CN103306733A - 用于v型多缸空气动力发动机的配气机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于V型多缸空气动力发动机的配气机构,其包括曲轴齿轮、过桥齿轮、控制器系统、进气凸轮轴、排气凸轮轴、排气阀、排气管路、缸盖系统。控制器系统包括高压共轨恒压管、控制器单元和进气凸轮轴外壳;控制器单元由控制器上盖、具有控制器气门和中座凸起的控制器中座和控制器下座组成;控制器系统通过进气凸轮轴外壳设置于V型气缸的V型凹槽的上部。缸盖系统包括缸盖、缸罩、挺柱、摇臂、扁担铁、气门弹簧、气门座套。该配气机构通过曲轴带动进气凸轮轴转动,继而通过控制器向气缸内输送高压压缩空气;通过曲轴带动排气凸轮轴转动,继而通过挺柱、摇臂、扁担铁、气门弹簧开闭气门使压缩空气经由排气管路从气缸中排出。
Description
技术领域
本发明涉及发动机领域,尤其是一种用于V型多缸空气动力发动机的配气机构。
背景技术
发动机被广泛应用于各行各业中,现代交通运输工具比如汽车、轮船等,一般采用以燃油作为动力源的活塞式内燃发动机。这种采用燃油作为动力源的发动机一方面因燃油燃烧不充分,使得排出的气体中含有大量的温室气体和有害物质而污染环境,另一方面因使用的燃油是从石油中提炼而获得,石油资源的日益紧缺使得燃油发动机的发展和利用收到越来越多的限制。因此开发新的、清洁的、无污染的替代能源,或者尽可能的减少燃油消耗、降低排放成为发动机发展中亟需解决的问题。为此,各国经历了复杂而艰辛的探索之路,研究和开发了多种动力源,比如代用燃料、电动驱动、燃料电池和太阳能电池等。
代用燃料汽车,如天然气(CNG、LNG)汽车、醇类汽车、二甲醚汽车等仍然有排放污染和热效应,有些燃料还有毒性,有些燃料燃烧控制困难,因而在实际应用中依然存在诸多困难和挑战。
电动汽车行驶中无污染排放、噪声低、能量转换效率高,但电池驱动的电动汽车受制于车载电池,在比功率、循环寿命、充放电性能、造价和安全性方面一时难以达到实用的程度,同时,电池本身存在严重的二次污染。混合动力电动车具有电池电动车和内燃机汽车的优点,但仍存在排放和污染问题,并且由于两套动力装置的存在,其驱动和控制系统变得异常复杂,从而阻碍了实际应用和发展。
燃料电池被人们寄予厚望,可实现动力输出的零排放,能量转换率高,但燃料电池的制造成本高,氢气的安全存储、制备和灌装都有许多问题,这就大大制约了这种动力源的发展和使用。太阳能电池仍需减少电池体积和提高光电转换效率,因而具体应用到交通运输工具上仍需取得突破性进展。
综上所述,上述的各种新的动力源或他们构成的混合动力源均存在不足之处,因而,迫切需要一种没有污染、用之不竭的新型能源,压缩空气动力源正好满足了这种需求。
本申请的申请人于2011年11月22日提交的申请号为201110373185.7,名称为电磁助力二冲程空气动力发动机总成的专利申请中记载了一种可用于交通运输工具的空气动力发动机总成,该二冲程空气动力发动机包括气缸、缸盖系统、进气管路、排气管路、活塞、连杆、曲轴、排气凸轮轴、进气凸轮轴、前齿轮箱系统、后齿轮箱和电磁助力器。这种发动机利用压缩空气做功而不使用任何燃料,因此没有废气排放,实现了“零排放”。
在该二冲程空气动力发动机中,发动机由高压空气直接驱动,在曲轴旋转0-180度的过程中,经由进气管路进入气缸内的高压压缩空气驱动活塞运动,此为做功冲程,在活塞到达下止点后因惯性向上运动时,曲轴继续转动180-360度,气缸内的压缩空气经由排气管被排出,此为排气冲程。显然,该发动机的曲轴每转动一圈(360度),就做功一次,而不像传统的四冲程发动机,在曲轴转动两圈(720度)的过程中完成一次完整的进气、压缩、做功和排气冲程;这就如二冲程发动机一样,但又与传统的二冲程发动机不同,因为传统的二冲程发动机通常在气缸底部设有进气口,并在气缸合适位置设有扫气口和排气口;而该发动机是在气缸的顶部设有用于高压压缩空气进气的气喉孔和用于尾气排放的排气阀。
