CN104295333B - 一种发动机配气机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机配气机构，包括多个气缸，上挺柱31、下挺柱32、蓄液区4、进排气门6以及调压装置7，上挺柱31、下挺柱32与挺柱孔2配合形成一蓄液区4，蓄液区4内充满液体，进气门的蓄液区彼此连通，排气门的蓄液区彼此连通，调压装置7分别与发动机进气门蓄液区和发动机排气门蓄液区连通，利用液体将发动机某一气缸在进排气行程时进排气门6所受向下压力传递给其他不在进排气行程的气缸，形成进排气门闭合的向上压力。本发明取消气门弹簧、气门弹簧座、气门锁片等零部件，无克服气门弹簧压缩所做消耗功；凸轮轴轴颈摩擦功较小；减少发动机摩擦损失功；发动机配气机构的零部件数量减少，发动机成本和重量降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种配气机构，尤其涉及一种发动机配气机构。
背景技术
现发动机配气机构的进排气方式多为进排气时凸轮轴向下运动，凸轮轴凸轮驱动进排气门或凸轮轴凸轮通过摇臂驱动气门向下运动，气门弹簧同时被压缩，进排气门打开；进排气完毕时凸轮轴凸轮向上运动，不驱动进排气门，被压缩的气门弹簧驱动进排气门向上运动，进排气门闭合。采用此种配气机构的发动机存在配气机构零部件数量多，现有发动机多采用四气门结构，双进气门双排气门，每个进(排)气门需2个气门弹簧，1个气门垫片，2个气门锁片，一个气门弹簧座，发动机克服气门弹簧压缩压力的消耗功较大，凸轮轴在高负荷运转，凸轮轴轴颈摩擦功大，凸轮轴强度要求高，凸轮轴重量和成本较高等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发动机配气机构，取消了气门弹簧、气门锁片等零部件，进(排)气门在打开时发动机无克服气门弹簧压缩所做消耗功；进(排)凸轮轴在低负荷状态下工作，凸轮轴轴颈摩擦功较小。可减少发动机零部件数量，降低发动机成本和重量，减少发动机摩擦损失功，适用于各类多缸发动机，解决现有技术存在的缺憾。
本发明采用如下技术方案实现：
一种发动机配气机构，其特征在于，包括多个气缸，上挺柱31、下挺柱32、蓄液区4、进排气门6以及调压装置7，上挺柱31、下挺柱32与挺柱孔2配合形成一蓄液区4，所述蓄液区4内充满液体，进气门的蓄液区彼此连通，排气门的蓄液区彼此连通，调压装置7分别与发动机进气门蓄液区和发动机排气门蓄液区连通，利用液体将发动机某一气缸在进排气行程时进排气门6所受向下压力传递给其他不在进排气行程的气缸，形成进排气门闭合的向上压力。
进一步的，进排气门6与上挺柱31、下挺柱32固定连接。
进一步的，所述上挺柱31和下挺柱32为一体结构的挺柱。
本发明具备的有益技术效果是：
本发明的发动机配气机构取消气门弹簧、气门弹簧座、气门锁片等零部件，利用液体将发动机某一气缸在进排气行程时进排气门6所受向下压力传递给其他不在进排气行程的气缸，形成进排气门闭合的向上压力，无克服气门弹簧压缩所做消耗功；凸轮轴轴颈摩擦功较小；减少发动机摩擦损失功；发动机配气机构的零部件数量减少，发动机成本和重量降低。
附图说明
图1是本发明配气机构的一种结构形式的剖视图。
图2是本发明配气机构的一种结构形式的俯视图。
具体实施方式
通过下面对实施例的描述，将更加有助于公众理解本发明，但不能也不应当将申请人所给出的具体的实施例视为对本发明技术方案的限制，任何对部件或技术特征的定义进行改变和/或对整体结构作形式的而非实质的变换都应视为本发明的技术方案所限定的保护范围。
附图标识：发动机缸盖1，挺柱孔2，上挺柱31，下挺柱32，(为了加工和装配方便，挺柱可分为上下两部分，但不是一定要分为上下两部分)，蓄液区4，蓄液区4为挺柱与挺柱孔配合形成的，通道5，通道5是进(排)气门蓄液区间连通，进排气门6，调压装置7，调压装置7是进(排)气门蓄液区连通，进排气凸轮轴凸轮8。
