專利名稱：二沖程內燃機空氣-燃料混合物的供給裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及由壓縮空氣箱中壓縮空氣掃氣的二沖程內燃機的空氣—燃料混合物的供給裝置，該內燃機至少包括一個氣缸、一個在所述氣缸中往復運動限定燃燒室的活塞和一個帶有進氣孔的掃氣壓縮箱；氣缸包含至少一個排氣孔、至少一個通過連接槽和空氣壓縮箱相通的聯通孔和一個在掃氣即將結束時將空氣—燃料混合物引入燃燒室的引入孔。
事實證明二沖程工作循環的內燃機的消耗及污染較大。這雙重問題是由燃燒室掃氣造成的，這種掃氣通過空氣—燃料混合物而實施，為了達到良好的效果，使燃燒室充滿空氣—燃料混合物及最大限度地排出燃燒室中的廢氣，因而使一部分空氣—燃料混合物直接通過排氣孔，即排出廢氣。
因此有人建議不用空氣—燃料混合物而用純凈空氣進行燃燒室掃氣，燃料在掃氣將結束時才引入燃燒室中。為此，燃料可直接噴射到燃燒室中(見FR—2582349號專利申請文件)，可間接噴射(FR—2609504號專利申請文件)，還可氣動噴射(FR—2496757號專利申請文件)。采用噴射法引入燃料需要有較大的噴射壓，所用的噴射器為了便于調節一般采用電子手段控制。此外，燃燒氣動引入系統通過例如電子控制的或由發動機旋轉控制的凸輪控制的閥門來實現，這限制了發動機的使用轉速，因為閥門可能失調，或限制了電子控制裝置的啟動時間。
所有這些已有的方案削弱了二沖程發動機固有的優點，即制造較簡便、成本低，這些優點對于用在例如兩輪車上的小型發動機特別重要。
本發明旨在消除或者至少在很大程度上削弱已提出的方案的缺點以降低二沖程發動機的消耗和污染。
本發明涉及由壓縮空氣箱中壓縮空氣掃氣的二沖程內燃機的空氣—燃料混合物的供給，該內燃機至少含有一個氣缸、一個在氣缸中往復運動限定燃燒室的活塞和一個帶有進氣孔的掃氣空氣壓縮箱。氣缸包含至少一個排氣孔，至少一個通過連接槽和空氣壓縮箱相通的聯通孔和一個在掃氣即將結束時將空氣—燃料混合物引入燃燒室的引入孔。根據本發明，一個和內燃機的旋轉同步驅動的旋轉封閉機構和將空氣—燃料混合物引入燃燒室的引入孔相配合。
空氣—燃料混合物引入孔的通過旋塞的控制可以特別簡單的方式克服二沖程內燃機上已有的燃料噴射系統或氣動引入系統所受的一切限制，尤其是轉速限制。
根據本發明的供給裝置最好包括一個空氣貯箱、一個噴管和一個燃料進口管空氣貯箱由壓力大于打開排氣孔后燃燒室中的壓力的空氣充氣；噴管位于所述空氣貯箱和旋塞之間；燃料進口管自液位恒定的浮箱開始通向所述噴管的擴展段。
在上述情況下，旋塞最好置于所述空氣貯箱中。
旋塞最好是圓柱形旋塞，其軸與氣缸軸線平行，在其圓柱形壁上有一個通過引入孔控制空氣貯箱和燃燒室相通的開口。
空氣貯箱可采用內燃機外的系統供氣，也可用內燃機內的系統供氣。后一種情況有利的是空氣貯箱通過一個導管自壓縮箱供氣，導管也由一個與內燃機的旋轉同步驅動的旋轉封閉件控制。
燃燒室中的空氣—燃料混合物引入孔的上沿可與排氣孔的上沿處于同一高度上，但是，根據一個較理想的實施例，引入孔的上沿位于比排氣孔的上沿更接近于氣缸蓋的位置，致使在活塞上升時，由于燃燒室仍和空氣貯箱相通，燃燒室中的壓力上升引起空氣貯箱中的空氣壓力加大，目的是便于在下一個工作循環時引入空氣—燃料混合物。
空氣—燃料混合物的供給裝置的空氣—燃料射流最好朝向氣缸蓋方向，以使所述射流不噴射到排氣孔中。
參照唯一的附圖
，將對本發明的非限定性的實施例進行描述。
圖中所示的發動機為用壓縮空氣箱中的壓縮空氣掃氣的、二沖程工作循環的內燃機。圖中可見在氣缸體2中確定的氣缸1，上面裝有帶一個火花塞4的氣缸蓋3。氣缸體2連接在帶有一個進氣孔6和一個未示出的閥門的箱5上。箱5中有一個曲軸7轉動，活塞9通過連桿8連接在曲軸上。活塞9在氣缸1中往復運動，和氣缸蓋3一起在氣缸中限定燃燒室10。