基于上述二冲程空气动力发动机和现有四冲程、二冲程发动机的区别与不同,现有的配气机构不能按照二冲程空气动力发动机的工作顺序和工作循环的要求定时开启气喉孔和排气阀以使高压压缩空气及时进入气缸和压缩空气从气缸及时排除的要求,不适用于本申请的申请人发明的二冲程空气动力发动机。
发明内容
为满足二冲程空气动力发动机及其他类似发动机的按照二冲程空气动力发动机或其他类似发动机的工作顺序和工作循环的要求定时开启气喉孔和排气阀以使高压压缩空气及时进入气缸和压缩空气从气缸及时排除的要求,本发明提供一种用于V型多缸空气动力发动机的配气机构;本发明还提供一种应用了该配气机构的V型多缸空气动力发动机。
本发明为解决上述技术问题而提供的用于V型多缸空气动力发动机的配气机构包括:曲轴齿轮、过桥齿轮、控制器系统、进气凸轮轴、排气凸轮轴、排气阀、排气管路、缸盖系统;
其中,进气凸轮轴上设有进气凸轮轴齿轮;排气凸轮轴上设有排气凸轮轴齿轮;曲轴齿轮通过过桥齿轮驱动进气凸轮轴齿轮、排气凸轮轴齿轮转动;
控制器系统包括高压共轨恒压管、多个控制器单元和进气凸轮轴外壳;控制器单元由控制器上盖、具有控制器气门和中座凸起的控制器中座和控制器下座组成;所述控制器上盖、控制器中座和控制器下座依次通过螺栓可拆卸地密封连接,并且,所述控制器上盖内设有气管,所述控制器上盖螺纹连接到高压共轨恒压管,所述气管与高压共轨恒压管内的腔连通,以接收来自高压共轨恒压管内的高压压缩空气;
控制器系统通过进气凸轮轴外壳设置于V型多缸发动机的V型凹槽的上部;
缸盖系统包括缸盖、缸罩、挺柱、摇臂、扁担铁、排气门、气门弹簧、气门座套。
优选的是,所述V型多缸空气动力发动机为二冲程的十二缸发动机。
优选的是,曲轴齿轮通过过桥齿轮和进气凸轮轴齿轮、排气凸轮轴齿轮啮合。
优选的是,进气凸轮轴设于V型多缸发动机顶部的进气凸轮轴外壳中,排气凸轮轴设于V型多缸发动机两列气缸外侧。
优选的是,在V型多缸发动机中仅设有1个进气凸轮轴,而设有2个排气凸轮轴以分别控制左右两列气缸的排气过程。
优选的是,进气凸轮轴上设有12个进气凸轮,每个进气凸轮对应一个气缸。
优选的是,每个排气凸轮轴上设有6个单元凸轮,每个单元凸轮包括2个排气凸轮。
优选的是,在排气凸轮轴上的各排气凸轮中,第一单元凸轮和第二单元凸轮相差120°,第二单元凸轮和第三单元凸轮相差120°,第三单元凸轮和第四单元凸轮相差180°,第四单元凸轮和第五单元凸轮相差-120°,第五单元凸轮和第六单元凸轮相差-120°(以从排气凸轮轴齿轮方向看顺时针为正,逆时针为负;距离排气凸轮轴齿轮最近的单元凸轮为第一单元凸轮,而后依次是第二单元凸轮,第三单元凸轮,第四单元凸轮,第五单元凸轮,第六单元凸轮)。
优选的是,进气凸轮轴上的各进气凸轮中,第一凸轮与第二凸轮相差90°,第二凸轮与第三凸轮相差30°,第三凸轮与第四凸轮相差90°,第四凸轮与第五凸轮相差30°,第五凸轮与第六凸轮相差90°,第六凸轮与第七凸轮相差90°,第七凸轮与第八凸轮相差90°,第八凸轮与第九凸轮相差150°,第九凸轮与第十凸轮相差90°,第十凸轮与第十一凸轮相差150°,第十一凸轮与第十二凸轮相差90°(以从进气凸轮轴齿轮方向看顺时针为正,逆时针为负;距离进气凸轮轴齿轮最近的凸轮为第一凸轮,而后依次是第二凸轮,第三凸轮,第四凸轮,第五凸轮,第六凸轮,第七凸轮,第八凸轮,第九凸轮,第十凸轮,第十一凸轮,第十二凸轮)。