如图1和图2所示的发动机配气机构，包括多个气缸，上挺柱31、下挺柱32、蓄液区4、进排气门6以及调压装置7，上挺柱31、下挺柱32与挺柱孔2配合形成一蓄液区4，蓄液区4内充满液体，进气门的蓄液区彼此连通，排气门的蓄液区彼此连通，调压装置7分别与发动机进气门蓄液区和发动机排气门蓄液区连通，利用液体将发动机某一气缸在进排气行程时进排气门6所受向下压力传递给其他不在进排气行程的气缸，形成进排气门闭合的向上压力。其中进排气门6与上挺柱31、下挺柱32固定连接，上挺柱31和下挺柱32为一体结构的挺柱。
下挺柱32与进(排)气门6固定连接并与挺柱孔2配合形成蓄液区4；上挺柱31在气缸进排气时传递凸轮轴凸轮6的向下压力至下挺柱32-进(排)气门6，使进(排)气门6打开。上挺柱31与下挺柱32装配后无相对轴向位移。
原理：通过液体在进(排)气门蓄液区间的流动转移，将发动机处于进(排)气行程的某一气缸所受打开进(排)气门的动力传递给发动机其他不处于进(排)气行程气缸的进(排)气门，确保其他不处于进(排)气行程气缸的进(排)气门一直处于闭合状态。
结构：进(排)气门与挺柱固定连接，挺柱与挺柱孔配合形成一蓄液区。由于挺柱孔的位置固定不变，挺柱在进(排)气门开启、闭合时会上下往复运动，因此挺柱与挺柱孔配合形成的蓄液区体积会随挺柱位置的变化而变大变小。当气门闭合时，挺柱处于最高位置，挺柱与挺柱孔形成的蓄液区体积此时最大；当气门完全打开时，挺柱处于最低位置，挺柱与挺柱孔形成的蓄液区体积此时最小。蓄液区内充满液体，发动机各气缸的进(排)气门蓄液区之间彼此连通，液体可以在连通的蓄液区间流动转移。有一调压装置分别与发动机进(排)气门蓄液区连通，保证蓄液区的液体压力在一定范围内；
当发动机某一气缸在进(排)气行程时，进(排)气门向下运动，进(排)气门打开，此时进(排)气门的挺柱同时向下运动，挺柱与挺柱孔配合形成的蓄液区体积逐渐减小，蓄液区内的液体通过通道流入其他不在进(排)气行程的进(排)气门的蓄液区内，确保这些未在进(排)气行程的进(排)气门一直处于闭合状态。若发动机在某一时刻所有气缸都不处于进(排)气行程时，通过调压装置(调节液体压力)确保此时发动机所有进(排)气门的蓄液区内充满液体，所有进(排)气门都一直处于闭合状态。
假设一个三缸发动机的工作，发动机各进排气门蓄液区内充满液体，由于是多缸发动机，为了区别各气缸，对发动机气缸编为1号、2号、3号气缸。以发动机1号气缸的进气行程为例，当发动机1号气缸开始进气行程，进气凸轮轴凸轮8向下运动，对上挺柱31有一向下压力，上挺柱31传递进气凸轮轴凸轮8的向下压力至下挺柱32和进气门6。上挺柱31、下挺柱32和进气门6共同向下运动，进气门蓄液区4的体积随之减小，蓄液区4内的液体通过通道5向其他不在进气行程的2号、3号气缸的进气门蓄液区4内流动，确保未在进气行程的2号、3号气缸的进气门6一直处于闭合状态。若处于进气行程的1号气缸的进气门6还未完全打开(进气门6还在向下运动，蓄液区4体积还在减小，蓄液区4内的液体还在向外流出)而不在进气行程的2号、3号气缸的进气门6已处于闭合状态(进气门蓄液区体积达到最大，无法容纳更多液体)，此时处于进行行程的1号气缸的进气门蓄液区4内的液体通过通道5流入与各进气门蓄液区4相连的调压装置7中直至处于进气行程的1号气缸的进气门6完全打开。若1号气缸进气门6已完全打开(进气门6不再向下运动，蓄液区4体积达到最小状态，其内液体不再流出)而未在进气行程的2号、3号气缸的进气门6还未完全闭合(进气门蓄液区4体积未达到最大，需容纳更多液体才能使进气门6闭合)，此时调压装置7内的液体通过通道5流入未在进气行程且进气门还未完全闭合的2号、3号气缸的进气门蓄液区4中，确保未在进气行程的2号、3号气缸的进气门6一直处于闭合状态。
