CN103557038A - 气门摇臂安装构造及其汽油机 - Google Patents

Abstract

本发明的气门摇臂安装构造及其汽油机，包括进气门摇臂、排气门摇臂、进气门摇臂座和排气门摇臂座，进气门摇臂和排气门摇臂用于与进气门顶杆和排气门顶杆对应驱动接触的面垂直于进气门顶杆和排气门顶杆的轴线；进气门摇臂和排气门摇臂均为由动力点向阻力点逐渐向外弯曲的弧形；本发明在运行过程中，摇臂的动力垂直传递至顶杆，使动力得到高效利用，并减小接触面的磨损，保证进、排气门组件关闭后密封性好、准确度高、动作顺畅，从而使配气准确，保证汽油机的正常运行，以节约燃料、提高效率；弧形摇臂的配合更为准确，并且受力作用更为简单，可延长摇臂的使用寿命，使汽油机缸头结构紧凑体积小，进一步适用于小型汽油机。

Description

气门摇臂安装构造及其汽油机

技术领域

本发明涉及一种动力机部件及其应用，特别涉及一种汽油机部件及其应用。

背景技术

汽油机是用汽油作燃料的一种动力机械，由气缸、曲柄连杆机构、配气系统、供油系统、润滑系统和点火系统等部分组成。通用汽油机是指除车用、航空用以外，具有广泛用途的往复活塞式汽油机，一般功率在20kW以内，大多通用性很强，有的专业性较强，所以一般也称为小型汽油机。通用汽油机的特点是结构简单、使用操作简便、成本低廉，主要用于农林植保机械、园林机械、小型机具、发电机组、建筑机械、消防系列机具、娱乐用卡丁车、水上动力和航空模型动力等。

汽油机的配气系统是保证汽油机正常运行的必要部件，一般包括气缸头上设有的进气门和排气门，进气门和排气门的开启和关闭是由摇臂组件等传动件分别加以控制的，摇臂组件包括进气门摇臂、排气门摇臂和相应的摇臂轴及气门摇臂座，进气门摇臂、排气门摇臂分别通过进气门摇臂轴、排气门摇臂轴单自由度铰接在进气门摇臂座、排气门摇臂座上，进气门摇臂、排气门摇臂一端与进气门顶杆、排气门顶杆配合，另一端与推杆配合，利用凸轮轴的传动控制气门开闭。现有的摇臂组件，由于进气门摇臂和排气门摇臂用于与进气门顶杆和排气门顶杆对应驱动接触的面并不垂直于进气门顶杆和排气门顶杆的轴线，以致不能高效利用气门摇臂的动力臂所传递的动力，并增大接触面的磨损，导致现有的进、排气门组件关闭不严、不准和动作不顺畅的问题，配气不准确，浪费燃料、降低效率，并影响汽油机的正常运行。

因此，有必要对现有的气门摇臂安装构造进行改进，以高效利用气门摇臂的动力臂所传递的动力，减小接触面的磨损，保证进、排气门组件关闭后密封性好、准确度高、动作顺畅，从而使配气准确，保证汽油机的正常运行，节约燃料、提高效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种气门摇臂安装构造及其汽油机，能够高效利用气门摇臂的动力臂所传递的动力，减小接触面的磨损，保证进、排气门组件关闭后密封性好、准确度高、动作顺畅，从而使配气准确，保证汽油机的正常运行，以节约燃料、提高效率。

本发明的气门摇臂安装构造，包括进气门摇臂、排气门摇臂以及用于对应安装所述进气门摇臂和排气门摇臂的进气门摇臂座和排气门摇臂座，所述进气门摇臂和排气门摇臂用于与进气门顶杆和排气门顶杆对应驱动接触的面垂直于进气门顶杆和排气门顶杆的轴线；所述进气门摇臂和排气门摇臂均为由动力点向阻力点逐渐向外弯曲的弧形；弧形摇臂的配合更为准确，并且受力作用更为简单，可延长摇臂的使用寿命；向外弯曲使阻力点向动力点逐渐接近，使动力点之间距离较小，能够使推杆的布置紧凑，减小正时轴及气缸头本体的尺寸，使汽油机缸头结构紧凑体积小，进一步适用于小型汽油机。

