一種多層分層掃氣發動機的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種多層分層掃氣發動機，包括汽缸和曲柄連桿組件，所述汽缸內設有掃氣通道，掃氣通道頂部設有掃氣口；掃氣口連接汽缸壁上的空氣進氣口，空氣進氣口連接新鮮空氣補氣裝置，掃氣通道中部連接廢氣回流通道，廢氣回流通道上設有單向閥；所述曲柄連桿組件連接有活塞銷，活塞銷上設有活塞，活塞安裝于汽缸中；所述新鮮空氣補氣裝置包括單向閥和空氣過濾器，空氣過濾器用來對要進入掃氣通道的空氣進行過濾，消除其中的雜質，保持補充的新鮮空氣的純凈，避免帶來額外的污染。本實用新型與現有技術相比的優點是：提高了換氣的效率，改善了掃氣效果，進一步提高了發動機的效率，降低了燃油的短路損失率，減少了尾氣污染物的排放。
【專利說明】
一種多層分層掃氣發動機
技術領域
[0001]本實用新型涉及發動機，尤其涉及一種多層分層掃氣發動機。
【背景技術】
[0002]傳統發動機結構不夠完善，其在運行中，發動機內可燃氣體的燃燒效率低，短路損失率高，燃油的損失率高，尾氣污染物排放量大。因此，研發一種提升可燃氣體燃燒效率，抑制燃油損失率的發動機，成為本領域技術人員亟待解決的問題。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型是為了解決上述不足，提供了一種多層分層掃氣發動機。
[0004]本實用新型的上述目的通過以下的技術方案來實現:一種多層分層掃氣發動機，其特征在于:包括汽缸和曲柄連桿組件，所述汽缸內設有掃氣通道，掃氣通道頂部設有掃氣口，掃氣口連接汽缸壁上的空氣進氣口，空氣進氣口連接新鮮空氣補氣裝置，掃氣通道中部連接廢氣回流通道，廢氣回流通道上設有廢氣單向閥，所述曲柄連桿組件連接有活塞銷，活塞銷上設有活塞，活塞安裝于汽缸中；
[0005]所述新鮮空氣補氣裝置包括空氣過濾器，用來對要進入掃氣通道的空氣進行過濾，消除其中的雜質，保持補充的空氣的純凈，避免帶來額外的污染。
[0006]除此之外，所述新鮮空氣補氣裝置還包括:
[0007]連接空氣過濾器和汽缸的單向閥，單向閥設置在空氣過濾器和汽缸之間，其還可用來將空氣過濾器固定連接在汽缸上；
[0008]設置在單向閥和汽缸之間的密封墊，起密封作用，避免腔內氣體泄露，同時防止未被過濾的空氣進入掃氣通道；
[0009]外套于空氣過濾器的殼體，用來保護空氣過濾器，殼體具有網狀結構，方便空氣穿過殼體進入空氣過濾器。
[0010]為了增加進氣量，提高換氣效率，改善掃氣效果，空氣進氣口具體數量為兩個，且對稱開設在汽缸的兩側，分別為第一空氣進氣口和第二空氣進氣口 ；對應的，單向閥的具體數量為兩個，分別設置在第一空氣進氣口和第二空氣進氣口 ；新鮮空氣補氣裝置具體數量為兩個，分別外接于第一空氣進氣口和第二空氣進氣口。
[0011 ]相應的，掃氣通道具體數量為兩個，分別為第一掃氣通道和第二掃氣通道，其中，第一掃氣通道的一端與第一空氣進氣口連通，第二掃氣通道的一端與第二空氣進氣口連通。
[0012]掃氣口具體數量為兩個，分別為第一掃氣口和第二掃氣口，其中，汽缸的內壁上開設的與第一掃氣通道的頂部相通的為第一掃氣口，汽缸的內壁上開設的與第二掃氣通道的頂部相通的為第二掃氣口。
[0013]另外，廢氣回流通道具體數量為兩個，分別為第一廢氣回流通道和第二廢氣回流通道，其中，第一廢氣回流通道的一端與第一掃氣通道的上部連通，第二廢氣回流通道的一端與第二掃氣通道的上部連通。
