專利名稱:排氣孔系統(tǒng)的制作方法
本項(xiàng)發(fā)明是有關(guān)裝在如摩托車上的二沖程發(fā)動機(jī)的排氣孔系統(tǒng)。
圖1a是二沖程內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的垂直截面示意圖，特別表明以前的排氣孔周圍的部分;
圖1b是圖1a的發(fā)動機(jī)橫截面圖;
圖2是配有本項(xiàng)發(fā)明的排氣孔系統(tǒng)的二沖程發(fā)動機(jī)橫截面圖，特別表明控制器的主要部分;
圖3是圖2Ⅲ-Ⅲ向垂直截面圖;
圖4是圖3Ⅳ-Ⅳ向垂直截面圖。
從圖1a和1b可以看出，傳統(tǒng)的二沖程發(fā)動機(jī)的排氣孔系統(tǒng)有兩個排氣孔，即主孔1和副孔2。副孔2開在主孔1上面很近的地方，并斜著延伸到主孔1朝燃燒室開口的部分。在靠近副孔2的地方安裝著一個能轉(zhuǎn)動的閥門3，閥門3的橫截面是半圓，形狀是鼓形，腰部向中間收縮，這樣，全部排氣孔面積，即主孔1和副孔2的面積之和，通過閥門3變換副孔2的開口面積被調(diào)到和發(fā)動機(jī)速度相對應(yīng)的最佳面積。
在二沖程發(fā)動機(jī)中，把排氣孔在垂直位置每改變一個小的距離，如0.2到0.3毫米，就會使排氣周期改變-按曲軸角度計(jì)算-1°到2°。排氣周期的改變會嚴(yán)重影響發(fā)動機(jī)的性能，因此，必須嚴(yán)格控制。
在上述的傳統(tǒng)的二沖程發(fā)動機(jī)的排氣系統(tǒng)中，主孔1和副孔2的垂直距離相當(dāng)大，因此，當(dāng)閥門3轉(zhuǎn)動打開副孔2以便為發(fā)動機(jī)的高速運(yùn)行提供相應(yīng)的較大總排氣面積時，排氣周期改變，這種變化造成發(fā)動機(jī)運(yùn)行性能的改變。而且，因?yàn)橐徊糠中迈r混合氣在發(fā)動機(jī)壓縮沖程時從副孔溢出，因而壓縮比降低，嚴(yán)重地?fù)p害發(fā)動機(jī)的性能，減少發(fā)動機(jī)在高速運(yùn)行時的功率。要避免這一問題，就要使副孔2離主孔1越近越好，以減小副孔2和主孔1的垂直距離。但這樣做，又會嚴(yán)重地降低主孔1和副孔2之間氣缸壁的機(jī)械強(qiáng)度。而且這種方案從機(jī)加工的角度說很難實(shí)現(xiàn)。
這種方案的實(shí)例見日本實(shí)用型號出版物第7059/1983號和日本實(shí)用型號公布第132916/1977號。
因而，本項(xiàng)發(fā)明的一個目標(biāo)是，提供一種排氣孔系統(tǒng)，在保持最佳排氣周期的情況下，使排氣孔面積可以調(diào)節(jié)，保證發(fā)動機(jī)在高速運(yùn)行時有較高的功率。
為此目的，本項(xiàng)發(fā)明的二沖程內(nèi)燃機(jī)排氣孔系統(tǒng)包括一個主孔，一個在主孔橫向側(cè)面的副孔，副孔和主孔相通;根據(jù)發(fā)動機(jī)速度改變副孔開口面積的控制器。
本項(xiàng)發(fā)明的其他的和進(jìn)一步的目的，特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)會從下面的敘述看出來。
圖2和圖4表明一個本項(xiàng)發(fā)明的排氣系統(tǒng)的二沖程發(fā)動機(jī)。先看圖2，發(fā)動機(jī)汽缸有清掃孔11，12，主排氣孔13和副排氣孔14，副排氣孔14在主排氣孔13的橫向一側(cè)，和主排氣孔基本上在同一高度。副孔14和主孔13的一個中間部分相通。
改變副孔14的開口面積的閥門15布置在副孔的中間部分。閥門15在副孔14的橫向側(cè)面的套筒17里滑動。更特別的是，閥門15有閥桿16，閥桿16從旋塞18的中心孔19伸出，并可在中心孔中滑動，旋塞18擰進(jìn)套筒17里。中心孔19的外端適當(dāng)?shù)胤夂谩?br> 從圖3可以更清楚地看出，一對調(diào)節(jié)螺母20和20′擰在閥桿16的外端。銷子21夾在可調(diào)螺母20和20′的中間，一頭向下伸出。如圖4所示，銷子21的下端和杠桿22的一端相接，杠桿的另一端連接到垂直轉(zhuǎn)軸23的頂端。從圖2和圖4可以看出，杠桿24的一端連接在垂直轉(zhuǎn)軸23的下端，杠桿24的另一端連接在一個銷子29上，銷子29在一對調(diào)節(jié)板28，28′的中間，這對調(diào)節(jié)板固定在滑塊27上，滑塊27滑動地裝在圖3所示的迴轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器25的轉(zhuǎn)軸26上。如圖3所示，齒輪30固定在調(diào)節(jié)器25的轉(zhuǎn)軸26上，并和曲軸31一端的齒輪32嚙合?；剞D(zhuǎn)調(diào)節(jié)器25有一個彈簧33，從轉(zhuǎn)動軸26上的齒輪30和調(diào)節(jié)板28′中間穿過?；瑝K27的一端有一個滾珠擋板34，其形狀象一個碟子，和它相對的滾珠擋板35固定在轉(zhuǎn)軸26上，滾珠36在兩個滾珠擋板中間。如圖3所示，轉(zhuǎn)軸26通過軸承37支承在曲軸箱38上，支架39的下端用螺紋密封擰在曲軸箱39的上部，垂直轉(zhuǎn)軸23通過支架39伸出。支架39的上端和一個圓柱形蓋40相偶合，蓋40蓋住閥桿16、杠桿22，垂直轉(zhuǎn)軸23和其他有關(guān)零件的外端。
