CN1982658A - 阀操纵机构 - Google Patents

Abstract

一种发动机的阀操纵系统，它包括沿活塞轴线往复运动的活塞。该阀操纵系统包括可沿阀轴线在第一位置与第二位置之间移动的阀构件以及可绕曲柄轴线旋转的曲轴。凸轮构件包括基本上非平面、非圆柱表面和叠加于其上的凸轮轮廓。驱动连杆机构将凸轮构件与曲轴互相连接，这样凸轮构件随着曲轴的旋转而旋转，摇臂与阀构件和凸轮轮廓结合以便随着凸轮构件的旋转而移动阀构件。

Description

阀操纵机构

技术领域

本发明总的涉及发动机。更具体地，本发明涉及发动机的阀操纵系统。

背景技术

发动机典型地包括一或多个在一或多个汽缸内往复运动的活塞。

该活塞结合到随着活塞的往复运动而旋转的曲轴上，该曲轴伸出壳体并提供轴动力以驱动一或多个部件(例如，轮子、草坪剪草机叶片，抛雪器螺旋运送机等)。

通常每个汽缸有二个或多个的阀被置于邻近燃烧室并且在活塞往复运动的过程中在预定点打开。典型地，每个汽缸包括至少一个进气阀和一个排气阀。该进气阀为燃烧提供空气/燃油充气的进入。该排气阀打开以允许燃烧产物的排放。可能有许多种不同的阀操纵系统，包括推杆系统和顶部凸轮系统。

通常顶部凸轮系统包括置于燃烧室与阀相同的一侧的以及燃烧室与活塞相对的一侧的凸轮。该凸轮结合到由曲轴驱动的凸轮轴以确保它们与曲轴成比例的速度旋转。该凸轮轴包括一或几个随着凸轮轴的旋转而驱动阀或中间构件如摇臂的凸轮凸起。通常，该凸轮轴通过皮带驱动(同步皮带)、链驱动或直接齿轮连接结合到曲轴。

发明内容

本发明提供一种发动机的阀操纵系统，该发动机包括沿活塞轴线往复运动的活塞。该阀操纵系统包括可在第一位置与第二位置之间移动的阀构件，可绕曲柄轴线旋转的曲轴，和正交于曲轴轴线的第一平面。第二平面正交于第一平面且平行于活塞轴线，这样活塞轴线可投影到第一平面上以限定第一直线同时可投影到第二平面上以限定第二直线。一根轴随着曲轴的旋转可绕凸轮轴线旋转。该凸轮轴线可投影到第一平面上以限定第三直线同时投影到第二平面上以限定第四直线。该第一直线与第三直线一起限定第一角而第二直线与第四直线一起限定第二角。该第一角和第二角的至少一个是斜角(即，是锐角或钝角)。凸轮构件随着该轴的旋转是可旋转的。该凸轮构件包括成形表面同时摇臂与阀构件及成形表面互动以随着凸轮构件的旋转而移动阀构件。

在另一方面，本发明提供一种发动机的阀操纵系统，该发动机包括沿活塞轴线往复运动的活塞。该阀操纵系统包括一个可沿阀轴线在第一位置与第二位置之间移动的阀构件以及绕曲柄轴线可旋转的曲轴。一个凸轮构件包括基本上非平面的、非圆柱表面的及叠加于其上的凸轮轮廓。驱动连杆机构与凸轮构件及曲轴相互连接这样该凸轮构件随着曲轴的旋转而旋转。摇臂与阀构件及凸轮轮廓结合以便随着凸轮构件的旋转而移动阀构件。

还在另一方面，本发明提供一种包括沿活塞轴线往复运动的活塞的发动机的阀操纵系统。该阀操纵系统包括一个可在第一位置与第二位置之间移动的第一阀构件以及可在第一位置与第二位置之间移动的第二阀构件。绕曲柄轴线旋转的曲轴和凸轮构件可以随着曲轴的旋转绕凸轮轴线旋转，该凸轮轴线平行活塞轴线但偏置一个非零距离。该凸轮构件包括在凸轮轴线周围延伸的第一凸轮轮廓以及在凸轮轴线周围延伸并在第一凸轮轮廓的径向向内地布置的第二凸轮轮廓。