优选的是,所述控制器中座内设有控制器气门、控制器气门弹簧、油封衬套、控制器气门弹簧下座和控制器气门座套,所述控制器气门受控制器气门弹簧的预作用力在发动机无需进气时抵靠在控制器气门座套上;
进一步地,所述控制器下座内设有控制控制器气门开闭的控制器挺柱,所述控制器挺柱由进气凸轮轴驱动;进气凸轮轴由曲轴通过曲轴齿轮和过桥齿轮带动,以在发动机工作时,带动控制器挺柱运动,进而实现控制器系统的控制器气门的开闭。
优选的是,所述高压共轨恒压管的两端装配有高压共轨恒压管端盖。
更优选的是,所述高压共轨恒压管端盖具有向外延伸的凸缘,该凸缘伸入到高压进气控制调速阀和高压共轨恒压管之间的管路内,并通过螺纹连接与高压管路可拆卸地固定连接。
优选的是,控制器系统的控制器中座在其中部对称地设有两组直径不同的孔,从上到下依次为控制器气门座套孔、控制器气门孔、油封衬套孔、控制器气门弹簧孔;并且,控制器气门座套孔的直径略大于控制器气门孔的直径,控制器气门孔的直径大于油封衬套孔的直径, 控制器气门弹簧孔的直径小于控制器气门孔的直径,大于油封衬套孔的直径。
优选的是,所述控制器气门孔与气喉孔连通,以在控制器气门打开时,将来自高压共轨恒压管的压缩空气经由进气管路通过气喉孔进入到气缸中。
优选的是,所述控制器系统还包括油封衬套,其安装在油封衬套孔内,并支撑在控制器气门弹簧之上,其内通过控制器气门的气门杆。
优选的是,所述控制器气门弹簧安装在控制器气门弹簧孔内,其下端支撑有控制器气门弹簧下座,并通过控制器气门锁夹片紧固在控制器气门弹簧下座之上。
就本发明提供的V型多缸空气动力发动机而言,其包括曲轴、连杆、飞轮、曲拐,还包括上述配气机构。
优选的是,曲轴上设有6个单元曲拐。
优选的是,曲轴主轴颈和连杆轴颈上设有润滑油油孔。
本发明提供的用于V型多缸空气动力发动机的配气机构通过发动机曲轴转动带动曲轴齿轮转动,曲轴齿轮通过过桥齿轮驱动进气凸轮轴齿轮、排气凸轮轴齿轮转动,使进气凸轮轴和排气凸轮轴转动,进气凸轮轴转动使控制器挺柱不断地往复运动促使控制器气门不断地打开和关闭,实现向气缸内输入高压压缩空气;排气凸轮轴转动驱使挺柱不断地往复运动,进而驱使摇臂不断地往复转动,使扁担铁一端不断地驱动排气门运动,在扁担铁和气门弹簧的共同作用下,排气门不断地往复运动,不断地打开和关闭,实现从气缸中向外排放压缩空气。
基于如上所述,本发明提供的用于V型多缸空气动力发动机的配气机构满足了二冲程空气动力发动机及其他类似发动机的要求。
附图说明
图1为本发明的用于V型多缸空气动力发动机的配气机构的一优选实施例的立体结构示意图;
图2为图1中优选实施例的进气凸轮轴的结构示意图;
图3a为图1中优选实施例的控制器系统的纵向截面示意图;
图3b为图1中优选实施例的控制器系统的横向截面示意图;
图3c为图1中优选实施例的控制器系统的立体结构示意图;
图4为图1中优选实施例的排气凸轮轴的结构示意图;
图5a为图1中优选实施例的缸盖系统的横向截面示意图;
图5b为图1中优选实施例的缸盖系统的纵向截面示意图;
图5c为图1中优选实施例的缸盖系统的俯视截面示意图;
图6为本发明的V型多缸空气动力发动机的一优选实施例的立体结构示意图;
图7为图6中优选实施例的V型多缸空气动力发动机的曲轴的结构示意图;
图8为图6中优选实施例的V型多缸空气动力发动机的各气缸的排列顺序的示意图;
图9为图6中优选实施例的V型多缸空气动力发动机的各气缸的工作顺序的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细地描述。
