一种以混合油燃料进行燃烧和润滑的四冲程汽油机

摘要

本发明涉及一种以混合油燃料进行燃烧和润滑的四冲程汽油机，包括汽油机本体，所述汽油机本体包括缸体，所述缸体内设有气门室、凸轮室、曲轴室和活塞腔，所述气门室、凸轮室、曲轴室、活塞腔和燃烧室依次连通，所述气门室位于缸体顶部且内安装有气门摇臂、气门弹簧、推杆、进气门和排气门，所述凸轮室内安装有凸轮齿轮、摇臂拨块，所述凸轮室包括凸轮室上通道、储气室和凸轮室下通道，所述凸轮室下通道与曲轴室连通，且形成动力室，所述曲轴室内安装有曲轴，所述缸体上还设有进气口和排气口，所述进气口连接设有进气道，所述进气道与进气门连通且形成进气气流形成室，所述排气口连接设有排气道，所述排气道与排气门连通且形成排气气流室。

说明书

技术领域

本发明涉及四冲程汽油机技术领域，特别涉及一种以混合油燃料进行燃烧和润滑的四冲程汽油机。

背景技术

现有的四冲程汽油机，运动部件多，而且多是采用曲轴箱内有专门的润滑油槽，采用飞溅或强制方式对汽油机的运动部件进行润滑，各部件的位置不同造成润滑油路多、供油量大小不一致，同时造成四冲程汽油机的结构复杂，重量大。还导致汽油机的使用状态受限，使用中不能进行大幅度倾斜和翻转。

现有的二冲程汽油机采用混合润滑，即汽油和机油按一定比例混合后储存在油箱中供给汽油机使用，混合油在化油器雾化后进入曲轴箱润滑运动部件并且进入到燃烧室参与燃烧。二冲程汽油机的此种结构决定了汽油机可以任意倾斜或者倒置，而不影响其运行。此种优势使其在园林机械、植保机械、小农机等领域得到广泛应用。但是二冲程汽油机一直存在扫气不完全,燃烧不充分,排放差的问题。

现有技术方案

例如公开号为CN 107676173 A的中国专利申请中公开了一种以二冲程汽油机燃料进行燃烧和润滑的四冲程汽油机。

其结构排气门和进气门分别安装于驱动摇臂上。曲轴上安装有主动带轮，主动带轮通过正时皮带与从动带轮连接，从动带轮位于凸轮轴上。气门室内还设置有汽缸盖进气道，汽缸盖进气道与燃烧室连接。

现有技术方案的缺点：

不易实现量产：配气机构中的进气门与排气门相对于驱动摇臂安装位置精度要求高，结构复杂，不利于批量生产。

重量重：配气机构正时系统，通过正时皮带与曲轴直接连接主动带轮，驱动从动带轮凸轮轴从而实现正时配气

现有技术方案的缺点还存在油耗高、功率低、原始排放值低的缺点。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种以混合油燃料进行燃烧和润滑的四冲程汽油机，兼具体积小、重量轻、操作维护简便、且燃烧充分排放环保性高、噪音低的优点。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种以混合油燃料进行燃烧和润滑的四冲程汽油机，包括汽油机本体，所述汽油机本体包括缸体，所述缸体内设有气门室、凸轮室、曲轴室和活塞腔，所述气门室、凸轮室、曲轴室、活塞腔和燃烧室依次连通，所述气门室位于缸体顶部且内安装有气门摇臂、气门弹簧、推杆、进气门和排气门，所述凸轮室内安装有凸轮齿轮、摇臂拨块，所述凸轮室包括凸轮室上通道、储气室和凸轮室下通道，所述凸轮室下通道与曲轴室连通，且形成动力室，所述曲轴室内安装有曲轴，所述曲轴一端伸入凸轮室下通道且外部套接设有正时齿轮，所述正时齿轮与摇臂拨快相配合，所述摇臂拨块与凸轮齿轮相配合，所述凸轮齿轮与推杆下端连接，所述推杆上端与气门摇臂一端连接，所述气门摇臂另一端与进气门和排气门配合，所述曲轴在凸轮室内的端上设有油气通道，所述油气通道一端与曲轴室连通，另一端与凸轮室下通道连通，所述曲轴室下方安装设有簧片挡板和簧片，所述簧片挡板和簧片配合安装在曲轴开口下方，所述活塞腔上设有阻尼孔，所述阻尼孔与曲轴室连通，所述缸体上还设有进气口和排气口，所述进气口连接设有进气道，所述进气道与进气门连通且形成进气气流形成室，所述进气气流形成室与燃烧室连通，所述排气口连接设有排气道，所述排气道与排气门连通且形成排气气流室。