进一步，进气门与排气门为斜置气门，所述进气门摇臂和排气门摇臂用于与进气门顶杆和排气门顶杆对应驱动接触的面分别为倾斜设置，且倾斜角度的大小与斜置气门的倾斜角度大小对应相同，使得进气门摇臂和排气门摇臂用于与进气门顶杆和排气门顶杆对应驱动接触的面垂直于进气门顶杆和排气门顶杆的轴线；对于倾斜式气门，摇臂驱动接触面倾斜角度的大小与斜置气门的倾斜角度大小对应相同，使摇臂驱动接触面的转动方向与气门动作方向一致，在能够满足倾斜式气门与摇臂配合的情况下保持摇臂比，使配气及时、准确，保证汽油机的正常运行，气门噪声更小。

进一步，所述进气门摇臂和排气门摇臂对应通过进气门摇臂轴和排气门摇臂轴安装于进气门摇臂座和排气门摇臂座，所述进气门摇臂轴的轴线和排气门摇臂轴的轴线分别平行于缸头安装面且进气门摇臂轴和排气门摇臂轴内侧端部向进气门和排气门倾斜呈一夹角；进气门摇臂轴的轴线和排气门摇臂轴的轴线之间存在夹角，适应于摇臂的结构以及进气门、排气门和进排气推杆的布置，可简化摇臂运动部件的受力作用，减小甚至消除附加力矩，该种结构是为保证现有发动机的摇臂比的最简单结构。

进一步，所述进气门摇臂座和排气门摇臂座一体化形成气门摇臂座；进气门摇臂座和排气门摇臂座设计成一整体，使气缸头内零部件数量减少，从而降低装配工艺的复杂度、节省生产和装配成本，满足汽油机尤其是通用汽油机的需要；一体化的气门摇臂座使摇臂与紧凑式凸轮轴的传动配合效果更佳，能适应汽油机尤其是小型汽油机的紧凑式结构，且一体化的气门摇臂座使气门摇臂安装方便、强度可靠；气门摇臂座采用铸铁件铸造而成，气门摇臂采用钢件锻造而成，以保证其强度和刚度，防止变形。

进一步，所述进气门摇臂座和排气门摇臂座之间以对称的方式设置，在所述气门摇臂座上靠近边缘沿四周设有四个用于与气缸头本体连接的气缸连接孔，其中两个所述气缸连接孔对称设置在所述进气门摇臂座、排气门摇臂座的对称线上，两个所述气缸连接孔分别位于所述进气门摇臂、排气门摇臂的外侧且对称设置；气门摇臂座的对称结构可增强本气门摇臂组件的平衡度、增强连接稳定性；气缸连接孔的布置使进气门摇臂座和排气门摇臂座均具有三角连接结构，在受力较大的质点处连接更为紧密，因而固定效果好、稳定性强，受力情况下产生的热变形小，降低汽油机运动时产生的噪音。

进一步，所述进气门摇臂和排气门摇臂均设有轴孔，所述进气门摇臂座和排气门摇臂座均设有支耳，所述进气门摇臂轴和排气门摇臂轴穿过对应的所述轴孔与支耳，使得所述进气门摇臂和排气门摇臂分别对应安装于所述进气门摇臂座和排气门摇臂座；便于摇臂轴的安装定位。

进一步，所述进气门摇臂轴和排气门摇臂轴对应的支耳上分别沿径向设有限位孔，穿过所述限位孔设有用于固定所述进气门摇臂轴和排气门摇臂轴的固定件；使得所述进气门摇臂轴和排气门摇臂轴不可转动；支耳能够限制摇臂轴的转动，使气门摇臂绕固定的摇臂轴旋转，由此减小摇臂工作时摇臂轴的相对运转，增加摇臂转动的灵活性。

进一步，所述轴孔上设有贯通至进气门摇臂轴和排气门摇臂轴的润滑油孔；润滑油孔贯通轴孔的上筒壁，使润滑油进入轴孔与摇臂轴间的摩擦面，减小摩擦系数，避免出现卡涩以及偏摩，保证摇臂的运行精度和稳定性。

