CN1563679A - 一种液压传动无隙气门机构 - Google Patents

Abstract

一种能使内燃机不产生噪音和震动，而且结构非常筒单的液压传动无隙气门机构：通过配气凸轮控制下油缸活塞的前后运动，经液力传递使上油缸活塞产生相应的前后运动，从而控制气门的开、闭，由于设置了系统控制阀及自动排气阀，可以保证发动机能随时正常工作，并且不需调整气门间隙，适用于各种用途的汽油机、柴油机。

Description

一种液压传动无隙气门机构

所属技术领域：

本发明涉及一种使内燃机不产出噪音及震动的配气机构，而且结构筒单，不需调整气门间隙，适用于各种用途的汽油机、柴油机。

背景技术：

目前在内燃机上普遍使用的配气机构，结构繁杂，易损件多，而且震动大、噪音大，虽然轿车发动机上采用液压顶杆，但与本发明相比，结构大不相同，而且需要皮带传动，而皮带则存在老化断裂现象。

发明内容：

为了克服目前内燃机配气机构，在传动部分和气门调整间隙以及因磨损产生震动、杂音，该机构采用液压传动，使气门不存在间隙，并且省去了许多易损件。

本发明采取的技术方案是：配气凸轮通过齿轮与曲轴按比例联动，当曲轴旋转时，凸轮控制下油缸活塞前后运动，下油缸活塞前后运动的同时，液压油通过连接上、下油缸的压力油通道，控制上油缸活塞作前后运动，而上油缸活塞直接控制气门开、闭。

由于系统工作时，油道内的部分机油会通过上、下活塞与油缸之间的间隙被挤出去，因此设置了系统控制阀，及时向系统补充压力油，系统控制阀分别与进气系统和排气系统的油道连接。

因为发动机装配完成以后，系统油道内处于无油状态，里面全是空气，而且使用中机油会产生气泡，为了使空气能自动排出，在系统的顶部安装自动排气阀，因为空气比油轻。

本发明的最大优点是：使发动机结构更简单，并且省去了许多容易磨损，并发出噪音的零件，使发动机运转更宁静，寿命更长。

附图说明：

下面结合附图和具体实施例说明整个系统的工作原理。

图1是本发明的结构原理筒图。

图2是多缸机中的结构形式。

图1中，[1]弹簧，[2]下油缸活塞，[3]凸轮，[4]下油缸体，[5]油道，[6]单向阀1，[7]单向阀2，[8]单向阀3，[9]浮动排气塞，[10]系统控制阀，[11]回流管，[12]油泵供油管，[13]缸盖，[14]气门导管，[15]气门弹簧，[16]气门，[17]上油缸，[18]上油缸活塞，[19]传动油道，[20]自动排气阀体，[21]单向阀，[22]锁紧螺帽，[23]排气阀调节螺杆，[24]弹簧。

具体实施例：

发动机装配完成后，液压传动系统内处于无油状态，气门机构无法工作。

当接通启动机电源后，曲轴开始旋转，曲轴一方面带动凸轮[3]工作，同时带动机油泵工作，使机油泵供给具有一定压力的机油，压力油经供油管[12]向浮动排气塞[9]流动，由于此时供油管[12]通向3个单向阀[6]、[7]、[8]的通道被浮动排气塞[9]封住，因此供油管[12]内的空气只能从浮动排气塞[9]中间的小孔排出。

压力油到达浮动排气塞[9]时，排气塞受到机油的冲力和浮力开始上浮，当排气塞浮到顶面时，中间气孔被顶面封住，因此，机油不会从此孔排出。同时由于排气塞的上浮，使供油管[12]通向3个单向阀的油路被打开，压力油经单向阀[6]、[8]分别流向进气系统和排气系统的油道。

由于压力油不断地向进气系统和排气系统的油道补充，油道内的空气经顶部的自动排气阀排出，气体完全排出后，系统开始正常工作。

配气凸轮[3]凸起部分经过下油缸活塞[2]时，活塞[2]在油缸[4]内向前运动，由于液体具有不可压缩性，因此活塞[2]向前运动的同时，上油缸活塞[18]受液力的传递克服弹簧[15]的弹力，在上油缸[17]内向前运动，将气门[16]顶开。

当凸轮[3]凸起部分滑过下油缸活塞[2]后，气门弹簧的弹力推动上油缸活塞[18]回位，同时油道内的机油推动下油缸活塞回位，弹簧[1]起加快活塞[2]回位的作用，以保证高速时能正常工作。单向阀[6]和[8]的作用是：

