专利名称：燃料动力破碎机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃料动力破碎机，其具有气缸，在气缸中设置有两 个可在气缸内沿着共有的几何轴线运动的活塞，这两个活塞中的第一活 塞用作横流式二冲程发动机中的活塞并且适于至少打开和关闭气缸壳 壁中的位于进气侧上的进气孔口和气缸壳壁中的位于相对的排气侧上 的排气孔口，并且适于当这些孔口关闭时对着第二活塞压缩经由进气孔 口进入的可燃空气/燃料混合物，其中第二活塞用作破碎机的工作活塞 并且在二冲程发动机工作期间使与第二活塞连接的推杆往复运动。
背景技术：
从GB 572 448中已知一种如引言部分所述的破碎机。在已知的破碎 机中，第一活塞具有所谓的前端部，该前端部适于防止空气/燃料混合 物直接从进气孔口流到排气孔口 ，而且气缸壳壁具有对应于该前端部的 突出部，并且当第一活塞达到其上止点位置时，该突出部使燃烧室的此 后剩余的部分朝排气侧运动。火花塞从排气侧延伸到燃烧室的该剩余部 分内并且适于点燃空气/燃料混合物，从而导致第一活塞与第二活塞远 离彼此运动。
已知才艮据GB 572 448的破碎机中4吏用的这种二冲程发动机有时会 受到发动机的进气侧与发动机的排气侧之间过高的温差所导致的热问 题的影响，在发动机的进气侧，流入的相对较冷的空气/燃料混合物产 生一定的冷却作用，而在发动机的排气侧，燃烧阶段继续时间最长并且 用于热废气的排气孔口也位于此处。有关的热量问题尤其影响第一活塞 并且导致第一活塞由于温度诱致应力而破裂。对于最佳的燃烧而言，还 已知的是，二冲程发动机需要发动机的燃烧室内具有良好的流动条件， 这需要活塞冠部和气缸盖的一定的相互配合。在根据GB 572 448的破 碎机中的二冲程发动机中，第一活塞的冠部具有所述前端部，但是第二 活塞的冠部完全是平的，没有发现这样的配合。
基于此背景，本发明的目的是改进根据GB 572 448的已知的解决方案并且提出一种燃料动力破碎机，该燃料动力破碎机在热更有利的条件 下并且以最佳的燃烧方式进行工作。
发明内容
根据本发明，该目的在如引言部分所述的燃料动力破碎机上得以实 现，其中，第一活塞具有形状与第二活塞的冠部相对应的冠部，并且第 一活塞在进气侧具有凹部，在第一活塞位于上止点位置时该凹部作为燃
烧室，火花塞经由进气侧上的气缸壳壁突入所述燃烧室内；并且在第一 活塞位于下止点位置时该凹部作为进气室，进气孔口通入所述进气室 内。
使第一活塞的冠部具有与第二活塞的冠部互补的形状使得在压缩 阶段期间基本上所有空气/燃料混合物都被迫进入第 一活塞的冠部中的 凹部内，所述凹部因此作为燃烧室，在空气/燃料混合物由火花塞点燃 后并且在第一活塞和第二活塞的工作运动期间，宽火焰锋面从所述燃烧 室有效地延伸。当第一活塞此后接近其下止点位置时，大部分废气最先 经排气孔口推压出去，此后立即通过打开发动机的进气孔口允许新的空
气/燃料混合物进入。在这个阶段，在第一活塞的冠部中的凹部反过来 作为进气室，所述进气室防止空气/燃料混合物横过第一活塞流动至仍 旧打开的排气孔口 。因此本发明使得在发动机内具有所希望的有利的流 动条件，从而有助于实现高的动力输出、良好的燃料经济性、较少的未 燃燃料的排出和更一致的温度条件。
才艮据本发明的优选的实施方式，凹部包括平底部和从底部延伸至活 塞冠部的壁部，所述壁部优选通过圆形的过渡部与底部连接、平行于所 述几何轴线并且以弓形的方式朝向进气侧展开。
这个解决方案的优点是，其提供了具有对于将空气/燃料混合物浓缩 在火花塞周围而言最佳形状的上述燃烧室，并且提供了具有对于防止燃 料泄漏到排气孔口而言最佳形状的上述进气室。
优选在进气侧上设置用于浓空气/燃料混合物的中央进气孔口 ，同时 在中央进气孔口的各侧设置用于稀空气/燃料混合物或新鲜空气的二级 进气孔口。其优点是，二级进气孔口使所谓的分层进气成为可能，进而可以通 过在排气孔口和用于浓空气/燃料混合物的中央进气孔口之间形成一种 空气幕来进一步减少到排气孔口的燃料泄漏，并使得活塞冠部中的凹部 作为用于点燃的先决条件完全成为可能。
如果设有二级进气孔口，那么它们优选通入壁部与气缸壳壁的交接处。
