改进的二冲程发动机制造技术

本发明专利技术涉及一种二冲程十字头发动机，带有至少一个气缸（２）和在其中往复运动且设有活塞杆（５）以用于传输动力的活塞（４），所述气缸（２）设有用于将扫气空气供应到气缸（２）中的进气装置，设有用于在燃烧冲程期间提供点火和燃烧的装置（１８），并且设有排气门装置（９）。进气装置包括用于引导扫气空气经过活塞进入到气缸（２）中的通道装置（１０），并且包括进气门装置（１１，１２），该进气门装置布置在活塞上，用于控制经过通道装置（１０）进入到气缸（２）中的扫气空气的供应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及 一 种二冲程十字头发动机(two-stroke crasshead engine),带有至少一个气缸和在其中往复运动的、设有活塞杆以用于 传输动力的活塞，所述气缸设有用于将扫气空气供应到气缸中的进气 装置(inlet means),设有用于在燃烧冲程期间提供(providing for)点火和 燃烧的装置，并且设有根据权利要求1的前序部分的排气门装置。
技术介绍
在十字头发动机中，在气缸中往复运动的活塞不是直接地、而是 通过可滑动地支承到发动机上的活塞杆而连接到连杆。因此，活塞杆 连同活塞在气缸中只作往复式运动。在这种二沖程发动机中，扫气空 气的供给按常规布置成穿过布置在气缸套的较低部分中的扫气孔，借 此活塞自身在燃烧循环的某一固定阶段(phase)打开和关闭这些孔。因 而，每次活塞运动经过孔口时，润滑气缸和活塞以及活塞环的油膜被 破坏。这增加了气缸套和带有活塞环的活塞两者的磨损。在高负荷的十字头发动机中活塞具有高的热负荷。冷却通常布置 成利用通过活塞杆和连杆中的穿孔而被供应和排出的冷却油，这使系 统变得相当复杂。另外，在二冲程十字头发动机中，进气扫气的正时(timing)由扫气 孔的几何形状和位置所确定且因此在所有情况下与发动机负荷无关。本专利技术的目的是提供一种新的且经改进的二冲程十字头发动机， 该发动机解决例如上文所提及的现有技术的问题。本专利技术的目的可如权利要求1中和其它权利要求中所公开的那样 地充分地被实现。
技术实现思路
本专利技术的基本思想是，本质上改变将扫气空气供给到气缸中的方 式。根据本专利技术，进气装置包括用于引导扫气空气经过活塞进入到气缸中的通道装置，且包括进气门装置(inlet valve means),该进气门装 置布置在活塞上，用于控制经过通道装置进入到气缸中的扫气空气的 供应。新颖的解决方案有许多优点。因为不再有位于气缸套中的固定位 置处的不利地影响润滑油膜的进气孔，所以可减少带有活塞环的活塞 和气缸套的刮伤并由此减少磨损，这倾向于增加所述部件的寿命。活 塞和进气门装置可由扫气空气冷却。这是尤其有利的，因为，燃烧所 需的空气越多，经过活塞的冷却流就越大(因为可用的冷却空气的量遵 循发动机的输出功率)。因而，常M^的油冷却可被减少或就某些部件而 言可能甚至被省去。此外，新的解决方案使得影响进气门装置的正时 成为可能。通过改变进气门装置的精确的开启和关闭时间，扫气时间 可依赖于负荷情况相应地改变以提供最佳性能。进气门装置包括在活塞上的与通道装置相关联的气门面(valve surface)以及优选呈碟阀形式的、与气门面协同操作且可动地支承在活 塞杆上的进气门或类似者。进气门装置的正时可通过为活塞杆提供控制阀装置(control valve means)而有利地被安排，该控制阀装置可操作地与进气门装置相连接 以用于其控制。控制阀装置有利地或以液压的方式或以气动的方式被 操作。在一实际实施例中，活塞杆设有腔室(chamber),该腔室带有可动 地布置在其中的、固定至碟阀的辅助活塞元件。该腔室可布置成通过 活塞杆与液压流体源连通(用于控制辅助活塞元件的运动并由此控制 进气门装置的运行)。为了保证正常的功能，控制阀装置被弹簧装置以朝向进气门装置的关闭位置的方式而推压。通道装置可包含布置成持续地与扫气空气供应源相连接的多个 独立的通道。有利地，本专利技术可不依赖二冲程发动机的实际运行方式地;陂应 用。因此，其可为按照柴油机原理工作的发动机，由此，用于提供点 火和燃烧的装置包括将燃料供给到气缸中的喷射阀装置。在这种情况 中，在实践中，发动机设有用于压缩待被供给到气缸中的扫气空气的 涡轮增压器。备选地，其可为汽油发动机，由此，用于提供点火和燃 烧的装置包括火花塞装置。