顶置外开配气二冲程发动机 【技术领域】
本发明涉及发动机领域。
背景技术
如何精准高效为发动机配气是提高发动机效率和改善发动机环保性的最主要的技术手段之一，因此，在这方面的研究也是非常活跃的。传统发动机的配气座口和阀体(也就是气门)是内开的，这样的结构对于提高配气座口与阀体之间的密封性确有好处，但是内开阀体结构使得气流流动性、气流流通面积和配气开放时间的设计都受到严重的限制。因此，为了从根本上解决发动机的配气问题，需要发明一种新的发动机。
【发明内容】
为了克服上述缺陷，本发明公开了一种顶置外开配气二冲程发动机。本发明的目的是这样实现的：
一种顶置外开配气二冲程发动机，包括进气道、排气道和气缸盖，在所述气缸盖上设置反装外开进气座口，所述反装外开进气座口与所述进气道连通，在所述反装外开进气座口处设反装外开进气阀体，在所述气缸盖上设置排气座口，所述排气座口与所述排气道连通，在所述排气座口处设排气阀体，设置进气集束结构和/或导流结构体，所述进气集束结构设置在所述反装外开进气座口上或所述反装外开进气座口处的所述气缸盖上，所述导流结构体设置在所述反装外开进气座口与排气座口之间，所述反装外开进气阀体受二冲程进气正时控制装置控制将所述反装外开进气座口打开或关闭，所述排气阀体受二冲程排气正时控制装置控制将所述排气座口打开或关闭。
所述排气座口设为反装外开排气座口，所述排气阀体设为反装外开排气阀体。
所述排气座口设为正装内开排气座口，所述排气阀体设为正装内开排气阀体。
所述二冲程进气正时控制装置设为电磁式、机械式或液压式，所述二冲程排气正时控制装置设为电磁式、机械式或液压式。
传统发动机的气门是正装的、内开的；而本发明的阀体(相当于传统发动机的气门)是反装的、外开的；相应的，传统发动机的进气座圈是正装的、内开的，而本发明的进气座口(相当于传统发动机的进气座圈)是反装的、外开的。本发明公开的顶置外开配气二冲程发动机，由于采用了反装外开阀体，阀体与活塞没有碰撞的危险，所以阀体的行程开启时间和关闭时间的设计都具有相当的灵活性，这样可以减少配气节流损失，使气缸内的气流流动性更好、进而使燃气混合的程度更高，从而提高发动机的效率。利用这种结构，在发动机缸盖上设置进气阀体和排气阀体时，开度直径可比传统内开阀体明显加大。由于受气缸内高压作用，反装外开阀体受到相当大的推力，所以反装外开阀体的驱动机构对反装外开阀体应具有相当的压力以抵消气缸对反装外开阀体的压力，保证密封。
本发明公开的顶置外开配气二冲程发动机，由于阀体外开能够有效的形成进排气分界面，从而减小进排气在缸内的混合，起到高效扫气、高效配气的作用。为了进一步提高扫气、配气的效率，可以在反装外开进气座口上或反装外开进气座口处的气缸盖上设置进气集束结构，也可以在反装外开进气座口与排气座口之间设置导流结构体，或者同时设置进气集束结构和导流结构体。所谓进气集束结构，是指内侧具有圆柱面气流导向段的结构，该圆柱面气流导向段可以设置在反装外开进气座口上，也可以设置在反装外开进气座口下端的气缸盖上。所谓导流结构体，是指对流体(气体)具有导向作用的结构，比如设置成导流板或导流通道。设置进气集束结构或导流结构体的目的是尽可能的使进气在扩散之前能够更深度的流向气缸底部，接近或达到处于下止点附近的活塞顶部，使扫气、配气效率进一步提高。本发明中的二冲程正时控制装置可以是电磁式、机械式或液压式控制装置。例如，机械式控制装置可以为凸轮和复位弹簧，凸轮轴的转速设为与发动机的曲轴转速相等。此种二冲程发动机，不仅可以充分发挥传统二冲程发动机的优势，规避传统二冲程发动机的劣势(如气相窜流问题等)，还可以充分利用现代四冲程发动机的优势(例如，VVT-i技术、可变压缩比技术等)，因此，具有体积小、重量轻、效率高、排放污染物少等优点。
本发明有以下积极有益的效果：
1、本发明结构简单、成本低廉。
2、本发明可以减少配气节流损失，使气缸内的气流流动和燃气混合的程度得以提高，从而提高发动机的效率。
3、本发明可以充分发挥传统二冲程发动机的优势，规避传统二冲程发动机地劣势，还可以充分利用现代四冲程发动机的优势，具有体积小、重量轻、效率高、排放污染物少等优点。
【附图说明】
图1是本发明提供的设置反装外开排气座口和导流结构体的顶置外开配气二冲程发动机的结构示意图；
图2是本发明提供的设置反装外开排气座口和进气集束结构的顶置外开配气二冲程发动机的结构示意图；
图3是本发明提供的设置反装外开排气座口、导流结构体和进气集束结构的顶置外开配气二冲程发动机的结构示意图；
图4是本发明提供的设置正装内开排气座口和导流结构体的顶置外开配气二冲程发动机的结构示意图；
图5是本发明提供的设置正装内开排气座口和进气集束结构的顶置外开配气二冲程发动机的结构示意图；
图6是本发明提供的设置正装内开排气座口、导流结构体和进气集束结构的顶置外开配气二冲程发动机的结构示意图。
附图编号
1.进气道 2.排气道 3.气缸盖
4.反装外开进气座口 401.反装外开进气阀体
5.排气座口 51.反装外开排气座口 52.正装内开排气座口
6.排气阀体 61.反装外开排气阀体 62.正装内开排气阀体
7.进气集束结构 8.导流结构体
9.二冲程进气正时控制装置 10.二冲程排气正时控制装置
