本发明涉及一种二行程内燃机。 目前，二行程内燃机，对于汽油机来说，最典型的结构就是人们常见的活塞阀式内燃机。众所周知，这种内燃机，由于它的排气门和换气门，一方面，在活塞于作功冲程露出之后都是开启的，另一方面，在活塞于压缩冲程覆盖之前无法关闭。一是有一部份进入气缸的油混合汽在气缸进汽的过程中随废气被排出了缸外，以及在活塞压缩冲程的始段受活塞压缩从排气门泄漏和从换气门向曲轴箱内反冲，而造成燃油的浪费和曲轴箱下一循环进汽不充分;二是缩减气缸有效容积和（或）活塞有效压缩行程，而降低压缩比。因此，既存在油耗高，有“油老虎”之称的缺陷，又存在气缸功率发挥不足的弊端。事实上，这种内燃机，已有技术本身就是采用“边排边进”的配气方式，利用换气门的进汽而实现排放废气的。因为，为了保证气缸的有效容积，已有技术而不得不将其排、换气门开设于距活塞下止点尽量低的位置，以求活塞于压缩冲程的提早关闭。然而，这却使废气的排放压力降低、流程增长而排放困难。正因如此，上述缺陷和弊端长期未能克服，限制了这种内燃机向大功率方向发展，其结构简单、造价低廉和工作效率高的特性未能得到充分的应用。
1982年9月中国人民出版社出版的《汽车驾驶员手册》，在第二章第二节汽车发动机概述中，介绍了一种二行程柴油内燃机，它的排气门开设于气缸盖，设有挺杆驱动的塞阀式启闭装置，换气门开设于气缸末端缸壁，由活塞启闭。这种内燃机，它的排气是靠进入气缸的高压空气推出废气，不但需设置空气增压装置，造成功率损失、结构复杂，而且，同样存在缩减气缸有效容积和（或）活塞有效压缩行程地不足。
综上所述，可以看出，已有技术的二行程内燃机，均需借助辅助气流才能实现废气的彻底排放，因此，带来了上述诸多缺陷。
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种不需辅助气流能够彻底排放废气，同时，又不缩减气缸有效容积和（或）活塞有效压缩行程的二行程内燃机。
本发明目的的实现，是利用缸内燃油瞬间燃烧暴发所产生的高温、高压与外界形成的温压差，通过下列措施达到的。其特征在于开设于气缸缸壁的与气缸排气量相匹配的排气门和换气门设有启闭装置，在曲轴连杆机构上设有驱动启闭装置的驱动装置，此启闭装置的工作是这样的，所述的排气门和换气门与此相适应，活塞在作功冲程中，予活塞有一个充分的可以使缸内废气以最佳的压力和流程排放的排气行程和一个与排气行程不相交的充分的换气行程，且当排气行程终了时，排气门被予以同步关闭，活塞在压缩冲程中，排气门和换气门自始都是关闭的，直至进入下一循环。
不难看出，本发明的二行程内燃机，由于启闭装置的设置，解决了排、换气门在活塞压缩冲程中的关闭问题，因而，可以把缸壁上的排气门开设于缸内废气最理想分布的位置，而予废气一个最佳的排放压力和流程，利用废气与外界形成的温压差来实现其彻底排放。事实上，这种提前排气的措施，不仅解决了废气的排放问题，而且，由于排气门的升高，又给安排排气行程和换气行程创造了条件，换句话说，使气缸的单独排气和单独进气成为了可能。因此，本发明的二行程内燃机，不仅保证了气缸容积在活塞于压缩冲程全程有效，而且，多于汽油机来说，既克服了其浪费燃油的缺陷，又避免了缸内混合汽向曲轴箱内反冲的弊端，对于柴油机来说，可以取消空气增压装置。故实现了上述目的。
本发明推荐，开设于气缸缸壁的排气门，于活塞在作功冲程中，以上止点至下止点为180度，予气缸的排气始点至少不低于90度，考虑到气缸上部为高压区，其排气始点最高以不超出80度为限，从排气始点至活塞下止点，排气行程至少占距2/1行程距离，确切地说，在这段活塞行程中，排气行程与换气行程分别占2/1-5/3、2/1-5/2的行程距离。