[0014]廢氣單向閥的具體數量為兩個，分別為第一廢氣單向閥和第二廢氣單向閥，其中，內設于第一廢氣回流通道向第一掃氣通道一側導通的為第一廢氣單向閥，內設于第二廢氣回流通道向第二掃氣通道一側導通的為第二廢氣單向閥。
[0015]這樣一來，通過兩個空氣進氣口可以增加純凈空氣的進氣量，帶來了更多的掃氣氣體也提高了換氣的效率，通過設置兩個掃氣口使得掃氣更加充分，將更多的燃燒后廢氣排出汽缸，改善了掃氣的效果，進一步提高了發動機的效率，降低了燃油的損失率，減少了尾氣污染物的排放。
[0016]本實用新型中，掃氣通道上層的掃氣口連接新鮮空氣補氣通道，掃氣通道中部連接廢氣回流通道;掃氣時，首先參與掃除燃燒室內燃燒廢氣的是新鮮空氣，其后跟著的是回流回來的廢氣；回流回來的廢氣頂著新鮮空氣一起掃除掃除燃燒室內燃燒廢氣，加速掃除燃燒室內燃燒廢氣同時會存留部分未完全隨新鮮空氣排出汽缸的廢氣，其與隨在其后進入燃燒室的混合油氣再次混合，并參與二次燃燒。
[0017]本實用新型與現有技術相比的優點是:本實用新型通過兩個空氣進氣口可以增加純凈空氣的進氣量，帶來了更多的掃氣氣體也提高了換氣的效率，通過設置兩個掃氣口使得掃氣更加充分，將更多的燃燒后廢氣排出汽缸，改善了掃氣的效果，進一步提高了發動機的效率，降低了燃油的短路損失率，減少了尾氣污染物的排放。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本實用新型進一步詳述。
[0020]如圖1所示，一種多層分層掃氣發動機，其特征在于:包括汽缸I和曲柄連桿組件2，所述汽缸I內設有掃氣通道3，掃氣通道3頂部設有掃氣口 12，掃氣口 12連接汽缸壁上的空氣進氣口 6，空氣進氣口 6連接新鮮空氣補氣裝置7，掃氣通道3中部連接廢氣回流通道13，廢氣回流通道13上設有廢氣單向閥14，所述曲柄連桿組件2連接有活塞銷4，活塞銷4上設有活塞5，活塞5安裝于汽缸I中；
[0021 ]所述新鮮空氣補氣裝置7包括單向閥8和空氣過濾器9，空氣過濾器9用來對要進入掃氣通道3的空氣進行過濾，消除其中的雜質，保持補充的新鮮空氣的純凈，避免帶來額外的污染。
[0022]除此之外，所述新鮮空氣補氣裝置7還包括:
[0023]連接空氣過濾器9和汽缸I的單向閥8，單向閥8設置在空氣過濾器9和汽缸I之間，其還可用來將空氣過濾器9固定連接在汽缸I上；
[0024]設置在單向閥8和汽缸I之間的密封墊1，起密封作用，避免腔內氣體泄露，同時防止未被過濾的空氣進入掃氣通道3;
[0025]外套于空氣過濾器9的殼體11，用來保護空氣過濾器9，殼體11具有網狀結構，方便空氣穿過殼體11進入空氣過濾器9。
[0026]為了增加進氣量，提高換氣效率，改善掃氣效果，空氣進氣口6具體數量為兩個，且對稱開設在汽缸I的兩側，分別為第一空氣進氣口和第二空氣進氣口 ；對應的，單向閥8的具體數量為兩個，分別設置在第一空氣進氣口和第二空氣進氣口 ；新鮮空氣補氣裝置7具體數量為兩個，分別外接于第一空氣進氣口和第二空氣進氣口。
[0027]相應的，掃氣通道3具體數量為兩個，分別為第一掃氣通道和第二掃氣通道，其中，第一掃氣通道的一端與第一空氣進氣口連通，第二掃氣通道的一端與第二空氣進氣口連通。
[0028]掃氣口12具體數量為兩個，分別為第一掃氣口和第二掃氣口，其中，汽缸I的內壁上開設的與第一掃氣通道的頂部相通的為第一掃氣口，汽缸I的內壁上開設的與第二掃氣通道的頂部相通的為第二掃氣口。
[0029]另外，廢氣回流通道13具體數量為兩個，分別為第一廢氣回流通道和第二廢氣回流通道，其中，第一廢氣回流通道的一端與第一掃氣通道的上部連通，第二廢氣回流通道的一端與第二掃氣通道的上部連通。