【具体实施方式】
如图1所示的顶置外开配气二冲程发动机，包括进气道(1)、排气道(2)和气缸盖(3)，在所述气缸盖(3)上设置反装外开进气座口(4)，所述反装外开进气座口(4)与所述进气道(1)连通，在所述反装外开进气座口(4)处设反装外开进气阀体(401)，在所述气缸盖(3)上设置反装外开排气座口(51)，所述反装外开排气座口(51)与所述排气道(2)连通，在所述反装外开排气座口(51)处设反装外开排气阀体(61)，在所述反装外开进气座口(4)与所述反装外开排气座口(51)之间设导流结构体(8)，所述反装外开进气阀体(401)受二冲程进气正时控制装置(9)控制将所述反装外开进气座口(4)打开或关闭，所述反装外开排气阀体(61)受二冲程排气正时控制装置(10)控制将所述反装外开排气座口(51)打开或关闭。
如图2所示的顶置外开配气二冲程发动机，包括进气道(1)、排气道(2)和气缸盖(3)，在所述气缸盖(3)上设置反装外开进气座口(4)，所述反装外开进气座口(4)与所述进气道(1)连通，在所述反装外开进气座口(4)处设反装外开进气阀体(401)，在所述气缸盖(3)上设置反装外开排气座口(51)，所述反装外开排气座口(51)与所述排气道(2)连通，在所述反装外开排气座口(51)处设反装外开排气阀体(61)，在所述反装外开进气座口(4)上设进气集束结构(7)，所述反装外开进气阀体(401)受二冲程进气正时控制装置(9)控制将所述反装外开进气座口(4)打开或关闭，所述反装外开排气阀体(61)受二冲程排气正时控制装置(10)控制将所述反装外开排气座口(51)打开或关闭。可选的，进气集束结构(7)也可以设置在所述反装外开进气座口(4)处的所述气缸盖(3)上。
如图3所示的顶置外开配气二冲程发动机，包括进气道(1)、排气道(2)和气缸盖(3)，在所述气缸盖(3)上设置反装外开进气座口(4)，所述反装外开进气座口(4)与所述进气道(1)连通，在所述反装外开进气座口(4)处设反装外开进气阀体(401)，在所述气缸盖(3)上设置反装外开排气座口(51)，所述反装外开排气座口(51)与所述排气道(2)连通，在所述反装外开排气座口(51)处设反装外开排气阀体(61)，在所述反装外开进气座口(4)上设进气集束结构(7)，在所述反装外开进气座口(4)与反装外开排气座口(51)之间设导流结构体(8)，所述反装外开进气阀体(401)受二冲程进气正时控制装置(9)控制将所述反装外开进气座口(4)打开或关闭，所述反装外开排气阀体(61)受二冲程排气正时控制装置(10)控制将所述反装外开排气座口(51)打开或关闭。
如图4所示的顶置外开配气二冲程发动机，包括进气道(1)、排气道(2)和气缸盖(3)，在所述气缸盖(3)上设置反装外开进气座口(4)，所述反装外开进气座口(4)与所述进气道(1)连通，在所述反装外开进气座口(4)处设反装外开进气阀体(401)，在所述气缸盖(3)上设置正装内开排气座口(52)，所述正装内开排气座口(52)与所述排气道(2)连通，在所述正装内开排气座口(52)处设正装内开排气阀体(62)，在所述反装外开进气座口(4)与正装内开排气座口(52)之间设导流结构体(8)，所述反装外开进气阀体(401)受二冲程进气正时控制装置(9)控制将所述反装外开进气座口(4)打开或关闭，所述正装内开排气阀体(62)受二冲程排气正时控制装置(10)控制将所述正装内开排气座口(52)打开或关闭。
如图5所示的顶置外开配气二冲程发动机，包括进气道(1)、排气道(2)和气缸盖(3)，在所述气缸盖(3)上设置反装外开进气座口(4)，所述反装外开进气座口(4)与所述进气道(1)连通，在所述反装外开进气座口(4)处设反装外开进气阀体(401)，在所述气缸盖(3)上设置反装外开正装内开排气座口(52)，所述正装内开排气座口(52)与所述排气道(2)连通，在所述正装内开排气座口(52)处设正装内开排气阀体(62)，在所述反装外开进气座口(4)上设进气集束结构(7)，所述反装外开进气阀体(401)受二冲程进气正时控制装置(9)控制将所述反装外开进气座口(4)打开或关闭，所述正装内开排气阀体(62)受二冲程排气正时控制装置(10)控制将所述正装内开排气座口(52)打开或关闭。可选的，进气集束结构(7)也可以设置在所述反装外开进气座口(4)处的所述气缸盖(3)上。
如图6所示的顶置外开配气二冲程发动机，包括进气道(1)、排气道(2)和气缸盖(3)，在所述气缸盖(3)上设置反装外开进气座口(4)，所述反装外开进气座口(4)与所述进气道(1)连通，在所述反装外开进气座口(4)处设反装外开进气阀体(401)，在所述气缸盖(3)上设置正装内开排气座口(52)，所述正装内开排气座口(52)与所述排气道(2)连通，在所述正装内开排气座口(52)处设正装内开排气阀体(62)，在所述反装外开进气座口(4)上设进气集束结构(7)，在所述反装外开进气座口(4)与正装内开排气座口(52)之间设导流结构体(8)，所述反装外开进气阀体(401)受二冲程进气正时控制装置(9)控制将所述反装外开进气座口(4)打开或关闭，所述正装内开排气阀体(62)受二冲程排气正时控制装置(10)控制将所述正装内开排气座口(52)打开或关闭。