一种分离润滑结构水平对置汽油发动机的制作方法

1.本发明涉及小型二冲程汽油发动机领域，具体是一种分离润滑结构水平对置汽油发动机。


背景技术：

2.通用小型二冲程汽油发动机主要作为园林机械、发电机组、农林植保机械等的配套动力，具有轻便耐用的特点。目前市场上二冲程动力的结构型式为单缸风冷机型,即一根曲轴连杆活塞装配一个气缸，工作时产生的往复惯性力和旋转惯性力，按一定的周期交变地作用在发动机上，通过主轴承会使发动机产生上下跳动的效应，进而引起整机振动，使机器的平顺性和舒适性大大降低；同时往复惯性力产生的翻转力矩，将使发动机左右摇摆。
3.为了解决上述问题，现有技术一般采用在曲柄臂上附加平衡块的方法，但平衡块的质径积部分平衡旋转惯性力和转移部分一阶往复惯性力到与气缸中心线相垂直的方向，从而达到减轻沿气缸中心线方向的振动，它并不能做到真正的平衡。
4.并且，市场上现有技术二冲程动力润滑方式是混合润滑，它是将润滑油与汽油燃料按一定的比例混和，依靠化油器喉口的真空度把燃油吸入与空气雾化而变成雾状，依次润滑气缸、活塞、活塞环、曲轴连杆、轴承等。现有技术混合润滑方式的缺点是汽油与润滑油的混合比例不能随发动机转速和负荷的变化而改变，通常混合比是根据最大负荷选定的，而汽油机通常在额定转速和负荷下工作，因此发动机大部分时间都处于过量润滑状态，润滑油消耗大；同时，过量的润滑油参与燃烧，造成活塞、活塞环、燃烧区等处积碳而导致发动机过热并且排放污染。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种分离润滑结构水平对置汽油发动机，以解决现有技术小型二冲程汽油发动机存在的工作时振动大、过量润滑的问题。
6.为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
7.一种分离润滑结构水平对置汽油发动机，包括曲轴箱、气缸、燃油箱、化油器，曲轴箱内部转动安装有曲轴，气缸内滑动安装有活塞，所述燃油箱的出油口与所述化油器的进油口连接，其特征在于：所述气缸有两组，两组气缸分布连通于曲轴箱两对称侧，两组气缸内活塞分别通过连杆与曲轴箱内曲轴的不同曲拐连接，每组气缸内壁分别设有润滑油孔道，润滑油孔道分别与对应气缸内连通，所述化油器的喉口通过进气歧管分别连通至所述曲轴箱与每个气缸的连通处；还包括润滑油箱、负压泵，所述润滑油箱出口端连接有两路管路，润滑油箱出口端一路管路与负压泵的进口端连接，所述负压泵的出口端连通安装于所述进气歧管，润滑油箱出口端另一路管路分别连通于两组气缸内壁的润滑油孔道。
8.进一步的，还包括磁控飞轮点火器，所述磁控飞轮点火器的点火部分别设于两个气缸的燃烧区，由磁控飞轮点火器同时对两个气缸的燃烧区点火。
9.进一步的，所述负压泵为电驱动的负压泵，所述磁控飞轮点火器与负压泵的电源
端电连接，由磁控飞轮点火器向负压泵输出驱动负压泵工作的电能。
10.进一步的，所述负压泵的进口端通过控制阀与所述润滑油箱出口端一路管路连接。
11.进一步的，所述负压泵的控制阀与化油器的油门联动。
12.本发明中，动力的结构型式为水平对置动力结构,即一根曲轴装配两组气缸的活塞，两组气缸平均分布在曲轴两对称侧，每组气缸内的活塞通过连杆连接曲轴不同曲拐。曲轴对称布置，双气缸同时点火，相对于单缸发动机，双气缸燃烧区作用于活塞顶上并通过连杆传递到曲轴上，形成了对称的作用力，且由于燃烧区爆发产生的最大压力一般作用于活塞上止点18
°
曲轴转角处，则对称双气缸产生的作用力对曲轴形成了完整的力偶矩，理论上，该力偶矩是曲轴旋转的理想驱动力，而且在平面方向上相互作用力抵消，不仅能更有效地增加燃料转换效率，作用在曲轴及其支撑轴承的机械应力也大大减轻，对于燃烧产生的振动也得到缓解。
