專利名稱：層狀掃氣二沖程發(fā)動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及曲軸箱壓縮式層狀掃氣二沖程發(fā)動才幾(stratified scavenging two-stroke cycle engine),特別地涉及前空氣(air-ahead)層狀掃氣二沖程發(fā)動機(jī)。
背景技術(shù)：
在曲軸箱壓縮式層狀掃氣二沖程發(fā)動機(jī)中，利用通過活塞朝上止點(diǎn)的向 上移動而在曲軸箱中產(chǎn)生的負(fù)壓，將在化油器中產(chǎn)生的空氣燃料混合物弓1入 到曲軸箱中，并將空氣引入到掃氣通道中，該掃氣通道將氣缸的掃氣口連接 到曲軸箱。另一方面，隨著活塞朝著上止點(diǎn)向上運(yùn)動，氣缸中的空氣燃料混合物被 壓縮。當(dāng)在靠近上止點(diǎn)處點(diǎn)燃?xì)飧字械膲嚎s混合物時(shí)，壓力增大的混合物的燃 燒氣體向下推動活塞，并且當(dāng)通過下移的活塞打開排氣口時(shí)，通過排氣口排 出燃燒氣體。隨著活塞朝下止點(diǎn)向下運(yùn)動曲軸箱中的壓力升高，首先掃氣通 道中的空氣穿過氣缸掃氣口被推進(jìn)氣缸中，然后在被推進(jìn)氣缸中的空氣之 后，曲軸箱中的混合物穿過掃氣通道被推進(jìn)氣缸中以便排出氣缸中的燃燒氣 體。因此，掃氣首先采用空氣實(shí)現(xiàn)然后由混合物實(shí)現(xiàn)，由此防止混合物從排 氣口漏出。當(dāng)活塞上移時(shí)，掃氣口和排氣口由活塞封閉，而氣缸中的混合物 壓縮，以在靠近上止點(diǎn)處點(diǎn)燃。上述層狀掃氣二沖程發(fā)動機(jī)已在日本已公開 的專利申請NO.2001-254624 (專利文獻(xiàn)l)中公開。根據(jù)專利文獻(xiàn)l,如專利文獻(xiàn)l的圖l所示，由絕熱材料制成的通道連 接件設(shè)置在氣缸和化油器之間。化油器具有文丘里管(venturi)和空氣通道。 通過曲軸箱中的負(fù)壓，在化油器的文丘里管處產(chǎn)生的混合物穿過通道連接件 中的混合物流動通道和與混合物吸入口相連的混合物流動通道，吸入到曲軸 箱中，其中當(dāng)活塞從將與曲軸箱連通的下止點(diǎn)上移時(shí)，混合物吸入口通過活 塞打開。通過曲軸箱中的負(fù)壓，空氣穿過化油器的空氣通道和通道連接件中的空氣流動通道，被吸入到形成在氣缸一側(cè)的空氣供給室，從那里進(jìn)一步吸 入掃氣通道，該掃氣通道下端與曲軸箱相連而上端與氣缸中的掃氣口相連。 節(jié)流閥設(shè)置在文丘里管中，而空氣流動控制閥設(shè)置在化油器的空氣通道中。 止回閥設(shè)置在通道連接件中的空氣流動通道和氣缸處的空氣供給室之間。所 述止回閥允許通道連接件中空氣流動通道中的空氣只朝著空氣供給室流動， 并防止空氣從空氣供給室導(dǎo)通道連接件中的空氣流動通道的空氣倒流。止回閥是葉片閥，其設(shè)置為當(dāng)活塞下移并且掃氣通道中的空氣被推進(jìn)氣 缸時(shí)，阻斷掃氣通道中空氣穿過空氣供給室朝著通道連接件中的空氣流動通 道的流動。專利文獻(xiàn)l中公開的層狀掃氣二沖程發(fā)動機(jī)的止回閥周圍的結(jié)構(gòu)將參照附圖4-6進(jìn)行詳述。圖4是截面圖，圖5是從圖4中的氣缸側(cè)看過去的前視 圖，圖6是分解透視圖。在附圖中，附圖標(biāo)記10是止回閥組，l是氣缸，2是由絕熱材料制成的 通道連接件，3是化油器，4是設(shè)置在氣缸1和通道連接件2之間的通道連 接件墊片，5是設(shè)置在通道連接件2和化油器3之間的化油器墊片，6是混 合物流動通道，7是通道連接件2中的空氣流動通道。