一种活塞往复内燃机的发动缸及其排气设置

本发明属活塞往复内燃机领域，具体涉及一种活塞往复内燃机的发动缸及其排气的 设置。

现有常规内燃发动机(曲柄连杆机构活塞往复内燃发动机)，由于发动机整体结构中 工作机构的布置和扫气方式的选择，四冲程发动机和二冲程直流扫气发动机发动缸的排气口， 以菌形阀紧密配合实现开闭排气口的工作，排气口与排气管的联结，设置在发动机的顶盖板 上，占用了发动机盖板上的位置，同时也导致了发动机顶盖板受到严重的热负荷困扰。二冲 程横流扫气将发动缸的排气口设在发动缸的尾段，但扫气效果差，排气口的热负荷严重，发 动缸内的排气工作也不能实现调控，因此仅只在少数小型发动机上应用。

发明专利ZL200710193939.4(公告号CN101205861B、名称“一种挺杆和该挺杆的 组合机构与调控系统”)中，发明了一种可以省去定时齿轮装置、凸轮机构、燃油泵、高压油 管、回油管等工作零部件的“顶置燃油泵喷系统”；同时，根据新发明燃油泵喷系统的技术特 征、工作原理和取得的积极效果，发明了一种可以大幅地节能去污的“顶置二次发动缸内喷 水冷却系统”、一种可以准确调控发动缸排气工作的“顶置排气系统”、“增压缸内吸入空气 量(即压缩空气量)顶置调控系统”、“增压缸内喷水中冷泵喷系统”，以及将上述工作系统的 调控统一起来，由调速器指令，使之同步地随发动机工况的变化，在任一工况的任一工作循 环中，各自在该任一的同一的工作循环中自己的工作参数下工作的顶置综合调控系统。上述 发明的工作系统和综合调控系统都有机地紧凑地设置在发动机的顶盖板上。

发明专利ZL200710193938.X(公告号CN151289956B、名称“一种活塞往复内燃机 的增压机构”)中，发明了一种发动机体内活塞往复增压机构，该增压机构可消除现有涡轮增 压方式瞬时反应滞后，难以实现增压比≥5以上的超高增压和难以在小型发动机(特别是单 双缸发动机)和汽油机上应用的缺陷和不足之处，同时增压机构的上压缩空气蓄气通道可以 环抱发动缸尾部进风口区段，并形成发动缸的缸座。

综上所述，现有发动缸的构造和排气设置，在采用上述发明专利中的发明构成的发 动机中，不仅布置困难，还会造成发动机顶盖板上设置的工作机构和综合调控系统受到严重 的热负荷危害，也不能与所述发明专利中的“顶置排气系统”和“增压机构”配合，阻碍了 由上述专利发明构成的新型发动机整体结构的布置，即阻碍了上述发明专利中作出的发明构 成一种新型的大幅度节能去污、大幅度降低发动机比重量的内燃发动机。

为了克服现有发动缸和排气设置在上述专利发明构成的发动机中应用的缺陷和不足 之处，特发明一种新型的活塞往复内燃机的发动缸和该发动缸的排气口、排气阀及排气管的 设置。

新发明的一种活塞往复内燃机的发动缸，包括缸体、缸体盖板、凸台、凸台插口、 排气口、进风口，其特征在于：发动缸盖板与发动缸体为一整体结构，所述凸台作在发动缸 盖板上面，与盖板为一整体，凸台上面垂直往下，作出凸台插口，排气口作在发动缸盖板内 壁的下面，进风口作在发动缸体尾段部分。

所述凸台上作出的插口，此插口外边为一缺口，缺口的连线与发动缸体缸壁的外圆 面相切，过切点作出的垂线为凸台插口两边中间的中线；插口的内边为一弧形，此弧形的弧 与缸体缸壁内壁圆面同圆心，且半径相同；插口外边缺口的连线与内边弧形弧的弦平行，将 所述缺口连线的左右两端与所述弦左右两端的端点分别对应地连接起来，则形成一梯形，此 梯形的两边为凸台插口的左右两边。