[0030]廢氣單向閥14的具體數量為兩個，分別為第一廢氣單向閥和第二廢氣單向閥，其中，內設于第一廢氣回流通道向第一掃氣通道一側導通的為第一廢氣單向閥，內設于第二廢氣回流通道向第二掃氣通道一側導通的為第二廢氣單向閥。
[0031]這樣一來，通過兩個空氣進氣口可以增加純凈空氣的進氣量，帶來了更多的掃氣氣體也提高了換氣的效率，通過設置兩個掃氣口使得掃氣更加充分，將更多的燃燒后廢氣排出汽缸，改善了掃氣的效果，進一步提高了發動機的效率，降低了燃油的損失率，減少了尾氣污染物的排放。
[0032]本實用新型的工作原理:
[0033]在第一個行程中，當活塞5上行對燃燒室內混合油氣壓縮時，曲軸箱容積增大產生負壓，空氣進氣口 6受曲軸箱內的負壓作用打開單向閥8，新鮮空氣進入掃氣通道3，混合油氣進氣口同時開始吸入經化油器處理的待燃燒混合油氣到曲軸箱內；由于燃燒室內壓力不斷增大及活塞5的裙部關閉汽缸I內壁的掃氣口(圖中未示出)，進入掃氣通道3的新鮮空氣不能進入燃燒室內部，只能將掃氣通道3內的混合油氣壓向曲軸箱并不斷填充掃氣通道3以存入更多新鮮空氣。
[0034]在第二個行程中，當燃燒室內混合油氣爆燃推動活塞5從上止點向下運行的過程中，曲軸箱容積逐漸縮小，內部壓力不斷增大，待燃燒的混合油氣在掃氣通道3內推動已存的新鮮空氣向掃氣通道3頂部移動，由于此時掃氣通道3內的壓力大于外界空氣壓力，單向閥8自動關閉；活塞5繼續下行至排氣口打開時，燃燒后的高溫、高壓廢氣一部分從排氣口排出，另一部分燃燒后的廢氣靠自身的壓力打開汽缸I內壁上的通道內的廢氣回流通道13的廢氣單向閥14進入掃氣通道3內部，由于此時的排氣壓力大于曲軸箱的內部壓力，將掃氣通道3內的新鮮空氣壓向掃氣通道3頂部和掃氣通道3與掃氣口(圖中未示出)之間的通道內，同時將下層的待燃混合油氣再次壓向曲軸箱，阻止了待燃燒的混合油氣進入燃燒室隨燃燒后的廢氣排出而影響尾氣排放。隨著排氣口全部打開，排氣壓力的減小，排氣通道內的廢氣回流通道13的廢氣單向閥14開始關閉，此時活塞5趨近下止點，曲軸箱內的壓力逐漸增大，掃氣通道3內的氣體開始反向移動，其中最上層是新鮮空氣，中間層是回流的燃燒后的廢氣，下層是待燃燒的混合油氣；當汽缸I內壁的掃氣口(圖中未示出)打開，掃氣通道3內上層新鮮空氣首先進入燃燒室將燃燒室原有的殘余廢氣掃出排氣口，隨后掃氣通道3內中層的回流的燃燒廢氣受曲軸箱壓力作用進入燃燒室將上層的新鮮空氣繼續快速掃向排氣口，并在殘余新鮮空氣與隨后進入燃燒室內的待燃燒混合油氣之間形成一層隔離層，有效阻止未燃燒的混合油氣隨廢氣排出；而殘留在燃燒室內的掃氣廢氣會與待燃燒混合油氣混合參與燃燒，實現廢氣二次燃燒;這種多層掃氣發動機可實現待燃混合油氣100%不會隨廢氣逃逸并可實現燃燒廢氣的徹底清除。
[0035]在新鮮空氣率先進入掃氣通道3后，高壓廢氣進入掃氣通道3填補負壓造成的空間通道實現廢氣二次掃氣，將掃氣氣體分成兩層(上層為新鮮空氣、下層為燃燒后的回流廢氣，并在兩層氣體臨界處有混合的傾向)，由于在曲軸箱負壓下新鮮空氣先行進入掃氣通道3，致使曲軸箱內負壓減小，所以只有少量的回流廢氣進入掃氣通道3中部。因此，在進行多層分層掃氣的過程中不會因過多廢氣參與再循環而影響混合油氣的著火和影響動力性能；另一方面由于燃燒后廢氣經由汽缸I內壁的廢氣回流通道13進入掃氣通道3時溫度和壓力已經降低，在燃燒室內將新鮮空氣掃除后，剩余的回流廢氣與待燃燒混合油氣混合二次參與燃燒，不會像傳統分層掃氣發動機將冷空氣直接引入高溫的燃燒室與高溫高壓的廢氣碰撞生成CH和CO，從而就會抑制CH和CO的生成，減少廢氣排放中不良的燃燒污染物。