技术人员在考虑当前理解的实施本发明的示范的最好形式的优选实施例的以下详细描述时其它特征和优点将变得显而易见。

附图说明

详细的描述特别涉及到附图，其中：

图1是包括发动机壳体的发动机的透视图；

图2是图1的发动机的顶部的透视图，表示阀操纵机构的一部分；

图3是图2的阀操纵机构一部分的附视图；

图4是图2的阀操纵机构的侧视图；

图5是图2的阀操纵机构的圆盘的附视图；

图6是沿图5的6-6线取的圆盘的剖视图；

图7是沿图5的7-7线取的圆盘的剖视图；

图8是沿图5的8-8线取的圆盘的剖视图；

图9是现有技术凸轮轮廓和图5的圆盘的凸轮轮廓的曲线比较；

图10是沿轴线D-D取的发动机的剖视图；

图11是对于活塞轴线倾斜的轴的示意性说明；

图12是对于活塞轴线不倾斜的轴的示意性说明；

图13是对于活塞轴线倾斜的另一轴的示意性说明；

图14是对于活塞轴线不倾斜的另一轴的示意性说明；

图15是沿图1的15-15线取的图1的发动机的一部分的剖视图；以及

图16是在16-16线以上取的图15的发动机的一部分的剖视图。

具体实施方式

在说明本发明的任何实施例之前，应该理解本发明不局限于其对在以下描述或以下附图中的说明中所述结构的细节以及零件布置的应用。本发明能够以多种方式实践或执行其它的实施例。还有，应该理解此处使用的用语和术语只是为说明的目的不应该认为是限制。“包括”、“比较”、或“具有”及其变型的应用意味着包含此后列出的各项和其等效项以及附加的各项。术语“连接”、“结合”、和“安装”及其变型被广泛应用并包含直接和间接的连接件、结合件、和安装件。

图1表示垂直轴发动机10的一部分，该发动机适于使用本发明的阀操纵机构(图3和4所示)，所示发动机10是顶部凸轮发动机。图1所示型式的发动机10通常用作室外动力设备的动力源，诸如，但不局限于，草坪剪草器，抛雪器、压力洗涤机、发电机等。尽管图1的发动机10是单缸垂直轴发动机，但是本发明也适用于多缸发动机和水平轴发动机。

该发动机10包括一个曲柄箱20，它被分成第一半个25与第二半个30。该第二半个30起到可拆除的盖的作用，它允许接触置于曲柄箱20内的内部件。曲柄箱20的第一和第二半个25和30对曲轴35提供支撑，该曲轴伸出两个半个25、30的至少一个。如图1所示，曲轴35伸出两个半个25、30以便从一端提供动力输出以及驱动安装在另一端的飞轮和风扇。曲轴箱20限定一密闭空间，它包括发动机10的许多运动部件。该密闭空间还能对运动部件使用诸如机油的润滑油。该润滑油为曲柄箱20内的各种运动部件提供润滑和冷却。

汽缸40安装到曲柄箱20上或者与曲柄箱20整体形成。该汽缸40包括若干个在外部的散热片45，它在发动机工作过程中促进散热，孔50(如图4所示)延长汽缸40的长度并提供活塞55的往复运动的通道。该活塞55和汽缸40一起以便至少部分地限定邻近汽缸40的顶部的燃烧室60(如图4所示)。

应该注意，远离曲轴35分开的汽缸40的末端此处称为汽缸顶部，或发动机10的顶部。作为普通技术人员应理解，汽缸40的位置或发动机10的方位可以有很大的变化。因此，称为“顶”的汽缸40的部分可以与曲轴35处在相同的高度或者甚至比曲轴35低。这样，术语“顶部”或“发动机的顶部”的使用不应该理解成要求特殊的发动机方位或布置，也不应将这些术语理解成要求此空间处于比发动机10的其余部分或曲轴35更高的高度。

