專利名稱：用于進行最佳空氣清掃的sas活塞通道的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機，尤其是涉及一種內(nèi)燃機中的SAS(Stratified AirScavenging)活塞通道(piston channel)發(fā)明背景小型兩沖程發(fā)動機優(yōu)于其性能優(yōu)于競爭技術(shù)而在手持式戶外設(shè)備中享有廣泛的接受度。這些發(fā)動機的主要的潛在問題在于較高的碳?xì)浠衔锏呐欧帕俊Ｔ趥鹘y(tǒng)的兩沖程發(fā)動機中，采用輸入的燃料混合物(燃料和空氣)來幫助排除廢氣。通過分層掃氣方式，采用充注新鮮空氣來排除廢氣。因此，排放量比較低且燃料消耗少。
在一種分層掃氣的兩沖程內(nèi)燃機中，在進行一次燃燒事件之后和從發(fā)動機的曲柄腔輸送燃料混合物之前將空氣供給引到發(fā)動機的燃燒室中。該空氣供給有利于將燃燒過的氣體從燃燒室中排除，并提供一些空氣以便使得隨后輸送來的燃料混合物進行燃燒。

發(fā)明內(nèi)容
下面給出了對本發(fā)明的一個簡單的概述，以便對本發(fā)明的一些方面有一個基本的了解。該概述并沒有涵蓋本發(fā)明的全部。該概述的目的既不是指明本發(fā)明的關(guān)鍵或重要元件，也不是為了劃定本發(fā)明的范圍。其唯一目的是為了以一種簡單的方式給出本發(fā)明的一些方面，來作為后面對本發(fā)明進行更為詳細(xì)的描述的序言。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種內(nèi)燃機。該內(nèi)燃機包括一汽缸體；一活塞，該活塞容納在該汽缸體內(nèi)并可以在該汽缸體內(nèi)垂直滑；以及位于該活塞上的活塞通道。該活塞通道包括以向上傾斜的頂部邊緣壁。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一活塞用于內(nèi)燃機的。該活塞包括一基本上圓柱形的活塞本體；以及一掃氣通道，該掃氣通道繞著活塞體的一部分沿著圓周方向延伸，并且其形狀使得該掃氣通道的上壁沿著徑向向外的方向向上傾斜。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所提供的內(nèi)燃機包括一汽缸體；一活塞，該活塞容納在該汽缸體內(nèi)并克在該汽缸體內(nèi)垂直地滑動；以及通道裝置，該裝置具有一個傾斜頂部壁，該通道裝置用于清潔發(fā)動機的一掃氣通道。
為了實現(xiàn)前述以及相關(guān)的目的，本發(fā)明包括后面充分描述并在權(quán)利要求書中專門指出的一些特征。下面的的描述以及附圖詳細(xì)地給出了本發(fā)明的特定圖示方案。這些方案以不同方式給出了一些例子，其中采用了本發(fā)明的原理，而這些方式試圖包括所有這些方面以及其它等同方式。本發(fā)明的其它目的、優(yōu)點以及新穎的特征將可以通過下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的詳細(xì)描述而更為清楚。
附圖簡要說明

圖1所示的是本發(fā)明的一個方面的分層掃氣兩沖程發(fā)動機的剖視圖。
圖2所示的是與分層掃氣兩沖程發(fā)動機的傳送管道有關(guān)的傾斜壁，其中活塞位于根據(jù)本發(fā)明的一個方面的第一位置中。
圖3所示的是與分層掃氣兩沖程發(fā)動機的傳送管道有關(guān)的傾斜壁，其中活塞位于根據(jù)本發(fā)明的一個方面的第二位置中；圖4所示的是根據(jù)本發(fā)明的一個方面的分層掃氣兩沖程發(fā)動機的活塞。
具體實施例方式