[0036]以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種多層分層掃氣發動機，其特征在于:包括汽缸(I)和曲柄連桿組件(2)，所述汽缸(I)內設有掃氣通道(3)，掃氣通道(3)頂部設有掃氣口(I2)，掃氣口(12)連接汽缸壁上的空氣進氣口(6)，空氣進氣口(6)連接新鮮空氣補氣裝置(7)，掃氣通道(3)中部連接廢氣回流通道(13)，廢氣回流通道(13)上設有廢氣單向閥(14)，所述曲柄連桿組件(2)連接有活塞銷(4)，活塞銷(4)上設有活塞(5)，活塞(5)安裝于汽缸(I)中； 所述新鮮空氣補氣裝置(7)包括單向閥(8)和空氣過濾器(9)，空氣過濾器(9)用來對要進入掃氣通道(3)的空氣進行過濾，消除其中的雜質，保持補充的新鮮空氣的純凈，避免帶來額外的污染。2.根據權利要求1所述的一種多層分層掃氣發動機，其特征在于:所述新鮮空氣補氣裝置(7)包括: 連接空氣過濾器(9)和汽缸(I)的單向閥(8)，單向閥(8)設置在空氣過濾器(9)和汽缸(I)之間，其還可用來將空氣過濾器(9)固定連接在汽缸(I)上； 設置在單向閥(8)和汽缸(I)之間的密封墊(10)，起密封作用，避免腔內氣體泄露，同時防止未被過濾的空氣進入掃氣通道(3); 外套于空氣過濾器(9)的殼體(11)，用來保護空氣過濾器(9)，殼體(11)具有網狀結構，方便空氣穿過殼體(11)進入空氣過濾器(9)。3.根據權利要求1所述的一種多層分層掃氣發動機，其特征在于:所述空氣進氣口(6)具體數量為兩個，且對稱開設在汽缸(I)的兩側，分別為第一空氣進氣口和第二空氣進氣口；對應的，單向閥(8)的具體數量為兩個，分別設置在第一空氣進氣口和第二空氣進氣口；新鮮空氣補氣裝置(7)具體數量為兩個，分別外接于第一空氣進氣口和第二空氣進氣口。4.根據權利要求1所述的一種多層分層掃氣發動機，其特征在于:所述掃氣通道(3)具體數量為兩個，分別為第一掃氣通道和第二掃氣通道，其中，第一掃氣通道的一端與第一空氣進氣口連通，第二掃氣通道的一端與第二空氣進氣口連通。5.根據權利要求1所述的一種多層分層掃氣發動機，其特征在于:所述掃氣口(12)具體數量為兩個，分別為第一掃氣口和第二掃氣口，其中，汽缸(I)的內壁上開設的與第一掃氣通道的頂部相通的為第一掃氣口，汽缸(I)的內壁上開設的與第二掃氣通道的頂部相通的為第二掃氣口。6.根據權利要求1所述的一種多層分層掃氣發動機，其特征在于:所述廢氣回流通道(13)具體數量為兩個，分別為第一廢氣回流通道和第二廢氣回流通道，其中，第一廢氣回流通道的一端與第一掃氣通道的上部連通，第二廢氣回流通道的一端與第二掃氣通道的上部連通。7.根據權利要求1所述的一種多層分層掃氣發動機，其特征在于:所述廢氣單向閥(14)的具體數量為兩個，分別為第一廢氣單向閥和第二廢氣單向閥，其中，內設于第一廢氣回流通道向第一掃氣通道一側導通的為第一廢氣單向閥，內設于第二廢氣回流通道向第二掃氣通道一側導通的為第二廢氣單向閥。
【文檔編號】F02B29/00GK205532844SQ201620056474
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月21日
【發明人】楊慧明, 朱道慶, 劉曉慶
【申請人】浙江派尼爾科技股份有限公司