CN103256087B - 配气轴式发动机配气系统及具有该系统的发动机与汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配气轴式发动机配气系统及相应的发动机与汽车。该配气系统包括缸盖、横向贯穿缸盖的配气轴、固联于配气轴一端且带动其转动的动力轮，所述缸盖上沿配气轴轴向间隔布有进气道、排气道；所述配气轴上沿轴向间隔布有与进气道位置对应的进气通道、与排气道位置对应的排气通道；所述进气通道、排气通道非平行布置；所述进气通道内设有用于改变其进口截面进而改变进气量的控制阀。本发明的配气轴式发动机配气系统，其控制阀可改变进气通道的进口截面，进而可控制进入燃烧室的进气量，同时，使气体在燃烧室内形成流场，并且减少了配气系统的零件数量，提升了发动机转速，降低了发动机成本。本发明的配气轴式发动机配气系统适用于各种发动机上，进一步应用于各种汽车上。

Description

配气轴式发动机配气系统及具有该系统的发动机与汽车

技术领域

本发明属于机动车辆技术领域，涉及一种配气轴式发动机配气系统，及具有该系统的发动机与汽车。

背景技术

传统的发动机配气系统主要由缸盖、气门、气门弹簧、挺柱、摇臂、摇臂轴、凸轮轴和正时机构组成，传动部件较多，机械结构复杂，气门摇臂机构的机械往复运动造成机件磨损快，运转噪声大，且克服气门弹簧阻力驱动气门移动需要消耗一定的功率，因此凸轮气门式配气机构故障率高，维护周期短，功率损失高。

配气轴式发动机配气系统主要由缸盖、贯穿缸盖的配气轴、驱动配气轴转动的动力轮组成，缸盖及配气轴上各设有进气道、排气道。现有的配气轴式发动机配气系统进气时无法控制气体流向及流量，气体进入燃烧室后不能形成有序的气流场，导致燃烧情况恶劣，发动机的油耗高，排放差，动力性差，泵气损失高，响应速度慢。

发明内容

为解决现有技术中存在的以上不足，本发明提供了一种配气轴式发动机配气系统，其控制阀可改变进气通道的进口截面，进而可控制进入燃烧室的进气量，使气体在燃烧室内形成流场，并且减少了配气系统的零件数量，降低了发动机成本；

本发明的另外一个目的，是提供具有上述配气轴式发动机配气系统的发动机；

本发明还有一个目的，是提供一种带有上述发动机的汽车。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种配气轴式发动机配气系统，包括缸盖、横向贯穿缸盖的配气轴，以及固联于配气轴一端且带动其转动的动力轮，所述缸盖上沿配气轴轴向间隔设有进气道、排气道；所述配气轴上沿轴向间隔布有与进气道位置对应的的进气通道、与排气道位置对应的排气通道；所述进气通道、排气通道非平行布置；所述进气通道内设有用于改变其进口截面进而改变进气量的控制阀。

作为对本发明的限定，所述配气轴内布有用于控制控制阀开启量的高压油道；所述高压油道连通发动机机油泵，油压大小由油道压力控制阀控制。

作为进一步限定，所述控制阀包括阀槽、位于阀槽上方的阀盖、位于阀槽内的回位弹簧、位于回位弹簧底部用于改变进气通道进口截面的阀片；所述高压油道与阀槽内部连通。

作为更进一步限定，所述阀片为上部圆柱体固联下部长方板的结构。

作为对本发明的另一种限定，所述进气道、排气道均为“倒L”形结构；进气道进口于缸盖上为横向布置，进气道出口于缸盖上为竖向布置；排气道进口于缸盖上为竖向布置，排气道出口于缸盖上为横向布置。