请参看图1,图1为本发明的用于V型多缸空气动力发动机的配气机构的一优选实施例的立体结构示意图。如图1所示,用于V型多缸空气动力发动机的配气机构包括曲轴齿轮1030、过桥齿轮(1040,1050,10401)、控制器系统、进气凸轮轴1150、左排气凸轮轴1200、右排气凸轮轴1070、排气阀、排气管路、缸盖系统。
其中,进气凸轮轴1150上设有进气凸轮轴齿轮1180;左排气凸轮轴1200上设有左排气凸轮轴齿轮1230;右排气凸轮轴1070上设有右排气凸轮轴齿轮1060。
曲轴齿轮1030通过过桥齿轮10401、1040分别与左排气凸轮轴齿轮1230、右排气凸轮轴齿轮1060连接,过桥齿轮10401、1040通过过桥齿轮1050和进气凸轮轴齿轮1180连接。
控制器系统通过进气凸轮轴外壳设置于V型多缸发动机的V型凹槽的上部。
所述进气凸轮轴1150位于V型多缸发动机顶部的进气凸轮轴外壳2290中,左排气凸轮轴1200、右排气凸轮轴1070分别位于V型多缸发动机两列气缸外侧。
所述进气凸轮轴1150上设有12个进气凸轮,左排气凸轮轴1200、右排气凸轮轴1070上各设有6个单元凸轮,每个单元凸轮包括2个排气凸轮。
当V型多缸空气动力发动机启动时,飞轮转动,带动曲轴1020旋转,而曲轴齿轮1030随着曲轴1020同步转动,曲轴齿轮1030通过过桥齿轮10401、1040驱动左排气凸轮轴齿轮1230、右排气凸轮轴齿轮1060、过桥齿轮1050转动,进而实现进气凸轮轴齿轮1180的同步转动,而进气凸轮轴1150、左排气凸轮轴1200、右排气凸轮轴1070分别随着进气凸轮轴齿轮1180、左排气凸轮轴齿轮1230、右排气凸轮轴齿轮1060同步转动。
请参看图3,图3包括图3a、图3b、图3c,其中图3a为图1中优选实施例的控制器系统的纵向截面示意图;图3b为图1中优选实施例的控制器系统的横向截面示意图;图3c为图1中优选实施例的控制器系统的立体结构示意图。如图3所示,控制器系统包括高压共轨恒压管2070、控制器单元2000和进气凸轮轴外壳2290;控制器包括6个控制器单元2000;控制器单元2000包括控制器上盖2080、控制器下座2270、控制器中座2140;每个控制器中座2140中设有1个中座凸起2291、1个中座安装外缘2292、控制器气门2100、控制器气门弹簧2170、控制器气门座套2120、控制器气门弹簧座套2180和油封衬套2160;为了描述的方便,我们下面将为左侧气缸供气的控制器气门2100称为第一控制器气门2100,为右侧气缸供气的控制器气门2100称为第二控制器气门2100。其他相应部件的名称依次类推,第一和第二控制器气门2100分别通过各自的控制器气门座套2120支撑在中座安装外缘2292和中座凸起2291之间;根据控制器气门座套2120和控制器气门2100的大小以及进气凸轮轴1150中的相邻两个进气凸轮的间距,可以确定中座凸起2291的厚度;中座凸起2291的存在使得每个控制器中座2140可以设定两个控制器气门2100,从而使得一个控制器单元2000可为V型多缸发动机的左右两侧的两个气缸提供高压压缩空气;在控制器中座2140内,在油封衬套2160和控制器气门座套2120之间存在空腔,该空腔的侧面设有进气孔,分别为第一气缸进气孔2130和第二气缸进气孔2280;气缸进气孔与气缸盖上的气喉孔通过进气管路相通,以在控制器气门2100打开时,将来自高压共轨恒压管2070的高压压缩空气通过气缸进气孔2130、2280经由进气管路穿过气喉孔输入到气缸中,从而驱动发动机工作。
