CN107143392A - 气门摇臂驱动装置及其同名两气门单臂驱动结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气门摇臂驱动装置，包括过桥和摇臂，过桥两端的下表面分别安装有气门，两个气门相互平行设置，过桥下表面固定连接有过桥导向杆，过桥导向杆的轴线平行于气门的轴线，过桥的上表面具有一个接触面，摇臂的一端通过接触面与过桥接触。本发明还公开了一种同名两气门单臂驱动结构，包括进气气门驱动装置、排气气门驱动装置和凸轮轴，进气气门驱动装置和排气气门驱动装置均为气门摇臂驱动装置，凸轮轴上设置有进气凸轮和排气凸轮，进气凸轮和排气凸轮上分别设置有与其驱动配合的挺柱，挺柱通过挺杆与摇臂连接在一起。本发明通过单个摇臂能够驱动两个气门的同时开闭，使驱动结构更加简单，机械执行效率更高，还降低了制造成本。

Description

气门摇臂驱动装置及其同名两气门单臂驱动结构

技术领域

本发明涉及内燃机领域，具体涉及一种气门摇臂驱动装置及其同名两气门单臂驱动结构。

背景技术

摩托车、发电机与其他装置常用的通用小型发动机通常采用单缸或两缸结构，其配气系统主要形式为下置凸轮轴、顶置凸轮轴传动系统和二气门、四气门结构。此类小型发动机采用的上述两种配气机构布置形式与结构，技术成熟，工作可靠、制造成本较低。一个摇臂控制一个气门的开启和关闭，摇臂的一端直接作用在气门的顶部，由于摇臂的摆动，其对气门施加的作用力方向是沿摇臂摆动的切线方向，并不与气门的移动方向相同，这样就会对气门施加一个侧向的作用力，而气门在这个作用力下与缸体发生磨损，进而造成气门与缸体之间出现间隙，这样气门就会漏气，就会导致发动机运转时的噪音变大，发动机动力不足，提速慢，油耗增加，热车启动困难的问题。另外上述两种配气机构布置形式与结构也存在着一定的缺点，下置凸轮轴配气传动系统发动机的充气效率较低，且挺柱与进排气凸轮接触位置处润滑不理想；运动部件多，动力传动路线长、高速性能差。顶置凸轮轴配气传动系统充气效率虽高，但是对缸盖空间布置要求较高，动力传动机构零部件多，传动带（链）需要张紧，结构复杂，制造成本较高。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种结构简单，通过单个摇臂同时驱动两个气门开闭，提高执行效率，降低气门磨损的气门摇臂驱动装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种气门摇臂驱动装置，包括过桥和摇臂，过桥两端的下表面分别安装有气门，两个气门的轴线相互平行设置，过桥的下表面上还固定连接有过桥导向杆，过桥导向杆能够沿其轴线方向与发动机缸体滑动配合，过桥导向杆的轴线平行于气门的轴线，过桥的上表面具有一个接触面，摇臂的一端通过接触面与过桥接触。

在本发明中，摇臂摆动，其与过桥接触的一端推动过桥，过桥受力后，在过桥导向杆的引导下，沿过桥导向杆轴线方向，也就是两个气门的轴线方向移动，将摇臂沿其轨迹切线方向的作用力转换成平行于气门轴线方向作用力，这样就能够降低气门与缸体之间的摩擦，避免出现摩擦导致的气门漏气。另外通过过桥，单个摇臂能够驱动两个气门的同时开闭，使驱动结构更加简单，机械执行效率更高，还降低了制造成本。

作为优化，所述过桥的两端分别向外延伸形成有导向部，导向部上设置有与所述气门轴线方向平行设置的安装孔，所述过桥导向杆的数量为两根且分别与两个安装孔相对应，所述过桥导向杆的上端与安装孔过盈连接在一起。两根过桥导向杆分别位于两个气门的外侧，当摇臂将作用力传递过来之后，两根过桥导向杆不仅能够将作用力的方向转变为与气门轴线方向平行，还可以将作用力平均分散至两根过桥导向杆处，提高气门运行的精度，进一步降低气门的磨损。另外过桥导向杆与安装孔过盈连接，一旦过桥导向杆发生变形后，也方便对其继续拆卸更换。

本发明还公开了一种同名两气门单臂驱动结构，包括进气气门驱动装置、排气气门驱动装置和凸轮轴，进气气门驱动装置和排气气门驱动装置均为上述气门摇臂驱动装置，凸轮轴上设置有进气凸轮和排气凸轮，进气凸轮和排气凸轮上分别设置有与其驱动配合的挺柱，挺柱通过挺杆与所述摇臂远离所述接触面的一端连接在一起。

本发明提供一种单臂驱动同名两气门的结构，可为立轴式汽油发动机提供单凸轮轴驱动四气门配气传动系统。在下置凸轮轴二气门配气机构的技术基础上实现了单凸轮轴驱动的四气门垂直于曲轴轴线布置的配气方式，有效解决了发动机气门特殊布置的问题。本发明通过结构巧妙解决两同名气门同时驱动问题，提高了驱动结构稳定性，降低了接触应力，提高了充气效率。本发明中凸轮轴的进排气凸轮与挺柱的滚子为线接触，减少了摩擦副的接触面积。通过两个过桥分别驱动两个进气门和两个排气门，大大简化了摇臂结构和减小了摇臂尺寸；过桥与气门接触处为面接触，降低了接触应力；过桥有双导向结构，形变小，适应高速发动机。