附圖標(biāo)記la是形成在 氣缸1 一側(cè)的法蘭部分，通道連接件2連接到該法蘭部分。附圖標(biāo)記lb和 lc分別是形成在法蘭部分la中的空氣供給室和混合物通道。附圖標(biāo)記ld是 氣缸l中的燃燒室，le是混合物入口， 2a是通道連接件2的扁平面，用于 將該通道連接件和法蘭部分la連接，2b是從扁平面2a突出的扁平閥座面， 11是葉片閥，12是止動器，其和葉片閥11 一起通過螺釘13固定到通道連 接件2上。如圖5和6中所示，葉片閥11和止動器12在設(shè)在其上部的兩個 孔處固定到通道連接件2上， 一個孔與插入通道連接件2的定位銷2c配合， 而螺釘13穿過另一個孔將葉片閥11和止動器12 —起固定到通道連接件上。葉片閥11封閉絕熱體2中的空氣流動通道7。當(dāng)在空氣供給室lb中產(chǎn) 生負(fù)壓時(shí)，葉片閥11由空氣流動通道7和空氣供給室lb之間的壓差拉動而 彎曲，如圖4中點(diǎn)劃線所示，并且當(dāng)葉片閥彎曲并且空氣流動通道7中的空 氣流入空氣供給室lb時(shí)，產(chǎn)生的空氣流動壓力進(jìn)一步推動葉片閥彎曲。止動器12限制了葉片閥11的彎曲從而確定葉片閥11的最大開度。發(fā)明內(nèi)容小型二沖程發(fā)動機(jī)領(lǐng)域中，發(fā)動機(jī)性能的改進(jìn)和制造成本的降低的需求 非常強(qiáng)烈。本發(fā)明的目的在于提供曲軸箱壓縮型層狀掃氣二沖程發(fā)動機(jī)，其 設(shè)置有結(jié)構(gòu)簡單的止回閥，用于允許排氣氣流只在一個方向流動并且防止其 倒流，由此減少部件的數(shù)目并降低生產(chǎn)成本。為了達(dá)到這個目的，本發(fā)明提出了一種層狀掃氣二沖程發(fā)動機(jī)；其中氣缸具有排氣口和通向燃燒室的掃氣口、當(dāng)活塞朝著上止點(diǎn)向上運(yùn)動時(shí)將混合物吸入曲軸箱中的混合物入口、以及將曲軸箱連接至掃氣口的掃氣通道；法 蘭部分形成在氣缸的一側(cè)，在所述法蘭部分中形成有空氣供給室和混合物通 道；通道連接件與法蘭部分相連，該通道連接件具有與空氣供給室連接的空 氣流動通道以及與氣缸法蘭部分中的混合物通道連接的混合物流動通道；墊 片設(shè)置在通道連接件和氣缸法蘭部分之間；且設(shè)置止回閥用來允許通道連接 件的空氣流動通道中的空氣只朝著氣缸的法蘭部分中的空氣供給室流動；其 中所述墊片形成為具有與其一體成型的葉片閥，以便墊片起到墊片和止回閥 的作用。優(yōu)選地，突出物形成在氣缸法蘭部分的空氣供給室中以便當(dāng)通道連接件 中的空氣流動通道和氣缸法蘭部分的空氣供給室之間產(chǎn)生的壓差導(dǎo)致葉片 閥向空氣供給室彎曲時(shí)，面對葉片閥的突出物表面作為葉片閥的止動器用于 限制葉片閥的彎曲。優(yōu)選地，止動板設(shè)置在墊片的葉片閥部分之后，以與墊片一起固定到氣 缸法蘭部分上。以防止來自氣缸側(cè)的冷卻空氣朝著通道連接件流動。 的彈簧特性，并且墊片還涂有密封材料。