本發(fā)明涉及一種活塞通道，用于改進傳送的清潔或清掃通道。下面將參照附圖對本發(fā)明進行描述。其中相同的附圖標(biāo)記用于指代相同的元件。可以理解的是，各種附圖都沒有按照比例繪制，即使在一個給定附圖中也不一定按照比例繪制，尤其是元件的尺寸，都是隨意繪制的，以便于附圖的閱讀。在下面的說明中，為了解釋的方便，多個特定的細(xì)節(jié)都設(shè)定成為了對本發(fā)明有一個完整的理解。不過很明顯，本發(fā)明可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)特征的情況下進行實施。在其它情況下，圖中采用模塊形式來表示眾所周知的構(gòu)件和裝置，以便于描述本發(fā)明。
首先參見圖1，圖1所示的本發(fā)明一個方面的分層掃氣兩沖程發(fā)動機的剖視圖。特別的是，圖1表示出了通過曲枘軸線并垂直于汽缸軸線的剖面?；钊?2容納于發(fā)動機10的汽缸體14中并可在該汽缸體中垂直滑動。該活塞12包括以活塞通道、或腰形結(jié)構(gòu)(kidney)16，在該活塞通道中，一部分邊緣壁18向著位于活塞12中的活塞銷(wrist pin)小孔19傾斜、成錐形、或以其它方式傾斜。例如，邊緣壁18可以具有一逐漸增加的傾斜角并且能夠相對于平行于該活塞銷小孔19的中心線的軸線傾斜大約10度到60度?？梢钥紤]使得該傾斜邊緣壁18有利于將燃料混合物從掃氣通道44中清除掉，由此改善發(fā)動機10的排放量，如下面所述。不過，可以理解的是，其它空氣流動力可能有助于進行吹洗。
曲柄箱20于一汽缸體14的下側(cè)部分相連，并且曲柄室22形成于該曲柄箱20中。該活塞12以及汽缸體14形成一汽缸室或燃燒室26，燃料混合物供給到該燃燒室以便點燃。在該汽缸室14的側(cè)壁中設(shè)有一排氣口(未示出)，該排氣口與一排氣通道(未示出)相連以便將燃料混合物供應(yīng)給燃燒室26。該排氣口通過一排氣管(未示出)而與一消聲器(未示出)相連，并且將燃燒氣體作為廢氣從消聲器中排放到大氣中。
活塞銷30延伸穿過活塞銷小孔19，使得該活塞銷30可數(shù)軸轉(zhuǎn)動地將活塞12連接到連桿32上。該連桿32通過一曲柄銷(未示出)與曲柄軸34數(shù)軸轉(zhuǎn)動連接，并且能夠以兩端旋轉(zhuǎn)，使得連桿32的角度可以隨著活塞12的運動和曲柄軸34的旋轉(zhuǎn)而改變。該連桿32包括一較大末端36以及一較小末端38，該較大末端環(huán)繞一連桿軸頸，該較小末端環(huán)繞該活塞銷30。該活塞銷橫向延伸穿過活塞12并且通過活塞銷凸臺40而固定在該活塞12上。用于活塞銷30的軸承可以位于活塞12或者連桿32中，或者兩者中都有。該曲柄軸34通過軸承41支撐以便在曲柄箱22中旋轉(zhuǎn)。該曲柄軸34可操作以便將旋轉(zhuǎn)力傳遞給動力工具的一部分(例如修邊機頭驅(qū)動軸、鏈鋸驅(qū)動軸)。
在發(fā)動機10的工作過程中，當(dāng)活塞12開始從下死點上升時，該曲柄箱22的容積增加。在活塞上升的過程中，活塞12關(guān)閉排氣口和掃氣口28。結(jié)果曲柄箱22以及掃氣通道44中的壓力下降，從而將燃料-空氣混合物抽進曲柄箱22中并將空氣從空氣通道46(見圖3)經(jīng)過活塞通道16抽進掃氣通道44，并且隨后進入曲柄箱22中。當(dāng)活塞12靠近上死點時，在前一沖程中輸送給燃燒室26的該燃料-空氣混合物點燃，并且在活塞開始下行時，該曲柄箱22中的壓力上升。同時，打開排氣口和掃氣口8以便將燃燒室26內(nèi)的燃燒氣體排出到排氣通道中。幾乎同時，掃氣通道44中的空氣噴射到燃燒室26中，排出剩余的燃燒氣體。被抽吸進曲柄箱22中燃料-空氣混合物通過掃氣通道44緊隨空氣被輸送到燃燒室26中?；钊?2隨后達(dá)到下死點。
現(xiàn)在參見圖2和3，該圖為或邊緣壁18相對于掃氣口28的放大視圖，其中活塞12分別處于第一位置和第二位置。尤其是，圖2和3所示的是在活塞在汽缸體14中上升期間在活塞通道16和掃氣通道44之間的空氣流圖形。在圖2中，第一活塞位置處，掃氣口28首先向著活塞通道16打開。當(dāng)活塞通道16首先打開時，空氣從活塞通道16進入掃氣口28，而燃料混合物從掃氣通道44中被排出返回到曲柄箱22中。活塞通道16的傾斜邊緣壁18增加了在活塞通道16和掃氣口28之間的開啟時間，同時依然允許支撐活塞銷凸臺40。
