本實(shí)用新型涉及通用小型二沖程發(fā)動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種分層掃氣二沖程發(fā)動機(jī)的活塞。
背景技術(shù):
中國、歐盟、美國等國家地區(qū)對小型通用二沖程發(fā)動機(jī)制定了更低的尾氣排放限值,尤其是涉及的割灌機(jī)、油鋸、吹風(fēng)機(jī)等手持式工具產(chǎn)品。目前的手持式工具主要采用尾氣后處理技術(shù)和先導(dǎo)純空氣分層掃氣技術(shù)兩種方法以降低尾氣排放。
目前,分層掃氣二沖程發(fā)動機(jī)中有采用在掃氣道內(nèi)預(yù)先貯存一部分空氣率先掃氣,以減少混合氣未經(jīng)燃燒隨廢氣直接排出的現(xiàn)象,從而有效降低尾氣中的有害成分如HC和CO化合物,保護(hù)了環(huán)境。如ZL201520130727.1一種分層掃氣二沖程汽油機(jī)缸體,具有截面積不同的大掃氣道及小掃氣道,小掃氣道內(nèi)設(shè)置有節(jié)流板,空氣經(jīng)活塞存儲在掃氣道內(nèi),掃氣時空氣進(jìn)入缸體燃燒室清除廢氣,由此可以降低普通二沖程汽油機(jī)存在的部分未燃燒的混合氣隨廢氣逃逸的現(xiàn)象,有效降低尾氣中HC和CO等化合物排放。但經(jīng)過大量的試驗(yàn)表明,在發(fā)動機(jī)處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)時掃氣道內(nèi)存儲的空氣量偏少,掃氣時不僅有空氣,還有部分未經(jīng)燃燒的混合氣參與清除廢氣,因此,尾氣中還不能完全消除HC和CO等化合物的排放,不利于環(huán)境保護(hù),因此,急需一種先行掃氣的空氣量較多、掃氣效率高的分層掃氣二沖程汽油機(jī),能夠有效降低尾氣中HC和CO等化合物的含量,很好地保護(hù)環(huán)境。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種能實(shí)現(xiàn)先導(dǎo)純空氣分層掃氣技術(shù)的新結(jié)構(gòu)的活塞,活塞在缸體內(nèi)向上運(yùn)動過程中,大量的純空氣可通過活塞上設(shè)有的純空氣進(jìn)氣通道、內(nèi)通道、換氣通道進(jìn)入缸體內(nèi)的閉式掃氣道內(nèi),在閉式掃氣道內(nèi)與混合氣形成分層,掃氣時利用掃氣道中的先導(dǎo)純空氣率先掃除尾氣,由于閉式掃氣道內(nèi)純空氣的含量很多,大大降低了混合氣的消耗,從而有利地降低了尾氣中HC和CO等化合物的排放,保護(hù)了環(huán)境。
為解決技術(shù)問題,本實(shí)用新型提供了一種分層掃氣二沖程發(fā)動機(jī)的活塞,一種分層掃氣二沖程發(fā)動機(jī)活塞,包括銷孔、活塞裙部,其特征在于:所述活塞裙部進(jìn)氣口側(cè)兩側(cè)分別設(shè)有半閉式內(nèi)通道,所述半閉式內(nèi)通道包括純空氣進(jìn)氣通道,在純空氣進(jìn)氣通道的底部設(shè)有內(nèi)通道,在所述內(nèi)通道與所述銷孔外側(cè)的倒角之間設(shè)有開式通道一,在所述銷孔下部設(shè)有與內(nèi)通道相通的換氣通道,在所述換氣通道與倒角之間設(shè)有開式通道二。
優(yōu)選地,所述換氣通道大于內(nèi)通道的進(jìn)氣口面積。
進(jìn)一步地,所述內(nèi)通道為圓孔,所述圓孔直徑范圍為0.11~0.18倍活塞直徑,優(yōu)選0.13~0.16倍活塞直徑。
進(jìn)一步地,所述換氣通道為長條形。
進(jìn)一步地,所述換氣通道為圓形。
優(yōu)選地,所述倒角尺寸優(yōu)選2 mm×45°~ 4 mm×45°。
優(yōu)選地,所述活塞進(jìn)氣口側(cè)兩側(cè)進(jìn)氣通道間距L1大于缸體混合氣進(jìn)氣口寬度L2。
進(jìn)一步地,所述活塞裙部進(jìn)氣口側(cè)每側(cè)至少設(shè)有:一個純空氣進(jìn)氣通道、一個內(nèi)通道、一個換氣通道、開式通道一、開式通道二。
本實(shí)用新型的有益效果是:一種能實(shí)現(xiàn)先導(dǎo)純空氣分層掃氣的活塞,活塞在缸體內(nèi)向上運(yùn)動過程中,大量的純空氣可通過活塞上設(shè)有的純空氣進(jìn)氣通道、內(nèi)通道、換氣通道進(jìn)入缸體內(nèi)的閉式掃氣道內(nèi),在閉式掃氣道內(nèi)與混合氣形成分層,掃氣時利用掃氣道中的先導(dǎo)純空氣率先掃除尾氣,繼而混合氣掃氣,由于閉式掃氣道內(nèi)純空氣的含量很多,大大降低了混合氣的消耗,從而有利地降低了尾氣中HC和CO等化合物的排放,保護(hù)了環(huán)境。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分,本示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型,并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。