本发明还公开了一种应用所述的气门摇臂安装构造的汽油机，所述气门摇臂安装构造安装于汽油机。

本发明的有益效果：本发明的气门摇臂安装构造及其汽油机，其进气门摇臂和排气门摇臂用于与进气门顶杆和排气门顶杆对应驱动接触的面垂直于进气门顶杆和排气门顶杆的轴线，在运行过程中，摇臂的动力垂直传递至顶杆，使动力得到高效利用，并减小接触面的磨损，保证进、排气门组件关闭后密封性好、准确度高、动作顺畅，从而使配气准确，保证汽油机的正常运行，以节约燃料、提高效率；弧形摇臂的配合更为准确，并且受力作用更为简单，可延长摇臂的使用寿命；向外弯曲使阻力点向动力点逐渐接近，使动力点之间距离较小，能够使推杆的布置紧凑，减小正时轴及气缸头本体的尺寸，使汽油机缸头结构紧凑体积小，进一步适用于小型汽油机。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明与气缸头本体的配合示意图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为本发明安装在气缸头本体上的结构示意图；

图5为本发明的侧面结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明的结构示意图，图2为本发明与气缸头本体的配合示意图，图3为图2的A-A剖视图，图4为本发明安装在气缸头本体上的结构示意图，图5为本发明的侧面结构示意图，如图所示：本发明的气门摇臂安装构造，包括进气门摇臂11、排气门摇臂12以及用于对应安装所述进气门摇臂11和排气门摇臂12的进气门摇臂座21和排气门摇臂座22，所述进气门摇臂11和排气门摇臂12用于与进气门顶杆41和排气门顶杆42对应驱动接触的面垂直于进气门顶杆41和排气门顶杆42的轴线；进气门摇臂11、排气门摇臂12分别通过进气门摇臂轴31、排气门摇臂轴32单自由度铰接在进气门摇臂座21、排气门摇臂座22上，这一结构与现有技术相同，在此不再赘述；进气门摇臂11和排气门摇臂12用于与进气门顶杆41和排气门顶杆42对应驱动接触的面垂直于进气门顶杆41和排气门顶杆42的轴线，在运行过程中，摇臂的动力垂直传递至顶杆，使动力得到高效利用，并减小接触面的磨损，保证进、排气门组件关闭后密封性好、准确度高、动作顺畅，从而使配气准确，保证汽油机的正常运行，以节约燃料、提高效率；所述进气门摇臂11和排气门摇臂12均为由动力点向阻力点逐渐向外弯曲的弧形；弧形摇臂的配合更为准确，并且受力作用更为简单，可延长摇臂的使用寿命；进气门摇臂11、排气门摇臂12分别以进气门摇臂轴31、排气门摇臂轴32为支点形成杠杆结构，均包括动力臂和阻力臂，动力臂的末端为动力点，阻力臂的末端为阻力点；动力点是杠杆结构摇臂被推杆驱动的点，阻力点是杠杆结构摇臂用于驱动气门开关的点；如图1所示，向外弯曲即进气门摇臂11、排气门摇臂12之间由阻力点向动力点逐渐接近，使动力点之间距离较小，能够使推杆的布置紧凑，减小正时轴及气缸头本体9的尺寸，使汽油机缸头结构紧凑体积小，进一步适用于小型汽油机。

本实施例中，进气门81与排气门82为斜置气门，所述进气门摇臂11和排气门摇臂12用于与进气门顶杆41和排气门顶杆42对应驱动接触的面分别为倾斜设置，且倾斜角度的大小与斜置气门的倾斜角度大小对应相同，使得进气门摇臂11和排气门摇臂12用于与进气门顶杆41和排气门顶杆42对应驱动接触的面垂直于进气门顶杆41和排气门顶杆42的轴线；对于倾斜式气门，摇臂驱动接触面倾斜角度的大小与斜置气门的倾斜角度大小对应相同，使摇臂驱动接触面的转动方向与气门动作方向一致，在能够满足倾斜式气门与摇臂配合的情况下保持摇臂比，使配气及时、准确，保证汽油机的正常运行，气门噪声更小。

