本发明专利技术公开了一种对置活塞二冲程发动机的可变配气相位机构，属于内燃机技术领域，包括：机体、滑动缸套、活塞、缸套驱动装置、曲轴、第一连杆及离合装置；机体的两端分别设有环形凸起；两个滑动缸套分别安装在机体的两个开口端内部；所述滑动缸套上设有沿其周向分布的通孔；两个滑动缸套的一端同轴相对，另一端均连接有两个缸套驱动装置；两个活塞分别安装在两个滑动缸套内部；每个活塞远离燃烧室的所在端均通过第一连杆与曲轴的曲拐连接；每个曲轴的轴向两端分别通过两个离合装置与位于同一侧的两个缸套驱动装置连接；本发明专利技术能够实现滑动缸套与活塞运动解耦，极大地提高了配气相位调节的灵活性。
【技术实现步骤摘要】
一种对置活塞二冲程发动机的可变配气相位机构
本专利技术属于内燃机
，具体涉及一种对置活塞二冲程发动机的可变配气相位机构。
技术介绍
与常规的四冲程发动机相比，对置活塞二冲程发动机取消了复杂的配气机构以及气缸盖，大幅减小了发动机的重量和体积，可以有效地提高发动机的功率密度，成为实现发动机小型化的重要技术途径之一。此外，取消配气机构可以明显减少摩擦损失，提高发动机的机械效率。取消气缸盖可以减小冷却系统的体积，减少向冷却系统的散热，提高发动机的热效率。对置活塞二冲程发动机具有功率密度高和热效率高的优点，作为应对能源危机和环境污染的技术途径之一受到广泛的关注与研究。由于在对置二冲程发动机中，通过活塞扫略布置在缸套两端的进、排气口完成换气过程，并且换气时间较短，所以对置二冲程发动机的换气性能较差、HC排放比较多。可变气门正时技术(VVT)可以有效地提高发动机的换气性能，现阶段VVT技术广泛的应用在四冲程发动机上，对置二冲程发动机的可变配气技术应用不普遍。现有的对置二冲程发动机一般通过调整滑动缸套的位置来实现可变配气相位。但是换气过程与活塞运动耦合，气口的开闭依赖于活塞的运动，配气相位的调节无法独立于活塞的运动。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种对置活塞二冲程发动机的可变配气相位机构，能够实现滑动缸套与活塞运动解耦，仅通过调节滑动缸套与机体上的排气腔和进气腔的相对位置来控制排气腔和进气腔的开闭，极大地提高了配气相位调节的灵活性。本专利技术是通过下述技术方案实现的：一种对置活塞二冲程发动机的可变配气相位机构，包括：机体、滑动缸套、活塞、缸套驱动装置、曲轴、第一连杆及离合装置；所述机体为两端开口的筒形壳体，且筒形壳体的两端分别设有环形凸起，筒形壳体的内圆周面在两个环形凸起处分别形成两个环形腔，一个环形腔为进气腔，另一个环形腔为排气腔，其中进气腔通过气管与外部的供气机构连接，排气腔与外部空气相通；所述滑动缸套为两端开口的筒形壳体，两个滑动缸套分别安装在机体的两个开口端内部，与机体滑动配合，并可沿机体轴向进行往复运动；所述滑动缸套上设有沿其周向分布的通孔，位于进气腔所在侧的滑动缸套上的通孔为进气口，位于排气腔所在侧的滑动缸套上的通孔为排气口；两个滑动缸套的一端同轴相对，另一端均连接有两个沿滑动缸套轴线对称布置的缸套驱动装置，缸套驱动装置用于驱动与之相连的滑动缸套沿机体轴向进行往复运动，且同一侧的两个缸套驱动装置的运动始终保持同步；两个活塞分别安装在两个滑动缸套内部，并可沿滑动缸套轴向进行往复运动；两个活塞相对端之间的空腔即为发动机的燃烧室；所述曲轴设有一个曲拐，每个活塞远离燃烧室的所在端均通过第一连杆与曲轴的曲拐连接，曲轴绕其自身轴线转动时，能够驱动活塞沿滑动缸套轴向进行往复运动；每个曲轴的轴向两端分别通过两个离合装置与位于同一侧的两个缸套驱动装置连接；当离合装置处于分离状态时，通过转动曲轴，改变滑动缸套和该滑动缸套内的活塞之间的相对轴向位置，转动到设定的初始相对位置后，通过离合装置结合缸套驱动装置和曲轴，从而实现配气相位的调节。进一步的，所述缸套驱动装置包括：第二曲轴和第二连杆，第二连杆的一端与第二曲轴的曲拐活动连接，另一端与滑动缸套活动连接，第二曲轴的一端通过离合装置与曲轴的一端同轴对接；当离合装置处于分离状态时，调节曲轴的曲拐与第二曲轴的曲拐的相对角度后，使离合装置结合缸套驱动装置和曲轴。