高压共轨恒压管2070具有圆柱形外形,其也可为矩形、三角形等外形。高压共轨恒压管2070内部为例如是圆柱形的腔道,以接受来自进气控制阀2020的高压进气,并大体上保持腔道内的高压压缩空气压力均衡,以便使初始进入各个气缸的膨胀排气室内的高压空气具有相同的压力,从而使发动机工作平稳;高压共轨恒压管2070的两端固定装配有进气后端盖2060,在其与进气控制阀2020连接的进气后端盖2060具有向外延伸的凸缘,该凸缘伸入到进气控制阀2020和高压共轨恒压管2070之间的管路内,并通过例如是螺纹的连接方式与高压管路可拆卸地固定连接;高压共轨恒压管2070的进气后端盖2060通过端盖连接螺栓与高压共轨恒压管2070连接;高压共轨恒压管2070上设有4个上盖连接孔(未示出),控制器上盖2080通过上盖连接孔固定密封地连通高压共轨恒压管2070;控制器上盖2080通过其上端外围的螺纹连接到上盖连接孔内,以与高压共轨恒压管2070形成固定可拆卸地连接;控制器上盖2080通过上盖与中座连接螺栓或其他紧固件与控制器中座2140形成密封的可拆卸固定连接;控制器中座2140通过中座与下座连接螺栓或其他紧固件与控制器下座2270形成密封的可拆卸固定连接。
控制器中座2140在其中部设有直径不同的孔,从上到下依次为控制器气门座套孔、控制器气门孔、油封衬套孔、控制器气门弹簧孔。控制器气门座套孔的直径大于控制器气门孔的直径,控制器气门孔的直径大于油封衬套孔的直径;控制器气门弹簧孔的直径小于控制器气门孔的直径,但大于油封衬套孔的直径。控制器气门座套2120安装在控制器气门座套孔内,并支撑在控制器气门孔之上。油封衬套2160安装在油封衬套孔内,并支撑在控制器气门弹簧2170之上,其内通过控制器气门2100的气门杆。该油封衬套2160除了对控制器气门2100进行密封外还对气门杆起导向作用。控制器气门弹簧2170安装在控制器气门弹簧孔内,其下端支撑有控制器气门弹簧座套2180,并通过控制器气门锁夹片2190紧固在控制器气门弹簧座套2180之上。在发动机不工作时,控制器气门弹簧2170预加载一定的预张力,其将控制器气门2100抵靠在气门座套2120上,控制器气门2100关闭,进而控制气体的进入。
控制器下座2270经由进气凸轮轴外壳孔2293固定焊接在进气凸轮轴外壳2290上,其内部设有多个用于安装控制器挺柱2200的安装孔,其根据发动机气缸数的不同,可以设置不同数目的用于控制器挺柱2200的安装孔,例如可以是1个或2个。控制器挺柱2200安装在该安装孔内,并随进气凸轮轴1150转动而上下往复运动。当需要给发动机气缸提供高压压缩空气时,进气凸轮轴1150的凸轮向上顶起控制器挺柱2200,控制器挺柱2200继而顶起控制器气门2100的气门杆,使得气门杆克服控制器气门弹簧2170的拉力,离开控制器气门座套2120,从而控制器气门2100打开,高压压缩空气得以从高压共轨恒压管2070进入膨胀排气室,以满足发动机的供气需求。进气凸轮轴1150上安装有12个相差一定角度的凸轮,进气凸轮轴1150转动时就会推动12根控制器挺柱2200上下运动,有的正在向上运动,有的达到最高点,有的向下运动,有的达到最低点,其工作顺序依次为第一凸轮、第六凸轮、第九凸轮、第十二凸轮、第五凸轮、第四凸轮、第十一凸轮、第八凸轮、第三凸轮、第二凸轮、第七凸轮、第十凸轮,当进气凸轮轴1150随曲轴1020转过一定角度后,控制器气门2100的气门杆在控制器气门弹簧2170的恢复力作用下重新坐落在控制器气门座套2120上,控制器气门2100关闭,进气过程结束。由于本发明的压缩空气发动机为二冲程发动机,曲轴1020每转动一周,控制器气门2100和排气阀各开闭一次,因此,很容易设置进气凸轮轴1150和排气凸轮轴(1200、1070)的凸轮相位以及它们与曲轴1020的连接关系。
