CN107355308A - 一种内置气门的活塞结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种内置气门的活塞结构，包括内置气门、活塞、曲轴、曲柄和连杆，所述活塞上部设有所述内置气门，所述曲柄由所述曲轴带动做旋转运动，所述活塞经所述活塞销和所述连杆由所述曲轴带动做直线往复运动，当所述活塞处于下止点附近时，所述内置气门可由曲柄直接或间接驱动打开，所述内置气门与所述活塞之间形成气流通道，当所述活塞远离下止点时，所述内置气门处于关闭状态。本发明可以有效增加气体流通截面积降低阻力，同时该发明结构简单可靠，有利于工程化应用。

Description

一种内置气门的活塞结构
技术领域
本发明属于二冲程发动机技术领域，尤其是涉及一种内置气门的活塞结构。
背景技术
随着世界能源的逐渐短缺以及环境资源的不断恶化，我们需要发动机满足更严格的燃油经济性指标与排放法规。降低进排气阻力、增大进排气流通系数、提高进气量有助于改善发动机的燃烧过程，进而可以降低燃油消耗与有害物排放。相比传统进排气系统，已经公知的是，如专利1(名称：增压型内置气道式二冲程发动机，专利号：CN 01207056.4)、专利2(名称：Internal combustion engine having piston with piston valve andassociated method，专利号：US 9091204B2)以及专利3(名称：Internal combustionengine arrangement allowing simultaneous intake and outlet from fresh andburned gases，专利号：EP 1245800A1)中描述的，在活塞内部设有气门且活塞与气门之间形成进气通道可以有效增大气体流通截面积，这将有助于发动机的节能减排。
但专利1中的气门开启需要压缩压力的控制，导致活塞机构加长且控制复杂；专利2中的气门开启需要额外且复杂的液压控制阀，在工程上难以实现；专利3中的气门开启关闭通过连杆的偏移运动来实现，但其气门在发动机上止点及下止点都因连杆顶起而打开，为满足实际发动机进排气需求仍然需要额外的控制策略。因此，研究符合进排气规律，而又简单可靠的活塞内置气门势在必行。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种内置气门的活塞结构，以符合进排气规律，而又简单可靠。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种内置气门的活塞结构，包括活塞、活塞销、曲轴、曲柄、连杆、内置气门和气门弹簧，所述活塞经所述活塞销和所述连杆由所述曲轴带动做直线往复运动；所述活塞的上表面设有与内置气门配合的锥形孔，所述内置气门的气门杆自上而下穿过锥形孔并套设所述气门弹簧后径向穿过活塞销，所述气门弹簧给所述内置气门提供预紧力以及回复力；
所述曲柄由所述曲轴带动做旋转运动，当所述活塞处于下止点附近时，所述内置气门由曲柄直接或间接驱动打开，所述内置气门与所述活塞之间在锥形孔处形成气流通道；当所述活塞远离下止点时，所述内置气门处于关闭状态。
进一步的，所述内置气门也可由曲柄的附件平衡重驱动。
进一步的，所述内置气门的气门杆与所述活塞销为间隙滑动配合。
进一步的，所述的活塞销与所述活塞固定连接。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
(1)本发明所述的内置气门的活塞结构利用曲柄的旋转运动带动内置气门的开启，可以有效增加气体流通截面积降低阻力，
(2)同时本发明结构简单可靠，有利于工程化应用。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明的内置气门开启状态(曲柄驱动气门)下的示意图；
图2是本发明内置气门关闭状态下的示意图；
图3是图1中曲柄与内置气门配合的左示意图；
图4是图1中活塞与内置气门配合的俯视图。
附图标记说明：
图1中，1.内置气门，2.活塞，3.活塞销，4.曲轴，5.曲柄，6.连杆，7.气门弹簧。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种内置气门的活塞结构，如图1至4所示，包括两个内置气门1、两个气门弹簧7、活塞2、活塞销3、曲轴4、曲柄5和连杆6，
所述活塞2经所述活塞销3和所述连杆6由所述曲轴4带动做直线往复运动，属于现有技术；所述的活塞销3与所述活塞2固定连接；
所述活塞2的上表面设有与内置气门1配合的锥形孔，每个所述内置气门1的气门杆自上而下穿过锥形孔并套设一个所述气门弹簧7后径向穿过与活塞2连接的活塞销3，所述气门弹簧7给所述内置气门1提供预紧力以及回复力；气门弹簧7一端通过气门锁夹固定到气门杆；
所述的内置气门1的长度大于所述活塞2的轴向距离；所述内置气门1的气门杆与所述活塞销3为间隙滑动配合；
所述曲柄5由所述曲轴4带动做旋转运动，当所述活塞2处于下止点附近时，所述内置气门1由曲柄5直接驱动打开或者由曲柄5的附件平衡重间接驱动打开，所述内置气门1与所述活塞2之间在锥形孔处形成气流通道；当所述活塞2远离下止点时，所述内置气门1处于关闭状态。
以曲柄5直接驱动内置气门为例，本发明的工作过程如下：
随着曲轴旋转，当活塞2接近发动机下止点时，如图1所示，曲柄5与内置气门1接触，
气门弹簧7被压缩，内置气门1开启，内置气门1与活塞2之间形成气流通道，可以实现发动机缸内气体与外部气体交换功能；
随着曲轴继续旋转，当活塞远离发动机下止点时，如图2所示，此时曲柄4与内置气门1分开，内置气门1在气门弹簧7的回复力作用下处于关闭状态；
由于内置气门1的长度大于所述活塞2的轴向距离，因此曲柄4与内置气门1接触时并未与活塞2存在干涉现象；
由于内置气门1径向穿过活塞销3，且其气门杆与活塞销3为间隙滑动配合，因此活塞销3与活塞2固定连接时有助于使内置气门1定位，避免内置气门运动过程中产生偏移；
由于活塞2每到下止点附近时，内置气门1就打开一次，即一工作循环气门开启一次，因此本发明适用于二冲程发动机；
综上，利用曲柄5的旋转运动，可以控制内置气门1的开启与关闭。相比传统发动机，本发明可以增加气流流通面积，有利于节能减排，同时本发明结构简单可靠，有利于工程化应用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种内置气门的活塞结构，包括活塞(2)、活塞销(3)、曲轴(4)、曲柄(5)和连杆(6)，所述活塞(2)经所述活塞销(3)和所述连杆(6)由所述曲轴(4)带动做直线往复运动；其特征在于：还包括内置气门(1)和气门弹簧(7)，
所述活塞(2)的上表面设有与内置气门(1)配合的锥形孔，所述内置气门(1)的气门杆自上而下穿过锥形孔并套设所述气门弹簧(7)后径向穿过活塞销(3)，所述气门弹簧7的底端固定在内置气门1的气门杆上，所述气门弹簧(7)给所述内置气门(1)提供预紧力以及回复力；
所述曲柄(5)由所述曲轴(4)带动做旋转运动，当所述活塞(2)处于下止点附近时，所述内置气门(1)由曲柄(5)直接或间接驱动打开，所述内置气门(1)与所述活塞(2)之间在锥形孔处形成气流通道；当所述活塞(2)远离下止点时，所述内置气门(1)处于关闭状态。
2.根据权利要求1所述的内置气门的活塞结构，其特征在于：所述内置气门(1)也可由曲柄(5)的附件平衡重驱动。
3.根据权利要求1所述的内置气门的活塞结构，其特征在于：所述内置气门(1)的气门杆与所述活塞销(3)为间隙滑动配合。
4.根据权利要求1所述的内置气门的活塞结构，其特征在于：所述的活塞销(3)与所述活塞(2)固定连接。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110134989A (zh) * 2019-04-02 2019-08-16 中国北方发动机研究所(天津) 一种活塞连杆组合结构冷却流场的瞬态仿真分析方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4134706A1 (de) * 1991-10-21 1993-04-22 Josef Kopiniok Zweistufenkolbenmotor
DE19904002A1 (de) * 1999-02-02 2000-08-17 Udo Wagener Zweitaktmotor
CN2481856Y (zh) * 2001-02-20 2002-03-13 董占伟 增压型内置气道式二冲程发动机
EP1245800A1 (fr) * 2001-03-30 2002-10-02 Jöel Gueraud Dispositif permettant dans un moteur à explosion l'admission et le refoulement simultané des gaz entrants et des gaz brûlés
WO2005028820A1 (en) * 2003-09-22 2005-03-31 Reinshorn Oeystein V A device for a valve control for a combustion engine
CN101636560A (zh) * 2007-03-08 2010-01-27 瓦特西拉芬兰有限公司 改进的二冲程发动机
WO2012162717A1 (en) * 2011-06-01 2012-12-06 Ocampo Peter Selwyn Air cooled ported piston for internal combustion engines
GB2493571A (en) * 2011-08-10 2013-02-13 Manousos Pattakos A two-stroke internal combustion engine which uses a four-stroke engine cylinder lubrication arrangement
DE102012002915A1 (de) * 2012-02-14 2013-08-14 Svein Wieneke Zweitaktverbrennungsmotor
DE202012009806U1 (de) * 2012-10-15 2014-01-16 Dietmar Kleining Wärmekraftmaschine
WO2014144581A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Mcalister Technologies, Llc Internal combustion engine and associated systems and methods
WO2015149109A1 (en) * 2014-03-29 2015-10-08 Ocampo Paul Jermyn D An engine block and a process for hybrid ignition of an engine