作为对本发明的第三种限定，所述动力轮为正时链轮，其由正时链条驱动旋转。

作为对本发明的第四种限定，所述配气轴上于进气通道、排气通道的两端部位处套装有气封。

本发明还提供了一种发动机，它具有上述的配气轴式发动机配气系统。

本发明同时提供了一种汽车，它包括上述的发动机。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于：

①本发明的配气机构，采用动力轮带动配气轴旋转，实现转动配气，减少了气路布置，降低了结构复杂性及制造难度，在提高进气效率和排气效率的同时，节约了制造成本；

②配气系统的控制阀可改变进气通道的进口截面，进而可控制进入燃烧室的进气量，同时，使气体在燃烧室内形成流场，以降低发动机油耗，减少排放；

③配气系统的进气通道内的高压油道用于控制控制阀的开启量，当高压油道内的油压达到一定压力时，油压大于回位弹簧对于阀片的拉力，使阀片向下移动，以改变阀片与进气通道内壁的距离，即改变进气通道的进气截面的大小；发动机处于不同工况时，配气系统要求的进气量不同，因此，可通过改变高压油道的油压来改变阀片的移动量，以调节进入燃烧室的进气量；

④发动机机油泵用于向高压油道供油，油道压力控制阀用于控制机油供油压力；

⑤控制阀包括阀槽、阀盖、回位弹簧及阀片，高压油道与阀槽内部连通，当阀片下行到与进气通道内壁接触时，进气通道关闭，高压油道泄压，保持油压稳定，以保护阀片不被损坏，当高压油道的油压降低时，回位弹簧的拉力大于油压压力，阀片便会回位。

本发明的配气轴式发动机配气系统适用于各种发动机上，进一步应用于各种汽车上。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本发明作更进一步详细说明。

图1为本发明实施例1的整体结构示意图；

图2、图3分别为图1中进气通道21、排气通道22的剖面结构示意图；

图4为图1中配气轴2与正时链轮3的装配关系示意图；

图5为图2中阀片44的结构示意图。

图中：1、缸盖；11、进气道；111、进气道进口；112、进气道出口；12、排气道；121、排气道进口；122、排气道出口；2、配气轴；21、进气通道；22、排气通道；3、正时链轮；4、控制阀；41、阀盖；42、阀槽；43、回位弹簧；44、阀片；5、高压油道；6、气封；7、活塞。

具体实施方式

实施例1

一种配气轴式发动机配气系统，结构如图1所示，包括缸盖1、配气轴2、动力轮。

缸盖1上沿其长度方向设有结构均为“倒L”形的进气道11、排气道12，如图2-3所示，进气道进口111于缸盖1上横向布置，与进气歧管连通，进气道出口112于缸盖1上竖向布置，与气缸连通，排气道进口121于缸盖1上竖向布置，与气缸连通，排气道出口122于缸盖1上横向布置，与排气歧管连通。

动力轮为固联于配气轴2一端的正时链轮3，其由曲轴带动的正时链条驱动旋转。曲轴与正时链轮3的传动比为2:1。正时链轮3用于驱动配气轴2旋转。

配气轴2沿缸盖1长度方向横向贯穿缸盖1。配气轴2上沿轴向间隔设有与进气道11位置对应的进气通道21、与排气道12位置对应的排气通道22，如图4所示，进气通道21、排气通道22非平行布置。配气轴2上于进气通道21、排气通道22的两端部位处套装有气封6。

进气通道21内设有控制阀4，其可改变进气通道21的进口截面即改变进气量。控制阀4包括阀盖41、阀槽42、回位弹簧43、阀片44。阀盖41位于阀槽42上方，回位弹簧43位于阀槽42内，阀片44为上部圆柱体固联下部长方板的结构（如图5所示），圆柱体设于阀槽42内并位于回位弹簧43底部。

配气轴2内布有与阀槽42内部连通的高压油道5，高压油道5内的机油由发动机机油泵供应，油压大小由油路上的油道压力控制阀控制。当高压油道5内的油压达到一定压力时，油压大于回位弹簧43对阀片44的拉力，使阀片44向下移动，以改变阀片44与进气通道21内壁的距离，即改变进气通道21的进气截面的大小。当阀片44下行到与进气通道21内壁接触时，进气通道21关闭，高压油道5泄压阀开始工作，保持油压稳定，以保护阀片44不被损坏，当高压油道5的油压降低时，回位弹簧43的拉力大于油压压力，阀片44便会回位。