请参看图5,图5包括图5a、图5b、图5c,其中图5a为图1中优选实施例的缸盖系统的横向截面示意图;图5b为图1中优选实施例的缸盖系统的纵向截面示意图;图5c为图1中优选实施例的缸盖系统的俯视截面示意图。如图5所示,缸盖系统包括缸盖、缸罩、挺柱3019、摇臂3015、扁担铁3014、排气门3180、气门弹簧3120及气门套座3110。
综合图1、图3、图5,本发明的V型多缸发动机的配气机构进气过程如下:发动机启动时,曲轴1020通过曲轴齿轮1030、过桥齿轮(10401、1040、1050)、进气凸轮轴齿轮1180带动进气凸轮轴1150转动,设于进气凸轮轴1150上的12个凸轮随着进气凸轮轴1150同步转动,该凸轮转动到一定角度时,凸轮通过推动控制器内部的控制器挺柱2200向上运动,控制器挺柱2200进而推动控制器气门2100向上运动,控制器气门2100逐渐打开,高压压缩空气通过打开的控制器气门2100经由进气管路穿过气喉孔进入到气缸中;当控制器气门2100行程达到最大时,凸轮继续转动,控制器气门弹簧2170推动控制器挺柱2200向下运动,带动控制器气门2100同步向下运动,当凸轮继续转动到一定角度时,控制器气门2100完全关闭,高压压缩空气停止向气缸输送,进气过程停止。与此类似,本发明的V型多缸发动机的配气机构的排气过程如下:发动机启动时,曲轴1020通过曲轴齿轮1030、过桥齿轮10401、1040带动左排气凸轮轴1200、右排气凸轮轴1070转动,设于左排气凸轮轴1200、右排气凸轮轴1070上的6个单元凸轮分别随着左排气凸轮轴1200、右排气凸轮轴1070同步转动,该单元凸轮转动到一定角度时,驱动挺柱3019向上运动,摇臂3015受挺柱3019驱使对扁担铁3014一端施加压力,扁担铁3014受力压缩排气门3180向下运动,排气门3180和气门座套3110脱离,排气门3180逐步打开,气缸内的压缩空气通过排气门3180经由排气管路向外排出,当排气门3180行程达到最大时,凸轮继续转动,挺柱3019向下运动,随着挺柱3019向下运动,挺柱3019通过摇臂3015对扁担铁3014收到的压力消失,在气门弹簧3120的作用下,排气门3180向上运动,排气门3180和气门座套3110逐步靠近结合在一起,排气门3180逐步关闭,排气过程停止。
请参看图2,图2为图1中优选实施例的进气凸轮轴的结构示意图。如图2所示,V型多缸发动机的进气凸轮轴1150上设有12个凸轮,分别为第一凸轮1151、第二凸轮1152、第三凸轮1153、第四凸轮1154、第五凸轮1155、第六凸轮1156、第七凸轮1157、第八凸轮1158、第九凸轮1159、第十凸轮1150-1、第十一凸轮1150-2、第十二凸轮1150-3,其分别用于控制V型多缸发动机的12个气缸的进气过程。以从进气凸轮轴齿轮方向看顺时针为正,逆时针为负,第一凸轮1151与第二凸轮1152相差90°,第二凸轮1152与第三凸轮1153相差30°,第三凸轮1153与第四凸轮1154相差90°,第四凸轮1154与第五凸轮1155相差30°,第五凸轮1155与第六凸轮1156相差90°,第六凸轮1156与第七凸轮1157相差90°,第七凸轮1157与第八凸轮1158相差90°,第八凸轮1158与第九凸轮1159相差150°,第九凸轮1159与第十凸轮1150-1相差90°,第十凸轮1150-1与第十一凸轮1150-2相差150°,第十一凸轮1150-2与第十二凸轮1150-3相差90°。
