一种二冲程发动机扫气系统及便携式消防泵的制作方法

本发明属于二冲程发动机，特别是涉及一种二冲程发动机扫气系统及便携式消防泵。

背景技术：

1、二冲程发动机因其结构简单、体积小、重量轻、功率密度高等优点，在便携式消防泵、割草机、链锯等小型动力机械领域得到广泛应用。二冲程发动机的工作循环包括进气、压缩、燃烧膨胀和排气，在一个曲轴旋转周期内完成。在二冲程发动机中，扫气效果直接影响发动机的动力性和经济性，扫气质量越高，缸内残余废气越少，新鲜充量越多，燃烧越充分。

2、传统的二冲程发动机进气系统通常采用簧片阀控制进气。簧片阀由弹性薄钢片冲压成形，安装在曲轴箱的进气口处。其工作原理是：当活塞向上止点运动时，曲轴箱内产生负压，簧片在气压差作用下自动打开，允许化油器供给的混合气进入曲轴箱；当活塞向下止点运动时，曲轴箱内压力升高，簧片在气压和自身弹力作用下关闭，防止混合气回流。然而，簧片阀在工作时高频率地拍打阀座和限位板，极易产生疲劳破坏，是一个易损件，存在响应滞后、结构复杂、占用空间等问题。

3、此外，现有二冲程发动机在扫气过程中，从扫气口进入的新鲜混合气与燃烧室内的废气容易发生掺混，上下两股扫气气流在燃烧室中央迎面相撞，形成混乱的涡流，导致部分新鲜混合气未经燃烧便直接从排气口逸出，造成扫气损失，降低了燃料经济性和功率输出。因此，有必要提出一种二冲程发动机扫气系统及便携式消防泵，用于解决上述所提出的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明为了解决现有二冲程发动机采用簧片阀进气时存在阀片易损、响应滞后、结构复杂占用空间，以及扫气过程中上下两股气流迎面相撞导致新鲜混合气短路流失、扫气效率低的问题，提供一种二冲程发动机扫气系统及便携式消防泵。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种二冲程发动机扫气系统，包括具有进气口和排气口的缸体，以及与缸体内壁密封滑动连接的活塞，活塞上转动连接有连杆，缸体的一端连接有缸盖，缸盖与活塞之间形成燃烧室，所述缸体的顶部和底部呈对称均一体设有凸包，所述凸包内设有扫气通道，所述活塞的顶部和底部均开设有至少一个与所述扫气通道对应配合的通孔；

3、所述活塞靠近缸盖的一侧设有导流板，所述导流板远离活塞的一侧为弧形的凸起面，用于将进入燃烧室的混合气向缸盖一侧引导；

4、其中，该弧形的凸起面上下两侧均开设有多个导流槽，并分别与上下两个扫气通道相对应，并配合该凸起表面能够将混合气从多路径向缸盖进行引导；

5、所述导流板通过连接件与连杆传动连接，使导流板能够随活塞的往复运动进行来回转动，将混合气向不同方向引导，并形成旋转的气流。

6、进一步，所述导流板靠近活塞的一侧为平面，并与活塞密封贴合转动。

7、进一步，多个所述导流槽的弧形角度从中间向外侧依次递减。

8、进一步，所述连接件包括密封转动贯穿活塞一侧的第二转轴，所述第二转轴的一端与导流板的平面中心点固定连接，所述第二转轴远离导流板的一端开设有切口，所述切口的一侧壁固定连接有u形块，所述连杆的一侧外壁固定连接有与u形块穿设配合的拨动杆。

9、进一步，还包括与缸体相连接的曲轴箱，其内部相连通，所述曲轴箱内转动连接有曲轴，所述曲轴通过连杆与活塞动力传递。

10、进一步，所述曲轴的曲柄上开设有u形安装口，所述u形安装口内呈对称固定连接有两个扫气块，所述扫气块呈三角形，且扫气块的外侧面设有与曲柄圆周表面同弧度且平滑过渡的弧形面。

