专利名称：一种带有油环的二冲程发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机，具体涉及一种带有油环的二冲程发动机。
背景技术：
众所周知，二冲程内燃机的一个工作循环仅需要两个冲程，因此一个工作循环，曲轴只需转一圈。使用二冲程技术的有高速小型汽油发动机，以及用于大型船用发动机。通常情况下，该类型发动机的燃料供给为燃油和机油的混合物，其中机油用于润滑。然而，也有二冲程内燃机的燃料供给不是燃油和机油的混合物，但此类发动机的润滑与机油消耗总是没有比较完美的解决方案。中国专利CN1076004A公开了一种新型二冲程发动机，它使用轴瓦式曲轴轴承，并采用重复使用的润滑油润滑系统，缸盖、缸体采用常规二冲程机型结构，无气门，仍依靠活塞控制气口。活塞背部有一性能较好的扫气泵腔。换气系不对称扫气定时，并用纯空气扫气。燃油在气口关闭，压缩行程时喷入气缸。具有结构简单，零部件增加不多，结构亦无大的改变。而性能较高，可靠性能较好，有害排放较小等特点。与本申请相比，同此专利的具体结构存在较大的差别。中国专利CN2462077Y公开了一种二冲程发动机完全分离润滑系统，其主体为在缸壁上开有数个进油孔，将机油从此孔打进活塞上的油环内，再通过油环槽与活塞销孔间的油道来润滑活塞环和连杆小头，下部通过集油盘和油道来润滑左右轴承及连杆大头。这种完全分离的润滑系统:能使机油完全有目的的润滑，机油耗量小，由于机油不再混入燃烧室内参与燃烧，所以像四冲程发动机一样，缸内只燃烧纯汽油，污染小，可使二冲程发动机排气不再冒蓝烟。两者在结构和所要解决的技术问题上都存在明显的区别。
发明内容
针对现有的二冲程发动机存在的上述问题，本发明提供一种同时避免复杂的润滑和机油消耗过高的带有油环的二冲程发动机。本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:一种带有油环的二冲程发动机，至少设有一个进气口或排气口，其中，包括密封组件，所述密封组件设于活塞与环绕其周围的气缸表面之间的间隙中，所述活塞相对于所述密封组件滑动，所述密封组件布置在气缸工作表面以分隔机油室和具有进气口或排气口的气体控制系统，所述密封组件包括设于所述工作表面下保证气密性的第一元件以及部分嵌入所述第一元件保证油密性的第二元件。上述带有油环的二冲程发动机，其中，所述叶轮上安设有隔板，所述第一元件可为U形结构，所述第二元件通过弹性部件定位于所述U形结构中，所述U形结构包括第一直条和第二直条,所述第一直条长于所述第二直条,所述第一直条布置为朝向燃烧室方向，所述第二直条布置为朝向机油室。上述带有油环的二冲程发动机，其中，所述密封组件可设于所述活塞的柱形外周上，所述密封组件的滑动空间离进气口或排气口可设置为小于10毫米。上述带有油环的二冲程发动机，其中，所述活塞具有两个活塞环，所述密封组件和至少一个所述活塞环布置在机油室和具有进气口或排气口的气体控制系统之间，所述活塞环的运动范围不超过所述密封组件。上述带有油环的二冲程发动机，其中，所述活塞与所述密封组件相接触的区域及超过所述密封组件的周边区域涂覆涂层以减少摩擦防止磨损。上述带有油环的二冲程发动机，其中，所述第二元件超出所述第二直条的部分延伸至所述活塞上，所述第二元件靠近所述第一直条的内侧设有浮置区。上述带有油环的二冲程发动机，其中，所述弹性部件为一弹簧环，所述弹簧环挤压所述第一元件和所述第二元件。上述带有油环的二冲程发动机，其中，所述活塞环在所述活塞下止点位置时与所述密封组件之间的间隔可设置为小于等于5毫米。由于采用了上述技术，上述技术方案与现有技术相比具有的积极效果是:使用这样的密封组件，一方面可以密封气体，另一方面又能控制润滑油；结构比较简单，能够避免复杂的润滑过程，防止了机油消耗过高。
图1是本发明一种带有油环的二冲程发动机的密封组件结构的第一实施例示意图；图2是本发明一种带有油环的二冲程发动机的密封组件结构的第二实施例示意图；图3是本发明一种带有油环的二冲程发动机的密封组件的第一布置示意图；图4是本发明一种带有油环的二冲程发动机的设有两种密封组件的第二布置示意图；图5是本发明一种带有油环的二冲程发动机的双活塞发动机的密封组件的布置示意图；图6是本发明一种带有油环的二冲程发动机的密封组件的第三布置示意图；图7是本发明一种带有油环的二冲程发动机的密封组件的第一元件与第二元件的连接示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。