小型通用发动机进气增压装置

所用技术领域：

本发明涉及小型通用发动机的增加进气，提高充气效率的技术。

随着人们对生存环境的保护意识越来越强，对燃油发动机制定了更严的节能排放要求。为了满足制订的高标准，于是在大排(＞825CC)汽油发动机上都采用了电喷技术，有的还分别采用进气增压，二次空气供给装置，废气在循环装置，排气后处理(三元催化器)。但在小排量机型上由于结构和成本的限制，要采用上述节能减排技术，不太现实，并有一定的难度。其中发动机的进气增压技术。

发动机增压进气为的是提高充气效率，人们常用的是废气涡轮增压器。在上世纪20年代，国外就设计了世界上第一台涡轮增压器。首先用于大排量的四冲程柴油机上。之后大排量柴油机的涡轮增压技术不断完善成熟。近年来，涡轮增压器开始用于大排量(＞825CC)的汽油机上，大部分用于汽车配套的汽油机上。从而增加汽车发动机的气缸进气量，增大了充气效率，使汽油燃烧更充分，在排量不变的情况下，输出更大的功率(一般功率增加20％-30％)，降低了能耗和排放，但小排量的燃油发动机未见有进气增压技术的报道。涡轮增压器工作原理：是把排气管接在涡壳上，涡壳内设计了截面积由大到小的喷咀环，因此流经的有一定压力的高温废气的温度有所下降，流速迅速提高，在温度仍很高的高流速的废气冲击下涡轮高速旋转。涡轮的轴和增压器叶轮轴刚性连在一起，高速旋转的叶轮把过滤后的空气压缩送进气缸，从而提高充气效率。后来技术人员又设计了二级涡轮增压电辅助叶轮增压技术，使充气效率进一步提高。

发明内容：

本发明的目的在于提供小排量通用发动机(＜825CC)，有风冷装置的四冲程和二冲程燃油和燃气发动机的进气增压技术。

小排量的燃油、燃气发动机都是单缸机，所以都设计了较大的飞轮，而且气缸和气缸头都设计了叶片，采用风冷方式，一般通用发动机配套的机械大都是固定工作，所以在飞轮上安装了与其一般大的离心式叶轮作为冷风源。飞轮和叶轮同主轴一起高速旋转，空气在飞轮保护罩中高速流动，外窜的空气部分冷却发动机。但大部分高速流动的空气是流失掉的。

本发明就是巧妙地利用这部分本来流失掉的空气引入气缸，起到了小排量发动机也能进气增压，提高充气效率达到节能减排的目的。

具体做法是据不同排量，在飞轮保护罩的前下端设计了一个大小匹配的出气口，在出气口前端安装了空气导流板，导流板最佳的设计是同出气口匹配的

本发明有如下优点：巧妙地利用原发动机风叶单用于冷却用产生的多余风力，把保护罩稍作改进，在基本上不增加成本的前提下，做到了小排量发动机的进气增压，提高了充气效率增大了发动机的功率，起到了节能减排的良好效果。

另外，发明人还另外设计了一种小型通用发动机的增压装置，是利用了原有的电起动机构改装而成。小型通用汽油机中，除小于65CC排量的二冲程机型，最常用的机型是168F和188F的四冲程汽油发动机它们的气缸直径分别为68和88厘米。168F机型部分有附加电起动机构，188F机型一般都有附加电起动机构。起动电机都是直流有刷电机，转子轴上有小齿轮，通过1∶3的传动比(增加了传递扭矩)再传给输出端的小齿轮，再用1∶5的传动比传递给飞轮上的齿圈。输出端的小齿轮只有在起动电机工作时与齿圈是啮合状态，起动完成是脱开的，所以起动电机部件设有自动啮合、脱开机构。

本发发明是把输出端的小齿轮改成同飞轮齿圈始终啮合，小齿轮的轴上设计了增压用的离心叶轮，做成增压泵。离心叶轮轴(也是输出端小齿轮轴)的另一端上安装了自动啮合、脱离机构和连在一起的小齿轮，把3∶1的传动比传给起动电机的轴子。这样的结构设计，实现了发动机在起动时，或在正常工作时的，电动起模式和所需的增压模式。另要说明的：在起动情况下，输出端的小齿轮是主动轮，但在发动机工作时，小齿轮就变成了被动轮。发动机在正常工作在3000转--3800转，那么增压叶轮的转速达到15000--19000转，所以也能达到像涡轮增压的效果。

在没有电起动装置的发动机，只要在飞轮上增设齿圈，增加单设离心叶轮增压泵即可实现增压功能。

这种设计，本行业的技术人员都能理解，就不再用附图详细论述了。

上面二种增压设计(冷却装置改成增压装置和电起动装置改成的增压装置)都可单独使用。也可把前一种作为一级增压，后一种作为二级增压，这样增压效果更好。

经过二次增压，压缩空气的温度会较高，为了充气效率更好，可加装冷却装置。

附图说明：

下面结合附图和实施方式，对本发明的冷却装置改成增压装置作进一步说明：附图1是利用原发动机的冷却装置，作局部改装后的进气增压示意图；附图2是导向接管剖面图。

附图1中：1叶轮，2滤芯，3导流板，4接头，6飞轮保护罩，7出气口，图2，5导向接管。

具体实施方法：

根据附图1，利用原有冷却用叶轮1，因是固定安装在发动机的飞轮上，发动机工作时，随飞轮同步高速旋转，一般转速在3000-3800转左右。因叶轮比较大，所以产生的风力也很大。原来的功能只是冷却发动机用，大部分的高速气流都是流失掉的。本装置在飞轮保护罩6上开了如图的出气口7。保护罩上安装的手拉盘有进气口，所以在进气口上安装了滤芯2，出气口的前方安装了导流板3，在保护罩出气口外安装了滤芯和接头4，接头4用抗折皮管同导向接管5的大头连接，小头用皮管同气缸头的新设置的进气接头连接。这样实现了进气增压。因为大气流经过了导向接管由大到小的通道，气流的压力和流速进一步加大，起到进气增压的明显效果。

利用飞轮上原有或加装的齿圈带动增压泵工作的实施案例，本行业技术人员能理解，不作说明了。