本实施例中，所述进气门摇臂11和排气门摇臂12对应通过进气门摇臂轴31和排气门摇臂轴32安装于进气门摇臂座21和排气门摇臂座22，所述进气门摇臂轴31的轴线和排气门摇臂轴32的轴线分别平行于缸头安装面且进气门摇臂轴31和排气门摇臂轴32内侧端部向进气门和排气门倾斜呈一夹角；进气门摇臂轴的轴线和排气门摇臂轴的轴线之间存在夹角，适应于摇臂的结构以及进气门、排气门和进排气推杆的布置，可简化摇臂运动部件的受力作用，减小甚至消除附加力矩，该种结构是为保证现有发动机的摇臂比的最简单结构；进气门摇臂轴31、排气门摇臂轴32相对于相应气门摇臂座的座面平行设置；由于摇臂为弧形，进气门摇臂轴31和排气门摇臂轴32的轴线之间存在夹角，可简化摇臂运动部件的受力作用。

本实施例中，所述进气门摇臂座21和排气门摇臂座22一体化形成气门摇臂座；进气门摇臂座11和排气门摇臂座12设计成一整体，使气缸头内零部件数量减少，从而降低装配工艺的复杂度、节省生产和装配成本，满足汽油机尤其是通用汽油机的需要；一体化的气门摇臂座使摇臂与紧凑式凸轮轴的传动配合效果更佳，能适应汽油机尤其是小型汽油机的紧凑式结构，且一体化的气门摇臂座使气门摇臂安装方便、强度可靠；气门摇臂座采用铸铁件铸造而成，气门摇臂采用钢件锻造而成，以保证其强度和刚度，防止变形。

本实施例中，所述进气门摇臂座21和排气门摇臂座22以对称的方式设置，在所述气门摇臂座上靠近边缘沿四周设有四个用于与气缸头本体9连接的气缸连接孔5，其中两个所述气缸连接孔5对称设置在所述进气门摇臂座21、排气门摇臂座22的对称线上，两个所述气缸连接孔5分别位于所述进气门摇臂11、排气门摇臂12的外侧且对称设置；进气门摇臂座21和排气门摇臂座22以可拆卸方式固定在气缸头本体9上；气门摇臂座以其中线为对称轴，两侧分别为进气门摇臂座21和排气门摇臂座22，对称的结构可增强本气门摇臂组件的平衡度、增强连接稳定性；气缸连接孔5与气缸头本体9上的安装柱配合，通过紧固螺栓实现固定连接；每一个气缸连接孔5与其它三个气缸连接孔5的连线均不在同一直线上，且气缸连接孔5的布置使进气门摇臂座21和排气门摇臂座22均具有三角连接结构，在受力较大的质点处连接更为紧密，因而固定效果好、稳定性强，受力情况下产生的热变形小；两个气缸连接孔5对称设置在气门摇臂座的中线，分别在气门摇臂座上端及下端，另外两个气缸连接孔5也与对称轴呈左、右对称设置，能进一步增强连接稳定性，减弱汽油机运动时产生的噪音；气门摇臂座采用水平式结构，进气门摇臂轴31、排气门摇臂轴32安装后与相应的摇臂座面平行。

本实施例中，所述进气门摇臂11和排气门摇臂12均设有轴孔6，所述进气门摇臂座21和排气门摇臂座22均设有支耳7，所述进气门摇臂轴31和排气门摇臂轴32穿过对应的所述轴孔6与支耳7，使得所述进气门摇臂11和排气门摇臂12分别对应安装于所述进气门摇臂座21和排气门摇臂座22；轴孔6为摇臂中的圆筒状结构，用于套接摇臂轴；进气门摇臂座21和排气门摇臂座22上的支耳7均由两相对的圆筒组成，圆筒孔径与摇臂轴孔径大小相当；这一结构便于摇臂轴的安装。

