CN1570355A - 内燃机同轴气门配气机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及四冲程内燃机的一种配气机构。它由进气门、排气门、气门导管、气门弹簧及顶置复合式凸轮机构等组成。进气门和排气门同轴放置，即排气门位于进气门孔内，在进气门和排气门之间安装有气门导管，进气门为带下凸沿的中空式筒状结构，进气门中央加工有三个直径不等的孔，上部的孔放置排气门的气门弹簧，下部的大孔在孔壁上加工有排气口，排气与缸盖上的排气孔相对应，在进气门底端凸沿上加工内、外锥面，内锥面与排气门的外锥面对应，外锥面与缸盖上的锥面相对应。复合式凸轮位于进、排气门的顶端，用于控制进、排气门的运动。本发明提高了内燃机的充量系数，改善了内燃机的动力性能和经济性能，达到更高的排放标准；具有更高的可靠性和更长的使用寿命。

Description

内燃机同轴气门配气机构

技术领域  本发明涉及内燃机领域，尤其是用于四冲程内燃机的一种配气机构。

背景技术  传统内燃机配气机构的工作原理基本相同，结构上也大同小异。以常见的顶置式配气机构为例，它由进排气门、气门导管、气门弹簧、凸轮轴、正时齿轮等一系列附属部件组成。传统的配气机构受结构的限制，进排气门的尺寸不可能很大，使得进排气阻力较大，制约了内燃机充量系数的提高，从而影响了内燃机的动力性能和经济性能。此外，在传统的配气系统中，新鲜气体大多都是从一侧进入气缸，燃烧做功后废气从另一侧排出，气体的混合不够均匀，燃烧难以充分，排放不够彻底，对环境造成危害。美国专利申请号US489558双球形旋转阀配气机构，由于所采用的阀芯为两个旋转阀，其气门口与进排气门口较狭小，使得换气不理想，经济性能差，再者阀芯的结构复杂，安装、维修均不方便。中国专利申请号93115903.2为辊阀式四冲程内燃机配气机构，它由上、下阀体和圆柱形辊子阀芯组成，密封带均是圆弧面，对材料、加工及热处理工艺要求较高，工作过程因磨损产生间隙后无法补偿，很难保证发动机气缸压力。此外，进排气道设置在辊子阀芯内，其尺寸受到限制，使进排气阻力较大，无法保证高的充量系数。

发明内容  本发明的目的是提供一种内燃机同轴气门配气机构，以提高内燃机的充量系数，改善内燃机的动力性能和经济性能，降低排放水平，增加配气机构的可靠性。本发明是这样实现的，它包括进气门、排气门、气门导管、气门弹簧及顶置复合式凸轮等。其结构为进气门和排气门同轴放置，在进气门和排气门之间安装有气门导管。进气门为带下凸沿的中空式筒状结构，在进气门内加工有三个直径不同的孔，排气门弹簧置于最上端的孔内，中部小孔内安装有气门导管，下部为大圆柱孔，在大圆柱孔壁上加工有排气口，排气口与气缸盖中的排气通道相对应，排气门安装在进气门的中央，导管置于排气门和进气门之间，在进气门底端凸沿上加工有内、外锥面，进气门底端凸沿上的外锥面与气缸盖上的锥面相对应，进气门底端凸沿上的内锥面与排气门的外锥面相对应。复合式凸轮是由进气门凸轮和排气门凸轮安装在同一轴上构成的。本发明采用了同轴气门配气机构，克服了以往结构的缺陷，加大了进、排气门的直径，极大地提高了内燃机的充量系数，改善了内燃机的动力性能和经济性能；气门同轴布置，改善了缸内气体的压力分布与混合的均匀性，燃烧更充分，使内燃机能达到更高的排放标准；运动机件减少，机构趋于简化，使内燃机有更高的可靠性和更长的使用寿命。在本发明中，进气门和排气门的功能可以换，即进气门改做排气门，或排气门改做进气门；本发明用于其他各种媒介压缩机，也同样在本发明保护范围之内。

附图说明  图1是本发明的结构原理图，图中1-复合凸轮轴、2-卡环、3-进气门弹簧、4-排气门弹簧、5-气门导管、6-进气门、7-排气门、8-气缸、9-气缸盖、10-进气通道、11-气通道、12-排气口。

具体实施方式  参照附图1，内燃机同轴气门配气机构它由进气门(6)、排气门(7)、气门导管(5)、气门弹簧及顶置复合式凸轮等组成。进气门(6)为带下凸沿的中空式筒状结构，内部加工有直径不等的三个圆柱孔，凸沿上有内、外锥面，筒壁上开有排气孔(12)；进气门安装在气缸盖(9)的气门孔内，并沿气缸盖的气门孔轴线做上下往复运动，借助于进气门(6)的下凸沿与气缸盖的配合锥面密封。排气门(7)位于进气门中央，借助于排气门(7)大头外锥面与进气门(6)下凸沿内锥面密封，由进气门的内孔及筒壁上的排气孔(12)形成排气通道，在进气门与排气门之间安装有起导向作用的气门导管(5)，保证进、排气门之间同轴。进气门弹簧(3)和排气门弹簧(4)分别用于进、排气门的复位。排气门弹簧安装于进气门(6)上部的孔中。复合式凸轮(1)位于进排气门的顶端，它由三个凸轮组成，两个同样结构凸轮在两边为进气门凸轮，另一个排气门凸轮居于两个进气门凸轮中间，三个凸轮在一条轴线，用于控制进、排气门的运动。进气时，通过复合凸轮驱动进气门和排气门一起下行将进气门打开，新鲜空气或混合气通过气缸盖上的进气通道(10)进入气缸，完成进气过程；排气时，复合凸轮驱动排气门下行打开排气门，废气通过进气门的内腔、筒壁上的排气孔进入气缸盖排气通道(11)排出。

Claims (3)

1、内燃机同轴气门配气机构，它包括进气门、排气门、气门弹簧和顶置复合式凸轮，其特征是进气门和排气门同轴放置，在进气门和排气门之间安装有气门导管。

2、根据权利要求1所述的内燃机同轴气门配气机构，其特征是进气门(6)为带下凸沿的中空式筒状结构，在进气门(6)内加工有三个直径不同的孔，排气门弹簧(4)置于最上端的孔内，中部小孔内安装有气门导管(5)，下部为大圆柱孔，在大圆柱孔壁上加工有排气口(12)，排气口(12)与气缸盖(9)中的排气通道(11)相对应，排气门(7)安装在进气门(6)的中央，气门导管(5)置于排气门和进气门之间，在进气门(6)底端凸沿上加工有内、外锥面，进气门(6)底端凸沿上的外锥面与气缸盖(9)上的锥面相对应，进气门(6)底端凸沿上的内锥面与排气门(7)的外锥面相对应。

3、根据权利要求1所述的内燃机同轴气门配气机构，其特征是所述的复合式凸轮是由进气门凸轮和排气门凸轮安装在同一轴上构成的。