11、本发明还提供了一种便携式消防泵，包括上述提出的一种二冲程发动机扫气系统，该消防泵还包括：

12、水泵，固定安装在曲轴箱的一侧，所述曲轴的前端轴密封转动贯穿曲轴箱的一侧并与水泵内的叶轮固定连接，所述水泵上分别设有用于管道连接的进水口和出水口；

13、发动机机体，固定安装在曲轴箱远离水泵的一侧，所述曲轴的后端轴密封转动贯穿曲轴箱的另一侧并固定连接有位于发动机机体内的飞轮；

14、手拉盘，固定安装在发动机机体远离曲轴箱的一侧，用于驱动飞轮转动；

15、化油器，通过气油混合管路与进气口相连接，所述气油混合管路上设有控制手柄，所述化油器的一端设有空气过滤器；

16、消声器，与排气口相连接；

17、冷却管路，设于水泵、缸体和消声器之间，能够利用水泵的输水过程实现对缸体和消声器的自动水冷降温。

18、进一步，所述冷却管路包括出水管、输水管和回水管；所述水泵靠近进水口的一侧设有第一进水端口，所述水泵靠近出水口的一侧设有第一出水端口；所述缸体的内部靠近缸盖的一侧设有第一水冷腔，所述缸体上设有同时与第一水冷腔相连通的第二进水端口和第二出水端口；所述消声器的内部设有第二水冷腔，所述消声器上设有同时与第二水冷腔相连通的第三进水端口和第三出水端口；其中，所述出水管的两端分别与第一出水端口和第二进水端口相连接，所述输水管的两端分别与第二出水端口和第三进水端口相连接，所述回水管的两端分别与第三出水端口和第一进水端口相连接。

19、进一步，还包括安装支架，所述发动机机体、水泵、缸体和化油器均固定安装在安装支架上，所述安装支架的顶部固定连接有防护盖板。

20、进一步，所述发动机机体的一侧固定连接有启动马达，所述启动马达的输出轴上固定连接有齿轮轴，所述发动机机体的内部转动连接有第一转轴，所述第一转轴的外壁固定套设有齿轮组，所述齿轮组由大齿轮和小齿轮组成，大齿轮与齿轮轴相啮合，小齿轮与飞轮相啮合；所述安装支架上固定安装有与所述启动马达电性连接的蓄电池。

21、本发明的实施例具有以下有益效果：

22、1、通过设置在活塞端面的导流板，扫气气流从扫气通道进入燃烧室后沿导流板的弧形的凸起面有序流动，上下两股气流分别向缸盖方向流动，有效避免了传统结构中两股气流迎面相撞形成混乱涡流的问题。导流槽将气流分解为多股方向各异的气流射流，在燃烧室内形成多股旋转气流，延长了新鲜混合气在燃烧室内的停留时间，提高废气置换效率，减少新鲜混合气短路流失；

23、2、通过拨动杆与u形块的穿设配合，能够使导流板在活塞的往复运动中实现自动往复转动，并配合设置的多个导流槽，能够使气流在不同角度以及不同方向上进行导向流动，从而进一步提高了混合气的流动性；

24、3、通过在曲轴的曲柄上设置扫气块，且扫气块随曲轴同步旋转，对曲轴箱内的混合气产生扫掠和导向作用，将混合气向扫气通道入口方向推送，在曲轴箱内形成定向气流，提高混合气进入扫气通道的流量和流速，进一步提高了扫气效率，同时弧形面与曲柄表面平滑衔接，不增加额外旋转阻力；

25、4、通过活塞在缸体内的往复移动直接控制进气口的开启与关闭，相比传统采用簧片阀的进气方式，整机零件数量减少，装配工序简化，制造成本显著降低，并且整机可靠性和使用寿命显著提高；

26、5、进气口的开启与关闭由活塞的位置直接决定，不存在簧片阀固有的弹性响应滞后。无论发动机处于低速、中速还是高速运转状态，进气口的开启角度和开启持续时间始终与活塞行程精确匹配，各工况下均能保持良好的进气效率。混合气从进气口直接进入曲轴箱，流动路径短、弯道少，进气阻力显著降低，充气效率提高，从而使发动机的动力性得到有效改善；

27、6、通过利用水泵工作时的压差驱动冷却水依次流经缸体水冷腔和消声器水冷腔，无需额外的冷却水泵或电动风扇，减少了能量消耗和设备重量。冷却后的消声器表面温度远低于可燃物的燃点，有效避免了野外作业时引燃地面枯枝烂叶的火灾隐患，同时防止操作人员烫伤；缸体冷却使燃烧室壁面温度得到控制，减少了爆震倾向，提高了发动机的动力输出稳定性；

28、7、通过设置电启动方式，能够使整体操作简便、省力，适合绝大多数使用场景；手拉启动作为可靠备份，在蓄电池亏电、启动马达故障或极寒环境下仍能正常工作，保证设备在任何情况下都能启动运行，增强了设备的环境适应性。

29、本发明通过

30、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。