作为改进：所述汽油机本体还包括安装在曲轴上的磁电机飞轮，所述磁电机飞轮位于曲轴远离凸轮室一侧，所述磁电机飞轮上方安装有磁电机高压包，所述磁电机高压包上方安装有火花塞。

作为改进：所述活塞腔内设有活塞，所述活塞与曲轴通过活塞连杆相连。

作为改进：所述进气道为切向气道，所述进气气流形成室为螺旋线结构的气道，所述排气道为敞口气道。

本发明与现有技术相比优点在于：在相同排量下，本汽油机具有以下优点：一、重量轻。曲轴室带有散热叶片的油气循环动力室结构、顶置虹吸式涡流润滑、冷却、气门室结构，集成程度高，整合并减少部件，紧凑的结构，减轻了整机重量，而且结构刚度大。在使用过程中，在保证功率的情况下普遍要求重量轻，体积小，这样操作起来才方便。这对于机器的轻便性，以及节约资源和减少能源消耗都十分重要，相对比其它公司生产的同排量的汽油机，比质量有着绝对的优势。

二、油耗低。本汽油机在设计阶段不断优化配气相位及合理安排燃烧室。

三、功率大。本项目结构进气口设置在缸体顶部侧面，通过优化进气道以及进气口形状。优点：进气充分，曲轴箱气压稳定，同排量的情况下有效提高发动机的功率和扭矩。

四、原始排放值低。本汽油机结构发动机工作时，通过细化结构设计，使喉口处的压差稳定，决定了锥形阀的开度和燃油量孔两侧的压差，为发动机提供空燃比恒定的燃油。这样对大幅度降低油耗和HC排放控制起到决定性作用。经过原始排放值可完全满足国内外市场以及欧美市场对于排放要求。

附图说明

图1为本发明一种以混合油燃料进行燃烧和润滑的四冲程汽油机的结构示意图；

图2为本发明一种以混合油燃料进行燃烧和润滑的四冲程汽油机气门室的结构示意图；

图3为本发明一种以混合油燃料进行燃烧和润滑的四冲程汽油机基进气口-排气口的结构示意图；

附图标记对照表：

1、气门摇臂，2、气门室盖，3、气门弹簧，4、推杆，5、凸轮齿轮，6、摇臂拨块，7、正时齿轮，8、曲轴，9、簧片挡板，10、簧片，11、磁电机飞轮，12、活塞，13、磁电机高压包，14、火花塞，15、进气门，16、排气门；

a1、进气口，a2、进气道，a3、进气气流形成室，a4、排气气流室，a5排气道，a6排气口；

b1、凸轮室上通道，b2、油气通道，b3、储气室，b4、凸轮室下通道，b5、曲轴室，b6、阻尼孔。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。

如图1-3所示，一种以混合油燃料进行燃烧和润滑的四冲程汽油机，包括汽油机本体，所述汽油机本体包括缸体，所述缸体内设有气门室、凸轮室、曲轴室和活塞腔，所述气门室、凸轮室、曲轴室b5、活塞腔和燃烧室依次连通，所述气门室位于缸体顶部且内安装有气门摇臂1、气门弹簧3、推杆4、进气门15和排气门16，所述凸轮室内安装有凸轮齿轮5、摇臂拨块6，所述凸轮室包括凸轮室上通道b1、储气室b3和凸轮室下通道b4，所述凸轮室下通道b4与曲轴室b5连通，且形成动力室，所述曲轴室内安装有曲轴8，所述曲轴8一端伸入凸轮室下通道b4且外部套接设有正时齿轮7，所述正时齿轮与摇臂拨快6相配合，所述摇臂拨块6与凸轮齿轮5相配合，所述凸轮齿轮5与推杆4下端连接，所述推杆4上端与气门摇臂1一端连接，所述气门摇臂1另一端与进气门15和排气门16配合，所述曲轴8在凸轮室内的端上设有油气通道b2，所述油气通道b2一端与曲轴室b5连通，另一端与凸轮室下通道b4连通，所述曲轴室b5下方安装设有簧片挡板9和簧片10，所述簧片挡板9和簧片10配合安装在曲轴8开口下方，所述活塞腔上设有阻尼孔b6，所述阻尼孔b6与曲轴室b5连通，所述缸体上还设有进气口a1和排气口a6，所述进气口a1连接设有进气道a2，所述进气道a2与进气门15连通且形成进气气流形成室a3，所述进气气流形成室a3与燃烧室连通，所述排气口a6连接设有排气道a5，所述排气道a5与排气门连通且形成排气气流室a4。