参照图1，所示汽缸盖65安装在汽缸40的顶端以封闭汽缸孔50和燃烧室60。限定在汽缸盖65中的两个阀孔其尺寸定成以接纳阀构件75，该阀构件沿阀轴线76移动，两个阀构件75沿阀轴线A-A(如图4所示)往复运动以打开或关闭汽缸盖65中的阀孔。每个阀构件75包括阀头80和阀杆85。该阀头80与汽缸盖结合并且当处于关闭位置时提供密封。阀杆85延伸到汽缸盖65中并且与各自的驱动阀的摇臂互动。该汽缸盖65也可以包括一个接纳火花塞90或其它点火器的开口。当然，如果发动机10是一种压缩点火发动机(柴油机)，则不需要火花塞90或点火器。

应该注意，如果希望的话，如图1所示，汽缸40、汽缸盖65、和曲柄箱20的一半可以整体地形成。此外，如果希望的话，曲柄箱两个半个的分离面对于活塞轴线B-B和曲轴轴线C-C可以是有角度的。这样，不应由汽缸40、汽缸盖65、和曲柄箱20的布置来限制本发明。

如图4所示，阀构件75沿基本上平行于活塞轴线B-B的阀轴线A-A往复运动。但是，其它结构可以包括沿平行于活塞轴线B-B或彼此不平行的轴线往复运动。

阀构件75的端部86包括在摇臂箱95内(在图2中表示打开)。该摇臂箱95构成为汽缸盖65的一部分并限定一个内部腔100，该腔的尺寸设定成包容阀构件75的阀杆85以及任何驱动阀构件75的阀操纵机构的至少一部分。摇臂箱盖105(在图1中表示置于其上而图2中表示拆除)安装到汽缸盖65上并且是可拆除的以允许接触到汽缸盖65的摇臂箱部分95的内部100。

如图1-4所示，曲轴35包括一个对曲轴35的旋转轴线C-C偏置的曲柄部分110。连杆115(如图4所示)包括连接到曲柄部分110的第一端102，和连接到活塞55的第二端125。这种布置将活塞55的往复运动转变成曲轴35绕曲柄轴线C-C的旋转运动，在发动机行业中是众所周知的。

参照图3-4，阀操纵机构15包括驱动齿轮130、从动齿轮135、轴140、凸轮盘145形成的凸轮构件，第一摇臂150、第二摇臂155和摇臂轴160。该驱动齿轮130连接到(例如，热装、键连接、夹紧等)曲轴35，这样它与曲轴35一起旋转。在某些结构中，驱动齿轮130可以构成曲轴35的一部分，正如技术人员理解的，凸轮盘145被置于与阀构件75相同的燃烧室60的一侧上并且在燃烧室60的与活塞55相对的一侧上，因此确定一种顶部凸轮发动机。

从动齿轮135与驱动齿轮130啮合并随驱动齿轮130的旋转而旋转。从动齿轮135与驱动齿轮130之间的传动比对于四冲程发动机是2比1而对于二冲程发动机是1比1。当然，对于其它发动机的布置其它的传动比是合要求的，诸如多阀或多缸发动机。此外，在驱动齿轮130与从动齿轮135之间可以放置惰轮以便倒转从动齿轮135的旋转方向和/或改变驱动齿轮130与从动齿轮135之间的传动比。

驱动齿轮130和从动齿轮135是交叉轴线螺旋齿轮，它允许两个齿轮130、135的旋转轴线是不平行的。如果要求可以使用其它齿轮装置和齿轮型式(例如，正齿轮、斜齿轮，或平面齿轮)。然而，螺旋齿轮的应用产生一种仅要求两个齿轮130、135且占据比较小的空间的阀驱动系统15。

轴140从从动齿轮135的中心延伸以确定凸轮轴线D-D。在某些结构中，该轴140延伸超过从动齿轮135的两侧。轴140的第一端165延伸到摇臂箱95中并驱动凸轮盘145。轴140的第二端170在相反方向延伸，但是包容在曲柄箱20内。该第二端170可以用来驱动辅助设备诸如调速器或其它装置。如图10所示，轴颈轴承171构成曲柄箱20、汽缸40、或汽缸盖65的一部分以支撑旋转的轴140。正如见到的，轴140的至少一端以悬臂的方式被支撑。