圖1A是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，止回閥周圍結(jié)構(gòu)的截面圖。圖1B是從圖1A中的氣缸側(cè)看過去的前視圖。圖1C是圖1A的止回閥周圍結(jié)構(gòu)的分解透視圖。圖2A是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的止回閥周圍結(jié)構(gòu)的截面圖。圖2B是從圖2A中的氣缸側(cè)看過去的前視圖。圖2 C是在第二實(shí)施例的情況下氣缸法蘭部分的透視圖。圖3A是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的止回閥周圍結(jié)構(gòu)的截面圖。圖3B是從圖3A中的氣缸側(cè)看過去的前視圖。圖4是典型的常規(guī)層狀掃氣二沖程發(fā)動機(jī)的止回閥周圍結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖5是從圖4中的氣缸側(cè)看過去的前視圖。 圖6是圖4的止回閥周圍結(jié)構(gòu)的分解透視圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參照附圖詳述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，除非特別提及，應(yīng)當(dāng) 認(rèn)為實(shí)施例中組成部分的尺寸、材料、相對位置等僅僅理解為示例性的，而 不作為對本發(fā)明范圍的限制。第一實(shí)施例本發(fā)明的第一實(shí)施例將參照圖1A, 1B和1C進(jìn)行說明。圖1A是根據(jù)本 發(fā)明的第一個實(shí)施例的止回閥周圍結(jié)構(gòu)的截面圖，圖1B是從圖1A中的氣 缸側(cè)看過去的前視圖，而圖1C是圖1A的止回閥周圍結(jié)構(gòu)的分解透視圖。在附圖中，附圖標(biāo)記21是氣缸，22是由絕熱材料制成的通道連接件，3 是化油器。通道連接件22具有分別設(shè)置在上部和下部的混合物流動通道6 和空氣流動通道7。附圖標(biāo)記21a是形成在氣缸21—側(cè)的法蘭部分，而21b 是法蘭部分21a的平端面，用于連接通道連接件22。附圖標(biāo)記21c和21d分 別是空氣供給室和形成在法蘭部分21a中的混合物通道。附圖標(biāo)記23是氣缸21的法蘭部分21a的平端面21b和通道連接件22 的平端面22a之間的墊片。墊片23具有與其一體形成的葉片閥(leaf valve) 23b，以便該墊片23 具有如止回閥的功能。附圖標(biāo)記21e是氣缸21中的燃燒室，且21f是在混合物通道21d —端的 混合物入口。附圖標(biāo)記21g是攻入法蘭部分21a的四個螺釘孔之一，23是與 葉片閥一體的墊片，而24是擰入螺釘孔21g中的四個螺釘之一，用于將通 道連接件22和墊片23 —起固定到氣缸21的法蘭部分21a?；旌衔锶肟?21f通過活塞(未示出)打開且和曲軸箱(未示出)連通， 且當(dāng)活塞朝著上止點(diǎn)上移時(shí)，混合物被吸進(jìn)曲軸箱(未示出)。空氣室21c 與一對掃氣通道(未示出)連接，掃氣通道的上通道端止在氣缸掃氣口 (未 示出)處且下通道端止在掃氣通道開口 (未示出)處，所述開口打開到曲軸箱，如在專利文獻(xiàn)1中所公開的。具有一體形成的葉片閥23b的墊片23成型為具有的外周比通道連接件 22的外周和氣缸21的法蘭部分21a的外周更大，以便該墊片23從通道連接 件22和法蘭部分21a的外周突出，如圖lb和lc中的23g所示。突出部分 23g的目的是防止被氣缸21加熱的冷卻空氣向與化油器3連接的通道連接件 22流動。葉片閥23b從墊片23的上部突出，像在墊片23的上開口 23e中的舌狀 物那樣。上開口 23e開到法蘭部分21a的空氣供給室21c中。下開口23f設(shè) 置在上開口23e之下，以開到法蘭部分21a的混合物通道21d中。