在運(yùn)行中，如果發(fā)動機(jī)速度低，因?yàn)檗D(zhuǎn)軸26的速度也相應(yīng)地低，因此碟形滾珠擋板34和對面的滾珠擋板35之間的滾珠離心力就小。因此，滑塊27不怎么滑動。銷子29，杠桿24，垂直軸23和杠桿22都不轉(zhuǎn)，和杠桿22通過銷子21連接的閥桿16也不滑動。因此，閥15仍關(guān)閉副孔14。在這種情況下，排氣孔系統(tǒng)的排氣面積只是主孔13的橫截面，適合發(fā)動機(jī)的低速運(yùn)行。
發(fā)動機(jī)加速時，調(diào)節(jié)器25的轉(zhuǎn)軸速度，亦即滾珠擋板34和35之間滾珠的離心力也相應(yīng)增大。因此，滾珠36徑向向外位移，把擋板34推向圖3視圖的左邊，壓縮彈簧33，因此和擋板34為一體的滑塊27也移向左邊。這種運(yùn)動使銷子24，垂直轉(zhuǎn)軸23，杠桿22和其他圖2圖4的部件轉(zhuǎn)動。因此，通過銷子22和杠桿22相連的閥桿在旋塞18的孔19里滑動，閥15縮進(jìn)套筒17里，逐漸增大副孔14的開口度。這樣，排氣孔系統(tǒng)的排氣總面積，即主孔13和副孔14的開口面積總和，也逐漸增加，和發(fā)動機(jī)高速運(yùn)行相匹配。
在發(fā)動機(jī)超速或最高速運(yùn)行的情況下，閥15全部縮進(jìn)套筒17里，全部打開副孔14。在這種情況下，排氣孔系統(tǒng)開到最大面積，即排氣孔13和14的全部排氣面積，和發(fā)動機(jī)的最高速運(yùn)行相匹配。
如前所述，在發(fā)明的這種排氣系統(tǒng)里，在主孔橫向側(cè)面的副孔的開口面積，由一個閥門根據(jù)發(fā)動機(jī)的速度來改變，發(fā)動機(jī)速度慢時，副孔開度小，發(fā)動機(jī)加速時，開度增加，直至發(fā)動最大速度時全部打開。因此，排氣面積根據(jù)不同的發(fā)動速度優(yōu)選，以保證發(fā)動機(jī)穩(wěn)定有效地運(yùn)行。而且，因?yàn)楦笨缀椭骺谆旧显谕桓叨龋l(fā)動機(jī)高速運(yùn)行時混合氣提前從副孔溢出的現(xiàn)象就可以避免，這樣就能保證汽缸里穩(wěn)定的壓縮比。因此，發(fā)動機(jī)在高速運(yùn)行時的性能得到改善，降低了燃油消耗。而且，因?yàn)楦笨缀椭骺字g有足夠的距離，兩個孔之間的汽缸壁部分就有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，這種結(jié)構(gòu)還比傳統(tǒng)的汽缸排氣孔容易制造。
從上述我們的發(fā)明的一個實(shí)例可以相信，還可以在上述原理的基礎(chǔ)上對發(fā)明進(jìn)行修改和改變。
權(quán)利要求
1、二沖程發(fā)動機(jī)的排氣孔系統(tǒng)，其特點(diǎn)是汽缸壁有一個通燃燒室的主孔；在汽缸壁主孔橫向側(cè)面有一個副孔；有一個根據(jù)發(fā)動機(jī)速度改變副孔開口面積的控制裝置。
2、權(quán)利要求
1的二沖程發(fā)動機(jī)排氣孔系統(tǒng)中特有的控制裝置，包括一個副孔的閥門，和閥桿相連的杠桿機(jī)構(gòu)，用于移動閥門，改變副孔的開度，和上述杠桿機(jī)構(gòu)相連的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器，用于執(zhí)行杠桿機(jī)構(gòu)，一個和曲軸相連的齒輪機(jī)構(gòu)，用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器。
專利摘要
為二沖程發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)的一種排氣口系統(tǒng)由一個固定開口面積的主孔和一個開口面積可調(diào)的副孔，副孔在和氣缸活塞運(yùn)動方向相垂直的方向上和主孔相間隔。
文檔編號F02D35/00GK85103483SQ85103483
公開日1986年10月29日 申請日期1985年4月30日
發(fā)明者內(nèi)西英三郎 申請人:川崎重工業(yè)株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan