CN111120033B - 轻量化减压阀及发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轻量化减压阀及发动机，轻量化减压阀包括减压阀及扭簧，所述减压阀包括减压甩块及减压阀轴，所述减压阀轴以可单自由度转动的方式设置于凸轮轴安装孔内且所述减压阀前端形成用以控制气门摇臂行程的控制凸轮，所述减压甩块位于所述凸轮轴端面以外，所述扭簧用于为所述减压阀提供回复力。本发明公开的一种轻量化减压阀及发动机，其减压阀结构仅由减压阀和扭簧组合而成，减压阀的轴向限位和径向限位均由其自身结构改进来满足限位要求，如此，该减压阀结构及使用该减压阀结构的发动机不仅结构简单，且零件数量大大减少，达到轻量化的设计目的。

Description

轻量化减压阀及发动机

技术领域

本发明涉及发动机启动技术领域，具体涉及一种轻量化减压阀及发动机。

背景技术

减压阀是用在大排量发动机的启动时，靠外部动力无法完成压缩冲程，需要在气缸压力减小的情况下让飞轮转速升高后猛松减压阀结构，靠飞轮惯性冲过压缩冲程然后点燃油料启动。

现有减压阀结构大致分为两种：1、减压阀装配到凸轮轴轴径中，与凸轮轴间隙配合，减压阀工作时对应的发动机转速不受控；2、减压阀座固定在凸轮轴轴径端面，与凸轮轴过盈配合，当减压阀损坏时需更换整个凸轮轴组合机构，维修成本较高。以上两种减压阀均安装在凸轮内部，以凸轮轴组合的形式整体装配在气缸头上，增加了凸轮轴及气缸头开档距离，从而增加凸轮轴及气缸头的重量，并且这样的减压阀结构复杂，零部件众多，装配难度高。

因此，为解决以上问题，需要一种轻量化减压阀及发动机，能够优化减压阀结构，减少需要装配的零部件，降低成本，达到轻量化的设计目的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供轻量化减压阀及发动机，其减压阀结构仅由减压阀和扭簧组合而成，减压阀的轴向限位和径向限位均由其自身结构变形来满足限位要求，如此，该减压阀结构及使用该减压阀结构的发动机不仅结构简单，且零件数量大大减少，达到轻量化的设计目的。

本发明的轻量化减压阀，包括减压阀及扭簧，所述减压阀包括减压甩块及减压阀轴，所述减压阀轴以可单自由度转动的方式设置于凸轮轴安装孔(以凸轮轴端面沿轴线方向向内形成的沉孔，且沉孔在气门摇臂对应位置形成开口供减压阀轴前端的控制凸轮与气门摇臂直接接触，进而在控制凸轮转动的时候可以控制气门摇臂的行程以此来达到控制气门开度的目的)内且所述减压阀轴前端(深入安装孔的一端)形成用以控制气门摇臂行程的控制凸轮，所述减压甩块位于所述凸轮轴端面以外，在离心力的作用下形成偏转并带动减压阀轴转动，位于减压阀轴前端的控制凸轮也随之转动，致使控制凸轮与气门摇臂接触位置的半径发生变化驱动气门摇臂上下运动，进而改变气门的开度对发动机燃烧室进行减压，所述扭簧用于为所述减压阀提供回复力，在发动机启动时，起动瞬间发动机转速较小，此时减压甩块离心力不足以克服扭簧预装力，减压阀轴上的控制凸轮处于工作状态，当凸轮旋转至此处时，控制凸轮顶起排气门摇臂，关闭状态的气门突然打开，使得发动机燃烧室瞬间减压。当发动机正常启动后，发动机转速增加，此时减压甩块离心力足以克服扭簧预装力，减压甩块旋转，离心限位槽贴合螺栓I表面停止，减压阀轴上的控制凸轮处于非工作状态，不会影响排气门摇臂运动，不会减压。

进一步，所述减压阀轴穿过开设于正时从动链轮端面的过孔安装于所述凸轮轴安装孔内，正时从动链轮端面的过孔与其中心工艺孔连通以此来实现减压阀的装配，在减压阀轴限位凹槽与过孔配合时时其中心工艺孔提供让位保证过孔卡入限位凹槽内，所述减压阀轴对应于所述过孔开设限位凹槽用于对减压阀轴进行轴向限位，避免减压阀轴的轴向窜动，无需增加其他零部件来对减压阀进行轴向限位，结构简单，所述正时从动链轮位于所述减压甩块与所述凸轮轴之间。

进一步，所述正时从动链轮通过螺栓I固定于所述凸轮轴端面；所述螺栓I尾部沿远离所述凸轮轴的方向轴向延伸形成用于限位所述减压甩块的限位凸块，将螺栓I用作于对减压甩块的径向限位零部件，一件两用，减少零部件数量，简化装配步骤，满足轻量化要求。

进一步，所述正时从动链轮端面上开设有与所述凸轮轴配合的定位孔，在装配时配合定位销对正时从动链轮进行装配定位，便于装配，并且也便于加工，所述正时从动链轮与所述凸轮轴之间还设置有用于辅助所述螺栓I固定正时从动链轮的螺栓II，螺栓II辅助螺栓I将正时从动链轮牢牢固定于凸轮轴端面，及时在凸轮轴高速转动的情况下也保证正时从动链轮与凸轮轴之间的稳定性,螺栓II与螺栓I尺寸及形状一致，可以互换使用。

进一步，所述减压甩块位于所述正时从动链轮端面以外用于产生离心力带动减压阀轴转动，所述减压甩块相对于所述限位凸块适形形成初始限位槽和离心限位槽为所述减压阀轴提供径向限位，减压甩块在离心力作用下从初始限位槽限位位置转动到离心限位槽限位位置的过程中，带动减压阀轴转动驱使控制凸轮驱动气门摇臂改变气门开度对发动机燃烧室减压，初始限位槽及离心限位槽的内表面在限位时可完全贴合于所述螺栓I的外表面，避免初始限位槽及离心限位槽与螺栓I在接触时产生点接触，强度过大导致零部件损坏。

进一步，所述扭簧套装于所述减压阀轴上并位于所述减压甩块与所述正时从动链轮之间，扭簧安装于正时从动链轮与减压甩块之间正好该段位于安装孔以外，便于装配，避免扭簧装配于凸轮轴的安装孔内，难以安装。

进一步，所述扭簧的两端分别插装于所述正时从动链轮上与减压阀轴上，为所述减压阀轴提供回复力，减压阀轴上及正时从动链轮上均开设了插装扭簧的小孔，扭簧的两端通过插装的方式分别与减压阀轴及正时从动链轮固定连接，拆装和更换都较为方便。

一种发动机，所述发动机的凸轮轴上装配有前述的轻量化减压阀。

本发明的有益效果是：本发明公开的一种轻量化减压阀及发动机，其减压阀结构仅由减压阀和扭簧组合而成，减压阀的轴向限位和径向限位均由其自身结构改进来满足限位要求，如此，该减压阀结构及使用该减压阀结构的发动机不仅结构简单，且零件数量大大减少，达到轻量化的设计目的。

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为本发明的减压阀装配结构示意图；

图2为本发明与主要部件的装配结构示意图；

图3为本发明的减压阀工作状态示意图；

图4为本发明的正时从动链轮结构示意图；

图5为本发明的减压阀结构示意图；

图6为图5的正视图；

图7为发动机整机图。

具体实施方式

图1为本发明的减压阀装配结构示意图，图2为本发明与主要部件的装配结构示意图，图3为本发明的减压阀工作状态示意图，图4为本发明的正时从动链轮结构示意图，图5为本发明的减压阀结构示意图，图6为图5的正视图，图7为发动机整机图，如图所示，本实施例中的轻量化减压阀包括减压阀3及扭簧4，所述减压阀3包括减压甩块31及减压阀轴32，所述减压阀轴32以可单自由度转动的方式设置于凸轮轴2安装孔21(以凸轮轴2端面沿轴线方向向内形成的沉孔，且沉孔在气门摇臂5对应位置形成开口供减压阀轴32前端的控制凸轮32b与气门摇臂5直接接触，进而在控制凸轮32b转动的时候可以控制气门摇臂5的行程以此来达到控制气门开度的目的)内且所述减压阀轴32前端(深入安装孔21的一端)形成用以控制气门摇臂5行程的控制凸轮32b，所述减压甩块31位于所述凸轮轴2端面以外，在离心力的作用下形成偏转并带动减压阀轴32转动，位于减压阀轴32前端的控制凸轮32b也随之转动，致使控制凸轮32b与气门摇臂5接触位置的半径发生变化驱动气门摇臂5上下运动，进而改变气门的开度对发动机燃烧室进行减压，所述扭簧4用于为所述减压阀3提供回复力，在发动机启动时，起动瞬间发动机转速较小，此时减压甩块31离心力不足以克服扭簧4预装力，减压阀轴32上的控制凸轮32b处于工作状态，当凸轮旋转至此处时，控制凸轮32b顶起排气门摇臂5，关闭状态的气门突然打开，使得发动机燃烧室瞬间减压。当发动机正常启动后，发动机转速增加，此时减压甩块31离心力足以克服扭簧4预装力，减压甩块31旋转，离心限位槽31b贴合螺栓I1a表面停止，减压阀轴32上的控制凸轮32b处于非工作状态，不会影响排气门摇臂5运动，不会减压。

本实施例中，所述减压阀轴32穿过开设于正时从动链轮1端面的过孔11安装于所述凸轮轴2安装孔21内，正时从动链轮1端面的过孔11与其中心工艺孔连通以此来实现减压阀3的装配，在减压阀轴32限位凹槽32a与过孔11配合时时其中心工艺孔提供让位保证过孔11卡入限位凹槽32a内，所述减压阀轴32对应于所述过孔11开设限位凹槽32a用于对减压阀轴32进行轴向限位，避免减压阀轴32的轴向窜动，无需增加其他零部件来对减压阀3进行轴向限位，结构简单，所述正时从动链轮1位于所述减压甩块31与所述凸轮轴2之间。

本实施例中，所述正时从动链轮1通过螺栓I1a固定于所述凸轮轴2端面；所述螺栓I1a尾部沿远离所述凸轮轴2的方向轴向延伸形成用于限位所述减压甩块31的限位凸块，将螺栓I1a用作于对减压甩块31的径向限位零部件，一件两用，减少零部件数量，简化装配步骤，满足轻量化要求。

本实施例中，所述正时从动链轮1端面上开设有与所述凸轮轴2配合的定位孔12，在装配时配合定位销对正时从动链轮1进行装配定位，便于装配，并且也便于加工，所述正时从动链轮1与所述凸轮轴2之间还设置有用于辅助所述螺栓I固定正时从动链轮1的螺栓II1b，螺栓II1b辅助螺栓I1a将正时从动链轮1牢牢固定于凸轮轴2端面，及时在凸轮轴2高速转动的情况下也保证正时从动链轮1与凸轮轴2之间的稳定性，螺栓II1b与螺栓I1a尺寸及形状一致，可以互换使用。

本实施例中，所述减压甩块31位于所述正时从动链轮1端面以外用于产生离心力带动减压阀轴32转动，所述减压甩块31相对于所述限位凸块适形形成初始限位槽31a和离心限位槽31b为所述减压阀轴32提供径向限位，减压甩块31在离心力作用下从初始限位槽31a限位位置转动到离心限位槽31b限位位置的过程中，带动减压阀轴32转动驱使控制凸轮32b驱动气门摇臂5改变气门开度对发动机燃烧室减压，初始限位槽31a及离心限位槽31b的内表面在限位时可完全贴合于所述螺栓I1a的外表面，避免初始限位槽31a及离心限位槽31b与螺栓I1在接触时产生点接触，强度过大导致零部件损坏。

本实施例中，所述扭簧4套装于所述减压阀轴32上并位于所述减压甩块31与所述正时从动链轮1之间，扭簧4安装于正时从动链轮1与减压甩块31之间正好该段位于安装孔21以外，便于装配，避免扭簧4装配于凸轮轴2的安装孔21内，难以安装。

本实施例中，所述扭簧4的两端分别插装于所述正时从动链轮1上与减压阀轴32上，为所述减压阀轴32提供回复力，减压阀轴32上及正时从动链轮1上均开设了插装扭簧4的小孔，扭簧4的两端通过插装的方式分别与减压阀轴32及正时从动链轮1固定连接，拆装和更换都较为方便。

一种发动机，所述发动机的凸轮轴2上装配有前述的轻量化减压阀3,图7中A为发动机，减压阀3装配于发动机凸轮轴2位置即图7中B所示位置。

本发明中，将减压甩块31和减压阀轴32设计成一个整体，减压甩块31受离心力旋转，并直接驱动减压阀轴32，减压阀轴32的控制凸轮32b随之转动并驱动与之接触的气门摇臂5，气门摇臂5控制排气门开启及关闭，以实现减压功能。通过在减压阀轴32上设计一轴向限位凹槽32a，与正时从动链轮1上设置的过孔11共同限位安装减压阀轴32，如此可减少零件。同时，减压甩块31上设置初始限位槽31a及离心限位槽31b，与定位螺栓I1a形成减压阀3径向限位结构，进一步减少零件数量。

扭簧4一端钩挂在减压阀轴32上，另一端钩挂在正时从动链轮1上，装配前设计一定预压力。在静止时或启动时，减压阀3处于图3中虚线位置；发动机启动后，减压阀3处于图3中实线位置。

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 (7)

1.一种轻量化减压阀，其特征在于：包括减压阀及扭簧，所述减压阀包括减压甩块及减压阀轴，所述减压阀轴以可单自由度转动的方式设置于凸轮轴安装孔内且所述减压阀轴前端形成用以控制气门摇臂行程的控制凸轮，所述减压甩块位于所述凸轮轴端面以外，所述扭簧用于为所述减压阀提供回复力，所述减压阀轴穿过开设于正时从动链轮端面的过孔安装于所述凸轮轴安装孔内，所述减压阀轴对应于所述过孔开设限位凹槽用于对减压阀轴进行轴向限位，所述正时从动链轮位于所述减压甩块与所述凸轮轴之间。

2.根据权利要求1所述的轻量化减压阀，其特征在于：所述正时从动链轮通过螺栓I固定于所述凸轮轴端面；所述螺栓I尾部沿远离所述凸轮轴的方向轴向延伸形成用于限位所述减压甩块的限位凸块。

3.根据权利要求2所述的轻量化减压阀，其特征在于：所述正时从动链轮端面上开设有与所述凸轮轴配合的定位孔，所述正时从动链轮与所述凸轮轴之间还设置有用于辅助所述螺栓I固定正时从动链轮的螺栓II。

4.根据权利要求2所述的轻量化减压阀，其特征在于：所述减压甩块位于所述正时从动链轮端面以外用于产生离心力带动减压阀轴转动，所述减压甩块相对于所述限位凸块适形形成初始限位槽和离心限位槽为所述减压阀轴提供径向限位。

5.根据权利要求1所述的轻量化减压阀，其特征在于：所述扭簧套装于所述减压阀轴上并位于所述减压甩块与所述正时从动链轮之间。

6.根据权利要求5所述的轻量化减压阀，其特征在于：所述扭簧的两端分别插装于所述正时从动链轮上与减压阀轴上，为所述减压阀轴提供回复力。

7.一种发动机，其特征在于：所述发动机的凸轮轴上装配有权利要求1-6中任一权利要求所述的轻量化减压阀。

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