如图1所示本发明一种带有油环的二冲程发动机的密封组件的第一实施例示意图，二冲程内燃机的活塞I的切口相对工作面2的切口。密封组件3安装在工作面2上。密封组件3包括第一元件4、第二元件5和第三元件6。第一元件4用作气体密封。第二元件5实现油密性，第二元件5具有浮置区7。第三元件6嵌入在第二元件5中，并彼此相连接。第二元件5完全包围第三元件6。进一步的，第二元件5如由虚线所示，至少部分完全打开使得第三元件6很好的插入到第二元件5中。第三元件6可以设置一个弹簧元件，它被压入并固定在第三元件6中的切口中。该切口的形状具有防脱的锁定效果。第二元件5嵌入在的第一元件4中。第一元件4有一空间，其形状与第二元件5相匹配。第一元件4可以是U形或L形的。进一步的，第三元件6用于产生作用力，施加在第二元件5上，一方面保证第二元件5固定在第一元件4中，另一方面，通过第二元件5被挤压活塞I上，使第三元件6也可以产生作用力。第二元件5的布置使得其在第一元件4中发生相对运动。此外，第一元件4安装在槽27中，使得它也可以与工作表面2产生相对运动。进一步的，通过第一元件4和外表面的槽27之间形成的空间8，燃烧室13的气体压力，可以作用于第一元件4。第一元件4上会存在压力损失。第二元件5产生小于燃烧室13中的压力。通过连接到机油室，特别是曲轴箱16，会产生较小的压损。有效的气体压力的合力作用到第一元件4，并能通过一个相应的第一元件4和第二元件5之间的正或负的配合传递到活塞I上。活塞I上有涂层9，这可以降低磨损以及增加密封组件3的耐久性，涂层9可以是铅锡涂层，石墨涂层，磷酸盐涂层，镍涂层，塑料层，铁基涂层，和陶瓷涂层，并且还可以沿着活塞裙提供不同形状的涂层。进一步的，密封组件3可能根据不同的情况具体表面形状来改变与涂层9的接触。因此，这样的形状可以提供一个区域，在磨合试验过程中通过摩擦磨合掉。即在第一次启动的二冲程内燃机，沿工作面2或沿活塞I的外表面分开。这种涂层可用于工作面以防止磨损。此外，这样的磨合也能够精确地满足每个单独的内燃机的适当的公差要求。进一步的，第一个元件4具有第一直条10和第二直条11。较长的第一直条10布置在朝燃烧室13方向，而较短的第二直条11位于朝机油室的方向。以这种方式，第一直条10同所述第二元件5产生气密性。在浮置区7中，同样配置运用在燃烧室13的方向上。以这种方式，一方面通过的第一直条10和涂层9之间的机油可以被收集；另一方面，实际上浮置区7通向第二元件5是旋转的，因此第三元件6更紧密地压紧涂层9，从而提高了气密性。如图2所示本发明一种带有油环的二冲程发动机的密封组件的第二实施例示意图，显示了另一种结构的密封组件3。这里面，第二元件5完全嵌入在第一元件4中，与第一元件4有两个同样长的直条。形状相匹配的第一元件4和第二元件5相互配合以固定在一起。像第二元件5—样，第一元件4会有部分地塑性变形，带有弹性。这两个组成部分中至少有一个是有弹性的，至少一部分区域需要完全有弹性。这需要通过选择合适的材料来保证。此外，第一元件4也可以被用于从活塞气缸进行热传递。这需要第一元件4选择热传导性好的材料。可以嵌入耐热导电材料。这种材料可以是金属线或类似材料。通过间隙配合连接第一元件4和第二元件5，第三元件6进行旋转运动，相似的旋转运动被所有元件引用。为此，第一元件4的外表面至少部分是圆形以更有利于运动。如图3所示本发明一种带有油环的二冲程发动机的密封组件的第一布置示意图，空气通过进气口 12供给到燃烧室13。燃烧废气通过一个排气口 14从燃烧室13内排出。密封组件3布置在此结构中的进气口 12和排气口 14的下方。活塞I可以具有一个或多个活塞环(图中未显示)，这种布置使得这些在下止点区域时可以接触到密封组件3的上方的工作面2。根据所示的结构，有可能提供一种具有横向扫气系统的二冲程内燃机，具有通过布置在工作面2的密封组件3来密封的曲轴箱16。如图4所示本发明一种带有油环的二冲程发动机的设有两种密封组件的第二布置示意图。在这里，布置了一个溢流通道15，从该通道废气可以流入机油室(显示为一个切口)或进入曲轴箱16。在活塞I装有一个活塞环，而工作面2具有两个密封组件3，分别是第一密封组件31和第二密封组件32。第一密封组件31配置有两个端口，第二密封组件32布置在进气口 12和排气口 14之间。在这种方式中，它可以保证提供一个额外的密封作用，从而防止从二冲程内燃机的进气口 12进入的气体窜入到排气口 14。或者也可以只布置第一密封组件31和第二密封组件32中的一个。此外，活塞I通过连杆22的活塞销23密封。