專利名稱：二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機缸套、機體及其內(nèi)燃機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及曲柄圓滑塊內(nèi)燃機，具體涉及一種二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機缸套。本實用新型同時還涉及一種曲柄圓滑塊內(nèi)燃機及其機體。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的內(nèi)燃機和壓縮機中，通過曲柄連桿機構(gòu)實現(xiàn)活塞的往復(fù)運動與曲軸的旋 轉(zhuǎn)運動之間的轉(zhuǎn)換。然而，在所述的曲柄連桿機構(gòu)中，由于連桿的存在，曲柄連桿機構(gòu)的內(nèi) 燃機和壓縮機具有體積龐大、笨重、平衡性能差等缺陷。為解決上述問題，審定公告日為1988年1月13日、公告號為CN85200358B的中國 專利公開了一種“曲柄圓滑塊往復(fù)活塞式內(nèi)燃機”。授權(quán)公告日為2001年6月27日、授權(quán) 公告號為CN1067741C的中國專利公開了一種“曲柄雙圓滑塊往復(fù)活塞式內(nèi)燃機”。授權(quán)公 告日為2001年6月27日、授權(quán)公告號為CN1067742C的中國專利公開了一種“曲柄多圓滑 塊往復(fù)活塞式內(nèi)燃機”。上述中國專利公開的內(nèi)燃機共同特點是其中的往復(fù)運動與旋轉(zhuǎn)運動的轉(zhuǎn)換機構(gòu) 中，用曲柄圓滑塊機構(gòu)取代了曲柄連桿機構(gòu)。在曲柄圓滑塊機構(gòu)中的圓滑塊上設(shè)置有偏心 圓孔。在活塞的活塞座上設(shè)置有圓滑塊容置孔。裝配時，將圓滑塊置于所述的圓滑塊容置 孔中，圓滑塊可在所述圓滑塊容置孔中轉(zhuǎn)動；曲軸的曲柄銷裝配于所述的偏心圓孔中，曲柄 銷可以在所述偏心圓孔中轉(zhuǎn)動。工作時，燃燒室中的燃燒氣體膨脹推動活塞運動，通過活塞帶動設(shè)置于其中的圓 滑塊做往復(fù)運動，而圓滑塊在所述活塞中同時做旋轉(zhuǎn)運動，所述往復(fù)運動與旋轉(zhuǎn)運動的合 成使得圓滑塊上的偏心圓孔的中心軸線繞曲軸的中心軸線做旋轉(zhuǎn)運動；而所述偏心圓孔的 中心軸線與曲軸的曲柄銷的軸線重合，從而可實現(xiàn)活塞的往復(fù)運動到曲軸的旋轉(zhuǎn)運動的轉(zhuǎn) 換。在內(nèi)燃機中，二沖程內(nèi)燃機具有同等排量下功率大，結(jié)構(gòu)簡單，造價低等優(yōu)點。在 二沖程內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)中包括兩個行程，在第一行程，活塞自下止點向上移動，將預(yù) 先已沖入活塞上方氣缸內(nèi)混合氣體壓縮，在壓縮過程中，設(shè)置于氣缸壁上的排氣口被遮擋； 在活塞移動至接近上止點或到達(dá)上止點時，進(jìn)氣口打開，新的混合氣體被吸入活塞下方的 曲軸箱內(nèi)。在第二行程，活塞到達(dá)上止點后，壓縮氣體被點燃爆發(fā)，對活塞做功，推動活塞自 上止點向下止點移動，同時打開排氣口，將活塞上方的廢氣排出。上述的曲柄圓滑塊機構(gòu)也可以裝配于二沖程內(nèi)燃機機體中，形成與傳統(tǒng)的二沖程 內(nèi)燃機具有相同的進(jìn)排氣和工作方式的二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機。在必要時，還可以在二 沖程內(nèi)燃機機體中設(shè)置缸套，使活塞在所述的缸套中做往復(fù)運動。有必要設(shè)計應(yīng)用于二沖 程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機的缸套。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機缸套，本實用新型的缸套可應(yīng)用于二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機中。本實用新型還提供一種二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機及其機體。