[其他]双程循环发动机换气阀

说明书

本发明涉及一种用于双程循环发动机上的电磁控制阀，这种阀门装在气缸换气口内以控制发动机的动作;本发明尤其涉及一种可清除气缸中一定量流体，从而维持适当的空气/燃料比率的阀门。

双程循环发动机的优点是制造成本低、结构简单。然而，这种发动机有重大缺点，即在气缸中始终残留有一定数量的燃烧过的气体，这些残留气体与气缸中新鲜的空气燃烧相混合，这样就必然导致该双程循环发动机功率比假如所有废气能被清除时能达到的功率小。另外，因为普通发动机中进口和出口构造的原因，排除的气体含有大量碳氢化合物，并且对于双程循环压燃式发动机而言，未燃烧气体直接进入排泄系统中。

而且，双程循环发动机的性能，特别是处在如低速运行、海岸巡航的低要求状态下不够理想，如运行不稳定乃至熄火。这些缺点将可在后述部分看到，当发动机处于低速运行状态时，也就是节流阀关闭时，仅有相当少量的新鲜空气可进入燃烧室中，因此，接着进行点火时燃烧室中空气与废气的比率不足以促成燃料的燃烧。在低要求状态时双程循环发动机五次之中往往就有四次会熄火。

本发明的目的是改善双程循环发动机的性能，本发明的另一个目的是有选择地控制留存在双程循环发动机燃烧室中的废气量，以便能适当地进行点火;本发明的目的还在于有选择地清除气缸中一定量的工作流体以便调整空气/燃油之间的有效比率;本发明的目的还在于提供一种用于调整双循环发动机性能的换气阀。

因此，本发明包括：一用以控制燃烧前从发动机气缸中清除出的工作流体数量的阀门，其包括：一安放在位于外壳中的腔室内并构成腔室一部分的活塞;外壳沿腔室周围有一个孔以及在该孔逆流方向有一进口，这个活塞可在第一位置和第二位置之间移动，以打开和关闭该孔和进口之间的联系，该进口用以接受压力流体。阀门还包括第一装置，用以有选择地建立和终止腔室与一出口之间的联系，该出口与比提供至活塞的逆流面压力低的压力相通，因此当联系形成时，通过活塞产生一压力差以推进其沿顺流方向朝第一位置移动，不盖住孔以允许流体从进口流过孔;用于平稳施加在活塞的逆流表面和顺流表面的压力的装置，各行程期间该平衡装置在第一装置终止腔室与出口的联系时起作用;以及将处于逆流方向的活塞推进到第二位置，从而阻止流体从进口流过孔的装置。

本发明的许多目的和任务将从以下对附图的详细说明中变得更为清楚。

附图中：

图1是一双程循环发动机中进口和排泄口的作用示意图;

图2是一用在双程循环发动机上的换气阀剖视图。

图1a-d表示双程循环发动机的单一汽缸不同的动作形式，尽管图中只示出一个气缸，改动可以包含有若干个这样的气缸。标号10表示的发动机，包含一具有一进口14和排泄口16的气缸12，该气缸12中滑动地安装一活塞20，该活塞20用连杆22安装在发动机曲轴24上，排泄口16与已知的多种排泄系统之一相通，流过进口14的空气受节流阀26控制，一鼓风机27可选择地与节流阀26连通，给输入空气增压;设置在气缸12上端的是一喷嘴28及一火花塞29，位于气缸上部还设置一与阀门、如换气阀或导向阀32相连的换气口30，换气阀或导向阀出口通过通道34与排泄系统相连。本发明较佳实施例中，阀门32是一电子启动、压力平衡的换气阀。

在叙述本发明之前，先回顾普通双程循环发动机的动作过程。这种普通双程循环发动机没有换气口30，以下讨论就是在假设它不存在的情况下进行。参见图1a，活塞20已降至低点，并暴露出进口和排泄口，在此状态下，新鲜洁净的空气在节流阀26和/或鼓风机27的控制下传输到气缸12中，图1b表示燃烧周期的压缩区段的开始。活塞20向上运动，如图示，并封闭排泄口，随着曲轴继续转动，活塞继续朝上运动，压缩气缸中的气体（工作流体）。如图1c所示燃料被输入气缸口中并由火花塞29激活引起燃烧。图1d表示排泄周期区段，活塞位于气缸下段，放开排泄口16使废气退出排泄系统。

如上所述，双程循环发动机的特点之一是气缸12中残留有大量废气，这从图1a（不考虑鼓风机27）上可很容易地看到，图中当活塞20退到其最低位置时，在气缸中形成一局部真空。随着排泄口与大气压连通，废气将试图停留或流返气缸中，工作流体中的废气比例在节流阀关闭或部分节流的情况下会更大，这时只有较少量的新鲜空气能通过进口14进入气缸中。因此，在压缩周期过程中，作为残留废气导致的结果是空气与废气间的比率将不足以引起燃烧。正如前面所提到的，这一不恰当的比率使发动机运行不稳并熄火。