所述进气凸轮轴1150的轴承上设有7个或其他数目的润滑油油孔1150-5。
请参看图4,图4为图1中优选实施例的排气凸轮轴的结构示意图。如图4所示,V型多缸发动机的左排气凸轮轴1200、右排气凸轮轴1070上各设有6个单元凸轮,分别为第一单元凸轮2701、第二单元凸轮2702、第三单元凸轮2703、第四单元凸轮2704、第五单元凸轮2705、第六单元凸轮2706,分别用于控制V型多缸发动机的左气缸列6个气缸、右气缸列6个气缸的排气过程。以从排气凸轮轴齿轮方向看顺时针为正,逆时针为负,第一单元凸轮2701和第二单元凸轮2702相差120°,第二单元凸轮2702和第三单元凸轮2703相差120°,第三单元凸轮2703和第四单元凸轮2704相差180°,第四单元凸轮2704与第五单元凸轮2705相差-120°,第五单元凸轮2705与第六单元凸轮2706相差-120°。
所述左排气凸轮轴1200、右排气凸轮轴1070的轴承上设有7个或其他数目的润滑油油孔1062 。
请参看图6,图6为本发明的V型多缸空气动力发动机的一优选实施例的立体示意图。如图6所示,本发明的V型多缸空气动力发动机包括曲轴1020、连杆1170、活塞1140、飞轮1120以及上述配气机构。发动机工作时,飞轮1120转动带动曲轴1020转动,曲轴齿轮1030随曲轴1020同步转动,曲轴齿轮1030又通过过桥齿轮10401、1040、1050带动左排气凸轮轴齿轮1230、右排气凸轮轴齿轮1060、进气凸轮轴齿轮1180转动,进气凸轮轴齿轮1180、左排气凸轮轴齿轮1230、右排气凸轮轴齿轮1060驱使进气凸轮轴1150、左排气凸轮轴1200、右排气凸轮轴1070同步转动;配气机构随即启动发动机的进气过程与排气过程。
请参看图7,图7为图6中优选实施例的V型多缸空气动力发动机的曲轴的结构示意图。如图7所示,V型多缸发动机的曲轴上设有6个单元曲拐,分别为第一单元曲拐10801,第二单元曲拐10802,第三单元曲拐10803,第四单元曲拐10804,第五单元曲拐10805,第六单元曲拐10806;以从曲轴齿轮方向看顺时针为正,逆时针为负,第一单元曲拐10801与第二单元曲拐10802相差120°,第二单元曲拐10802与第三单元曲拐10803相差120°,第三单元曲拐10803与第四单元曲拐10804相差180°,第四单元曲拐10804与第五单元曲拐10805相差-120°,第五单元曲拐10805与第六单元曲拐10806相差-120°。
所述曲轴主轴颈和连杆轴颈上设有润滑油油孔1022。
请参看图8,图8为图6中优选实施例的V型多缸空气动力发动机的各气缸的排列顺序的示意图。如图8所示,V型多缸发动机的气缸分为左右两列,左气缸列分别为气缸#1、、#3、#5、#7、#9、#11,右气缸列分别为气缸#2、#4、#6、#8、#10、#12。
请参看图9,图9为图6中优选实施例的V型多缸空气动力发动机的各气缸的工作顺序的示意图。如图9所示,结合图2、图4、图6,V型多缸发动机的各气缸的工作顺序为#1→#6→#9→#12→#5→#4→#11→#8→#3→#2→#7→#10,各气缸工作顺序依次相差30°。
上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.一种用于V型多缸空气动力发动机的配气机构,包括曲轴齿轮、进气凸轮轴、排气凸轮轴,其特征在于,还包括过桥齿轮、控制器系统、排气管路、排气阀、缸盖系统;