此外，氣缸1含有一個排氣孔11及一個通過未示出的連接槽和箱5相通的聯通孔12，兩個孔11、12開在氣缸1中，它們在燃燒室10中所處的高度使得只有當活塞9位于如圖所示的活塞行程下限時，兩個孔才完全露出。
根據本發明，上述內燃機還包含一個燃燒室10的空氣—燃料混合物的供給裝置13。該裝置13具有一個通過通道15和箱5相通且通過孔16和氣缸1相通的空氣貯箱14，孔16和排氣孔11幾乎位于同一高度。一個與未示出的定液位浮箱相連的燃料進口管18通到噴管17的擴展段中，噴管17裝配在腔室13中，該腔室13朝向孔16的出口處。一個繞平行于氣缸1的軸線的軸旋轉的旋塞19旋式安裝在腔室14中，以控制腔室14內部與氣缸1的相通。在所示的實施例中，塞蓋19是一個滑閥式塞蓋，其位于噴管17和孔16之間的圓柱形壁帶有一個開口21。塞蓋19的軸20上還裝有另一個旋轉封閉件22和一個驅動齒輪24，旋轉封閉件的孔23控制腔室14和箱5之間經過導管15的相通；驅動齒輪24由一個和一個軸上的未示出的圓錐齒輪嚙合的圓錐齒輪構成，該軸與曲軸7平行并由曲軸7驅動。
值得注意的是，在所示的實施例中，引入孔16以如下方式設置，即活塞9處于活塞行程下限時，引入孔16的下沿位于與活塞9的頂部同等高度的位置，引入孔16的上沿位于稍高于排氣孔11的上沿的位置。此外，引入孔16和排氣孔11相對，噴管17斜著朝上，對著氣缸蓋13的方向，以便產生的噴射流與氣缸1的軸線交叉，并從排氣孔11的上方穿過。
下面介紹上述類型的內燃機的工作方式。
從如圖所示的活塞行程下限位置開始，活塞9朝氣缸蓋3向活塞行程上限方向移動。在活塞上升的行程中，箱5的容積加大，空氣經過進氣孔6和未示出的閥門吸進箱5中。
當活塞9到達活塞行程上限位置時，火花塞4點燃燃燒室10中的空氣—燃料混合物，在燃燒產生的氣體的推力作用下，活塞9離開氣缸蓋3移向活塞行程下限位置。在活塞9下降的過程中，預先被吸進箱5中的空氣被壓縮，未示出的閥門使空氣無法從進氣口6排出。
活塞9在下降的過程中漸漸地使引入孔16、排氣孔11和聯通孔12露出。由于引入孔16仍被旋塞19關閉著，廢氣從排氣孔11排出。上述排出廢氣的過程借助從聯通孔12引進預先在箱5中壓縮的新鮮空氣而完成。
在此期間，盡管活塞9使引入孔16露出，但是由于旋塞19關閉，空氣貯箱14和氣缸1之間仍不相通。
只有在活塞9到達行程下限后，再開始朝上向氣缸蓋3的方向移動時，旋塞19的開口21才和引入孔16對準，這樣空氣貯箱14和氣缸1才相通。在空氣貯箱14中的空氣壓力的作用下，該壓力大于氣缸1中的壓力，空氣經過噴管17從空氣貯箱14中出來，帶出來自燃料進口管18的燃料，由于排氣管11一直未關閉，該空氣—燃料流被引向燃燒室10的上方，在排氣孔11之上，以便在活塞關閉該排氣孔之前，燃料極少進入該孔。
在關閉了排氣孔11之后，開口21和孔16在短時間內仍使燃燒室10和空氣箱14相通，由于活塞9向上移動，燃燒室10中的壓力上升，這樣也就使空氣貯箱14中的空氣壓力增大，用以在下一個工作循環中引入燃料。
隨后，活塞9繼續向上朝氣缸蓋3的方向移動，同時壓縮燃燒室10中的空氣—燃料混合物并通過進氣孔6和未示出的閥門將空氣吸進箱5中。
當活塞9到達活塞行程上限時，上述工作循環的過程按相同的順序重復進行。
應注意的是，所示及介紹的實施例只作為解釋說明的例子，不具有限制性，在本發明的范圍內可以有多種改進和變型。
因此，在壓力下將空氣引入空氣貯箱14，除采用內燃機內的系統(將箱5中的一部分壓縮空氣轉入空氣貯箱14中)實施外，還可用內燃機外的系統實施。
