具有冷却、非接触密封以及自洁功能的两冲程发动机用排气阀组件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于两冲程内燃机(200)的排气阀组件(100)，包括圆柱形活门(7)，该活门旋转地安装于壳体(5)内。在活门(7)的外表面和壳体(5)的内表面之间留有通路(8)，以避免两个表面的接触且确保阀的密封。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有冷却、非接触密封以及自洁功能的两冲程发动机用排 气阀组件
本工业专利技术的专利申请涉及一种两冲程发动机用排气阀组件。
技术介绍
众所周知，两冲程发动机是一种内燃机，用于做功阶段，也被定义为膨胀，其中将 化学能转化成热能，并继而转化为动能。两冲程发动机与多数流行的四冲程发动机的不同 主要在于，根据驱动轴的旋转，做功阶段的不同交替。实际上，四冲程发动机具有用于驱动 轴每两次旋转的一个做功阶段，而两冲程发动机具有用于驱动轴每一次完整旋转的一个做 功阶段。图1AlF示意性地阐述了不同工作阶段的两冲程内燃机。该内燃机包括缸盖⑴、 安装在缸盖上的气缸(2)、滑动地安装在气缸内的活塞(3)，以及将活塞(3)连接到驱动轴 的曲柄机构(4)。进气室(10)限定于活塞下的缸盖⑴内，同时燃烧室(20)限定于活塞上的气缸 内。气缸(I)具有三个口 -进气口(A)，该进气口将燃料吸入缸盖的进气室(10)中；-排气口(S)，该排气口将燃烧过的气体从气缸的燃烧室(20)中排出；以及-传输口(T)，该传输口从缸盖的进气室(10)将燃料传输至气缸的燃烧室(20)。活塞⑶在气缸⑵内运动期间，所述进气口、排气口、传输口(A、S、T)被交替地 打开和关闭。参考图1A，在进气阶段，活塞⑵提升，使缸盖的进气室(10)减压。这种减压将来 自进气口(A)的空气/燃料混合气吸入，该进气口(A)通常与化油器直接连接。参考图1B，在预压缩/传输阶段，活塞(3)下行，且在进气口(A)关闭之后，活塞在 缸盖的进气室(10)中产生压力，其决定了当传输口(T)打开时混合气体的继续传输。参考图1C，在活塞上升移动期间，当关闭传输口(T)和排气口(S)之后，发生压缩， 在燃料燃烧前立即达到最大值。参考图1D，在点燃混合气体之后，发生气体膨胀且通过活塞/曲柄机构组件，随后 压力波在驱动轴上以旋转移动的方式进行传递。参考图1E，在活塞下降移动期间，当排气口(S)被打开，膨胀阶段结束，排气阶段 开始。通过利用气体能量，气体从燃烧室(20)(排气箱)喷射出来。参考图1F，当活塞进一步下降，其打开传输口(T)，随后在这个阶段，通过传输口 (T)进入到燃烧室(20)中的燃料(M)与通过排气口(S)必须离开燃烧室(20)的排放的气 体(G)相交杂。上述传输/排气阶段是这种两冲程发动机公知的一个问题。实际上，在这种情况 下，部分排放的气体(G)残留在燃烧室(20)中，而部分新鲜的混合气体(M)(来自于传输口(T))从排气口(S)排出。由此导致很高的发动机消耗。而且，这样的发动机要求在燃烧室内有油存在。因此当前的结构不能阻止用来润 滑曲柄机构和热组件的油在随后相同的过程中作为燃料与其混合，即被燃烧并喷出。上述 结果会导致严重的环境污染。通过在排气口和排气箱之间设置排气阀，这些缺陷至少能部分地加以解决。所述 排气阀与活塞的运动同步，这样在气缸的装载阶段，其保证与排气口相连的气缸侧关闭，避 免了混合气体以及未燃烧气体(HC未被燃烧的碳氢化合物)的泄漏。此外，相对于标准发动机，所述排气阀同时提供了如下的益处减少排放污染 (NOx);增加能效；以及提高功率。US5, 267，535公开了一种由封闭机构构成的排气阀，其设有用于排放气体的轴向 通道，且旋转地安装在气缸的底座中。封闭机构的外表面与底座的内表面紧密接触。因此， 在发动机的高运转温度下排气阀和底座产生热膨胀，由此将阀卡于底座中。W099/0169公开了一种用于内燃机的旋转阀，其具有密封件以使阀的鼓形转子周 围的气体泄漏最小，所述鼓形转子在阀的底座内以具有径向间隙的方式转动。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于两冲程内燃机的高性能排气阀，适于控制通过排 气口排放气体的泄漏，同时将空气/燃料混合气体保持在燃烧室内部。本专利技术的另一个目的是提供一种用于两冲程发动机的排气阀组件，其可靠、高效、 通用且易于安装和调整。本专利技术的上述目的通过后附的独立权利要求1中列出的特征来实现。有益的实施例对应于从属权利要求。