本实施例中，所述进气门摇臂轴31和排气门摇臂轴32对应的支耳7上分别沿径向设有限位孔71，穿过所述限位孔71设有用于固定所述进气门摇臂轴和排气门摇臂轴的固定件72，使得所述进气门摇臂轴31和排气门摇臂轴32不可转动和不可轴向窜动；支耳7能够限制摇臂轴的转动，使气门摇臂绕固定的摇臂轴旋转，由此减小摇臂工作时摇臂轴的相对运转，增加摇臂转动的灵活性；限位孔71所对应的摇臂轴（进气门摇臂轴31、排气门摇臂轴32）上设有螺纹孔，摇臂轴通过穿过限位孔71的固定件72固定在支耳7上；固定件72采用螺栓。

本实施例中，所述轴孔6上设有贯通至进气门摇臂轴31和排气门摇臂轴32的润滑油孔61；润滑油孔61贯通轴孔6的上筒壁，使润滑油进入轴孔6与摇臂轴间的摩擦面，减小摩擦系数，避免出现卡涩以及偏摩，保证摇臂的运行精度和稳定性。

本发明还公开了一种应用所述的气门摇臂安装构造的汽油机，所述气门摇臂安装构造安装于汽油机；所述汽油机应用于摩托车或通用机械，通用机械包括泵、风机、压缩机、减变速机、发电机等等。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种气门摇臂安装构造，其特征在于：包括进气门摇臂、排气门摇臂以及用于对应安装所述进气门摇臂和排气门摇臂的进气门摇臂座和排气门摇臂座，所述进气门摇臂和排气门摇臂用于与进气门顶杆和排气门顶杆对应驱动接触的面垂直于进气门顶杆和排气门顶杆的轴线；所述进气门摇臂和排气门摇臂均为由动力点向阻力点逐渐向外弯曲的弧形。

2.根据权利要求1所述的气门摇臂安装构造，其特征在于：进气门与排气门为斜置气门，所述进气门摇臂和排气门摇臂用于与进气门顶杆和排气门顶杆对应驱动接触的面分别为倾斜设置，且倾斜角度的大小与斜置气门的倾斜角度大小对应相同，使得进气门摇臂和排气门摇臂用于与进气门顶杆和排气门顶杆对应驱动接触的面垂直于进气门顶杆和排气门顶杆的轴线。

3.根据权利要求1所述的气门摇臂安装构造，其特征在于：所述进气门摇臂和排气门摇臂对应通过进气门摇臂轴和排气门摇臂轴安装于进气门摇臂座和排气门摇臂座，所述进气门摇臂轴的轴线和排气门摇臂轴的轴线分别平行于缸头安装面且进气门摇臂轴和排气门摇臂轴内侧端部向进气门和排气门倾斜呈一夹角。

4.根据权利要求1所述的气门摇臂安装构造，其特征在于：所述进气门摇臂座和排气门摇臂座一体成形形成气门摇臂座。

5.根据权利要求4所述的气门摇臂安装构造，其特征在于：所述进气门摇臂座和排气门摇臂座之间以对称的方式设置，在所述气门摇臂座上靠近边缘沿四周设有四个用于与气缸头本体连接的气缸连接孔，其中两个所述气缸连接孔对称设置在所述进气门摇臂座、排气门摇臂座的对称线上，两个所述气缸连接孔分别位于所述进气门摇臂、排气门摇臂的外侧且对称设置。

6.根据权利要求1所述的气门摇臂安装构造，其特征在于：其特征在于：所述进气门摇臂和排气门摇臂均设有轴孔，所述进气门摇臂座和排气门摇臂座均设有支耳，所述进气门摇臂轴和排气门摇臂轴穿过对应的所述轴孔与支耳，使得所述进气门摇臂和排气门摇臂分别对应安装于所述进气门摇臂座和排气门摇臂座。

7.根据权利要求6所述的气门摇臂安装构造，所述进气门摇臂轴和排气门摇臂轴对应的支耳上分别沿径向设有限位孔，穿过所述限位孔设有用于固定所述进气门摇臂轴和排气门摇臂轴的固定件。

8.根据权利要求7所述的气门摇臂安装构造，其特征在于：所述进气门摇臂和排气门摇臂均设有贯通至其轴孔的润滑油孔。

9.一种汽油机，其特征在于：所述权利要求1至8中任一权利要求所述的气门摇臂安装构造的气门摇臂安装构造安装于汽油机。

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