在曲柄箱20内从动齿轮135的位置允许齿轮135起到，或驱动，抛油的作用。在大多数结构中，齿轮135的一部分经过在曲柄箱20内汇聚的润滑油而旋转。于是该润滑油随旋转齿轮135运行以便在驱动齿轮130与从动齿轮135之间提供润滑油。此外，齿轮135的速度将油的一部分抛离齿轮135，因而将油分布整个曲柄箱20。在其它结构中，当齿轮135旋转时叶片或其它装置从齿轮135延伸并汇聚润滑油。当齿轮135旋转出润滑油时润滑油从这些叶片被抛出。

如前所述，轴170的第二端可以支撑诸如调速器的辅助装置。图4、10和15表示一种置于轴170的第二端上的飞球调速器172。图4表示邻近从动齿轮135置于轴140的一端上的滑动器板173。图10表示飞球调速器172它包括飞球架174、滑动器板173和若干个飞球176。该飞球架174安装到从动齿轮135上或者构成为从动齿轮135的一部分。该飞球架174支撑若干个飞球176并在径向提供球176的比较自由的运动。该飞球架174还包括在轴向远离飞球架174延伸的若干齿177。如果要求，其它结构可以包括围绕整个飞球架延伸的单个齿。

滑动器板173包括一锥度部分178、一整体地构成的活塞部分179、和一个环形钩子181。该锥度部分178与飞球架结合以限定一空间，它随着距轴140的径向距离增加而变窄。该环状钩子181包围锥度部分178的最外径。当滑动器板173轴向移动时整体形成的活塞部分179在轴170的第二端上滑动。调速器臂182啮合活塞179的末端随着活塞179的运动而移动。

在工作过程中，曲轴35旋转轴140，该轴转而旋转飞球调速器172。随着速度的增加，离心力径向向外地移动若干个飞球176。在球向外移动时，它们啮合滑动器板173的锥板173的锥度部分178并开始轴向地移动滑动器板173。滑动器173的轴向运动产生调速器臂182的相应运动，因此控制发动机的速度。环状钩子181啮合若干个齿177以便防止飞球架174与滑动器板173的松开。

图3-4表示轴140相对于曲轴轴线C-C和活塞轴线B-B的方位。正如见到的，该轴140既不平行于曲轴线C-C，也不平行于活塞轴线B-B。相反地，它相对于B-B和C-C二轴线是倾斜的。这种倾斜的布置能使阀驱动系统15更紧凑。紧凑的阀操纵系统15导致更紧凑的发动机10、较短的摇臂150、155以及减少部件和装配工作。

当由二轴在两平面的任一平面上的投影确定的角是倾斜时(即，投影线彼此不平行或不正交以及由此二线确定的角是锐角或是印角，该二轴是“倾斜”如此处所使用的。如此处术语“投影”所定义的物体的投影最好理解为被由来自物体平面的另一侧的光源垂直于该平面照射的光产生的物体的影子。

此处定义两个平面的第一平面为平面Q，它正交于曲柄轴线C-C。第二平面QQ被定义为与第一平面Q正交且平行于活塞轴线B-B的平面。技术人员将理解，可以选择有限数的平面作为平面Q和平面QQ。为描述的目的，可以使用有限数平面的任何一个作为平面Q与平面QQ。图11和13表示轴140例子，它相对于活塞轴线B-B是倾斜的。

在图11中，轴140不平行于活塞轴线B-B且不存在于由活塞轴线B-B和曲柄轴线C-C所定义的平面中。如所示的，轴140在平面Q上的投影140′定义角A′，该角A’不平行于活塞轴线B-B的投影P′或与其正交。此外，轴140在平面QQ上的投影定义角A″，该角A″不平行或垂直于活塞轴线B-B的投影P″。因此在图11的例子中轴140相对于活塞轴线B-B是倾斜的。

图12表示一个例子，在该例子不认为轴140相对于活塞轴线B-B是倾斜的，如此处定义的术语“倾斜”。在图12中，轴140被置于正交于活塞轴线B-B的平面中。轴140在平面Q上的投影140′以及轴140在平面QQ上的投影140″确定90°的角A′、A″且分别正交于活塞轴线在平面Q与QQ上的投影P′和P″。