13.双气缸通过磁控飞轮点火器同时点火，还确保了双气缸点火的一致性。由于共用磁控飞轮点火器，在两个气缸内产生跳火的时机一致，气缸内的燃烧过程趋于一致，燃烧对活塞产生的作用力一致，显然避免了双气缸依次点火曲拐同角度排列带来的不平衡，以及双气缸产生作用力的不同时，还有双气缸点火间隔由于设计、材料、加工等问题带来的不相等，而这些不仅带来了发动机工作过程中的振动与噪声，也在一定程度上降低了内燃机的热效率和增加了一定的排除污染。由于本发明水平対置发动机共用曲轴箱部分，两气缸头沿曲轴对称布置，两气缸同时点火，两气缸对曲轴的作用力形成了完整的力偶矩，发动机的做功效果并不简单等同于两个气缸的简单叠加，在增加做功作用，降低振动和噪声的同时，还降低了常规发动机曲轴及其轴承上的机械应力，综合效果上能更加有效地转化燃料蕴含的热能，将之转换成机械能驱动外部机械，也就是说，同样的气缸排量，能获得更大的驱动功率。
14.反过来，限定一定功率的情况下，气缸的体积更小，重量更轻。平面対置、同时点火发动机的内力上更加平衡。相比于常规发动机，尤其是应用于园林工具的单缸内燃机，由于内在的曲轴平衡和活塞的往复运动，存在不可避免的一阶和二阶动不平衡，而本发明水平対置发动机则很好得克服了这一点：在曲轴对称的平面内，两曲拐和活塞总是相对运动，产生的不平衡力在曲轴的径向，总是可以抵消，这一特点整体上有利于水平対置、同时点火发动机的性能发挥。发动机的整体高度降低、长度缩短、重心降低、振动减少。
15.本发明中，燃油和润滑油相互分离，并且润滑油实现按需供给的二冲程水平对置动力。首先，燃油和润滑油分别装在燃油箱和润滑油箱中；进气歧管有与化油器负压通道相通的润滑油孔；气缸内壁有用于润滑活塞及活塞环的润滑油孔道。
16.工作原理是燃油和润滑油相互分离，润滑油被分成两路，第一路将润滑油通过负压泵输送至与化油器喉口相连接的进气歧管内负压通道中心处，由于化油器本身的喉口处通过负压使燃油和空气混合形成一级混合气，一级混合气经过进气歧管时会把负压通道内的润滑油快速雾化成小油滴混合在一级混合气中，从而形成二级可燃混合气，因进气歧管的负压较化油器喉管内部负压低，故而油滴直径大、重量高，只有一部分与一级混合气混合形成二级混合气进入曲轴箱，扫气后进入气缸的燃烧区参与燃烧，大量节约润滑油的用量。润滑油第二路是到达气缸内壁的润滑油孔道，在活塞沿着气缸内壁往复运动时刮取润滑
油，并实现对气缸、活塞及其活塞环以及发动机内各运动副部件进行润滑，实现润滑油按需供给，减少了润滑油消耗，减少了有害物的排放，节约润滑油和降低排放，最终实现节能减排的目的。
17.基于上述润滑油工作过程，本发明能克服二冲程动力上燃油和润滑油必须混合且混合比不能随发动机转速和负荷的变化的而改变的弊端，从而大量节约润滑油的消耗，并降低有害排放物hc和no的形成，最终改善二冲程发动机的燃烧和降低排放，实现节能环保的目的。
附图说明
18.图1是本发明的的俯视半剖示图。
19.图2是本发明的的正视半剖示图。
20.图3是本发明的右视图。
21.图4是本发明的左视图。
22.图5是水平对置双缸布置示意图。
23.图6是水平对置进气歧管示意图。
24.图7是水平对置曲轴连杆活塞示意图。
25.图中标记石墨：1润滑油箱；2燃油箱；3空滤器；4进气歧管；5活塞；6曲轴连杆；7气缸；8消音器；9启动器；10负压泵；11化油器；12飞轮点火器；13离合器；14启动手柄；15曲轴箱；16轴承；17油封。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
27.如图1
‑
图7所示，本发明一种分离润滑结构水平对置汽油发动机，包括曲轴箱15，曲轴箱15内部转动安装有曲轴，曲轴两端分别连接有曲轴连杆6，其中一个曲轴连杆6从曲轴箱15穿出并连接带有启动手柄14的启动器9，另一个曲轴连杆从曲轴箱15穿出并连接离合器13，两曲轴连杆6与曲轴箱15结合处设置供曲轴连杆安装的轴承16，以及环套与曲轴连杆的油封17。