圍繞通道 連接件22的空氣流動通道7開口的、平面22a的平面部分22b用作葉片閥 23b的閥座面，其中葉片閥與墊片23形成為一體。墊片23的葉片閥23b封 閉通道連接件22的空氣流動通道7。當(dāng)隨著活塞向上止點(diǎn)上移而在空氣供給 室21c中產(chǎn)生負(fù)壓時(shí)，葉片閥23b由于空氣流動通道7和空氣供給室21c之 間的壓差的拉動而彎曲，如圖1A中點(diǎn)劃線所示，并且當(dāng)葉片閥彎曲且空氣 流動通道7中的空氣流入空氣供給室21c中時(shí)所產(chǎn)生的氣流的動態(tài)壓力進(jìn)一 步推動而彎曲。因此，墊片23起到密封件和止回閥的作用，其允許通道連 接件中的空氣流動通道中的空氣只朝向空氣供給室流動，并且防止空氣從空 氣供給室朝向通道連接件中空氣流動通道的反向流動。墊片23由四個螺釘24與通道連接件22固定到一起。附圖標(biāo)記22c表 示用于螺釘24的通孔中的一個，該螺釘用于固定通道連接件和墊片。在墊 片23中，在下開口 23f下方關(guān)于墊片23的垂直中心線對稱地設(shè)置有兩個孔 23d。在圖1B中示出了墊片23，附圖標(biāo)記22d表示通道連接件22中的孔(參兩個孔23d設(shè)置在墊片23中，因此如果墊片以反向狀態(tài)安裝，孑L23d中的 一個與通道連接件22中的孔22d重合。具有葉片閥23b的墊片23由薄彈簧鋼板制成，例如不銹鋼板，以滿足 葉片閥23b適當(dāng)彈簧特性，且墊片23的兩個表面涂有例如NBR類橡膠，以 提高它的密封性能。很明顯，本發(fā)明止回閥的結(jié)構(gòu)與圖6中所示的現(xiàn)有技術(shù) 的結(jié)構(gòu)相比是非常緊湊的。第二實(shí)施例根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，止回閥周圍的結(jié)構(gòu)參照圖2A-2C進(jìn)行說明。 圖2A是截面圖，圖2B是從氣缸側(cè)看過去的前視圖，圖2C是氣缸的法蘭部分的透視圖。在第二實(shí)施例中，用于限制葉片閥23b彎曲的止動器部分21h形成在氣缸21的法蘭部分21a中，這是不同于第一實(shí)施例的。除了這點(diǎn)，結(jié)構(gòu)與第 一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相同。止動器部分21h在圖2B和圖1C中能更加清楚地看 出，其中圖2B中通過點(diǎn)劃線示出。合適厚度的止動器部分21h在法蘭部分21a處與氣缸21 —體成型，作 為從它的上部突出的突出物，且其面對葉片閥23b的端面是曲面，以限制葉 片閥23b的彎曲，從而確定葉片閥23b的最大開度。當(dāng)止動器部分21h與氣 缸21 —體成型時(shí)，部件數(shù)量和制造成本能夠降低并且便于裝配。第三實(shí)施例根據(jù)本發(fā)明的第三個實(shí)施例的止回閥周圍的結(jié)構(gòu)將參照圖3A-3B進(jìn)行 說明。圖3A是截面圖，圖3B是從氣缸側(cè)看過去的前視圖。在第三實(shí)施例中，用于限制葉片閥23b彎曲的止動板25在法蘭21側(cè)連 接，以與葉片閥23b—起固定到氣缸21的法蘭部分21a上，用于容納止動 板25的凹槽21i設(shè)置在氣缸21的法蘭部分中，以上情況是不同于第一實(shí)施 例的。除了這點(diǎn)，結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相同。凹槽21i形成在平端面21b 的上部，用于容納止動板25以^_止動板25面對墊片23的表面與氣缸21法 蘭部分21a的平端面21b相齊。止動板25優(yōu)選由剛性材料制成，例如比葉 片閥23b厚的不銹鋼板。根據(jù)本發(fā)明，通過采用具有整體葉片閥的墊片，該墊片可用作止回閥， 以允許空氣只朝向與層狀掃氣二沖程發(fā)動機(jī)的掃氣通道連接的空氣供給室 流動，因此止回閥的結(jié)構(gòu)變得緊湊，且部件的數(shù)量、制造成本以及裝配工時(shí) 便于減少，同時(shí)保持與這類常規(guī)發(fā)動機(jī)相同的發(fā)動機(jī)性能。