发动缸排气口内口上下边的弧与凸台插口内边的弧为等弧，且相互重合，即排 气口内边口的弧面与凸台插口内边的弧面相互重合；排气口的底边，由内往外向上倾斜，底 边的外边线与凸台插口外边缺口的连线重合，则排气口外口垂直面与凸台插口外边缺口的垂 直面相重合；排气口的上边与凸台插口相通，排气口的两侧边与凸台插口的两侧边分别重合 为一整体的侧面，由此，凸台插口的空间与排气口的空间形成为一整体空间，凸台插口延伸 至排气口的底边，排气口的底边即是凸台插口的底边。

发动缸体尾部发动缸进风口区段，与发明专利“ZL200710193938.X”中发明的活塞 往复内燃机增压机上压缩空气蓄气通道构成的发动缸底座紧密配合，其进风口的高度与所述 上压缩空气蓄气通道内腔的高度相同。

发动缸缸体侧作出螺杆座，所述发动缸底座的侧边作出对应的螺孔座，将螺杆插入螺 杆座杆孔，旋入所述发动缸底座侧作出的对应螺孔座的螺孔中，将发动缸紧固在发动缸底座 上。

发动缸排气阀由闸板、阀盖板、阀柄三个部分为一整体构成；闸板的形状，由凸台 插口的空间与排气口的空间所形成一整体空间的空间形状作出；当闸板关闭排气口时，由阀 盖板左右两边伸出的弹簧柱与对应的发动缸座侧弹簧座之间拉力弹簧的拉力，使闸板内边上 部分弧面与凸台插口内边弧面紧密贴合，闸板内边下部分弧面，精确地填补排气口的内口， 使发动缸排气口处内壁面成为一个完整的圆柱形的内壁面；同时，闸板两侧边与凸台插口两 侧边及排气口的两侧边、闸板底边与排气口底边、阀盖板下面除闸板占用以外的部分与凸台 上面除作出插口以外的部分紧密贴合；阀盖板上面阀柄的顶部与发明专利 “ZL200710193940.7”中发明的一种顶置排气系统有机地联接。

所述发动缸的排气管用螺钉固定在发动缸体上后，排气管进口上边伸出部分的与排 气管进口面相平的一面，与所述凸台的外边贴合，构成凸台插口外边缺口的一面，使凸台插 口成为一个四边完整的插口。

积极效果

上述发明的“一种活塞往复内燃机的发动缸及其排气设置”，具有以下的优点和积极 效果：

1、具有现有发动缸内直流扫气效果好的优点。

2、发动缸排气口的开闭，具有现有排气口关闭严密、工作可靠、摩擦力小、磨损少、寿 命长的优点。

3、相对于现有技术，排气阀散热好，便于消除热负荷的危害，便于装配、检测、更换和 维修。

4、让出了发动机顶盖板上宝贵的位置，使发明专利“ZL200710193940.7”中发明的多项 顶置工作系统的主要工作机构和综合调控系统，紧凑地设置在发动机的顶盖板上，同时避免 了发动缸内排气的热负荷对发动机盖板及盖板上面的设置造成危害。

5、发动缸尾部进气口区段与发明专利“ZL200710193938.X”中发明的增压机构上蓄气 通道构成的发动缸底座紧密配合，排气阀的阀柄顶部与发明专利“ZL200710193940.7”中发 明的顶置排气系统有机地配合，由此，使所述的两项发明的积极效果得以顺利地实现和发挥。

综上所述，本申请发明的一种活塞往复内燃机的发动缸及其排气设置，为将上述两项发 明专利中的发明组合起来，构成一种大幅度节能去污、大幅度降低发动机比重量的新型活塞 往复内燃机，创造了不可或缺的条件。