28.曲轴箱15的两对称侧分别连通安装有气缸7，每个气缸7内分别同轴滑动安装有活塞5，每个活塞5分别通过连杆与曲轴箱内曲轴的不同曲拐连接，每个气缸7具有扫气通道和排气口，扫气通道一端连通至曲轴箱15内，扫气通道另一端连通至对应气缸7的燃烧区，每个气缸7的排气口对应位置外壁分别安装有消音器8，每个气缸7内壁还分别设有润滑油孔道，润滑油孔道有连通至气缸7内的孔口或槽口。
29.本发明还包括存储有燃油的燃油箱1、存储有润滑油的润滑油箱2、化油器11、磁控飞轮点火器12，燃油箱1、润滑油箱2、化油器11、磁控飞轮点火器12分别与曲轴箱15、气缸7集成为一体。其中化油器11的进气口连通安装过滤器3，化油器11的进油口与燃油箱1的出油口连接，化油器11的喉口通过总分结构的进气歧管4分别连通至曲轴箱15与每个气缸7的连通处，进气歧管4的总管管口连接化油器11的喉口，进气歧管4两路分管管口分别连接曲轴箱15与每个气缸7的连通处。润滑油箱2出口端连接有两路管路，润滑油箱2出口端一路管路与一个负压泵10的进口端连接，负压泵10的出口端连通安装于进气歧管4的总管，润滑油
箱2出口端另一路管路分别连通于两个气缸7内壁的润滑油孔道。
30.磁控飞轮点火器12的点火部分别设于两个气缸7的燃烧区，由磁控飞轮点火器同时对两个气缸7的燃烧区点火。负压泵10为电驱动的负压泵，磁控飞轮点火器12与负压泵10的电源端电连接，由磁控飞轮点火器12向负压泵10输出驱动负压泵10工作的电能。
31.同时，负压泵10的进口端与润滑油箱1出口端之间管路连通接入控制阀，该控制阀与化油器11的油门联动。
32.本发明是通过如下方式工作的：一方面，燃油和润滑油相互分离，并且润滑油实现按需供给的二冲程水平对置动力。燃油和润滑油分别装在两个不同的容器中，即润滑油箱1和燃油箱2，通过启动手柄14发动启动器9后，发动机开始工作，磁控飞轮点火器12在磁场里旋转产生的能量提供给负压泵11，控制润滑油量的大小，并且负压泵10的控制阀与化油器11的油门联动作用，能使发动机的不同转速和负荷合理地供给不同的润滑油量，较好地满足二行程发动机各种工况下对润滑油提出的苛刻要求。润滑油分两路输送：润滑油第一路把润滑油箱1内的润滑油通过负压泵10输送到进气岐管4，与化油器11内的一级混合气再次混合形成二级混合气，随后进入曲轴箱并润滑轴承16和曲轴连杆6等运动部件，并在活塞5下行打开扫气口后进入燃烧室参与燃烧做功；燃烧后的废气最后通过消音器8排出机外；润滑油另一路输送汽缸7内的润滑油孔道，用于润滑活塞5和气缸7上部等；纯净的润滑油提高了润滑的效果，减少了积碳，减少了对消音器8的堵塞，减少了气缸7和活塞5的磨损，改善了火花塞的工作条件。
33.另一方面，动力的结构型式为水平对置动力结构，即一根曲轴装配两个气缸7，气缸7上装配有消音器8，活塞5平均分布在曲轴连杆6两侧，在水平方向上左右运动；在结构上保持对称，使两个气缸7做功以及两活塞5惯性运行时，产生的有效作用力能相互加强，消除单缸内燃机无法避免的一阶和二阶惯性力，大大降低曲轴连杆6及其支承所受的交变机械应力，同时平衡每缸工作时产生的往复惯性力和旋转惯性力。水平対置发动机的曲轴的两个曲拐处于180
°
曲轴转角位置保证了双气缸7同时点火，发动机运行时，两活塞5的相对位置永远保持一致，产生的作用力相互加强，而自身的惯性力负面影响相互抵消，极大地增加了发动机功率，降低发动机的无效消耗，使发动机运行平稳省力。具有高度降低、长度缩短、重心降低、振动减少的特点。
34.本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。