这有助于更稳定的空气幕的形成，进而更有效地将中央进气孔口与 排气孔口屏蔽开。
第一活塞的冠部优选为是凸形的并且第二活塞的冠部是对应的凹 形的。
可看出，第一活塞上具有凸形冠部第二活塞上具有对应的凹形冠部 的这种实施方式导致与燃料消耗和废气排放有关的最佳的燃绕。这是因 为凸形形状的弯曲进一步延长了从中央进气孔口流入的空气/燃料混合 物到达打开的排气孔口的路程，从而导致燃料泄漏减少。
下面参考附图更详细地描述本发明的优选实施方式，附图中 图1以纵向剖视图示出根据本发明的燃料动力破碎机。
具体实施例方式
在图1中示出的燃料动力破碎机l具有气缸，气缸总体上由附图标 记2指示并包括两个彼此成一条直线设置的气缸半部部2.3、 2.4。第一 活塞3设置在笫一气缸半部2.3中而第二活塞4设置在第二气缸半部2.4 中。两个活塞3、 4可沿着共有的几何轴线A运动并且借助活塞环19、 20相对于它们的各自的气缸半部2.3、 2.4密封。
第一活塞3用作横流式二冲程发动机中的活塞，该横流式二冲程发 动机在气缸壳壁7中的进气侧I具有三个进气孔口 5、 6，其中第一进气 孔口为中央进气孔口 5。中夹孔口与曲轴箱内的空气/燃料氛围直接接 触，虽然曲轴箱在图中没有详细地示出，但其开始于通过套管18铰接 于第一活塞3的活塞杆17离开气缸半部2.3的地方。因此两个第二进气孔口 6(作为隐藏的部件，仅在图中以虚线示出 其中一个)与曲轴箱接触，但是这里的接触却是间接的方式，例如经由
旋风分离器(未示出)，其中旋风分离器只允许空气或极其稀薄的空气/ 燃料混合物从曲轴箱的氛围穿过并到达第二孔口 6。其目的自然是防止 所谓的扫气损失，即，防止未燃烧的空气/燃料混合物从中央进气孔口 5 到位于气缸壳壁7中的正对中央进气孔口5的排气侧0上的排出口或排 气孔口 8的流动。
在破碎机1的二冲程发动机的工作期间，第一活塞3适于以传统的 方式打开和关闭进气孔口 5、 6和排气孔口 8，并且当孔口 5、 6、 8在第 一冲程中关闭时，适于对着第二活塞4压缩经由进气孔口 5、 6进入的 可燃空气/燃料混合物。通过经由气缸壳壁7延伸到气缸2内的火花塞 实现点燃。在点燃空气/燃料混合物后，在笫二冲程中，将破碎机1的 第一活塞3快速且大力地向后朝其初始位置推动，并且孔口 5、 6、 8打 开，而同时快速且大力地推动破碎机l的第二活塞4远离第一活塞3， 因此导致与笫二活塞4连接的推杆9执行工作冲程从而给例如凿钢(未 示出)等提供动力。当两个活塞3、 4此后达到它们的最远位置或止点 位置时，它们才改变方向并且再次开始第一沖程。
为了进一步减少带有二冲程发动机的破碎机l的上述扫气损失，本 发明的所示优选的实施方式的第一活塞3具有大体凸起或凸形的冠部 11，并且第二活塞具有对应的杯状或凹形的冠部10。此外，第一活塞3 的冠部10具有在进气侧I上沿活塞3略微向下延伸的凹部12和正好位 于活塞环19上方的平底部13。在平底部13和凸形活塞冠部11之间， 壁14朝着底部13竖直地延伸。壁14以弓形的方式朝进气侧I弯曲并 向下经由圆形的过渡部15连接至底部13。
当第一活塞3位于下止点位置时，上述凹部12作为进气室，进气 孔口 5、 6通入所述进气室内；并且，当第一活塞3位于上止点位置时， 上述凹部12作为燃烧室，火花塞16突入所述燃烧室内。
当凹部12用作进气室时，其竖直壁14有效地防止浓的空气/燃料混 合物从进气孔口直接流到排气孔口 8。此外，由于用于稀空气/燃料混合 物或优选用于新鲜空气的进气孔口 6位于中央进气孔口两侧的壁14与 气缸壳壁7交接处，因此凹部12的以弓形的方式朝向进气侧I展开的竖直壁14与这些进气孔口 6协作构成位于中夹进气孔口 5与排气孔口 8 之间的一种空气幕，这种空气幕也抵消扫气损失。
当凹部用作燃烧室时，凹部12使破碎机1的二冲程发动机能够进 行所谓的分层进气，这基于通过浓空气/燃料混合物点燃稀空气/燃料混 合物的原理，其中浓空气/燃料混合物例如通过诸如在此处描述的情况 中的火花塞16这样的火花塞自燃。更具体地，凹部12的底部13和竖 直壁14使得能够分层进气，它们在第一活塞3的压缩冲程期间携带上 述空气幕，而这种空气幕又在压缩冲程期间封闭从中央进气孔口 5进入 气缸壳壁7的浓的并且因此可点燃的空气/燃料混合物，直到其到达火 花塞16。