如图5所示本发明一种带有油环的二冲程发动机的双活塞发动机的密封组件的布置不意图，燃烧室13被定义为第一活塞24和第二活塞25之间。因此,如图所不,进气口12和出气口 14打开的时候进行燃烧室扫气。工作面2上有活塞套17，其上设有密封组件3，布置在相应的凹槽18里面。活塞套17拧紧到气缸，因此可以调整其位置。例如，密封组件3也可以相对于上止点或下止点改变位置。第一活塞24上装有两个活塞环，分别是第一活塞环33和第二活塞环34。通过这些或活塞环的布置，可以形成相对于的气缸工作面2的另一密封。如图6所示本发明一种带有油环的二冲程发动机的密封组件的第三布置示意图，密封组件3布置于排气口 14和进气口 12的下面。活塞环布置在密封组件3的下方，这些活塞环被布置在活塞裙下方足够远的地方，只要不接触到密封组件3。如图7所示本发明一种带有油环的二冲程发动机的密封组件的第一元件与第二元件的连接示意图，工作面2由第一部分20和第二部分21形成。第一部分20和第二部分21的布置使得它们可以相对于彼此移动。密封组件3可以布置在这两部件之间。通过工作面2分成第一部分20和第二部分21，密封组件3可以达到一个完全封闭的效果。特别是，有能够消除密封组件的连续间隙。第一部分20和第二部分21用螺纹连在一起。这使得，一方面，第一部分20和第二部分21之间有足够的固定力。另一方面，此螺纹连接可以满足规定的气密性要求。以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的申请专利范围，所以凡运用本发明说明书及图示内容所做出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种带有油环的二冲程发动机，至少设有一个进气口或排气口，其特征在于，包括密封组件，所述密封组件设于活塞与环绕其周围的气缸表面之间的间隙中，所述活塞相对于所述密封组件滑动，所述密封组件布置在气缸工作表面以分隔机油室和具有进气口或排气口的气体控制系统，所述密封组件包括设于所述工作表面下保证气密性的第一元件以及部分嵌入所述第一元件保证油密性的第二元件。
2.如权利要求1所述带有油环的二冲程发动机，其特征在于，所述第一元件可为U形结构，所述第二元件通过弹性部件定位于所述U形结构中，所述U形结构包括第一直条和第二直条，所述第一直条长于所述第二直条，所述第一直条布置为朝向燃烧室方向，所述第二直条布置为朝向机油室。
3.如权利要求1所述带有油环的二冲程发动机，其特征在于，所述密封组件可设于所述活塞的柱形外周上，所述密封组件的滑动空间离进气口或排气口可设置为小于10毫米。
4.如权利要求1所述带有油环的二冲程发动机，其特征在于，所述活塞具有两个活塞环，所述密封组件和至少一个所述活塞环布置在机油室和具有进气口或排气口的气体控制系统之间，所述活塞环的运动范围不超过所述密封组件。
5.如权利要求1所述带有油环的二冲程发动机，其特征在于，所述活塞与所述密封组件相接触的区域及超过所述密封组件的周边区域涂覆涂层以减少摩擦防止磨损。
6.如权利要求2所述带有油环的二冲程发动机，其特征在于，所述第二元件超出所述第二直条的部分延伸至所述活塞上，所述第二元件靠近所述第一直条的内侧设有浮置区。
7.如权利要求2所述带有油环的二冲程发动机，其特征在于，所述弹性部件为一弹簧环，所述弹簧环挤压所述第一元件和所述第二元件。
8.如权利要求4所述带有油环的二冲程发动机，其特征在于，所述活塞环在所述活塞下止点位置时与所述密封组件之间的间隔可设置为小于等于5毫米。
全文摘要
本发明公开了一种带有油环的二冲程发动机，至少设有一个进气口或排气口，其中，包括密封组件，所述密封组件设于活塞与环绕其周围的气缸表面之间的间隙中，所述活塞相对于所述密封组件滑动，所述密封组件布置在气缸工作表面以分隔机油室和具有进气口或排气口的气体控制系统，所述密封组件包括设于所述工作表面下保证气密性的第一元件以及部分嵌入所述第一元件保证油密性的第二元件。本发明的有益效果是使用这样的密封组件，一方面可以密封气体，另一方面又能控制润滑油；结构比较简单，能够避免复杂的润滑过程，防止了机油消耗过高。
文档编号F02B75/02GK103174512SQ20131010518
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月28日 优先权日2013年3月28日
发明者李传友, 左朝凤, 夏迎松, 陈新, 郭国祥 申请人:安徽中鼎动力有限公司