当凸轮顶起下油缸活塞使气门打开后，由于上、下活塞与油缸之间存在间隙，因此会有一部分机油被挤出去，为了让系统能正常工作，设置单向阀[6]和[8]，使机油泵供给的压力油能及时地向进起气系统和排气系统的油道补充，

单向阀[7]的作用：

假如发动机处于停机壮态，而上次停机时气门又正好处于打开位置，由于油道内的部分机油，通过活塞与油缸之间的间隙挤出去了，使气门闭合了，重新启动发动机时，机油泵需要一定的时间才能供给机油，为了让发动机能及时顺利启动，设置在缸头上储油室内的机油，通过单向阀[7]向系统补充。

自动排气阀[20]：

系统内难免会进入空气，而且机油也会产生气泡，从而影响正常运行，因此一定要有自动排气装置，因为空气比油轻，肯定浮在上面，所以将自动排气阀分别安装在进气系统和排气系统的油路顶部。

自动排气阀的工作原理是：气体通过排气阀调节螺杆[23]的锥面与排气阀座[20]锥孔之间的间隙排出。由于间隙很小，机油很难通过。为了防止空气被吸入，增设单向阀[21]。

浮动排气塞[9]的作用：

排气塞的作用一是，发动机开始工作后，油泵供油道内的空气经中间小孔排出，当压力油将排气塞浮到顶面时，中间小孔被封住，机油不会从此漏掉。

二是发动机熄火后，油泵供油道内的机油会流回曲轴箱内，在机油回流的同时，浮动排气塞下沉，将3个单向阀[6]、[7]、[8]通向油泵供油管[12]的通道切断，以防止空气进入。

在上油缸活塞与气门杆接触部位，应带有磁性，保持与气门联动，这样可省去弹簧，减少机械损失。

上面结合图1筒单地说明了液压传动配气系统的工作原理及过程，在单缸或多缸发动机中，凸轮和下油缸活塞也可设计成图2的形式，这样就不受气缸数的限制。

在整个系统中，机油来回流动的速度是能否保证高速运转的关键，为了解决这个问题，一是合理确定传动油道直径，尽量缩短其长度，二是下油缸直径和上油缸直径按比例设计，下油缸直径必须大于上油缸直径，这样可以降低凸轮高度，减小下油缸活塞行程，而且有利于提高下油缸活塞的回位速度。

举个例子：设下油缸活塞行程为4mm。

设上油缸活塞行程为7mm。

如果将传动油道直径设计为下油缸直径，则：传动油行程为4mm。

如果将传动油道直径设计为上油缸直径，则：传动油行程为7mm。

如果将传动油道直径设计得更大些，则：传动油行程更小。

因此传动油来回流动的速度完全能够满足高速运转，本人经样机试验，效果很好。

Claims (7)

1，一种液压传动无隙气门机构，主要由配气凸轮[3]、下油缸[4]、活塞[2]、传动油道[19]、传动油道控制阀[10]、自动排气阀[20]组成。

2，根据权利要求书1所述的配气凸轮[3]，通过正时齿与曲轴按比例联动，其特征是：按照预定的曲轴转角，控制下油缸活塞[2]的前后运动。

3，根据权利要求书1所的下油缸[4]、活塞[2]，其特征是：利用活塞[2]的端面，与配气凸轮[3]的滑动配合，控制活塞[2]在油缸[4]内前后运动。

4，根据权利要求书1所述的传动油道[19]，其特征是：连接下缸[4]、上油缸[17]、系统控制阀[10]以及自动排气阀[20]，并且为传动油通道。

5，根据权利要求书1所述的传动油系统控制阀零件包括，单向阀[6]、[7]、[8]，浮动排气塞[9]，其特征是：连接进、排气系统的传动油道，以及缸头储油室和回油管，保证发动机在各种工作状态下，及时向系统补充压力油。

6根据权利要求书1所述的上油缸[17]、活塞[18]，其特征是：活塞[18]随下油缸活塞的前后运动经液力传递，而作相应的前后运动，从而控制气门开、闭。

7根据权利要求书1所述的自动排气阀[20]，其零件包括，单向阀[21]、锁紧螺帽[22]、排气阀调节螺杆[23]、弹簧[24]，其特征是：与传动油道相通，当曲轴开始旋转后，能自动地将空气从调节螺杆的锥面与排气阀座锥孔之间的间隙排出去，单而阀[21]防止空气进入系统。

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