根据本发明的构思，上述所说的启闭装置和驱动装置，可以采用本技术领域普通技术人员公知的塞阀式-挺杆/拨杆结构，通过在缸壁上预留塞头运动空间，来解决与活塞运行相抵触的问题，从而实现上述目的。不过这种结构的启闭装置和驱动装置，在工作中不可避免地会产生噪音，且结构复杂、占位较大，不便于缩小内燃机体积。鉴于此，本发明推荐的启闭装置为一个嵌合于气缸缸壁的可以径向规范转动的柱形活套，其上开有与缸壁上排、换气门相配合的排、换气窗。通过把排、换气门在缸壁上轴向错位设置，并且与柱形活套上的排、换气窗之间在径向上设置一个与轴向错位相适应的相位差，这样，当柱形活套径向规范旋转时，其上的排、换气窗便以与排、换气门的对应和（或）错位而实现对排、换气门的启闭。
显然，借助这种启闭装置，缸壁上的排、换气门都可以设置二个或二个以上。事实上，排、换气门的这种多孔分布，一方面，赋予了气缸排气的均匀性和更加缩短了废气的排放流程，另一方面，增大了排、进气流量。因而，气缸排气更加彻底可靠，进气更加充分。
与这种多孔排气相配合，本发明推荐在缸体外设置一根环型排气管来与之相接，让废气通过环型排气管后，再进入消音器，以减缓废气流速，降低噪音，同时，又有助于增强机体的散热效果。当然，本发明也可以在缸体内与排气门对应的位置上设置环型排气道来达到上述目的，不过，这势必导致缸体升温过快，因而，需采用强冷却方式。尽量如此，这对于小功率内燃机来说，如摩托车内燃机，仍不失为一种简单有效的方式。
为了简化上述柱形活套的驱动装置，本发明推荐，将柱形活套呈半开放式嵌合于缸壁，在其近端内壁与活塞外壁相配合的部份设置首尾闭合的、其高等于活塞行程的正弦形定向驱动导槽。与此相配合的驱动装置为在活塞近端外壁的对称点上设置的配合于定向驱动导槽的驱动钢珠。这样，当活塞往复运行时，驱动钢珠便在定向驱动导槽中滚动，并以此带动柱形活套旋转，从而实现上述目的。不仅如此，事实上，这还解决了活塞使用不久之后在运行中裙边摆动的老大难问题。不难看出，这种驱动方式，所述的定向驱动导槽的轴向夹角最大不能超过45度，且运行轨迹必须对称和周期距离相等，才能保证其不被拉损和柱形活套的平稳运行。此外，柱形活套转速受控于定向驱动导槽的周期，确切地说，定向驱动导槽的周期距离制约着排、换气门的径向宽度。
为此，本发明推荐，定向驱动导槽的周期至少2个或2个以上，一般不超出4个。与此相适应，排、换气门/排、换气窗的分布个数，最好与定向驱动导槽的周期数相等，或者最多2倍于周期数。
进一步，本发明推荐，在柱形活套端头采用滚动配合，它的远端或者与缸壁的接合端可用滚珠，近端可用止挡调位环型轴承。这样，不仅可以降低阻力，减缓磨损，而且，可以随时调整补位，延长柱形活套的使用寿命。出于同样的考虑，本发明推荐在活塞上设置安置驱动钢珠的预留孔。
综上所述，可以从本发明下面的附图（实施例）得到进一步理解，从而掌握本发明的构思。
图1-14给出了根据本发明构思设计的单缸汽油机型的基本结构，其中：
图1，为本发明外设环型排气管总成剖视图;
图2，为本发明内设环型排气道总成剖视图;
图3，为本发明缸套剖视图;
图4，为图3A-B剖视图;
图5，为图3展开图;
图6，为本发明柱形活套剖视图;
图7，为图6A-B剖视图;
图8，为图6展开图;
图9，为本发明止挡调位环型轴承前视图;
图10，为图9A-B剖视图;
图11，为本发明活塞前视图;
图12，为图11A-B剖视图;
图13，为本发明环型排其管前视图;
图14，为图13剖视图。