在这种情况中，如本领域中众所周知的， 燃料安排成在将扫气空气供给到气缸中之前与该扫气空气相混合。附图简述下文中参考所附示意图以仅为示例性的方式描述本专利技术，其中 -图l示出了根据本专利技术的实施例的二沖程十字头发动机的气缸的截面图，处于进气和扫气沖程中，进气门和排气门均打开，-图2示出了于压缩冲程的终了阶^殳(end phase)在点火时刻下的附图说明图1的气缸，-图3示出了在作功沖程之后于排气沖程中、排气门打开的图1 的气缸，-图4示出了根据本专利技术的活塞的实施例，而 -图5示出了图4的VA-VA和VB-VB截面。附图详述在附图中，参考标号1表示发动机组(engine block)的一部分，包 括主要由气缸套3所限定的气缸2。气缸2设有活塞4，该活塞4布 置成以往复的方式在该气缸2中运动。因为发动机是十字头发动机， 所以活塞4固定到活塞杆5上，该活塞杆5可滑动地支承到气缸体 (cylinderblock)l或某些固定到其上的部件上，从而，活塞杆5同样往 复地运动。活塞4和活塞杆5的相互固定可以已知的方式(例如借助于如图4和图5中所示的螺栓20)来安排。通过连杆(未公开)以在本领域 中通常已知的方式来进行自活塞4和活塞杆5的动力传输。发动机组1设有用于将扫气空气供给到气缸2中的腔室6。腔室 6(就其而言)与进气管或进气道(未显示)相连接。为了将扫气空气供给 到气缸2中，活塞4、以及可能地、活塞杆5的上部分也(取决于它们 的设计和相互固定)设有多个通道10,这些通道10在活塞4头部处朝 向气缸2开口且形成被布置成形成气门面11的共同的入口。提供有 带有杆部12a的进气门12，其布置成与该气门面11协同操作。进气 门12借助于其杆部12a可滑动地安装在活塞杆5内并由活塞杆所引 导。气缸2的上端包括排气门9，该排气门9布置在发动机的气缸盖 7中且控制排气道8。气缸盖7还设有用于提供点火和燃烧的装置18。 3见发动机的运行方式而定，装置18可以是喷射装置，该喷射装置布 置用于喷射燃料以用于扫气空气的点燃(在压缩冲程的终了阶段)。在 这种情况中，所讨论的是柴油发动机。备选地，该装置18可以是火 花塞装置，该火花塞装置点燃扫气空气与通过腔室6而被供应到气缸 2中的燃料的混合物。在表示进气和扫气冲程的图1中，活塞4向上运动且进气门12 打开以允许扫气空气进入到气缸2中。同时，废气经过排气门9被除 去。此后在一定阶段，排气门9以及进气门12关闭且接着出现压缩 沖程。相应于图2地，结果，扫气空气被压缩且在压缩冲程终了阶段 气缸2中的气体被点燃(不论发动机的运行方式是哪种)。接着的是作 功沖程。在作功冲程末端活塞4仍然向下运动，排气门9打开。进气 门12仍然在其关闭位置中，压力减轻而废气冲出气缸进入到如图3 中示出的排气道8中。在下止点后循环重新开始，从而，在进气和扫气冲程的第一阶^a期间，如图l所示，排气门9仍然打开，进气空气将剩余的废气压入到排气道8中直到排气门9再次关闭。图4和图5示出了带有借助于螺栓20而附连到其上的活塞杆的活塞的一个实施例。如可看到的，通道10布置成穿过活塞杆5和活 塞4并与活塞4中的气门面11 一起形成统一的腔室。作为对于所示解决方案的备选的解决方案可以是包括将活塞杆结合到活塞上以形 成一体的布置。然而，这将不允许为活塞和活塞杆采用不同的材料。为了能控制进气门12的正时以使更好地符合在各种情况下发动 机的负荷情况，提供有控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二冲程十字头发动机，带有至少一个气缸（２）和在其中往复运动且设有活塞杆（５）以用于传输动力的活塞（４），所述气缸（２）设有用于将扫气空气供应到所述气缸（２）中的进气装置，设有用于在燃烧冲程期间提供点火和燃烧的装置（１８），并且设有排气门装置（９），其特征在于，所述进气装置包括用于引导扫气空气经过所述活塞进入到所述气缸（２）中的通道装置（１０），并且包括布置在所述活塞上用于控制经过所述通道装置（１０）进入到所述气缸（２）中的扫气空气的供应的进气门装置（１１，１２）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：H尼纳斯，
申请(专利权)人：瓦特西拉芬兰有限公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]