所述汽油机本体还包括安装在曲轴8上的磁电机飞轮11，所述磁电机飞轮11位于曲轴8远离凸轮室一侧，所述磁电机飞轮11上方安装有磁电机高压包13，所述磁电机高压包13上方安装有火花塞14。

所述活塞腔内设有活塞12，所述活塞12与曲轴8通过活塞连杆相连。

所述进气道a2为切向气道，所述进气气流形成室a3为螺旋线结构的气道，所述排气道a5为敞口气道。

本发明在具体实施时，本发明采用顶置虹吸式涡流润滑、冷却、气门室结构，其工作过程：曲轴曲轴8的旋转下通过正时齿轮正时齿轮7将动力传递给摇臂拨块6并定时拨动凸轮齿轮5，推杆4在凸轮齿轮5的推动下，向上推动气门摇臂1，气门摇臂1绕轴旋转按动进气门15、排气门16，形成进气与排气的，利用活塞12上下运行，与进气口a1的大气压强差，从而有效的使油雾混合气从进气口a1吸入进气道a2，进气道a2在进气气流形成室a3的切线方向进入进气气流形成室a3内形成气体涡流，同时对进气门15进行冷却、润滑，活塞12下行时形成的负压，进气门15开启，在进气气流形成室a3内形成的涡流被吸入燃烧室，磁电机飞轮11与磁电机高压包13产生的高压电，经过火花塞14释放电火花，将混合气体点燃。

本发明的结构，进气道a2为切向气道，引导气流以单边切线方向进入气缸，造成进气涡流。进气气流形成室a3为螺旋线结构的气道，气门座上方的气门腔里制成螺旋形，使气流在螺旋气道内就形成一定强度的旋转，造成较强的进气涡流。排气道a5为敞口气道使气道内的气流顺畅的排出。

本发明采用定时脉冲喷气曲轴结构，其工作原理：曲轴8设有油气通道b2并带有两端开口，一端开口设在曲轴室b5，另一端设在凸轮室下通道b4，凸轮室下通道b4开口为夹角为30度扇形，曲轴8绕中心轴旋转，则曲轴8在既定时间内形成通路，该通路对曲轴室b5则可以定时定量提供油雾混合气，以供曲轴8、活塞12的冷却和润滑。

本发明设计了油气循环动力室结构，通过在曲轴8开口增加了簧片10，簧片挡板9保护簧片10开口过大，曲轴室b5与凸轮室下通道b4相通，形成油气可循环动力，其工作原理：活塞12上行，簧片10关闭，当活塞12到达越过阻尼孔b6，曲轴8关闭油气通道b2提供油雾混合气时，动力室与阻尼孔b6连通，则油雾混合气通过曲轴8组阻尼孔b6定时定量均匀进入曲轴室b5，在曲轴室b5内壁形成润滑膜，以供活塞12、曲轴8的冷却和润滑，活塞12下行，则簧片10可被曲轴室b5内的正压全部推开，将曲轴室b5内的高温高压的油雾混合气，推入凸轮室下通道b4，凸轮室下通道b4的下侧带有散热叶片，将高温通过外部的冷却风带走，冷却的油雾混合气经凸轮室下通道b4短暂冷却、储存后送入凸轮室上通道b1，继续润滑凸轮齿轮5、摇臂拨块6。

以上所述仅为本发明专利的较佳实施例而已，并不用以限制本发明专利，凡在本发明专利的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。