发动机缸体及发动机论文和设计-王文武

全文摘要

本实用新型涉及发动机设备技术领域，尤其是涉及一种发动机缸体及包括该发动机缸体的发动机。发动机缸体包括缸体和缸盖；所述缸盖设置与所述缸体的一端；所述缸体内部中空形成燃烧腔；所述缸体上设置有进气道和排气道；所述进气道的一端贯穿于所述缸体远离所述缸盖的一端，所述进气道的另一端与所述燃烧腔相连通；所述排气道的一端与所述燃烧腔相连通，所述排气道的另一端与外界相连通，所述排气道的走向呈弧形曲线，且所述进气道和所述排气道相对交错设置。本申请的发动机缸体集成了进气道和排气道，排气道设置为弧形走向，且进气道与排气道相对错开设置，保证了进入燃烧腔内空气能够充分地与油雾混合后燃烧，不受外界的影响。

主设计要求

1.一种发动机缸体，其特征在于，包括：缸体和缸盖；所述缸盖设置于所述缸体的一端；所述缸体内部中空形成燃烧腔；所述缸体上设置有进气道和排气道；所述进气道贯穿于所述缸体远离所述缸盖的一端，所述进气道的另一端与所述燃烧腔相连通；所述排气道的一端与所述燃烧腔相连通，所述排气道的另一端贯穿于所述缸体靠近所述缸盖的一端并与外界相连通，且所述排气道的走向呈弧形曲线；所述进气道和所述燃烧腔的连通处为燃烧腔进气口，所述排气道和所述燃烧腔的连通处为燃烧腔排气口；所述燃烧腔进气口和所述燃烧腔排气口相对设置，且两个所述燃烧腔进气口的轴线和所述燃烧腔排气口的轴线不共面。

设计方案

1.一种发动机缸体，其特征在于，包括：缸体和缸盖；所述缸盖设置于所述缸体的一端；

所述缸体内部中空形成燃烧腔；所述缸体上设置有进气道和排气道；所述进气道贯穿于所述缸体远离所述缸盖的一端，所述进气道的另一端与所述燃烧腔相连通；所述排气道的一端与所述燃烧腔相连通，所述排气道的另一端贯穿于所述缸体靠近所述缸盖的一端并与外界相连通，且所述排气道的走向呈弧形曲线；

所述进气道和所述燃烧腔的连通处为燃烧腔进气口，所述排气道和所述燃烧腔的连通处为燃烧腔排气口；所述燃烧腔进气口和所述燃烧腔排气口相对设置，且两个所述燃烧腔进气口的轴线和所述燃烧腔排气口的轴线不共面。

2.根据权利要求1所述的发动机缸体，其特征在于，所述缸盖上嵌设有喷油器和火花塞；

所述喷油器用于向所述燃烧腔内喷油，所述火花塞用于引燃置于所述燃烧腔内的油和空气的混合物。

3.根据权利要求1所述的发动机缸体，其特征在于，所述缸体外设置有加强筋，所述加强筋沿所述缸体的周向设置，且所述加强筋的设置方向垂直于所述燃烧腔的轴线方向。

4.根据权利要求3所述的发动机缸体，其特征在于，所述加强筋呈片状，且所述加强筋的数量为多个，多个所述加强筋间隔平行设置。

5.根据权利要求1所述的发动机缸体，其特征在于，所述燃烧腔进气口位于所述燃烧腔远离所述缸盖的一端，所述燃烧腔出气口位于所述燃烧腔的中部。

6.根据权利要求1所述的发动机缸体，其特征在于，所述进气道和所述排气道的走向均呈圆弧形曲线，且所述排气道和所述进气道的圆心角均在60°～90°之间。

7.根据权利要求1所述的发动机缸体，其特征在于，所述排气道的长度大于所述进气道的长度。

8.根据权利要求1所述的发动机缸体，其特征在于，所述缸体通过螺栓与所述缸盖固定连接。

9.根据权利要求1所述的发动机缸体，其特征在于，所述缸体远离所述缸盖的一端与直流电机相连接。

10.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的发动机缸体。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及发动机设备技术领域，尤其是涉及一种发动机缸体及包括该发动机缸体的发动机。

背景技术

现有技术中常用的活塞式发动机缸体一般设置进风口和排风口用于向燃烧室内通入空气或排出废气，然而其进风口的进风方向和排风口的出风方向相对设置，因此进入缸体内的新鲜空气存在没有与燃料充分混合燃烧就从排气口排出的情况；并且常用的发动机缸体的排气口一般垂直贯穿缸体的侧壁，因此排气口排气路径较短，存在外界气体容易进入对缸体内对缸体内的燃烧反应产生干扰的风险。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种发动机缸体及包括该发动机缸体的发动机，以解决现有技术中存在的发动机缸体内的燃烧反应易受外界干扰的技术问题。