根据本专利技术的用于两冲程内燃机的排气阀组件包括-壳体，安装在所述内燃机外壳的固定位置，在所述内燃机的排气口的下游，所述 壳体包括一个与内燃机的所述排气口连接的入口，以及一个用于与排放箱连接的出口，-活门，旋转地安装在所述壳体的内部，并具有通道，用于排放来自内燃机所述排 气口的气体；所述活门用于从打开阀的位置旋转到关闭阀的位置，在位于打开阀的位置时， 所述通道与壳体的入口和出口连通，以允许排放的气体通过，在旋转至关闭阀的位置时，所 述通道不与壳体的入口和出口连通，从而阻止来自内燃机的排气口的流体通过，-驱动和同步部件，用于驱动所述活门，使其以同步方式相对于所述内燃机的活塞 的交替运动进行旋转。在所述活门的外表面和所述壳体的内表面之间留有通路。有益地，该通路的最小 尺寸为活门直径的O. 0025倍，这样可避免上述两个表面之间的接触且保证阀的运转。这意 味着，通路具有大于或等于活门直径O. 0025倍的尺寸。本专利技术的阀组件用于废气排放，具有非接触密封、阀冷却和自洁的功能。这样的阀 能够增加气缸里的“新鲜充量”，且旋转阀的创新的冷却系统和阀体能够消除部件的热学问 题。阀组件温度的降低能够积极地影响NOx污染物的减少，从而减少堆积物并增加部件的 寿命。排气阀从技术上被证明有可能减少内燃机排放的污染物。两冲程发动机的参照市场目前仅由于污染的原因而衰退。这个问题的解决方案将恢复该市场并创造新的应用领 域。本专利技术的排气阀还可以与“具有从传输通道的直接入口(在气缸壁上具有排放 口)”的涡轮增压发动机一起工作。在这种情况下，由于相对低的压力，本专利技术的排气阀能 够对(不同)燃料的直接或间接喷射发挥作用。在一些应用中，上面的发动机可以避免使 用燃烧室中的油，从而避免大部分的污染。附图说明本专利技术进一步的特征通过下面附图中的详细描述将会更清楚，该描述仅是为了说 明，而并非用于对实施例的限定，其中图1AlF为6个示意性的剖视图，该剖视图示出了根据现有技术的两冲程内燃机 的6个工作阶段；图2为根据本专利技术的具有排气箱和排气阀组件的两冲程内燃机的示意图3为沿图2的剖面II1-1II的本专利技术阀组件的截面图，其中阀未被切开；图4为沿着图3的剖面IV-1V的阀组件的轴向截面图，其中阀处于打开的位置；图4A与图4相同，其中阀处于关闭的位置；图5为本专利技术的阀组件的活门的立体图6为详细地显示图3的阀组件的第一种改进的放大视图6A为阀通路内的颗粒离心速度和压力的示意图7为图3的阀组件的第二种改进的放大视图8A和图8B为图3的阀组件的两个变体的放大视图；以及图9为本专利技术的阀组件的附加实施例的部分剖视图。具体实施方式参考前面提到的附图，对本专利技术的排气阀组件进行描述，通常由附图标记(100)来表示。图2示出了与排气箱(300)连接的两冲程内燃机(200)。内燃机(200)的部件在 用于对图1AlF的描述中使用相同的附图标记来表示，因此省略对它们的详细描述。排气阀组件(100)安装于发动机的气缸⑵的排气口⑶的下游。阀组件(100) 能够与发动机(200)的外壳一体成型，或者作为一个独立的部件，设置在发动机(200)的外 壳与排气箱(300)之间。参考图3和图4，阀组件(100)包括壳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.28 IT AN2010A0001301.用于两冲程内燃机(200)的排气阀组件(100)，包括 -壳体(5),安装在所述内燃机(200)外壳的固定位置,在所述内燃机(200)的排气口(S)的下游，所述壳体包括一个与内燃机的所述排气口(S)连接的入口(53A)，以及一个用于与排气箱(300)连接的出口(53B)， -活门⑵，旋转地安装在所述壳体(5)内，并具有通道(73)，用于排放来自内燃机的所述排气口⑶的气体；所述活门⑵用于从打开阀的位置向关闭阀的位置旋转，其中在位于打开阀的位置时，所述通道(73)与壳体的入口(53A)和出口(53B)连通，以允许排放的气体通过，在旋转至关闭阀的位置时，所述通道不与壳体的入口(53A)和出口(53B)连通，从而阻止来自内燃机排气口(S)的流体通过， -驱动和同步部件，用于驱动所述活门，使其以同步的方式相对于所述内燃机的活塞的交替运动进行旋转， 其中， 在所述活门(7)的外表面和所述壳体(5)的内表面之间留有通路(8)，其尺寸为大于或等于活门直径的0. 0025倍，这样以避免上述两个表面间的接触，并保证阀的密封， 所述活门(7)基本呈圆柱的形状，并且具有两个柄部(72)，该柄部从活门的两端轴向地突出， 所述活门包括圆柱形中央体(70)和两个基本呈圆柱形的横向体(71)，所述横向体的直径大于中央体(70)的直径，以及 所述壳体(5)具有基本呈圆柱形的中央部分(50)和两个端板￠)，所述端板具有用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃托雷·埃斯波斯蒂费代里奇，
申请(专利权)人：埃托雷埃斯波斯蒂费代里奇的E二F公司，
类型：
国别省市：