權(quán)利要求
1、一種層狀掃氣二沖程發(fā)動機(jī)，其中其氣缸具有排氣口和開到燃燒室中的掃氣口、當(dāng)活塞向上止點(diǎn)上移時(shí)將混合物吸入曲軸箱中的混合物入口、以及將曲軸箱連接至掃氣口的掃氣通道；法蘭部分形成在氣缸的一側(cè)，在所述法蘭部分中形成有空氣供給室和混合物通道；通道連接件與法蘭部分相連，該通道連接件具有與空氣供給室連接的空氣流動通道以及與氣缸的法蘭部分中的混合物通道連接的混合物流動通道；墊片設(shè)置在通道連接件和氣缸的法蘭部分之間；且設(shè)置止回閥，用來允許通道連接件的空氣流動通道中的空氣只朝向氣缸的法蘭部分中的空氣供給室流動；其中所述墊片形成為具有與其整體成型的葉片閥，以便所述墊片起到墊片和止回閥的作用。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的層狀掃氣二沖程發(fā)動機(jī)，其中突出物形成在 氣缸的法蘭部分的空氣供給室中，以便當(dāng)通道連接件中的空氣流動通道和氣 缸的法蘭部分中的空氣供給室之間產(chǎn)生的壓差導(dǎo)致葉片閥朝向空氣供給室 彎曲時(shí)，面對葉片閥的突出物表面起到葉片閥的止動器的作用，用于限制葉 片閥的彎曲。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的層狀掃氣二沖程發(fā)動機(jī)，其中所述止動板設(shè) 置在所述墊片的葉片閥部分之后，與墊片一起固定到氣缸的法蘭部分。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的層狀掃氣二沖程發(fā)動機(jī)，其中 具有整體葉片閥的所述墊片具有的外周大于通道連接件的外周，以防止來自 氣缸側(cè)的冷卻空氣朝向通道連接件流動。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)的層狀掃氣二沖程發(fā)動機(jī)，其中具有 整體葉片閥的所述墊片由鋼板制成，以確保葉片閥具有適當(dāng)?shù)膹椈商匦裕瑫r(shí)所述墊片涂有密封材料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種層狀掃氣二沖程發(fā)動機(jī)，具有結(jié)構(gòu)簡單的引導(dǎo)排氣氣流的止回閥。墊片位于在氣缸側(cè)形成有空氣供給室和混合物通道的法蘭部分與具有空氣流動通道和混合物流動通道的通道連接件之間，該墊片形成為具有整體葉片閥，用于允許通道連接件中空氣流動通道中的空氣只向空氣供給室流動，該空氣供給室與發(fā)動機(jī)掃氣通道連接，因此所述墊片起密封件和止回閥的作用。
文檔編號F02B25/20GK101265835SQ200710300778
公開日2008年9月17日 申請日期2007年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月12日
發(fā)明者上野山和之, 仲出川大補(bǔ), 工藤和憲, 木村隆宏 申請人:三菱重工業(yè)株式會社