图1：发动缸主视图；图2：发动缸尾部进风口区段与发明专利“ZL200710193938.X” 中增压机构上压缩空气蓄气通道构成的发动缸座配合图；图3：发动缸顶部俯视图；图4：发 动缸排气阀闸板部分及排气管联接剖视图；图5：发动缸排气口与排气阀正视图；图6：排气 阀闸板横截面图；图7：排气口横截面图。

如图1、3、4、5示出：发动缸上端盖板[5]与发动缸体[3]为一整体结构，，凸台[6]作 在盖板[5]上面，与盖板[5]为一整体，凸台[6]上作出插口[7]；图1还示出，发动缸排气口[4] 作在发动缸盖板[5]内壁面的下面，进气口[2]作在发动缸体尾部，结合图2示出，发动缸体尾 部进风口区段，与发明专利“ZL200710193938.X”中增压机构上压缩空气蓄气通道形成的发 动缸底座[1]紧密配合，发动缸进气口的高度与压缩蓄气通道的高度相同；图2还示出，发动 缸装配在所述发动缸座上后，可对发动缸的进气形成强劲的涡轮，有助于优化发动缸内的燃 烧工作。

如图3、图4示出：所述凸台[6]的外边，与缸体[3]外壁圆相切；图1和图3联合示 出：凸台外边与缸体外圆相切切点的垂线，为凸台[6]及插口[7]左右两边中间的中线。

如图3示出：凸台插口[7]内边弧形的弧与缸体[3]内壁面圆同圆心，且半径相同；凸 台插口[7]外边为一缺口，缺口的连线平行于插口内边弧形的弦，将弦的左右两端与缺口连线 的左右两端连接起来，则形成一梯形，此梯形的左右两边，即是凸台插口的左右两边。

如图1、3、5、7联合示出：排气口内口上下边的弧，与凸台插口内边的弧为等弧， 且垂直相互重合，排气口上下面横截面的形状与凸台插口横截面的形状相同。

如图3和图4示出：排气管[8]用螺钉固定在发动缸排气口两侧和下边平伸出的部位 上，排气管口上边伸出部分与排气管进口截面相平的一面，与凸台插口[7]外边贴合，形成凸 台插口外边缺口的一面，使凸台插口形成一个四边完整的插口。

如图5示出：发动缸体[3]上部分作出螺杆座[11]，螺杆[9]插入螺杆座螺孔，往下旋入 发动缸底座[1]侧作出的对应的螺孔中(发动缸底座[1]对应的螺孔图中省略未画出)，将发动 缸体[3]紧固在发动缸座[1]上。

如图5示出：排气阀盖板[14]左右两伸出拉力弹簧柱；连接拉力弹簧柱和发动缸座侧 拉力弹簧座(图中未画出)的拉力弹簧[12]，与发明专利“ZL200710193940.7”中发明的顶置 排气系统配合，操作发动缸内的排气工作。

如图1、3、4、5、6、7联合示出：凸台插口横截面与排气口横截面形状相同，且四 周边相互对应垂直贯通，排气阀闸板，依凸台插口空间和排气口空间构成的一整体空间的形 状作出；同时还示出：当拉力弹簧[12]的拉力使排气阀将排气口关闭时，排气阀闸板严密地 填充了凸台插口和排气口构成的整体空间。发动缸排气口处内壁为一完整的圆柱形壁面。排 气阀闸板四周边和底边，与插口空间和排气口空间构成的整体空间的四周边和底边，严密地 贴合；排气阀盖板下面除作出闸板的其他部位与凸台上面除作出插口以外的其他部位严密地 贴合，将发动缸内的工质严密地关闭在发动缸内。

如图5示出：所述排气阀阀柄顶端通过柱栓和拉力弹簧，与发明专利 “ZL200710193940.7”中发明的“顶置排气系统”摇杆机构内边摇臂有机地结合。