圖1本實(shí)用新型方案活塞軸測圖
圖2本實(shí)用新型方案活塞主視圖
圖3本實(shí)用新型方案活塞左視圖
圖4本實(shí)用新型方案活塞右視圖
圖5本實(shí)用新型方案缸體主視圖
圖6本實(shí)用新型方案純空氣先導(dǎo)及純空氣與混合氣掃除尾氣示意圖
圖7本實(shí)用新型方案活塞純空氣進(jìn)氣通道與空氣進(jìn)氣口接合示意圖
圖8本實(shí)用新型方案純空氣流通路徑示意圖。
附圖中序號說明:1、活塞;2、純空氣進(jìn)氣通道;3、開式通道一;4、內(nèi)通道;5、開式通道二;6、換氣通道;7、活塞裙部;8、倒角;9、銷孔;10、缸體;11、純空氣進(jìn)氣口;12、混合氣進(jìn)氣口;13、排氣口;14、閉式掃氣道;L1、進(jìn)氣口側(cè),兩純空氣進(jìn)氣通道間距;L2、缸體混合氣進(jìn)氣口的寬度;F、純空氣;C、純空氣與混合氣;H、混合氣。
具體實(shí)施方式
如圖1~圖8所示,活塞1包括半閉式內(nèi)通道(包括純空氣進(jìn)氣通道2、開式通道一3、內(nèi)通道4、開式通道二5、換氣通道6、銷孔8、倒角9)、活塞裙部7。
在活塞1的活塞裙部7進(jìn)氣口側(cè)的兩側(cè)分別設(shè)有半閉式內(nèi)通道,半閉式內(nèi)通道由純空氣進(jìn)氣通道2、內(nèi)通道4、開式通道一3、開式通道二5、換氣通道6、銷孔9、倒角8組成。
內(nèi)通道4位于純空氣進(jìn)氣通道2的底面,銷孔9外側(cè)設(shè)有倒角8,開式通道一3連通內(nèi)通道4與倒角8,即開式通道一3將銷孔9、倒角8、純空氣進(jìn)氣通道2、內(nèi)通道4貫通。
內(nèi)通道4與換氣通道6貫通,換氣通道6與倒角8之間通過開式通道二5貫通。即開式通道二5將銷孔9、倒角8、換氣通道6、內(nèi)通道4貫通。
具體工作過程:
活塞1在缸體10內(nèi)向上運(yùn)動過程中,在一定曲軸轉(zhuǎn)角范圍內(nèi),
當(dāng)銷孔9、倒角8與缸體的閉式掃氣道14連通時,缸體的純空氣進(jìn)氣口11與純空氣進(jìn)氣通道2相通,在曲軸箱負(fù)壓作用下,純空氣分別依次通過如下路徑:缸體的純空氣進(jìn)氣口11→純空氣進(jìn)氣通道2→開式通道一3→銷孔9及倒角8→閉式掃氣道14;與此同時,純空氣還通過如下路徑:缸體的純空氣進(jìn)氣口11→純空氣進(jìn)氣通道2→內(nèi)通道4→開式通道二5→銷孔9及倒角8→閉式掃氣道14。
當(dāng)活塞1在缸體10內(nèi)繼續(xù)向上運(yùn)動過程中,在一定曲軸轉(zhuǎn)角范圍內(nèi),
當(dāng)純空氣進(jìn)氣通道2與缸體的純空氣進(jìn)氣口11連通,當(dāng)純空氣進(jìn)氣通道2、換氣通道6與閉式掃氣道14連通時,在曲軸箱負(fù)壓作用下,純空氣依次通過如下路徑:缸體的純空氣進(jìn)氣口11→純空氣進(jìn)氣通道2→閉式掃氣道14;與此同時,純空氣還通過如下路徑:缸體的純空氣進(jìn)氣口11→純空氣進(jìn)氣通道2→內(nèi)通道4→換氣通道6→閉式掃氣道14。
純空氣經(jīng)過上述路徑,進(jìn)入閉式掃氣道14,并與混合氣形成分層,形成純空氣F層、純空氣與混合氣C層、混合氣H層。
在混合氣燃燒做功后,活塞1向下運(yùn)動,曲軸箱壓力增加將閉式掃氣道14內(nèi)的氣體依次壓入缸體10,純空氣對尾氣進(jìn)行先行掃除,從排氣口13排出,繼而純空氣與混合氣、混合氣依次進(jìn)行掃氣,由于大量的純空氣先行掃除,有效降低了混合氣的應(yīng)用,有效降低了尾氣的排放,保護(hù)了環(huán)境。
雖然上文對實(shí)施本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)、方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹,但是,本實(shí)用新型不局限于此,在不脫離本實(shí)用新型的技術(shù)思想和目的的范圍內(nèi),本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠在形狀、尺寸、其它詳細(xì)結(jié)構(gòu)方面,對所述實(shí)施方式進(jìn)行變型,所做變型仍包含在本實(shí)用新型內(nèi)。