图13表示对于活塞轴线B-B倾斜的轴140的另一个例子。图13的轴140置于由活塞轴线B-B和曲柄轴线C-C定义的平面内。该轴140不平行于活塞轴线B-B。如所见到的，轴在平面Q上的投影140′基本上平行于活塞轴线B-B的投影P′。轴在平面QQ上的投影140″定义一个不平行于或正交于活塞轴线B-B的投影P″的斜角A″。因此，由于轴的投影140″结合活塞轴线B-B在平面QQ上的投影P″确定一个斜角，所以在图13的例子中认为轴140相对于活塞轴线B-B是倾斜的。

除去轴140平行于活塞轴线B-B外，图14表示一个类似于图13的例子，在平面Q上的投影140′、P′与图13的那些相同。但是，轴140在平面QQ上的投影140″平行于活塞轴线B-B的投影P″。因此，轴在平面Q和平面QQ上的投影140′、140″平行于活塞轴线B-B的投影P′、P″。这样，不认为图14的轴140相对于活塞轴B-B是倾斜的。

参照图2，凸轮盘145和摇臂150、155表示在它们的工作位置。该摇臂150、155被枢转地支撑在凸轮盘145之上。汽缸盖的摇臂箱部分95包括两个延伸部分175，它们支撑摇臂轴160并限定摇臂150、155的枢转轴线E-E。正如已经描述的，所述的结构包括二个阀构件75，它们沿二平行轴线A-A移动。在包括非平行阀的结构中，每个摇臂150、155可能需要它们自己的枢转轴。

每个摇臂150、155包括一个阀驱动部分180和一个从动器部分185。每个摇臂150、155的阀驱动部分结合阀杆85、阀盖、或阀构件75的一个的其它居中部件并随着凸轮盘145的旋转在打开位置与关闭位置之间移动阀构件75。摇臂150、155的从动器部分185的每一个结合并跨在凸轮盘145上的轮廓表面，如图16所示。阀弹簧195将阀构件75的每一个偏置到关闭位置并将从动器部分185偏置到与凸轮盘145的轮廓表面接触。摇臂150、155的每一个被摇臂轴160枢转地支撑，这样从动器部分185的向上运动产生阀驱动部分190的向下运动。摇臂轴160和从动器部分185或阀驱动部分180之间的距离可以变化以便产生对于给定从动器或凸轮抬起的阀抬起的要求量。例如，可以构造摇臂150、155以便通过与摇臂轴160和从动器部分185之间的距离比较简单地加倍摇臂轴160和阀驱动部分180之间的距离而产生是双倍从动器185处抬起的阀抬起。

凸轮盘145(如图5-8所示)是包括轮廓表面190的基本上的圆盘状构件。该轮廓表面196包括第一凸轮表面200和第一凸轮表面200的基本上径向向内设置的第二凸轮表面205。该二凸轮表面200、205基本上是连续的、同心的、非平面的，它们包括各自的叠加于其上的凸轮轮廓。换句话说，每个凸轮表面限定一个非平面、非圆柱形的锥形截面，如果不是对于叠加于其上的凸轮轮廓它将不产生阀的运动。

图6-8是沿不同直线(平面)经凸轮盘145(如图5所示)取的剖面图。这些图较好地表示凸轮表面200、205彼此间的方位。图6表示凸轮盘145的剖面，在该剖面处两个凸轮表面200、205处于其最低点。在这些点结合的从动器185将阀构件75置于其关闭位置。正如所看到的，图6的两个凸轮表面限定了锥形部分同时它们是非平面的。凸轮表面200、205相对于垂直凸轮轴线D-D的表面的实际角度是轴140相对于阀轴线76的角度的角度的函数。例如，在一个结构中，凸轮轴线D-D(及轴140)设置成相对于阀轴线76的大约20度的角。在此例中，第一凸轮表面200和第二凸轮表面205二者处于相对于垂直凸轮轴线D-D的平面的20度角的方位。如果在凸轮盘145上的近似180度分开的这些点处测量，此二表面将基本上是平行的。如果在凸轮盘145的同一侧上测量，该二表面限定大约140度的二表面之间的包括的角。