作为优化，所述凸轮轴的一端沿其轴线方向向内延伸设置有储油腔，所述凸轮轴的轴身上沿其轴线方向间隔设置有多个沿所述凸轮轴径向方向延伸且与储油腔连通的凸轮轴油孔。该结构利用凸轮轴轴身作为储油腔，与每个润滑表面均有油道孔连接，有效的利用了气缸盖空间，降低了凸轮轴重量，简化了配气机构润滑油路结构。

综上所述，本发明的有益效果在于：

1、本发明的结构可以同时驱动两个同名气门，满足气道布置在曲轴轴线前后侧而非左右两侧的布置要求；

2、过桥设计有双导向结构，气门驱动机构的机械结构稳定，受力合理形变量小，满足高速发动机的需求，保证了高速条件下的充气效率，增加了发动机功率；

3、过桥与摇臂的接触面和与气门接触面之间设计有夹角，以补偿气门布置与气缸中心线之间的夹角；摇臂与过桥之间为线接触，运动规律简单；过桥与气门尾部之间为面接触，无相对运动，接触应力小，润滑良好，气门磨损小。

4、本发明的润滑油路得到，润滑简化效果好，凸轮、过桥与气门等零件不易磨损，提高了发动机和热机零部件的使用寿命。

附图说明

为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明的三维结构示意图；

图2为本发明的平面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1和图2所示，本具体实施方式中的气门摇臂驱动装置，包括过桥1和摇臂2，过桥1两端的下表面分别安装有气门3，两个气门3的轴线相互平行设置，过桥1的下表面上还固定连接有过桥导向杆4，过桥导向杆4能够沿其轴线方向与发动机缸体滑动配合，过桥导向杆4的轴线平行于气门3的轴线，过桥1的上表面具有一个接触面，摇臂2的一端通过接触面与过桥1接触。

本具体实施方式中，所述过桥1的两端分别向外延伸形成有导向部，导向部上设置有与所述气门3轴线方向平行设置的安装孔，所述过桥导向杆4的数量为两根且分别与两个安装孔相对应，所述过桥导向杆4的上端与安装孔过盈连接在一起。

一种同名两气门单臂驱动结构，包括进气气门驱动装置、排气气门驱动装置和凸轮轴5，进气气门驱动装置和排气气门驱动装置均为上述气门摇臂驱动装置，凸轮轴5上设置有进气凸轮8和排气凸轮9，进气凸轮8和排气凸轮9上分别设置有与其驱动配合的挺柱6，挺柱6通过挺杆7与所述摇臂2远离所述接触面的一端连接在一起。

本具体实施方式中，所述凸轮轴5的一端沿其轴线方向向内延伸设置有储油腔，所述凸轮轴5的轴身上沿其轴线方向间隔设置有多个沿所述凸轮轴5径向方向延伸且与储油腔连通的凸轮轴油孔。

在具体实施的过程中，所述摇臂2与所述过桥1接触的一端转动连接有能够与所述接触面滚动配合的滚轮，这样将摇臂2与过桥1之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，降低摇臂2与过桥1之间的磨损，提高使用寿命。另外，所述挺柱6为液压挺柱，避免了挺柱6和挺杆7在进入凸轮工作行程时的冲击噪声。

发动机工作时，凸轮轴在正时齿轮的作用下做旋转运动，带动挺柱做往复运动，挺柱通过挺杆带动摇臂做往复摆动，从而带动过桥做往复直线运动，进、排气门在过桥和气门弹簧的作用下做往复运动。

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，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (4)

1.一种气门摇臂驱动装置，包括过桥和摇臂，过桥两端的下表面分别安装有气门，两个气门的轴线相互平行设置，其特征在于：过桥的下表面上还固定连接有过桥导向杆，过桥导向杆能够沿其轴线方向与发动机缸体滑动配合，过桥导向杆的轴线平行于气门的轴线，过桥的上表面具有一个接触面，摇臂的一端通过接触面与过桥接触。

2.根据权利要求1所述的气门摇臂驱动装置，其特征在于：所述过桥的两端分别向外延伸形成有导向部，导向部上设置有与所述气门轴线方向平行设置的安装孔，所述过桥导向杆的数量为两根且分别与两个安装孔相对应，所述过桥导向杆的上端与安装孔过盈连接在一起。

3.一种同名两气门单臂驱动结构，其特征在于：包括进气气门驱动装置、排气气门驱动装置和凸轮轴，进气气门驱动装置和排气气门驱动装置均为上述权利要求1或2中任意一项所述气门摇臂驱动装置，凸轮轴上设置有进气凸轮和排气凸轮，进气凸轮和排气凸轮上分别设置有与其驱动配合的挺柱，挺柱通过挺杆与所述摇臂远离所述接触面的一端连接在一起。

4.根据权利要求3所述的同名两气门单臂驱动结构，其特征在于：所述凸轮轴的一端沿其轴线方向向内延伸设置有储油腔，所述凸轮轴的轴身上沿其轴线方向间隔设置有多个沿所述凸轮轴径向方向延伸且与储油腔连通的凸轮轴油孔。