本實用新型提供的一種二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機缸套，包括用于對往復(fù)運動的活 塞導(dǎo)向的、形狀與二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機機體相配合的導(dǎo)向側(cè)壁；在所述導(dǎo)向側(cè)壁上設(shè) 置有兩個相對的通孔，用于穿過曲軸；所述兩個通孔的中心連線與所述缸套的中心軸線相 垂直；在所述導(dǎo)向側(cè)壁上還設(shè)置有開口，其設(shè)置位置滿足如下要求在所述缸套裝配于二 沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機機體時，所述的開口與設(shè)置于所述機體上的排氣口相對準(zhǔn)；其中，在 所述開口處還設(shè)置有至少一個連接柱，所述連接柱沿活塞往復(fù)運動的方向布置，將所述的 開口分成至少兩個子開口。優(yōu)選的，所述機體上的排氣口為一個；當(dāng)所述缸套裝配于二沖程曲 柄圓滑塊內(nèi)燃 機時，所述子氣口均與所述機體上的排氣口相對準(zhǔn)。可選的，在所述機體的排氣口處沿活塞往復(fù)運動方向還設(shè)有加強筋，所述加強筋 將所述排氣口至少分為兩個子氣口 ；所述加強筋的位置與所述連接柱的位置相對應(yīng)，在所 述缸套裝配于二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機時，所述機體上的每一子氣口與所述缸套上的相應(yīng) 位置的子開口相對準(zhǔn)。優(yōu)選的，所述缸套上的每一子開口在所述缸套周向的最大尺寸處所對應(yīng)的圓心角 小于或等于16度?？蛇x的，所述子開口為圓形或橢圓形或方形或其它多邊形。此外，本實用新型還提供一種二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機機體，包括上述任一技術(shù) 方案所述的缸套。此外，本實用新型還提供一種二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機，包括上述的技術(shù)方案所 述的機體。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的技術(shù)方案中，在缸套的與內(nèi)燃機機體的排氣口相 對應(yīng)的開口處設(shè)置連接柱，可以提高缸套的強度和剛度，避免缸套變形，從而保證內(nèi)燃機的 正常工作；在本實用新型的優(yōu)選方案中，與本實用新型的二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機的缸套相 對應(yīng)的機體的排氣口可以是一個，當(dāng)所述缸套裝配于二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機時，所述子 氣口均與所述機體上的排氣口相對準(zhǔn)，所述的連接柱提高缸套的強度和剛度，可減輕對內(nèi) 燃機機體剛度和強度的要求；從而可不必在機體的排氣口處設(shè)置加強筋，這可以讓設(shè)計人 更為靈活選擇缸體和缸套的材料，在保證剛度和強度以及減輕重量方面做出更優(yōu)的選擇。在本實用新型的優(yōu)選方案中，通過設(shè)置連接柱的位置以及沿缸套周向尺寸大小， 使得子開口沿缸套周向具有合理的尺寸，可避免活塞環(huán)卡入子開口中；而不必在活塞上再 設(shè)置活塞環(huán)定位銷，可簡化活塞環(huán)設(shè)置工藝，減少零部件，提高系統(tǒng)的可靠性；而且，本實施 中，活塞環(huán)可不用定位銷固定，活塞環(huán)還可以沿環(huán)槽轉(zhuǎn)動，可避免或減少活塞環(huán)因積碳而卡 住的問題。

圖1為本實用新型的二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機缸套的實施例的軸側(cè)圖。
具體實施方式
在二沖程內(nèi)燃機中，必要時可以在機體中安裝缸套，使活塞在缸套中往復(fù)運動。缸 套一般為耐磨且耐高溫高壓的材料制造而成，這在一定程度上可減輕對機體材料的強度和 剛度的要求。在本實用新型中，提供一種應(yīng)用于二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機的缸套。由于在二沖 程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機中用曲柄圓滑塊機構(gòu)代替了傳統(tǒng)的曲柄連桿機構(gòu)，使得曲柄圓滑塊內(nèi) 燃機機體與傳統(tǒng)的機體有所不同，因而，傳統(tǒng)的內(nèi)燃機的缸套無法直接應(yīng)用于二沖程曲柄 圓滑塊內(nèi)燃機機體中。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機缸套進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1為本實用新型的二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機缸套的實施例的軸側(cè)圖。