引入孔16的上沿除了可高于排氣孔11的上沿外，這兩個孔的上沿還可以位于相同的高度上，這樣在活塞9上升時，空氣貯箱14中的空氣壓力不再升高。
此外，盡管所述和所示的設計特別的有利，它可使旋塞盡可能靠近引入孔16并使引入裝置13的整體形狀緊湊，但是，塞蓋19也可以是非滑閥式、繞著不平行于氣缸1軸線的軸旋轉的旋塞。
權利要求
1.由壓縮空氣箱中的壓縮空氣掃氣的二沖程內燃機的空氣—燃料混和物的供給裝置，該內燃機至少包含一個氣缸、一個在所述氣缸中往復運動以限定燃燒室的活塞和一個帶有進氣孔的掃氣空氣壓縮箱；氣缸具有至少一個排氣孔、至少一個通過連接槽和空氣壓縮箱相通的聯通孔、一個在掃氣即將結束時將空氣一燃料混合物引入燃燒室的引入孔，和一個與內燃機的旋轉同步驅動并與燃燒室(10)中空氣—燃料混合物的引入孔(16)相配合的旋塞(19)；其特征是該裝置還包括一個由壓力大于燃燒室中打開排氣孔(11)后的壓力的空氣充氣的空氣貯箱(14)、一個設置在所述空氣貯箱(14)和旋塞(19)之間的噴管(17)，和一個來自液位恒定的浮箱并通向噴管的擴展段的燃料進口管(18)。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征是旋塞(19)位于空氣貯箱(14)中。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特征是旋塞(19)為圓柱形滑閥式，其軸與氣缸(1)的軸線平行，在其圓柱形壁中有一個開口(21)，控制空氣貯箱(14)經過引入孔(16)的與燃燒室(10)的相通。
4.根據上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征是空氣貯箱(14)由一個內燃機以外的系統進行壓力供氣。
5.根據權利要求1至3中任一項所述的裝置，其特征是空氣貯箱(14)由一個內燃機內的系統進行壓力供氣。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特征是空氣貯箱(14)由箱(5)通過一個導管(15)進行壓力供氣，導管(15)由和內燃機的旋轉同步驅動的旋轉封閉件(22)控制。
7.根據上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征是燃燒室(10)中空氣—燃料混合物的引入孔(16)的上沿與排氣孔(11)的上沿位于同一高度上。
8.根據權利要求1至6中任一項所述的裝置，其特征是燃燒室(10)中空氣—燃料混合物的引入孔(16)的上沿比排氣孔(11)的上沿更接近于氣缸蓋(3)。
9.根據上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征是空氣—燃料混合物的供給裝置(13)的空氣—燃料噴射流射向氣缸蓋(3)的方向，以使所述射流不遇到排氣孔(11)。
全文摘要
由壓縮空氣箱(5)的壓縮空氣掃氣的二沖程內燃機的空氣-燃料混合物的供給裝置，它至少包括一個氣缸(1)、一個在所述氣缸中往復運動以限定燃燒室的活塞(9)和一個掃氣空氣壓縮箱；氣缸具有至少一個排氣孔(11)、至少一個聯通孔(12)和一個空氣-燃料混合物的引入孔(16)。一個和內燃機的旋轉同步驅動的旋轉封閉機構(19)與燃燒室(10)中空氣-燃料混合物的引入孔(16)相配合，該封閉機構位于空氣貯箱(14)中，后者由壓力大于打開排氣孔(11)后燃燒室(10)中的壓力的空氣充氣。
文檔編號F02B25/22GK1128555SQ94192990
公開日1996年8月7日 申請日期1994年8月2日 優先權日1993年8月3日
發明者杰恩·M·邁斯 申請人:杰恩·M·邁斯