CN103644010B - 一种改进的内燃机气门结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改进的内燃机气门结构，包括第一气门和活动套设在第一气门内的第二气门；所述第一气门包括设在气缸盖上与气缸盖滑动配合的圆筒状杆部、设在圆筒状杆部端部与气缸盖上的气门孔相配合形成第一气口的环状头部、设在圆筒状杆部内孔上使内孔形成腔体的封块、设在圆筒状杆部上与腔体连通的气孔；所述第二气门包括与第一气门的圆筒状杆部内孔相配合形成第二气口的块状头部、与块状头部连接且滑动配合穿过圆筒状杆部内孔上封块的杆部。本发明将第二气门套设在第一气门内，可最大限度地减少气门在气缸上的安装面积，增加进气口和排气口面积，地改善内燃机的进气、排气状况，减小排气阻力，提高热效率。

Description

一种改进的内燃机气门结构

技术领域

本发明属于内燃机，具体涉及一种改进的内燃机气门结构。

背景技术

气门是内燃机配气系统中的重要部件。现有内燃机气缸上的第二气门和第一气门采用分别布置的方式，这种气门结构存在一些不足，主要是气门在气缸上所占据的面积较大，第二气门直径一般为气缸直径的42—48%，第一气门直径比第二气门小15—20%，使得进气和排气的通道过小，导致排气能力不足，排气阻力大，噪音大，这是现有内燃机的内耗大，热效率有限的主要原因。尽管也有通过多气门的方式提高内燃机的热效率，但是又带来内燃机结构复杂，加工困难，成本增加的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的内燃机气门结构，以改善内燃机的进气、排气状况，减小进排气阻力，提高热效率。

实现本发明目的采用的技术方案如下：

本发明提供的改进的内燃机气门结构，包括第一气门和活动套设在第一气门内的第二气门；所述第一气门包括设在气缸盖上与气缸盖滑动配合的圆筒状杆部、设在圆筒状杆部端部与气缸盖上的气门孔相配合形成第一气口的环状头部、设在圆筒状杆部内孔上使内孔形成腔体的封块、设在圆筒状杆部上与腔体连通的气孔；所述第二气门包括与第一气门的圆筒状杆部内孔相配合形成第二气口的块状头部、与块状头部连接且滑动配合穿过圆筒状杆部内孔上封块的杆部；所述气缸盖上设有通过第一气门圆筒状杆部上的气孔与腔体连通的第一气室、与第一气口连通的第二气室、分别与第一气室和第二气室连通至气缸外的第一气道和第二气道；所述第一气门圆筒状杆部和第二气门杆部的尾部分别设有弹性部件使第一气门和第二气门处于常闭状态。

所述第一气门圆筒状杆部与气缸盖之间设有第一气门导管，所述第一气门导管上设有与第一气门圆筒状杆部上的气孔和气缸盖上的第一气室对应的通孔。

所述第二气门的杆部与第一气门圆筒状杆部内孔上的封块之间设有第二气门导管。

所述气缸盖上的第一气室和第二气室为环状，所述圆筒状杆部上的气孔和第一气门导管上的通孔为分别对应的若干个。

所述气缸盖的气门孔上设有第一气门座圈与第一气门的环状头部相配合；所述第一气门圆筒状杆部内孔上设有第二气门座圈与第二气门的块状头部相配合。

本发明的有益效果：

1、由于将第二气门套设在第一气门内，可最大限度地减少气门在气缸上的安装面积。与现有气门结构相比，在气缸上占据同样的面积，本发明可以大大增加第二气口和第一气口面积，极大地改善进气、排气状况；