如圖1所示，本實用新型的實施例的二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機缸套包括一用于容 置曲柄圓滑塊內(nèi)燃機的活塞且能夠與活塞移動配合的導(dǎo)向側(cè)壁1。本實施例中，所述導(dǎo)向側(cè) 壁1為圓筒形薄壁件，其外周面可與內(nèi)燃機機體相配合，內(nèi)周面與活塞頭部和導(dǎo)向部相配 合，使得活塞可以沿其中心軸線方向往復(fù)運動。所述缸套還可以具有其它的形狀，但無論是什么形狀的缸套，其外形輪廓均需要 與內(nèi)燃機機體相配合，內(nèi)周面圍成的空間需要與容納的活塞相配合，以便內(nèi)壁對活塞提供 導(dǎo)向。請繼續(xù)參考圖1，在所述導(dǎo)向側(cè)壁1上設(shè)置有兩個相對的通孔第一通孔2a和第 二通孔2b，所述第一通孔2a和第二通孔2b的中心連線與所述導(dǎo)向側(cè)壁1的中心軸線相垂直。所述第一通孔2a和第二通孔2b設(shè)置的位置與二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機機體上的 曲軸軸承座孔相對應(yīng)，用于穿過曲軸。在所述第一通孔2a和第二通孔2b之間形成的空間 可稱為曲軸容納空間。所述曲軸容納空間上方(即在所述缸套裝配于內(nèi)燃機機體后與氣缸蓋靠近的一 端)的導(dǎo)向側(cè)壁1中的空間區(qū)域構(gòu)成內(nèi)燃機的氣缸。在傳統(tǒng)的二沖程內(nèi)燃機中，缸套的形狀與一般為圓筒形狀，其長度一般與內(nèi)燃機 氣缸的長度相適應(yīng)，考慮到曲柄連桿機構(gòu)中的連桿需要擺動，缸套的長度不會長過氣缸，更 不會延伸至曲軸箱中。而在本實用新型的實施例中，曲軸容納空間的側(cè)壁和氣缸的側(cè)壁均為所述的導(dǎo)向 側(cè)壁1的一部分，曲軸容納空間的側(cè)壁相當(dāng)于氣缸的側(cè)壁延伸而成，而且還可以進(jìn)一步向 下延伸，形成一延伸部la，如圖1所示。所述的曲軸容納空間的側(cè)壁、氣缸壁甚至是延伸部 Ia均可以一體成形。在其上還設(shè)置有裝配時供曲軸穿過的第一通孔2a和第二通孔2b。由 于在曲柄圓滑塊機構(gòu)中，活塞的往復(fù)運動需要經(jīng)過曲軸中心軸線，因而，所述的曲軸容納空 間的側(cè)壁以及延伸部Ia均可以對活塞起導(dǎo)向作用，可保證往復(fù)運動與旋轉(zhuǎn)運動的順利轉(zhuǎn) 換。請繼續(xù)參考圖1，在所述導(dǎo)向側(cè)壁1上氣缸側(cè)壁位置還設(shè)置有開口 3，所述開口 3 的位置設(shè)置滿足如下要求在所述缸套裝配于二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機機體時，所述開口 3與設(shè)置于所述機體上的排氣口相對準(zhǔn)，以便于氣缸中的廢氣排出。所述的開口 3可以是圓形，也可以橢圓形，還可以是方形或其它多邊形。[0033]本實用新型的實施例中，所述開口 3為長方形，其長邊沿氣缸周向布置。在所述開 口處還設(shè)置有至少一個連接柱4，所述連接柱4沿設(shè)置于缸套中的活塞的運動方向布置。本 實施例中所述連接柱4為3個，將所述的開口 3分為四個子開口。所述連接柱4可以與所 述導(dǎo)向側(cè)壁1 一體成形，可以與所述導(dǎo)向側(cè)壁1同時制造而成。在所述開口 3處設(shè)置連接柱4可以提高缸套的強度和剛度，避免缸套變形，從而保 證內(nèi)燃機的正常工作。而且，提高缸套的強度和剛度，可減輕對內(nèi)燃機機體剛度和強度的要 求。此外，所述連接柱4的數(shù)目并不限于上述的三個，可設(shè)置所述連接柱4在所述開口 3處的數(shù)目、位置以及沿缸套周向的尺寸，使得安裝于缸套中的活塞在往復(fù)運動時，安裝于 活塞上的活塞環(huán)相對于其環(huán)槽轉(zhuǎn)動時，活塞環(huán)端部不會卡入所述的開口 3或其子開口中。在內(nèi)燃機中，活塞的頭部的側(cè)面一般設(shè)置有數(shù)個沿周向的環(huán)槽，所述的環(huán)槽用于 安裝氣環(huán)和油環(huán)，根據(jù)安裝的環(huán)的種類不同，分別稱為氣環(huán)環(huán)槽和油環(huán)環(huán)槽。一般而言，環(huán) 槽為三個，靠近活塞頂部的兩個環(huán)槽為氣環(huán)環(huán)槽，油環(huán)環(huán)槽位于氣環(huán)環(huán)槽的下面。其中，氣 環(huán)環(huán)槽中設(shè)置氣環(huán)，作用主要是密封，避免氣缸中的高溫高壓燃?xì)膺M(jìn)入曲軸箱。