本申请提供了一种发动机缸体，包括：缸体和缸盖；所述缸盖设置于所述缸体的一端；

进一步地，所述缸盖上嵌设有喷油器和火花塞；

所述喷油器用于向所述燃烧腔内喷油，所述火花塞用于引燃置于所述燃烧腔内的油和空气的混合物。

进一步地，所述缸体外设置有加强筋，所述加强筋沿所述缸体的周向设置，且所述加强筋的设置方向垂直于所述燃烧腔的轴线方向。

进一步地，所述加强筋呈片状，且所述加强筋的数量为多个，多个所述加强筋间隔平行设置。

进一步地，所述燃烧腔进气口位于所述燃烧腔远离所述缸盖的一端，所述燃烧腔出气口位于所述燃烧腔的中部。

进一步地，所述进气道和所述排气道的走向均呈圆弧形曲线，且所述排气道和所述进气道的圆心角均在60°～90°之间。

进一步地，所述排气道的长度大于所述进气道的长度。

进一步地，所述缸体通过螺栓与所述缸盖固定连接。

进一步地，所述缸体远离所述缸盖的一端与直流电机相连接。

本申请还提供了一种发动机，包括上述任一技术方案所述的发动机缸体。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本申请提供的发动机缸体包括缸体和缸盖，所述缸盖设置与所述缸体的一端。缸体内部设置有燃烧腔，给进入缸体内的油和气提供混合和燃烧的空间；发动机的活塞的一端能够伸入燃烧腔内，燃烧腔内的油和气混合后被点燃，产生的瞬间爆发力推动活塞向远离缸体的方向运动，再在弹簧等作用力下回复原位，活塞再伸入燃烧腔内，重复上述过程，实现活塞的往复运动，从而实现持续发电。

在缸体上设置有进气道和排气道，进气道用于向燃烧腔内通入空气，排气道用于排出燃烧腔内的废气。具体地，进气道的一端贯穿于所述缸体远离所述缸盖的一端，进气道的该端与发动机壳体相连通，通过进气阀进入发动机壳体内的空气能够通过进气道进入燃烧腔内，从而能够与燃烧腔内的油混合并燃烧；而所述排气道的一端与所述燃烧腔相连通，所述排气道的另一端与外界相连通，因此燃烧腔内燃烧后的废气能够通过排气道排出，以实现燃烧腔持续的油气混合及燃烧过程。此外，通过在缸体上集成进气道和排气道，在进气道和排气道内流动气体的作用下能够促进缸体的冷却，无需水套等结构，简化了发动机缸体结构，实现了发动机风冷。

排气道的走向呈弧形曲线，一方面保证了排气的流畅性，一方面弧形气道的设计延长了排气道的长度并使排气道的两端非直线连通，因此能够有效防止外界气体通过排气道进入缸体内对燃烧腔的燃烧反应产生干扰。

此外，本申请进气道和燃烧腔的连通处为燃烧腔进气口，排气道和燃烧腔的连通处为燃烧腔排气口，设计燃烧腔进气口和燃烧腔排气口相对设置，即燃烧腔进气口和燃烧腔排气口分设于缸体内壁的两侧，一方面进气口和排气口之间不发生干扰，另一方面给予空气与油雾以充分的燃烧空间，保证油气的充分燃烧。并且进一步地，燃烧腔进气口的轴线和燃烧腔排气口的轴线不共面，使得进气道和燃烧腔的连通处与排气道和燃烧腔的连通处相错开，进一步保证从进气道进入燃烧腔内空气能够充分地与油雾混合后燃烧，而不会在空气进入燃烧腔内从排气道排走。

因此，本申请的发动机缸体集成了进气道和排气道，且简化了结构，使得缸体体积减小，且适用于发动机的自由式活塞。且排气道设置为弧形走向，而进气道和燃烧腔的连通处与排气道和燃烧腔的连通处相错开，保证了进入燃烧腔内空气能够充分地与油雾混合后燃烧，不受外界的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的发动机缸体的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的发动机缸体的内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的发动机缸体与活塞配合工作时的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的发动机缸体在第一视角下的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的发动机缸体在第二视角下的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的发动机缸体的缸体与缸盖连接的端面的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的包括发动机缸体的发动机的结构示意图。