参照图1，给出了本发明的基本结构，可以看出，为了维修和加工的方便，本发明在气缸胎体设有缸套，所述的柱形活套是嵌设于缸套的，且为了防止柱形活套运转时带动活塞环转动，影响其封闭性，如图所示，其嵌合深度超过了活塞处于下止点时其活塞环，并为了减轻自重，在柱形活套近端外壁挖有减重环。图中序号内容为：
1-气缸胎体 2-缸套 3-柱形活套 4-助旋滚珠
5-止挡调位环型轴承 6-止挡调位环型轴承定位镙钉
7-驱动钢珠 8-环型排气管 9-环型排气管固定螺钉
参照图2，可以看出与图1的不同之处在于采用的是环型排气道的结构方式。图中（1）为环型排气道，（2）为消音器接头。
参照图3、4、5、6、7、8，进一步给出了本发明缸套和嵌合于缸套的柱形活套的基本结构。其中：排、换气门/排、换气窗的设置，确切地说，排、换气门/排、换气窗的位高、宽度和它们之间的相位关系，需根据其分布个数与定向驱动导槽周期的关系，按活塞一个工作循环，带动柱形活套转动的周距而定。显然，这对本领域普通技术人员来说，是不难确定的。
图中序号内容为：
1-排气门 2-换气门 3-止挡调位环型轴承定位螺钉孔 4-柱形活套远端助旋滚珠导槽 5-柱形活套近端助旋滚珠导槽 6-减重环 7-排气窗 8-换气窗 9-定向驱动导槽
参照图9、10给出了本发明止挡调位环型轴承的基本结构。
图中序号内容为：
1-低位定位螺钉孔 2-高位定位螺钉孔 3-滚珠导槽
参照图11、12，给出了本发明活塞的基本结构，图中（1）为驱动钢珠安置孔。
参照图13、14，给出了本发明环型排气管的基本结构。
图中序号内容为：
1-排气管大件 2-排气管接头 3-连接法兰 4-连接调整垫 5-排气管小件 6-消音器接头
本发明上述结构的加工、装配和材质的选择以及将上述结构移置于多缸机型和柴油机型的设计，根据本领域普通技术人员公知的知识不难进行。事实上，本发明对于汽油机和柴油机仅在压缩比，供油和点火方式上有所不同。
综上所述，现将本发明的工作过程简述如下：活塞在作功冲程，当活塞从上止点运行至排气门上沿边线时，柱形活套上的排气窗转至其左或右沿边线与排气门的右或左沿边线相齐（点式开启）或者转至与排气门对应（线式开启）;当活塞继续下行至换气门的上沿边线时，其间，排气窗转过排气门，此时，排气门被关闭，气缸排气结束，换气门处于等待开启状态，即柱形活套上的换气窗其左或右沿边线与换气门的右或左沿边线相齐或者与换气门对应，所述活塞行程为排气行程;当活塞下行至下止点时，同理，其间换气窗转过换气门而关闭之，气缸进气结束，所述活塞行程为换气行程。活塞在压缩冲程中柱形活套继续被带动旋转，上述所述排、换气门的关闭状态，如果是排、换气门/排、换气窗为2倍于定向驱动导槽周期数分布，则至少持续至待活塞超过排气门上沿边线，而在活塞的后续行程中错位进入下一循环，不难看出，这种情况，排、换气门/排、换气窗的上沿边线最高不能超出2/1活塞行程位置（90度），且只能是点式开启;如果排、换气门/排、换气窝为与定向驱动导槽周期等数分布，则持续至下一循环，且不受上述限制，并可采用线式开启。
在上述工作过程中，所述柱形活套的润滑问题，如果是汽油机，则可采用混合或飞溅润滑，如果是柴油机，则可采用飞溅或点式润滑。
本发明并不限于前面所述实施方案，可根据本发明的精神和范围作不同的变化和修改，例如，柱形活套的嵌合方式和驱动方式以及远端助旋滚珠的位置，都可根据需要而作出改变，比如，可将柱形活套直接嵌合于气缸胎体内壁或者与缸套配合作插入式嵌合，采用在底端驱动等等。
本发明与已有技术相比，大大提高了其经济性能和动力性能，且结构简单，维修方式，并可向大功率方向发展。如用作车辆动力源，则可大大降低成本、缩小车头体积和减少噪音污染。