本实用新型涉及一种二冲程内燃机的气缸。
背景技术:
二冲程发动机因具有结构简单、体积小、质量轻、升功率大、使用维修方便等诸多优点,至今占据较大的市场份额。然而二冲程回流扫气发动机的最大缺点是在扫气状态、排气状态重叠时新鲜输入的混合气体逃逸严重,从而造成未燃混合气直接被排入大气,致使碳氢化合物(HC)排放量数倍于四冲程发动机。
现有技术中二冲程发动机使用的气缸结构为设置了一个燃烧室、一个排放废气的排气口、一个输入燃油混合油气的进气口和两个扫气道。扫气道都内在气缸上,而且两个扫气道都位于气缸的同一侧。扫气道与燃烧室连通,扫气道在燃烧室处的出气口也都集中在同一侧。这是因为扫气道的整体与燃烧室的中心线处于平行的状态,所以使得扫气道在燃烧室处的出气口在气缸上的位置与扫气道在气缸上的位置一致。正是由于这样的原因,造成气缸的高度限制了扫气道的长度,因而,现有技术中二冲程发动机使用的气缸的扫气道长度非常短。扫气道的长度短也就造成扫气道中间的密闭空间容积小,于是贮存在扫气道内的空气总量少。
二冲程发动机工作时,扫气道里面贮存的空气在扫气初期先行扫气,然后是燃油混合油气跟进扫气。在发动机排气过程强制扫气阶段,燃烧室中有三种气体同时存在,分别是燃烧后形成的废气、燃油混合油气和来自外部的空气,废气和燃油混合油气两层气体中间由空气分隔。由于气流流动及燃烧室空间不规则,空气分割层因空气总量少而较薄,燃油混合油气和废气之间会部分接触,由此导致相互渗溶的问题;在排气末期会有极少部分燃油混合油气随着废气排出。而在此之前,虽然空气贮存在扫气道时扫气道的出气口处空气和燃油混合油气分开,但是当从空气离开扫气道时因为空气总量少而和燃油混合油气接触,此时就已经存在互相渗溶的问题。所以,空气总量少是造成渗溶问题的原因。渗溶问题会降低空气在燃烧室中的含量,减薄空气层的厚度,降低空气对燃油混合油气和废气的分隔效果,加大燃油混合油气通过排气口的逃逸机会,最终造成排放超标的问题。
技术实现要素:
本实用新型要解决的技术问题是如何有效抑制渗溶问题,由此得到一种扫气道长度显著增加的二冲程内燃机的气缸。
为解决上述技术问题,本实用新型采用如下技术方案:二冲程内燃机的气缸上设有两条扫气道,所述气缸内部设有燃烧室,所述扫气道设有进气口和出气口,所述出气口位于燃烧室内,所述进气口位于缸体表面,所述出气口相对于燃烧室的中心线对称分布,所述进气口的朝向平行于燃烧室的中心线,所述出气口的朝向垂直于燃烧室的中心线,所述扫气道在围绕燃烧室的中心线的方向和沿着绕燃烧室的中心线的方向分布呈螺旋状。
该技术方案中通过将扫气道设置为螺旋状,达到增长扫气道的长度的目的,促使扫气道内的密闭空间容积增大,贮存在扫气道内的空气总量多。
在本技术方案验证过程中发现扫气道进气口的面积与扫气道的长度对于抑制渗溶问题有明显影响,为此,本技术方案提供优选的进气口的面积与扫气道的长度的比值,该比值小于等于0.11。
除此之外,还发现扫气道的出气口面积与燃烧室体积之间的对应关系对于抑制渗溶问题也有明显影响,在本技术方案中扫气道的横截面在从进气口到出气口的方向上逐渐减小,所述扫气道体积大于等于燃烧室体积的三分之一。
本实用新型采用上述技术方案:二冲程内燃机的气缸上的扫气道结构得到优化,长度明显增加、与其它部位的联系得到加强,扫气道内可以容纳更多的空气,从而有效抑制渗溶问题,为使用该气缸的二冲程内燃机带来更好的废气与燃油混合油气分隔效果、减少了燃油混合油气通过排气口的逃逸机会的效果。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步具体说明。
图1为本实用新型一种二冲程内燃机的气缸的组装示意图;
图2为本实用新型一种二冲程内燃机的气缸的本体的结构示意图;
图3为本实用新型一种二冲程内燃机的气缸的扫气道的结构示意图。
具体实施方式
如图1、2、3所示。二冲程内燃机的气缸分为两个部位,一个是本体1、另一个是盖板3,盖板3通过螺栓固定安装在本体1上,本体1上设有两个盖板3,两个盖板3分布位于本体1的两侧。本体1中间部位设有燃烧室2,燃烧室2的横截面为圆形。本体1与盖板3之间形成一个螺旋状区域,该螺旋状区域为扫气道4。在二冲程内燃机的气缸上设有两个扫气道4。扫气道4为单向输气结构,只设有一个进气口5和一个出气口6,并且两个扫气道4共用一个进气口5。扫气道4与燃烧室2连通,它的出气口6位于燃烧室2内;进气口5位于本体1表面。两个出气口6在本体1内部相对于燃烧室2的中心线对称分布,刚好位于燃烧室2的横截面的直径方向上。进气口5的朝向平行于燃烧室2的中心线,所述出气口6的朝向垂直于燃烧室2的中心线。两个扫气道4都呈螺旋状,但它们相对于燃烧室2的中心线的绕转方向相反,由此才能将两个进气口5合并在一处;扫气道4的螺旋状以在围绕燃烧室2的中心线的方向和沿着绕燃烧室2的中心线的方向分布的方式展开。扫气道4的结构中还包括进气口5的面积与扫气道4的长度的比值等于0.11;扫气道4的横截面在从进气口5到出气口6的方向即进气方向上逐渐减小,扫气道4体积等于燃烧室2体积的三分之一。
除上述实施例外,在另一实施例中扫气道的结构中还包括进气口的面积与扫气道的长度的比值小于0.11;扫气道的横截面在从进气口到出气口的方向即进气方向上逐渐减小,扫气道体积大于燃烧室体积的三分之一。