附图标记：

100-缸体，101-燃烧腔，102-进气道，103-排气道，104-加强筋，105-螺栓孔，200-缸盖，201-喷油器，202-火花塞，300-活塞，400-发动机壳体。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参照图1至图7描述根据本实用新型一些实施例的发动机缸体及包括该发动机缸体的发动机。

参见图1至图3所示，本申请的实施例提供了一种发动机缸体，包括：缸体100和缸盖200；缸盖200设置与缸体100的一端；

缸体100内部中空形成燃烧腔101；缸体100上设置有进气道102和排气道103；进气道102的一端贯穿于缸体100远离缸盖200的一端，进气道102的另一端与燃烧腔101相连通；排气道103的一端与燃烧腔101相连通，排气道103的另一端与外界相连通，且排气道103的走向呈弧形曲线；进气道102和燃烧腔101的连通处为燃烧腔进气口，排气道103和燃烧腔101的连通处为燃烧腔排气口；燃烧腔进气口和燃烧腔排气口相对设置，且两个燃烧腔进气口的轴线和燃烧腔排气口的轴线不共面。

参见图1至图3所示，本申请实施例提供的发动机缸体包括缸体100和缸盖200，缸盖200设置与缸体100的一端。缸体100内部设置有燃烧腔101，给进入缸体100内的油和气提供混合和燃烧的空间；发动机的活塞300的一端能够伸入燃烧腔101内，燃烧腔101内的油和气混合后被点燃，产生的瞬间爆发力推动活塞300向远离缸体100的方向运动，再在弹簧等作用力下回复原位，活塞300再伸入燃烧腔101内，重复上述过程，实现活塞300的往复运动，从而实现持续发电。

在缸体100上设置有进气道102和排气道103，进气道102用于向燃烧腔101内通入空气，排气道103用于排出燃烧腔101内的废气。具体地，进气道102的一端贯穿于缸体100远离缸盖200的一端，进气道102的该端与发动机壳体400相连通，通过进气阀进入发动机壳体400内的空气能够通过进气道102进入燃烧腔101内，从而能够与燃烧腔101内的油混合并燃烧；而排气道103的一端与燃烧腔101相连通，排气道103的另一端与外界相连通，因此燃烧腔101内燃烧后的废气能够通过排气道103排出，以实现燃烧腔101持续的油气混合及燃烧过程。并且排气道103的走向呈弧形曲线，一方面保证了排气的流畅性，一方面弧形气道的设计延长了排气道103的长度并使排气道103的两端非直线连通，因此能够有效防止外界气体通过排气道103进入缸体100内对燃烧腔101的燃烧反应产生干扰。

此外，本申请进气道102和燃烧腔101的连通处为燃烧腔进气口，排气道103和燃烧腔101的连通处为燃烧腔排气口，设计燃烧腔进气口和燃烧腔排气口相对设置，即燃烧腔进气口和燃烧腔排气口分设于缸体100内壁的两侧，一方面进气口和排气口之间不发生干扰，另一方面给予空气与油雾以充分的燃烧空间，保证油气的充分燃烧。并且进一步地，燃烧腔进气口的轴线和燃烧腔排气口的轴线不共面，使得进气道102和燃烧腔101的连通处与排气道103和燃烧腔101的连通处相错开，进一步保证从进气道102进入燃烧腔101内空气能够充分地与油雾混合后燃烧，而不会在空气进入燃烧腔101内从排气道103排走。

综上，本申请的发动机缸体集成了进气道102和排气道103，且简化了结构，使得缸体100体积减小，且适用于发动机的自由式活塞300。且排气道设置为弧形走向，而进气道102和燃烧腔101的连通处与排气道103和燃烧腔101的连通处相错开，保证了进入燃烧腔101内空气能够充分地与油雾混合后燃烧，不受外界的影响。

参见图3所示，优选地，燃烧腔101沿缸体100的长度方向贯穿缸体100的两端，发动机的活塞300能够伸入燃烧腔101内。缸体100沿其长度方向的一端与发动机壳体400相连接，缸体100沿其长度方向的另一端与缸盖200相连接，缸盖200封堵住燃烧腔101的一端，从而保证油气在燃烧腔101内充分燃烧，不受干扰。而燃烧腔101的延伸方向与活塞300的运动方向一致，活塞300的一端能够从燃烧腔101远离缸盖200的一端伸入燃烧腔101内，且活塞300沿燃烧腔101的延伸方向进行往复运动，不断地带动永磁铁做切割线圈磁感线，从而实现持续发电。