根据本发明，第一活塞3和第二活塞4具有形状相互对应的冠部11 、 10。其目的是，当活塞3、 4彼此最接近时它们之间应该只有最小的剩 余空间并且进入气釭2中的所有气体应该因此而都被推入凹部12内。 这还有助于高的动力输出，尤其是对于诸如破碎器l等手持机器而言， 可以利用该事实来特别是减轻重量。为了最大程度地減少扫气损失，如 图所示，活塞冠部11、 10的形状分别为凸形和凹形，但是本领域技术 人员要认识到其它形状并且甚至完全平坦的形状也在可能的范围内。
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权利要求
1.一种燃料动力破碎机(1)，其具有气缸(2、2.3、2.4)，在所述气缸(2、2.3、2.4)中设置有能够在所述气缸(2、2.3、2.4)内沿着共同的几何轴线(A)运动的两个活塞(3、4)，所述活塞中的第一活塞(3)用作横流式二冲程发动机中的活塞，并且所述第一活塞(3)适于至少打开和关闭气缸壳壁(7)中的位于进气侧(I)上的进气孔口(5、6)和所述气缸壳壁(7)中的位于相对的排气侧(O)上的排气孔口(8)；以及，当所述孔口(5、6、8)关闭时对着用作所述破碎机(1)的工作活塞的所述第二活塞(4)压缩经由所述进气孔口(5、6)进入的可燃空气/燃料混合物，并且在所述二冲程发动机工作期间使连接于所述第二活塞(4)的推杆(9)往复运动，其特征在于，所述第一活塞(3)具有形状与所述第二活塞(4)的冠部(10)相对应的冠部(11)，并且所述冠部(11)在所述进气侧(I)具有凹部(12)当所述第一活塞(3)位于上止点位置时，所述凹部(12)作为燃烧室，火花塞(16)经由所述进气侧(I)上的所述气缸壳壁(7)突入所述燃烧室内；并且，当所述第一活塞(3)位于下止点位置时，所述凹部(12)作为进气室，所述进气孔口(5、6)通入所述进气室内。
2. 如权利要求1所述的破碎机(1)，其中，所述凹部(12)包括 平底部(13 )和从所述底部(12 )朝所述活塞冠部(11 )延伸的壁部(14 )。
3. 如权利要求2所述的破碎机(1)，其中，所述壁部(14)经由 圆过渡部(15)与所述底部(13)连接、平行于所述几何轴线(A)并 且以弓形的方式朝向所述进气侧(I)展开。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的破碎机(1)，其中，在所述 进气侧(I)设置有用于浓空气/燃料混合物的中央进气孔口 (5)，同时 在所述中央进气孔口 (5)的两侧设置有用于稀空气/燃料混合物或新鲜 空气的二级进气孔口 (6)。
5. 如权利要求3和4所述的破碎机(1 )，其中，所述二级进气孔 口 (6)通到所述壁部(14)与所述气缸壳壁(7)的交接处。
6.如权利要求1至5中任一项所述的破碎机(1)，其中，所述第 一活塞(3)的所述冠部(7)是凸形的，并且所述第二活塞(4)的所 述冠部(11)是对应的凹形的。
全文摘要
本发明涉及一种燃料动力破碎机(1)，其具有气缸(2、2.3、2.4)，在气缸(2、2.3、2.4)中设置有两个活塞(3、4)。所述活塞中的第一活塞(3)适于至少打开和关闭气缸壳壁(7)中的位于进气侧(I)上的进气孔口(5、6)和气缸壳壁(7)中的位于相对的排气侧(O)上的排气孔口(8)；并且适于当这些孔口(5、6、8)关闭时对着用作破碎机(1)的工作活塞的第二活塞(4)压缩经由进气孔口(5、6)进入的可燃空气/燃料混合物。第一活塞(3)具有形状与第二活塞(4)的冠部(10)相对应的冠部(11)，并且冠部(11)在所述进气侧(I)上具有凹部(12)当第一活塞(3)位于上止点位置时，凹部(12)作为燃烧室，火花塞(16)经由进气侧(I)上的气缸壳壁(7)突入该燃烧室内；并且，当第一活塞(3)位于下止点位置时，凹部(12)作为进气室，进气孔口(5、6)通入该进气室内。
文档编号E21B1/34GK101680266SQ200880020503
公开日2010年3月24日 申请日期2008年6月17日 优先权日2007年7月3日
发明者约翰·布拉姆 申请人:阿特拉斯科普柯建筑设备有限公司