而油環(huán)環(huán)槽 中設(shè)置油環(huán)，作用主要是刮除氣缸壁上多余的機油，防止機油進(jìn)入燃燒室。氣環(huán)和油環(huán)統(tǒng)稱為活塞環(huán)，其形狀一般為具有缺口(或稱為切口)的圓環(huán)，其外周 直徑比氣缸的內(nèi)徑要大，這樣在其隨活塞裝入氣缸缸套后，便產(chǎn)生彈力而緊貼在缸壁上。所 述的切口一方面為方便氣環(huán)隨活塞裝入氣缸缸套；另一方面由于活塞工作的環(huán)境處于高溫 狀態(tài)，活塞環(huán)上的切口還可以避免活塞環(huán)受熱膨脹而卡死或折斷。由于活塞環(huán)被壓入氣缸缸套后產(chǎn)生彈力而使其緊貼于缸壁上，活塞環(huán)端部(因切 口而產(chǎn)生)也緊貼缸壁。當(dāng)活塞在氣缸缸套中往復(fù)運動時，活塞環(huán)不可避免的會沿其環(huán)槽 轉(zhuǎn)動。在二沖程的內(nèi)燃機中，由于在缸壁上設(shè)置有開口(用于排氣，可稱為排氣開口)，當(dāng)活 塞環(huán)切口轉(zhuǎn)動至排氣開口位置時，活塞環(huán)的端部會卡入排氣開口中，這會造成活塞卡住或 者活塞環(huán)折斷。因而，為避免上述情況，在活塞環(huán)槽中一般會設(shè)置定位銷，稱為活塞環(huán)定位 銷；用活塞環(huán)定位銷卡入活塞環(huán)，避免活塞環(huán)轉(zhuǎn)動。在本實用新型的實施例中，通過設(shè)置開口 3處的連接柱4的位置以及周向尺寸大 小，使得子開口沿缸套的周向具有合理的尺寸，可避免活塞環(huán)卡入子開口中(當(dāng)然在活塞 環(huán)的端部還需要設(shè)置倒角)。而不必在活塞上再設(shè)置活塞環(huán)定位銷，可簡化活塞環(huán)設(shè)置工 藝，減少零部件，提高系統(tǒng)的可靠性。而且，本實施中，活塞環(huán)可不必定位銷固定，活塞環(huán)還 可以沿環(huán)槽轉(zhuǎn)動，可避免或減少活塞環(huán)因積碳而卡住的問題。在本實施例中，所述缸套上的每一子開口在所述缸套周向的最大尺寸處所對應(yīng)的 圓心角小于或等于16度?？捎行П苊饣钊h(huán)卡入開口 3或其子開口的問題。此外，在所述機體的排氣口處沿活塞往復(fù)運動方向可設(shè)置加強筋，所述加強筋將 所述排氣口至少分為兩個子氣口 ；所述加強筋的位置與所述連接柱的位置相對應(yīng)，在所述 缸套裝配于二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機時，所述機體上的每一子氣口與所述缸套上的相應(yīng)位 置的子開口相對準(zhǔn)。此外，由于本實用新型的實施例的缸套的開口處設(shè)置有連接柱，可使得缸套的強 度和剛度提高，而且，所述的連接柱的設(shè)置還可以保證活塞上的活塞環(huán)不會被卡住。因而， 也可不必在機體的排氣口處設(shè)置加強筋，也即與本實用新型的二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機的缸套相對應(yīng)的機體的排氣口可以是一個，當(dāng)所述缸套裝配于二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機時，所述子氣口均與所述機體上的排氣口相對準(zhǔn)。這可以讓設(shè)計人更為靈活選擇缸體和缸套的 材料，在保證剛度和強度以及減輕重量方面做出更優(yōu)的選擇。此外，對于包含雙作用活塞的內(nèi)燃機而言，會有兩個氣缸分別位于曲軸容納空間 的兩端，在兩個氣缸的缸壁上會均設(shè)置與機體排氣口相對應(yīng)的開口。在每一開口上均可以 以上述的實施例的方式設(shè)置連接柱，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本實用新型的教導(dǎo)做出相應(yīng) 的改變，這里不再贅述。上述的實施例的缸套可裝配于二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機機體中，構(gòu)成二沖程曲柄 圓滑塊內(nèi)燃機機體。上述的機體也可以應(yīng)用于二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機中，構(gòu)成二沖程曲柄圓滑塊內(nèi) 燃機。這里不再贅述。