其中,进气凸轮轴上设有进气凸轮轴齿轮;排气凸轮轴上设有排气凸轮轴齿轮;曲轴齿轮通过过桥齿轮驱动进气凸轮轴齿轮、排气凸轮轴齿轮转动;
控制器系统包括高压共轨恒压管、多个控制器单元和进气凸轮轴外壳;控制器单元由控制器上盖、具有控制器气门和中座凸起的控制器中座和控制器下座组成;所述控制器上盖、控制器中座和控制器下座依次通过螺栓可拆卸地密封连接,并且,所述控制器上盖内设有气管,所述控制器上盖螺纹连接到高压共轨恒压管,所述气管与高压共轨恒压管内的腔连通,以接收来自高压共轨恒压管内的高压压缩空气;
控制器系统通过进气凸轮轴外壳设置于V型多缸发动机的V型凹槽的上部;
缸盖系统包括缸盖、缸罩、挺柱、摇臂、扁担铁、气门、气门弹簧、气门座套。
2.如权利要求1所述的用于V型多缸空气动力发动机的配气机构,其特征在于,所述V型多缸空气动力发动机为二冲程的十二缸发动机。
3.如权利要求1或2所述的用于V型多缸空气动力发动机的配气机构,其特征在于,曲轴齿轮通过过桥齿轮和进气凸轮轴齿轮、排气凸轮轴齿轮啮合。
4.如权利要求1或2所述的用于V型多缸空气动力发动机的配气机构,其特征在于,进气凸轮轴设于V型多缸发动机顶部的进气凸轮轴外壳中,排气凸轮轴设于V型多缸发动机两列气缸外侧。
5.如权利要求1或2所述的用于V型多缸空气动力发动机的配气机构,其特征在于,在V型多缸发动机中仅设有1个进气凸轮轴,而设有2个排气凸轮轴以分别控制左右两列气缸的排气过程。
6.如权利要求5所述的用于V型多缸空气动力发动机的配气机构,其特征在于,进气凸轮轴上设有12个进气凸轮,每个进气凸轮对应一个气缸。
7.如权利要求5所述的用于V型多缸空气动力发动机的配气机构,其特征在于,每个排气凸轮轴上设有6个单元凸轮,每个单元凸轮包括2个排气凸轮。
8.如权利要求7所述的用于V型多缸空气动力发动机的配气机构,其特征在于,排气凸轮轴上各单元凸轮中,第一单元凸轮和第二单元凸轮相差120°,第二单元凸轮和第三单元凸轮相差120°,第三单元凸轮和第四单元凸轮相差180°,第四单元凸轮和第五单元凸轮相差-120°,第五单元凸轮和第六单元凸轮相差-120°;其中,以从排气凸轮轴齿轮方向看顺时针为正,逆时针为负;距离排气凸轮轴齿轮最近的单元凸轮为所述第一单元凸轮,而后依次是所述第二单元凸轮,所述第三单元凸轮,所述第四单元凸轮,所述第五单元凸轮,所述第六单元凸轮。
9.如权利要求6所述的用于V型多缸空气动力发动机的配气机构,其特征在于,进气凸轮轴上各凸轮中,第一凸轮与第二凸轮相差90°,第二凸轮与第三凸轮相差30°,第三凸轮与第四凸轮相差90°,第四凸轮与第五凸轮相差30°,第五凸轮与第六凸轮相差90°,第六凸轮与第七凸轮相差90°,第七凸轮与第八凸轮相差90°,第八凸轮与第九凸轮相差150°,第九凸轮与第十凸轮相差90°,第十凸轮与第十一凸轮相差150°,第十一凸轮与第十二凸轮相差90°;其中,以从进气凸轮轴齿轮方向看顺时针为正,逆时针为负;距离进气凸轮轴齿轮最近的凸轮为所述第一凸轮,而后依次是所述第二凸轮,所述第三凸轮,所述第四凸轮,所述第五凸轮,所述第六凸轮,所述第七凸轮,所述第八凸轮,所述第九凸轮,所述第十凸轮,所述第十一凸轮,所述第十二凸轮。
10.如权利要求1或2所述的用于V型多缸空气动力发动机的配气机构,其特征在于,所述控制器中座内设有控制器气门、控制器气门弹簧、油封衬套、控制器气门弹簧下座和控制器气门座套,所述控制器气门受控制器气门弹簧的预作用力在发动机无需进气时抵靠在控制器气门座套上。
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