[发明专利]二冲程内燃机中燃烧换气(扫气)的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于二冲程内燃机中燃烧换气(扫气)的方法，在该内燃机中每个气缸配置至少一个布置在气缸头中的进气阀和排气阀，活塞在气缸中在上死点(OT)和下死点(UT)之间实施冲程运动并且相对于气缸头限制具有可变容积的气缸室，该换气(扫气)借助于进气阀和排气阀进行控制并且借助于增压系统将进气压力水平提高到高于排气压力水平。

背景技术

二冲程内燃机由于工作冲程数或每循环中活塞的冲程运动只是相对于一般普遍的四冲程内燃机的一半而具有非常低的摩擦功率比例(相对于发出的功率而言)。因此就此而言它们能够在优化燃油消耗的努力上实现有意义的和有利的驱动装置的变型方案。

还已经为人所知的是，在通常的二冲程内燃机中应用的进排气的缝式配气(无阀配气)被气阀取代，从而这种二冲程内燃机的基本结构与四冲程内燃机的结构不再有本质的不同。

但是，为了在必须非常短的气阀开启和关闭时间期间仍然达到足够好的换气和满意的扫气，无论如何需要借助于增压系统将进气压力水平提高到高于排气压力水平。

如果在压力下流入的新鲜燃气在进气阀和排气阀之间的非常短暂的重叠周期期间试图将燃烧的气体通过排气阀排出，在这种二冲程内燃机中除了其它方面外其问题还在于如何实现对工作室或气缸室完全有效的扫气。亦即在扫气过程期间已燃烧的气体要在尽可能最大的程度上从气缸中清除出去，但是同时要努力保持极小的新鲜燃气损失，即扫气气体的损失。

例如DE2701272C2公开了一台这种二冲程内燃机，在那里描述的换气中，燃烧气体在活塞的膨胀冲程结束时和活塞的压缩冲程开始时被更换。虽然这样应该可以实现燃烧气体的完全的扫气，但是由于气缸室的几何结构上的原因在如前所述的换气期间这种要求是否能够满足，尤其是在同时要使得扫气气体损失最小的情况下，还是存在怀疑的。

为了实现低的有害物排放，低的燃料消耗以及可以接受的空转性能，对气缸室的良好的扫气，亦即新鲜空气流能够从进气阀将废气流有效地经排气阀清扫出气缸室，是绝对需要的。

发明内容

因此与此相对应地，本发明的任务是提出一种用于将燃烧气体排出气缸的方法，该方法可以实现有效的扫气并且尽可能有效地利用燃烧时产生的能量，因此有效地改善这种类型的二冲程内燃机的效率。

该任务的解决依据权利要求1的特征来实现。

至此为止，如上所述在二冲程方法中是在没有附加的一圈曲轴回转下实现了燃烧换气，在该燃烧换气中燃烧气体在膨胀结束时和在压缩冲程开始时刻被更换。因此活塞的膨胀冲程，亦即活塞从OT向UT的冲程运动是非常短的并且对在燃烧中产生的能量的利用非常有限。

在按照本发明的用于燃烧换气和/或扫气的方法中，与当今的现有技术不同，燃烧换气仅仅在活塞从UT向OT的冲程运动的上半部分中(即在压缩冲程中)结束，由此膨胀冲程可以设计得大大地长于压缩冲程。由此效率得到改善。气缸室的几何结构对有效的扫气过程而言被大大地改进，亦即由于几何结构简单而使扫气质量明显改善，而不必在新鲜空气流和废气流的设计方面采取昂贵的措施。

与当今的现有技术不同，燃烧换气(扫气)以有利的方式也在活塞从UT向OT的冲程运动的上半部分中(即在压缩冲程中)开始，其中在优选的实施方案中气缸室在换气(扫气)期间相对于活塞轴线宽度大于高度。

从属权利要求包含本发明的有利的扩展方案。

以下在对总的发明构思不构成限制的情况下依据实施例并且参照附图对本发明进行示范性地描述。

附图说明

图1：按照本发明的在二冲程内燃机中的换气(扫气)的各个方法步骤在惟一的视图1中利用细节编号1至5相继地从左到右地表示出来。

具体实施方式

在附图1中，标号2表示通常通过连杆铰接在曲轴上的活塞，该活塞在气缸1中被上下滑动地引导和相对于气缸头10围成一个可改变容积的气缸室11。在该气缸室11中通入由进气阀3控制的进气道以及由排气阀4控制的排气道。气阀3和4以本身已知的方式由凸轮轴操纵，但是与四冲程内燃机的凸轮轴不同该凸轮轴以与曲轴相同的转速旋转。

现在为了实现使通过进气阀3流入的新鲜燃气或新鲜空气尽可能良好地流过并且在与先前进行的工作冲程(做功冲程)(细节1)的燃烧废气没有太过分地混合情况下将该废气在排气阀4开启时尽可能完全地从气缸室11中驱除出来，必须采用特殊的措施。为此一种措施是借助于在此处没有进一步显示的增压系统来提高进气压力，增压系统可以以废气涡轮增压器或者以压缩机的形式设计。