进一步的，所述缸套驱动装置包括：安装轴、凸轮和第二连杆；第二连杆的一端与凸轮的圆周面活动连接，另一端与滑动缸套活动连接，凸轮固定在安装轴上，安装轴的一端通过离合装置与曲轴的一端同轴对接；当离合装置处于分离状态时，调节凸轮的轴线与第二曲轴的曲拐的相对角度后，使离合装置结合缸套驱动装置和曲轴。进一步的，所述缸套驱动装置包括：安装轴、第一齿轮、第二齿轮、中间轴、凸轮和第二连杆；第一齿轮同轴固定在安装轴上，第二齿轮同轴固定中间轴上，且第一齿轮和第二齿轮啮合，凸轮固定在中间轴上，第二连杆的一端与凸轮的圆周面活动连接，另一端与滑动缸套活动连接；其中，安装轴的一端通过离合装置与曲轴的一端同轴对接；当离合装置处于分离状态时，调节凸轮的轴线与第二曲轴的曲拐的相对角度后，使离合装置结合缸套驱动装置和曲轴。进一步的，与滑动缸套贴合的机体的内圆周面设有沿其周向的润滑油槽，润滑油槽及气腔的两侧分别安装有密封环。进一步的，所述活塞的顶部设有气环和第一油环，底部设有第二油环。有益效果：本专利技术通过使离合装置处于分离状态，通过转动曲轴，改变滑动缸套和该滑动缸套内的活塞之间的相对轴向位置；进而调节滑动缸套与机体上的排气腔和进气腔的相对位置来控制排气腔和进气腔的开闭，实现换气过程与活塞运动解耦，提高了配气相位调节的灵活性；且通过离合装置的离合，实现配气相位的调节，通过配气相位的变化，使发动机在不同工况下得到最佳的进气量，最终优化油气混合和燃烧过程，改善发动机的性能。附图说明图1为本专利技术的结构组成图；图2为活塞安装示意图；图3为第一种缸套驱动装置的结构示意图；图4为第二种缸套驱动装置的结构示意图；图5为第三种缸套驱动装置的结构示意图；图6为本专利技术的换气过程图；其中，1-滑动缸套，2-进气腔，3-缸套驱动装置，4-机体，5-曲轴，6-离合装置，7-排气腔，8-进气口，9-排气口，10-第二曲轴，11-第一连杆，12-安装轴，13-凸轮，14-第二连杆，15-第一齿轮，16-中间轴，17-活塞，18-气环，19-第一油环，20-第二油环，21-润滑油槽，22-密封环，23-第二齿轮，24-喷油器。具体实施方式下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。本实施例提供了一种对置活塞二冲程发动机的可变配气相位机构，参见附图1，包括：机体4、滑动缸套1、活塞17、缸套驱动装置3、曲轴5、第一连杆11及离合装置6；所述机体4为两端开口的筒形壳体，且筒形壳体的两端分别设有环形凸起，筒形壳体的内圆周面在两个环形凸起处分别形成两个环形腔，一个环形腔为进气腔2，另一个环形腔为排气腔7，其中进气腔2通过气管与外部的供气机构连接，排气腔7与外部空气相通；所述滑动缸套1为两端开口的筒形壳体，两个滑动缸套1分别安装在机体4的两个开口端内部，与机体4滑动配合，可沿机体4轴向进行往复运动；所述滑动缸套1上设有沿其周向均匀分布的通孔，位于进气腔2所在侧的滑动缸套1上的通孔为进气口8，位于排气腔7所在侧的滑动缸套1上的通孔为排气口9；与滑动缸套1贴合的机体4的内圆周面设有沿其周向的润滑油槽21，润滑油槽21、排气腔7及进气腔2的两侧分别安装有密封环22，防止气体从滑动缸套1与机体4之间的缝隙流出；两个滑动缸套1的一端同轴相对，另一端均连接有两个沿滑动缸套1轴线对称布置的缸套驱动装置3，缸套驱动装置3用于驱动与之相连的滑动缸套1沿机体4轴向进行往复运动，且同一侧的两个缸套驱动装置3的运动始终保持同步；参见附图2，两个活塞17分别安装在两个滑动缸套1内部，并可沿滑动缸套1轴向进行往复运动；两个活塞17相对端之间的空腔即为发动机的燃烧室，该燃烧室内安装有喷油器24；两个活塞17相对端的端部均设有气环18和第一油环19，另一端的端部设有第二油环20；气环18起到密封作用，第一油环19和第二油环20本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种对置活塞二冲程发动机的可变配气相位机构，其特征在于，包括：机体(4)、滑动缸套(1)、活塞(17)、缸套驱动装置(3)、曲轴(5)、第一连杆(11)及离合装置(6)；所述机体(4)为两端开口的筒形壳体，且筒形壳体的两