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4134706A1 (de) * 1991-10-21 1993-04-22 Josef Kopiniok Zweistufenkolbenmotor
DE19904002A1 (de) * 1999-02-02 2000-08-17 Udo Wagener Zweitaktmotor
CN2481856Y (zh) * 2001-02-20 2002-03-13 董占伟 增压型内置气道式二冲程发动机
EP1245800A1 (fr) * 2001-03-30 2002-10-02 Jöel Gueraud Dispositif permettant dans un moteur à explosion l'admission et le refoulement simultané des gaz entrants et des gaz brûlés
WO2005028820A1 (en) * 2003-09-22 2005-03-31 Reinshorn Oeystein V A device for a valve control for a combustion engine
CN101636560A (zh) * 2007-03-08 2010-01-27 瓦特西拉芬兰有限公司 改进的二冲程发动机
WO2012162717A1 (en) * 2011-06-01 2012-12-06 Ocampo Peter Selwyn Air cooled ported piston for internal combustion engines
GB2493571A (en) * 2011-08-10 2013-02-13 Manousos Pattakos A two-stroke internal combustion engine which uses a four-stroke engine cylinder lubrication arrangement
DE102012002915A1 (de) * 2012-02-14 2013-08-14 Svein Wieneke Zweitaktverbrennungsmotor
DE202012009806U1 (de) * 2012-10-15 2014-01-16 Dietmar Kleining Wärmekraftmaschine
WO2014144581A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Mcalister Technologies, Llc Internal combustion engine and associated systems and methods
WO2015149109A1 (en) * 2014-03-29 2015-10-08 Ocampo Paul Jermyn D An engine block and a process for hybrid ignition of an engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110134989A (zh) * 2019-04-02 2019-08-16 中国北方发动机研究所(天津) 一种活塞连杆组合结构冷却流场的瞬态仿真分析方法

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