[发明专利]自控换气两行程内燃机

说明书

本发明属于内燃机工程领域，是对两行程内燃机的进一步改进。

两行程内燃机，一般用于摩托车及一些小型机械上作用力使用。为什么大型机械不使用两行程内燃机呢？因为两行程机比四行程机耗油率高40%左右，这就严重地影响了两行程机的广泛使用，同时存在着排气污染严重、容易胀缸、起动性不良、滑润不良等问题。

我在专利号为931113466、名称为调容储能两行程发动机的专利中，已提到了调容碰气壁结构，由于碰气壁是直角形的，试制结果，只能解决好换气中损失燃料的百分之五十，同时还有个排气门控制结构复杂的问题。

我们现在设计并试制成功了一种可自控换气、有效内冷的两行程内燃机，它可消除换气中燃料损失的百分之九十，并把两行程机的压缩比，从原来的一比七提高到了一比九点五使用。这样就很好的改善了燃烧性及起动性，解决了严重的排放黑烟及胀缸积炭问题。

具体改进结构为：在原两行程机的基础上，把活塞顶端靠近气口的位置，开的主副进气碰气壁，改为先直角后斜坡的形状，使开始打开进气口进入缸腔的气流，遇到碰气壁后直转向上运动，这样既可扫清靠近气口方面缸腔内的废气，又可使新鲜混合气冲向缸腔的顶部，把废气撵向下部。在开设碰气壁时，主进气口的碰气壁，比左右两个副碰气壁，开的要高一个毫米，并把缸上的主进气口开的比副进气口低一个毫米，这样就可形成两个副进气口先打开，主进气口随后打开的时序，让副进气口进来的气流，先到达缸腔的顶部，两气流一碰头，就会形成从缸顶中央扩散性的增压结果，主进气流随后到达时，又会被扩散气流阻挡，使它不可能形成沿着排气口一角的缸壁向下冲去的不良后果。这就防止了进气前期新鲜混合气反冲入排气道中的燃料损失，并不可能在缸腔顶部留下废气。

可是原换气结构还存在一个进气后期新鲜混盒气穿入排气道的燃料损失问题。从换气的全过程来讲，高压燃气在膨胀作功的行程中，燃气就开始有了向下的惯性运动流，当膨胀到后期，开始打开了排气口后，是依靠内压进行排气的。这时气体从上向着排气口方向有了很大的惯性运动速度，于是形成了缸腔上部大大低于排气口附近的压力的结果。到进气门打开后，由于进气道的方向是向上的，进气口的方向是平行的，所以气流方向既不会是向上的，也不可能是平行的，而会是介于垂直与平行之间。但从缸腔内的内压关系来讲，由于上压低，下部压力高，所以又会影响进气流向上倾，而从废气流的方向来讲，又是向下指向排气口的，所以又会影响初进气流向平行倾。综合因素会使初进气流基本向上而倾向平行二十度的方向冲去。设制碰气壁的作用，就是使开始的进气流直上，把原有留在这二十度进气流背后的废气扫清，使副进气口进入缸腔顶的气流形成从顶部增压的后果，防止主进气口进入的气流反冲到排气口去。到了进气的中期，排气的惯性流动力，也逐渐降低到了很小的情况，这时排气也依靠进气形成的压力。而由于进气前期使缸腔上部的压力已与下部形成了基本平衡，进气压力也已降低，再加上进气口的不断开大，碰气壁的效应变得很低了，所以进气流方向也逐渐扫向平行方向。这就正好扫着废气到缸腔的下方。到了进气的后期，排气完全靠进气的压力了，这时进气流方向逐渐已变为平行，所以这时的排气中，会有大量的新鲜混合气被排到废气管中。特别是由两个副进气口进入缸内的气，由于离排气口很近，所以后期会有很多的进气流流入排气道中的。为解决这一问题，一方面我们把打开进气口的转角推后。适当缩短进气时间。这样就可以使进气流来不及转到平行方向，就停止进气，减少进气流进入排气道的机会。但是进气口打开推迟过大，又会形成扫气不清及充气减少的不良后果，所以只能适当推迟。我们又设制了在进气后期，可关闭两副进气口的结构，把两副进气口通向曲轴箱的通道下半部堵死，改进气通道口到活塞腔上部来。也就是把活塞腔靠副进气口的那面壁上，开设通气口，使曲轴箱内的新鲜混合气，在活塞下行到进气口打开转角时，从这个新设的口进入缸腔内，随着活塞的下行，到了进气的后期，这个进气孔又会逐渐自动关闭，这就可大大削除后期的进气流，进入排气道中了。

新结构改变了进气道后还有另外三大好处，第一是由于我们在活塞腔上部对着主副进气道都开设了进气口，使进气流中的80%的气体都从这里经过，这样对活塞的内冷起到了特大的效果。第二由于新鲜混合气从这里的进气口通过，使得每循环的混合气可由原来在曲轴箱内停留一个循环时间，变为停留两个循环时间，这就可使燃料达到更好的气化后果。第三是带有润滑油的新鲜混合气，可通过活塞的上下运行，从新开设的进气口对缸壁进行很好的润滑。