端分别设有环形凸起，筒形壳体的内圆周面在两个环形凸起处分别形成两个环形腔，一个环形腔为进气腔(2)，另一个环形腔为排气腔(7)，其中进气腔(2)通过气管与外部的供气机构连接，排气腔(7)与外部空气相通；所述滑动缸套(1)为两端开口的筒形壳体，两个滑动缸套(1)分别安装在机体(4)的两个开口端内部，与机体(4)滑动配合，并可沿机体(4)轴向进行往复运动；所述滑动缸套(1)上设有沿其周向分布的通孔，位于进气腔(2)所在侧的滑动缸套(1)上的通孔为进气口(8)，位于排气腔(7)所在侧的滑动缸套(1)上的通孔为排气口(9)；两个滑动缸套(1)的一端同轴相对，另一端均连接有两个沿滑动缸套(1)轴线对称布置的缸套驱动装置(3)，缸套驱动装置(3)用于驱动与之相连的滑动缸套(1)沿机体(4)轴向进行往复运动，且同一侧的两个缸套驱动装置(3)的运动始终保持同步；两个活塞(17)分别安装在两个滑动缸套(1)内部，并可沿滑动缸套(1)轴向进行往复运动；两个活塞(17)相对端之间的空腔即为发动机的燃烧室；所述曲轴(5)设有一个曲拐，每个活塞(17)远离燃烧室的所在端均通过第一连杆(11)与曲轴(5)的曲拐连接，曲轴(5)绕其自身轴线转动时，能够驱动活塞(17)沿滑动缸套(1)轴向进行往复运动；每个曲轴(5)的轴向两端分别通过两个离合装置(6)与位于同一侧的两个缸套驱动装置(3)连接；当离合装置(6)处于分离状态时，通过转动曲轴(5)，改变滑动缸套(1)和该滑动缸套(1)内的活塞(17)之间的相对轴向位置，转动到设定的初始相对位置后，通过离合装置(6)结合缸套驱动装置(3)和曲轴(5)，从而实现配气相位的调节。...
【技术特征摘要】
1.一种对置活塞二冲程发动机的可变配气相位机构，其特征在于，包括：机体(4)、滑动缸套(1)、活塞(17)、缸套驱动装置(3)、曲轴(5)、第一连杆(11)及离合装置(6)；所述机体(4)为两端开口的筒形壳体，且筒形壳体的两端分别设有环形凸起，筒形壳体的内圆周面在两个环形凸起处分别形成两个环形腔，一个环形腔为进气腔(2)，另一个环形腔为排气腔(7)，其中进气腔(2)通过气管与外部的供气机构连接，排气腔(7)与外部空气相通；所述滑动缸套(1)为两端开口的筒形壳体，两个滑动缸套(1)分别安装在机体(4)的两个开口端内部，与机体(4)滑动配合，并可沿机体(4)轴向进行往复运动；所述滑动缸套(1)上设有沿其周向分布的通孔，位于进气腔(2)所在侧的滑动缸套(1)上的通孔为进气口(8)，位于排气腔(7)所在侧的滑动缸套(1)上的通孔为排气口(9)；两个滑动缸套(1)的一端同轴相对，另一端均连接有两个沿滑动缸套(1)轴线对称布置的缸套驱动装置(3)，缸套驱动装置(3)用于驱动与之相连的滑动缸套(1)沿机体(4)轴向进行往复运动，且同一侧的两个缸套驱动装置(3)的运动始终保持同步；两个活塞(17)分别安装在两个滑动缸套(1)内部，并可沿滑动缸套(1)轴向进行往复运动；两个活塞(17)相对端之间的空腔即为发动机的燃烧室；所述曲轴(5)设有一个曲拐，每个活塞(17)远离燃烧室的所在端均通过第一连杆(11)与曲轴(5)的曲拐连接，曲轴(5)绕其自身轴线转动时，能够驱动活塞(17)沿滑动缸套(1)轴向进行往复运动；每个曲轴(5)的轴向两端分别通过两个离合装置(6)与位于同一侧的两个缸套驱动装置(3)连接；当离合装置(6)处于分离状态时，通过转动曲轴(5)，改变滑动缸套(1)和该滑动缸套(1)内的活塞(17)之间的相对轴向位置，转动到设定的初始相对位置后，通过离合装置(6)结合缸套驱动装置(3)和曲轴(5)，从而实现配气相位的调节。2.如权利按要求1所述的一种对置活塞二冲程发动机的可变配气相位机构，其特征在于，所述缸套驱动装置(3)包括：第二曲轴(10)和第二连杆(14)，第二连杆(14)的一端与第二曲...
【专利技术属性】
技术研发人员：李向荣，赵伟华，杨伟，陈彦林，刘福水，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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