2、增加进气量和排气量，进气量和排气量分别为现有气门的两倍和五倍，有利于油气混合，使燃烧更加充分，排气更加彻底，可提高热效率15%以上；

3、排气量大于进气量，更加有利于燃烧后的废气尽快彻底排放，降低排气噪音，能带走多余的热量，有利于散热，减小排放压力，降低内燃机的内耗。

由于本发明是由两个气门套装组成，也可以称为“子母气门”。

下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是本发明的工作状态示意图。

具体实施方式

见图1、图2，改进的内燃机气门结构，包括第一气门和活动套设在第一气门内的第二气门；所述第一气门包括设在气缸盖1上与气缸盖1滑动配合的圆筒状杆部4、设在圆筒状杆部4端部与气缸盖1上的气门孔相配合形成第一气口18的环状头部19、设在圆筒状杆部4内孔上使内孔形成腔体26的封块10、设在圆筒状杆部4上与腔体26连通的气孔16；所述气缸盖1的气门孔上还设有第一气门座圈17与第一气门的环状头部19相配合；所述第二气门包括与第一气门的圆筒状杆部4内孔相配合形成第二气口21的块状头部13、与块状头部13连接且滑动配合穿过圆筒状杆部4内孔上封块10的杆部12；所述第一气门圆筒状杆部4内孔上还设有第二气门座圈20与第二气门的圆形块状头部13相配合；在第二气门的杆部12与第一气门圆筒状杆部4内孔上的封块10之间设有第二气门导管11；所述气缸盖1上设有通过第一气门圆筒状杆部4上的气孔16与腔体26连通的第一气室14、与第一气口18连通的第二气室27、分别与第一气室14和第二气室27连通至气缸外的第一气道3和第二气道2；所述第一气门圆筒状杆部4与气缸盖1之间设有第一气门导管9，第一气门导管9上设有与第一气门圆筒状杆部4上的气孔16和气缸盖1上的第一气室14对应的通孔15；所述气缸盖1上的第一气室14和第二气室27为环状，所述圆筒状杆部4上的气孔16和第一气门导管9上的通孔15为分别对应的若干个；第一气门圆筒状杆部4通过尾部设置的尾座7和回位弹簧8支撑在气缸盖1上，使第一气门处于常闭状态；第二气门杆部12通过尾部设置的尾座5和回位弹簧6支撑在圆筒状杆部4内孔的封块10上，使第二气门处于常闭状态。

在实际应用时，可根据具体情况将第一气门和第二气门分别作为排气门和进气门或者为进气门和排气门。

本发明工作时，由内燃机的凸轮机构按设定的要求驱动第一气门和第二气门有规律的开启和关闭，实现气缸做功时的进气和排气过程。凸轮机构中的气门摇臂24、25在凸轮22、23的作用下分别驱动第二气门和第一气门运动。将第一气门和第二气门分别作为排气门和进气门的情况，排气过程如图1所示，在气门摇臂25的作用下，第一气门的圆筒状杆部4克服回位弹簧8的作用向下运动，圆筒状杆部4上的环状头部19离开气缸盖1上的第一气门座圈17打开第一气口18，气缸内的废气从第一气口18进入设在气缸盖1上的第二气室27，再经第二气道2排出气缸外，第一气门的圆筒状杆部4在回位弹簧8的作用下回位；进气过程如图3所示，在气门摇臂24的作用下，第二气门的杆部12克服回位弹簧6的作用向下运动，杆部12上的圆形块状头部13离开第一气门圆筒状杆部4上的第二气门座圈20打开第二气口21，气缸外的空气从第一气道3进入气缸盖1上的第一气室14，从第一气室14经第一气门导管9上的通孔15和第一气门圆筒状杆部4上的气孔16进入腔体26，再经第二气口21进入气缸内。第一气门和第二气门分别作为进气门和排气门的情况，其排气过程和进气过程与上述过程正好相反。

Claims (5)

1.一种改进的内燃机气门结构，其特征是包括第一气门和活动套设在第一气门内的第二气门；所述第一气门包括设在气缸盖上与气缸盖滑动配合的圆筒状杆部、设在圆筒状杆部端部与气缸盖上的气门孔相配合形成第一气口的环状头部、设在圆筒状杆部内孔上使内孔形成腔体的封块、设在圆筒状杆部上与腔体连通的气孔；所述第二气门包括与第一气门的圆筒状杆部内孔相配合形成第二气口的块状头部、与块状头部连接且滑动配合穿过圆筒状杆部内孔上封块的杆部；所述气缸盖上设有通过第一气门圆筒状杆部上的气孔与腔体连通的第一气室、与第一气口连通的第二气室、分别与第一气室和第二气室连通至气缸外的第一气道和第二气道；所述第一气门圆筒状杆部和第二气门杆部的尾部分别设有弹性部件使第一气门和第二气门处于常闭状态；所述第一气门和第二气门分别为排气门和进气门。

2.根据权利要求1所述的改进的内燃机气门结构，其特征是所述第一气门圆筒状杆部与气缸盖之间设有第一气门导管，所述第一气门导管上设有与第一气门圆筒状杆部上的气孔和气缸盖上的第一气室对应的通孔。

3.根据权利要求2所述的改进的内燃机气门结构，其特征是所述第二气门的杆部与第一气门圆筒状杆部内孔上的封块之间设有第二气门导管。

4.根据权利要求3所述的改进的内燃机气门结构，其特征是所述气缸盖上的第一气室和第二气室为环状，所述圆筒状杆部上的气孔和第一气门导管上的通孔为分别对应的若干个。

5.根据权利要求4所述的改进的内燃机气门结构，其特征是所述气缸盖的气门孔上设有第一气门座圈与第一气门的环状头部相配合；所述第一气门圆筒状杆部内孔上设有第二气门座圈与第二气门的块状头部相配合。