本實用新型雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本實用新型，任何 本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改，因 此本實用新型的保護范圍應(yīng)當(dāng)以本實用新型權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求一種二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機缸套，其特征在于包括用于對往復(fù)運動的活塞導(dǎo)向的、形狀與二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機機體相配合的導(dǎo)向側(cè)壁；在所述導(dǎo)向側(cè)壁上設(shè)置有兩個相對的通孔，用于穿過曲軸；所述兩個通孔的中心連線與所述缸套的中心軸線相垂直；在所述導(dǎo)向側(cè)壁上還設(shè)置有開口，其設(shè)置位置滿足如下要求在所述缸套裝配于二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機機體時，所述的開口與設(shè)置于所述機體上的排氣口相對準(zhǔn)；其中，在所述開口處還設(shè)置有至少一個連接柱，所述連接柱沿活塞往復(fù)運動的方向布置，將所述的開口分成至少兩個子開口。
2.如權(quán)利要求1所述的二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機缸套，其特征在于所述機體上的排 氣口為一個；當(dāng)所述缸套裝配于二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機時，所述子氣口均與所述機體上 的排氣口相對準(zhǔn)。
3.如權(quán)利要求2所述的二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機缸套，其特征在于在所述機體的排 氣口處沿活塞往復(fù)運動方向還設(shè)有加強筋，所述加強筋將所述排氣口至少分為兩個子氣 口 ；所述加強筋的位置與所述連接柱的位置相對應(yīng)，在所述缸套裝配于二沖程曲柄圓滑塊 內(nèi)燃機時，所述機體上的每一子氣口與所述缸套上的相應(yīng)位置的子開口相對準(zhǔn)。
4.如權(quán)利要求1至3任一權(quán)利要求所述的二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機缸套，其特征在 于所述缸套上的每一子開口在所述缸套周向的最大尺寸處所對應(yīng)的圓心角小于或等于 16度。
5.如權(quán)利要求1至3任一權(quán)利要求所述的二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機缸套，其特征在于 所述子開口為圓形或橢圓形或方形或其它多邊形。
6.一種二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機機體，其特征在于在所述機體中裝配有權(quán)利要求1 至5任一權(quán)利要求所述的缸套。
7.—種二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機，其特征在于包括權(quán)利要求6所述的機體。
專利摘要本實用新型公開了一種二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機缸套，包括用于對往復(fù)運動的活塞導(dǎo)向的、形狀與二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機機體相配合的導(dǎo)向側(cè)壁；在所述導(dǎo)向側(cè)壁上設(shè)置有兩個相對的通孔，用于穿過曲軸；所述兩個通孔的中心連線與所述缸套的中心軸線相垂直；在所述導(dǎo)向側(cè)壁上還設(shè)置有開口，其設(shè)置位置滿足如下要求在所述缸套裝配于二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機機體時，所述的開口與設(shè)置于所述機體上的排氣口相對準(zhǔn)；其中，在所述開口處還設(shè)置有至少一個連接柱，所述連接柱沿活塞往復(fù)運動的方向布置，將所述的開口分成至少兩個子開口。本實用新型的缸套可應(yīng)用于二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機中。本實用新型還提供一種二沖程曲柄圓滑塊內(nèi)燃機及其機體。
文檔編號F02F1/22GK201574830SQ20092024715
公開日2010年9月8日 申請日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
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