在圖3中，所示活塞位于整個垂直行程的更遠(yuǎn)的上部。如實施例中所示，活塞12中的傾斜邊緣壁18在活塞12開始開啟通道44時指向掃氣通道44頂部48。因此，空氣在運行到掃氣通道44下面之前從活塞通道16流向頂部48。將空氣流引向頂部48有利于迫使剩余的燃料混合物返回到掃氣通道44的下面并進入曲柄箱22中。對掃氣通道44吹洗的越有效，產(chǎn)生的未燃燒的原始排放物就越少。
圖4所示的是活塞12的側(cè)視圖，其中汽缸體14被去掉?；钊?2包括一大致圓柱形本體，其中活塞通道16延伸部分環(huán)繞活塞本體的圓周周邊。更具體而言，活塞通道16徑向相內(nèi)延伸局部環(huán)繞活塞本體的圓周，使得邊緣壁18沿著徑向向外的方向向上傾斜?？梢岳斫獾氖牵摶钊ǖ?6可以為一種適當(dāng)?shù)男螤?，該形狀具有邊緣?8，該邊緣壁在掃氣口28的開口處傾斜向活塞銷小孔19。與具有平行于活塞銷小孔19的中心線的頂壁的通道相比，活塞通道18中存在傾斜邊緣壁18有利于增加對掃氣通道44的吹洗。
已經(jīng)進行的描述包括了實施本發(fā)明的實例。當(dāng)然，要為了描述本發(fā)明要將元件或結(jié)構(gòu)的每種可以想到的組合都進行描述是不可能的，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到，本發(fā)明還有很多組合和變化形式，因此本發(fā)明的目的是為了包容所有的落入附后的權(quán)利要求書的構(gòu)思和范圍之中的這種替換方式、改變以及變化形式。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機，包括一汽缸體；一活塞，該活塞容納在該汽缸體內(nèi)并可以在該汽缸體內(nèi)垂直滑；一活塞銷小孔，延伸穿過該活塞；以及位于該活塞上的活塞通道，該活塞通道包括一頂部邊緣壁，其中一部分頂部邊緣壁向著活塞銷小孔傾斜。
2.如據(jù)權(quán)利要求1的內(nèi)燃機，其特征在于，該活塞通道徑向向內(nèi)延伸局部環(huán)繞活塞的圓周，并且其形狀使得該頂部邊緣壁沿著徑向向外的方向向上傾斜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的內(nèi)燃機，其特征在于，該頂部邊緣壁傾斜以便增加在活塞通道和掃氣口之間的開啟時間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的內(nèi)燃機，其特征在于，該頂部邊緣壁沿著向一掃氣通道的頂部的方向傾斜。
5.一用于內(nèi)燃機的活塞，包括一基本上圓柱形的活塞本體；以及一活塞通道，該活塞通道環(huán)繞活塞本體的一部分沿圓周方向延伸，并且其形狀使得一邊緣壁的一部分向著位于該活塞中的活塞銷小孔傾斜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的活塞，其中，活塞通道的邊緣壁為錐形。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的活塞，其特征在于，該活塞的邊緣壁相對于平行于該活塞銷小孔的中心線的軸線傾斜大約10度到大約60度。
全文摘要
一種為掃氣內(nèi)燃機的活塞提供的活塞通道。該活塞通道徑向向內(nèi)延伸局部環(huán)繞一活塞本體的圓周邊。該通道的邊緣壁向著活塞中的活塞銷小孔傾斜，以便改善傳遞管道的吹洗效果。
文檔編號F02F3/24GK1664327SQ200510051190
公開日2005年9月7日 申請日期2005年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月4日
發(fā)明者保羅·A·沃拂爾, 羅德尼·W·泰恩斯 申請人:伊萊克斯家用產(chǎn)品有限公司