发动机处于不同工况时，配气系统要求的进气量不同，因此，可通过控制高压油道5的油压来改变阀片44的移动量，以调节进入燃烧室的进气量。

本实施例的工作过程如下：

发动机每完成一个工作循环，配气轴2旋转一周。配气轴2逆时针方向旋转，当旋转一定角度时，进气通道21与进气道进口111、进气道出口112连通，此时活塞7向下运动，开始进气行程。根据发动机不同的工况，通过改变高压油道5的油压，以调节阀片44向下移动的位移，即调节进气通道21的进气截面的大小，达到合适的进气量。配气轴2继续旋转，当转动一定角度时，进气道进口111与进气道出口112被配气轴2隔断，进气道11封堵，活塞7运行到下止点后，开始压缩行程向上运动。当活塞7到达上止点后火花塞点火，开始做功行程，活塞7向下运动。在活塞7下行过程中，配气轴2继续转动，排气道进口121与排气通道22连通，但排气道出口122还被配气轴2封堵，排气道进口121与排气道出口122不连通，因此排气道12不会有气体流出。配气轴2继续转动，当活塞7运行到下止点时，排气通道22与排气道进口121、排气道出口122连通，开始排气行程，随着活塞7上行，进气道进口111与进气通道21连通，但进气道出口112还被配气轴2封堵，因此进气道11不会有气体进入，活塞7运行到上止点时排气行程结束。

实施例2

一种发动机，该发动机与现有技术的区别只在于：

它具有与实施例1完全相同的配气轴式发动机配气系统。

本发动机其它部分的结构与现有技术相同。

实施例3

一种汽车，该汽车与现有技术的区别只在于：

它的发动机具有与实施例2完全相同的结构。

本汽车其它部分的结构与现有技术相同。

Claims (7)

1.一种配气轴式发动机配气系统，包括缸盖（1）、横向贯穿缸盖（1）的配气轴（2），以及固联于配气轴（2）一端且带动其转动的动力轮，其特征在于：所述缸盖（1）上沿配气轴（2）轴向间隔布有进气道（11）、排气道（12）；

所述配气轴（2）上沿轴向间隔布有与进气道（11）位置对应的的进气通道（21）、与排气道（12）位置对应的排气通道（22）；

所述进气通道（21）、排气通道（22）非平行布置；

所述进气通道（21）内设有用于改变其进口截面进而改变进气量的控制阀（4）；

所述进气通道（21）内布有用于控制控制阀（4）开启量的高压油道（5）；所述高压油道（5）连通发动机机油泵，油压大小由油道压力控制阀控制；

所述控制阀（4）包括阀槽（42）、位于阀槽（42）上方的阀盖（41）、位于阀槽（42）内的回位弹簧（43）、位于回位弹簧（43）底部用于改变进气通道（21）进口截面的阀片（44）；所述高压油道（5）与阀槽（42）内部连通。

2.根据权利要求1所述的配气轴式发动机配气系统，其特征在于：所述阀片为上部圆柱体固联下部长方板的结构。

3.根据权利要求1所述的配气轴式发动机配气系统，其特征在于：所述进气道（11）、排气道（12）均为“倒L”形结构；

进气道进口（111）于缸盖（1）上为横向布置，进气道出口（112）于缸盖（1）上为竖向布置；

排气道进口（121）于缸盖（1）上为竖向布置，排气道出口（122）于缸盖（1）上为横向布置。

4.根据权利要求1所述的配气轴式发动机配气系统，其特征在于：所述动力轮为正时链轮（3），其由正时链条驱动旋转。

5.根据权利要求1所述的配气轴式发动机配气系统，其特征在于：所述配气轴（2）上于进气通道（21）、排气通道（22）的两端部位处套装有气封（6）。

6.一种发动机，其特征在于：它具有权利要求1-5中任一项所述的配气轴式发动机配气系统。

7.一种汽车，其特征在于：它包括权利要求6所述的发动机。