参见图1至图4所示，在本申请的一个实施例中，优选地，缸盖200上嵌设有喷油器201和火花塞202；

喷油器201用于向燃烧腔101内喷油，火花塞202用于引燃置于燃烧腔101内的油和空气的混合物。

在该实施例中，缸盖200上嵌设有喷油器201和火花塞202，喷油器201的喷油口伸入燃烧腔101内，通过喷油口向燃烧腔101内喷洒油雾，油雾与进入燃烧腔101内的空气混合后，再通过火花塞202点燃，产生的瞬间爆发力推动活塞300向远离缸体100的方向运动。

参见图1至图7所示，在本申请的一个实施例中，优选地，缸体100外设置有加强筋104，加强筋104沿缸体100的周向设置，且加强筋104的设置方向垂直于燃烧腔101的轴线方向。

在该实施例中，在缸体100外设置有加强筋104，加强筋104采用温度场散热布置，可有效实现风冷。具体地，加强筋104沿缸体100的周向设置，且加强筋104的设置方向垂直于燃烧腔101的轴线方向，即加强筋104环绕缸体100的燃烧腔101设置，最大程度地将燃烧腔101的热量散出，实现有效地散热作用。因此，本申请的发动机缸体无需冷却水套，即可实现缸体的散热，简化了结构，且有优化了散热效果。

在本申请的一个实施例中，优选地，参见图1至图7所示，加强筋104呈片状，且加强筋104的数量为多个，多个加强筋104间隔平行设置。

在该实施例中，为提高加强筋104的散热效果，设计加强筋104呈片状，增大了加强筋104的散热面积；且加强筋104的数量为多个，多个加强筋104间隔平行设置，进一步增强了散热作用。

在本申请的一个实施例中，优选地，参见图2所示，燃烧腔进气口位于燃烧腔101远离缸盖200的一端，燃烧腔出气口位于燃烧腔101的中部。

在该实施例中，燃烧腔进气口位于燃烧腔101远离缸盖200的一端，而燃烧腔进气口位于燃烧腔101的中部，因此通过燃烧腔进气口进入燃烧腔101内的空气能够在燃烧腔101的前段空间内充分混合燃烧，并作用于活塞300，给予活塞300以推动力。而燃烧后产生的废气经过燃烧腔101中部的燃烧腔出气口排至排气道103内，再经排气道103排出。燃烧腔进气口和燃烧腔出气口的位置设置，使得空气和油气有更充分的燃烧空间，不会受外界的影响。

在本申请的一个实施例中，优选地，参见图2所示，进气道102和排气道的走向均呈圆弧形曲线，且进气道102和排气道103的圆心角均在60°～90°之间。

在该实施例中，为保证进气的流畅性，并保证燃烧腔101的独立，设置进气道102的走向也呈弧形曲线，且排气道102和进气道103均设置为圆弧形，排气道102和进气道103的圆心角均在60°～90°之间，因此进气道102和排气道103均有一定曲度，保证进气道102和排气道103两端的连通口不共线，有效的防止外界气体对燃烧腔101内燃烧反应的干扰。

参见图2所示，在本申请的一个实施例中，优选地，排气道103的长度大于进气道102的长度。

在该实施例中，由于排气道103的一端与外界相连通，因此设计排气道103的长度较长，避免外界气体通过排气道103进入缸体100内而对缸体100内的气体燃烧作用产生干扰。而进气道102与发动机壳体400的进气口相连通，因此进气道102可以设计的稍短些。

在本申请的一个实施例中，优选地，缸体100通过螺栓与缸盖200固定连接。

在该实施例中，缸体100与缸盖200之间的连接也是通过螺栓固定连接为一体的，在缸体100朝向缸盖200的端面上设置有螺纹孔，螺栓穿过缸盖200通过螺纹孔与缸体100固定连接。

优选地，参见图6所示，在缸体100朝向缸盖200的端面上均匀设置有四个螺栓孔105，从而使得缸盖200能够稳固地与缸体100相固定连接。

在本申请的一个实施例中，优选地，缸体100远离缸盖200的一端与直流电机相连接。

在该实施例中，缸体100远离缸盖200的一端与直流电机固定连接；具体地，缸体100远离缸盖200的端面上设置有螺栓孔105，通过螺栓将缸体100和直流电机固定连接。

优选地，在缸体100远离缸盖200的端面上均匀设置有四个螺栓孔105，从而使得直流电机能够稳固地与缸体100相固定连接。

参见图7所示，本申请的实施例还提供了一种发动机，包括上述任一技术方案的发动机缸体。

在该实施例中，由于发动机包括上述实施例的发动机缸体，因而具有发动机缸体的全部有益效果，在此不再一一赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

设计图

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主设计要求

设计方案

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