当1号气缸的进气门完全打开后，进气凸轮轴凸轮8向上运动，对上挺柱31无向下压力。若此时2号、3号气缸中有开始进气行程时，开始进气行程的2号(3号)气缸的上挺柱31、下挺柱32和进气门6受进气凸轮轴凸轮8向下压力开始向下运动，进气门蓄液区4体积减小，液体通过通道5流入进气行程将要结束的1号气缸进气门蓄液区4和不处于进气行程的3号(2号)气缸进气门蓄液区4中，1号气缸的进气门6向上运动逐渐闭合且不处于进气行程的3号(2号)气缸的进气门6一直处于闭合状态。若在进气行程的2号(3号)气缸的进气门6还未完全打开而进气行程结束的1号气缸的进气门6已闭合时(蓄液区4体积达到最大，无法容纳更多液体)，处于进气行程的2号(3号)气缸的进气门蓄液区4内液体通过通道5流入调压装置7中直至2号(3号)气缸的进气门6完全打开。若处于进气行程的2号(3号)气缸的进气门6已完全打开而进气行程结束的1号气缸的进气门6还未完全闭合，此时调压装置7内的液体通过通道5流入1号气缸的进气门的蓄液区4中直至1号气缸的进气门6完全闭合。
当1号气缸的进气门完全打开后，进气凸轮轴凸轮8向上运动，对上挺柱31无向下压力。若此时2号、3号气缸中没有开始进气行程时，调压装置7内的液体通过通道5流入1号气缸的进气门的蓄液区4和2号(3号)气缸的进气门蓄液区中，确保1号气缸的进气门6在进气行程结束时完全闭合且不处于进气行程的2号(3号)气缸的进气门一直处于闭合状态。
发动机1号气缸的进气门6完全闭合时，1号气缸的进气行程结束。1号气缸的排气行程与发动机2号、3号气缸的进(排)气行程与1号气缸进气行程工作方式相同。
注：图1和图2中的挺柱与挺柱孔形状只是优选实施例，挺柱结构也不是必须分成上下两部分(仅是为了加工和装配方便的一种结构形式)，只要挺柱与气门固定连接，挺柱与挺柱孔能配合形成一蓄液区；发动机的进(排)气门受向下压力打开并不一定是要进(排)气凸轮轴凸轮驱动，也可以是摇臂或其他方式，本发明的配气机构不是必须在有凸轮轴的发动机上才能实现。(现发动机的配气机构主要有两种形式驱动进排气门打开关闭：1、进排气凸轮轴向下运动直接驱动挺柱、进排气门打开并压缩气门弹簧，进排气门打开；当凸轮轴向上运动不驱动挺柱、进排气门时，被压缩的气门弹簧驱动进排气门关闭。2、凸轮轴向下运动驱动摇臂，摇臂驱动挺柱、进排气门打开并压缩气门弹簧，进排气门打开；当凸轮轴向上运动不驱动摇臂时，摇臂也不驱动挺柱、进排气门，被压缩的气门弹簧驱动进排气门关闭)。
当然，本发明还可以有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可以根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (3)
1.一种发动机配气机构，其特征在于，包括多个气缸，上挺柱(31)、下挺柱(32)、蓄液区(4)、进排气门(6)以及调压装置(7)，上挺柱(31)、下挺柱(32)与挺柱孔(2)配合形成一蓄液区(4)，所述蓄液区(4)内充满液体，进气门的蓄液区彼此连通，排气门的蓄液区彼此连通，调压装置(7)分别与发动机进气门蓄液区和发动机排气门蓄液区连通，利用液体将发动机某一气缸在进排气行程时进排气门(6)所受向下压力传递给其他不在进排气行程的气缸，形成进排气门闭合的向上压力。
2.根据权利要求1所述的发动机配气机构，其特征在于，进排气门(6)与上挺柱(31)、下挺柱(32)固定连接。
3.根据权利要求1或2所述的发动机配气机构，其特征在于，所述上挺柱(31)和下挺柱(32)为一体结构的挺柱。
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