个环形的泄漏缝28。如果活塞12在气缸11中向上运动,那么,进气孔16被活塞 12打开以后,空气通过该孔16流入曲轴箱10的内腔15中。接着,空气充入压缩 器25的压缩腔24中。如果气缸12又向下运动,则压缩器25的压缩行程随着封闭 进气孔16而开始。在压缩腔24中的空气被压缩道在压力例如大于2bar时通过打 开的压力单向阀26输入喷射腔20中。同时通过泄漏缝28一部分压缩的空气流入 曲轴箱10的内腔15中。这个逸出效应随着提高的转数而下降,因此,为了打开 压力单向阀26所必需的压缩腔中的压力在较高的转数时,(其基于曲轴的旋转) 就会比在低转数时提前地达到。随着从压缩器25之压缩腔24输入到喷射腔20中 的空气,在喷射腔20中通过燃料喷射装置22喷入的燃料量就从该喷射腔20通过 其排出孔202被吹出并进入气缸11时燃烧室13中。同时这种吹出开始是变化的 ,如前面描述的那样,它取决于转数和载荷。因为,在曲柄箱10中的压力和依 此流入压缩腔24的空气压力也是通过与载荷相关的调节节气阀而波动的,所述 节气阀位于进气孔16前面安置的空气进气通道中,进而,该在压缩器25中的压 缩压力就会例如早一些或晚一些地达到大于2bar(巴)。

该燃料喷射装置22具有一个公知的双膜泵30,它被曲轴箱10之内腔15中的 压力所驱工将燃料从一个燃料存储箱31中输送出去。这个双膜泵30例如已在 DE 4223758A1中描述了。该双膜泵30的一个被膜片32限定的工作腔33是通过管 道34与曲轴箱10的内腔15相连的。该膜片33通过挺杆35控制一个泵膜片36,它 限定一个泵腔37。该泵腔37通过进气阀38与通向燃料贮存箱31的燃料输入管39 相连接。该泵腔37的出口一方面与电磁阀40;另一方面与压力限制器41相连接。 由压力限制器41保持在泵腔37和计量阀40之间管道中的压力被调节在例如3巴 (bar)上。一旦该2/2-通道-电磁阀结构的电磁阀40被闭了,则被双膜泵30从 燃料贮存箱31输送的燃料通过压力限制器41又回流到贮存箱31中。如果该计量 阀40被转换在其流通位置,则燃料通过节流阀21流到燃料-喷射腔20中。分配 到喷射腔20的燃料量则通过计量阀40的转换延续时间来确定。

为了不用电气组件就可满足计量阀40的功能,在图2描述的燃料喷射装置 22中,该燃料的计量是借助一个被曲轴箱10可旋加压力作用的膜气活塞泵40实 现的。这种膜片泵的结构和作用方式例如已在DE3727266A1中描述了。一个膜 片43限定一个工作腔44,它通过管道45与曲轴箱10的内腔15相连。在膜片43的 中央固定一个泵活塞46,它可在一个泵缸47中导行和在端面侧限定一个泵腔48。 该泵腔48通过一个进给阀49与一个予送泵50的出口相连。该泵50同样被曲轴箱 10中的压力所操作并且将燃料通过燃料输入管39从燃料贮存箱31中抽出和通过 燃料流管51又回送到燃料贮存箱31中成为回路运行。在泵活塞46的抽吸行程 中,燃料通过设置成止回阀结构的进给阀49流入泵腔48中。这个燃料量在泵活 塞4668压缩行程时通过同样制成止回阀的排放阀52并通过节流阀21送入该燃料 -喷射腔20中。由此输入的燃料量则通过泵活塞46的行程为确定。

该带有曲轴箱10和至少一个燃料气缸11的两冲程内燃机与图1描述的两冲 程内燃机等同。其中标有参考编号的构件与图2中对应一致。因此在图2中的编 号就舍去了。

在图3中描述了两种程内燃机另一实施例,其带有组合的行程活塞空气压 缩器25,并作了纵剖式简图。该两冲程内燃机,除了压缩器25的结构与图1和2 都相同,因此相同的构件标注了相同的参考标号。

在曲轴箱10上径向地安置一个朝其内腔15敞开的行程气缸53,其中导行一 个轴向可移动的行程活塞54。该行程活塞54通过一个连杆55与曲轴19如此连接 ,即,在燃烧活塞12下死点处,该行程活塞54大约占据它在行程气缸54中的上 死点。在行程气缸53中由行程活塞54所限定的压缩器25之压缩腔24是通过一个 此处在曲轴箱10和燃烧气缸11外部导引的压力管道56与位于气缸11中的燃料喷 射腔20的压力空气孔203相连接的。在压力管道56中又安置了压力单向阀26。 在行程活塞54上固定一个密封件57,它按照一个空气泵密封的形式如此构置, 即它在行程活塞54的抽吸行程时将燃烧空气从曲轴箱10的内腔15抽到压缩腔24 中并在行程活塞54的压缩行程时使行程活塞54相对行程气缸53的内壁形成密封 并因此将压缩腔24封闭住。该压缩器25的作用方式与图1的压缩器25相同。如 果在压缩腔24中的压力升高例如高于2bar时,则压力单向阀26打开,并且被燃 料喷射装置送入喷射腔20中的燃料量则通过吹出孔202直接输入燃烧室13中。 由于在曲轴箱10之内腔15中的压力是按照置于空气进气通道中的节流阀之调节 波动的,进气通道与进气孔16相连),所以打开压力单向阀26所必需的压缩腔24 内的压力被达到时,行程活塞54可为经历了较短的行程运动,或较长的行程运 动。因此,燃料从喷射腔20中的排出就与曲轴转相关,有时发生得提前些, 或者迟后些。因为节流阀位置是与载荷相关的,所以燃料从喷射腔20中的排出 开始也与载荷有关地发生位移。

在图3中简图描述的两冲程内燃机带有组合式行程活塞压缩器,以用于燃 料喷入,它不仅可以与图1描述的燃料喷射装置22协调运行。而且可以与图2描 述的喷射装置22组合运行。它们总是通过节流阀21连接在燃料喷射腔20的燃料 喷射孔201上。

高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