凸轮表面200、205的每一个的基本部分产生平的凸轮轮廓(即，当通过与从动件的结合平坦部分旋转时摇臂和阀保持在关闭位置)。但是每个凸轮表面200、205包括由向上过渡部分、平坦部分、和向下过渡部分限定的凸起220。当凸起220旋转进入与从动器185接触时，该从动器185结合向上过渡部分同时阀构件75开始移向打开位置。当摇臂150、155的从动器部分185达到平坦部分时，该阀构件75保持在打开位置。凸轮盘145的进一步旋转移动向下过渡部分进入与从动器部分185的接触，这样就允许阀弹簧195关闭阀构件75。

图7是经过第二凸轮表面205的凸起220在径向角处取的凸轮盘145的剖视图。当从动器185结合凸起220时，与第二凸轮表面205相关联的阀构件75移动到完全打开的位置。图8是经过第一凸轮表面200的凸起220在径向角处取的凸轮盘145的剖视图。当从动器185结合凸起220时，与第一凸轮表面200相关联阀构件75移动到完全打关的位置。

图4和16表示有角度的凸轮表面200、205如何与从动器185互动。第一从动器部分185在第一凸轮点225处结合第一凸轮表面200。第二从部器部分185在第二凸轮点230处结合第二凸轮表面205。正如可以看到的，第一凸轮点225与第二凸轮点230分开近似180度。在此二凸轮点225、230处正交于阀轴线76的二平面也平行于凸轮表面200、205的切线。因此，摇臂150、155的从动器部分185与凸轮表面200、205之间的任何力基本上平行于阀轴线76作用。这样布置降低或消除作用在摇臂150、155或阀构件75上的不希望的侧向负荷。

当与现有的摇臂比较时，本发明考虑使用可以比较轻的短摇臂150、155。短、轻的摇臂150、155很适合于用到在打开与关闭之间包括较短的、较陡的过渡部分的凸轮轮廓。一种理想的阀瞬时地打开与关闭(即、方波型)。但是，作为技术人员认为，理想的阀是不可得到的。如图9所示，当与现有的阀比较时，本发明能够降低过渡时间，因为摇臂的减少的重量和惯性及其减少的尺寸。图9表示在凸轮点225、230处测量时的两个凸轮轮廓。上曲线是现有技术凸轮轮廓235，而下曲线是适合用于本发明的可能凸轮轮廓240的一个例子。正如可以看到的，用本发明可以实现较陡的过渡部分和较长的平坦部分，因此移动更接近于理想的方波245(如虚线所示)。较陡的过渡部分降低过渡时间并能导致发动机容积效率的改善。此外，使用本发明的刚性更好、更轻的摇臂可以得到的更陡的过渡也可以导致发动机的较低的发射率和改善的功率输出而不产生发动机的不稳定性。

在工作中，通过从活塞的最上或上死点(TDC)位置向下移动该活塞55开始进气冲程以吸入空汽/燃油充气到汽缸65中。在此运动过程中，进气阀构件75是处于其打开位置。随着活塞55向下移动，曲轴35与凸轮盘145旋转。凸轮盘145旋转到进气阀构件75关闭的一点。曲轴35继续旋转并再移动活塞55向着TDC位置以便开始压缩冲程。该压缩冲程继续以两个阀构件75处于关闭位置。移动的活塞55减少汽缸65的容积并增加汽缸65内的压力。在该压缩冲程的一个预定点处，引入火花到燃烧室中同时燃烧发生。该燃烧驱动活塞55向下以产生曲轴35的有用轴功率(动力冲程)。在压缩和动力冲程二者的过程中，两个阀构件75保持关闭。在动力冲程的终点，凸轮盘145旋转到一点，在该点第二凸轮凸起230开始结合第二摇臂155的从动器部分185。随着活塞55再移向其TDC位置，第二摇臂155打开排气阀。在此排气冲程的过程中，活塞55将燃烧过程中产生的气体推出汽缸65。在排气冲程的终点，凸轮盘145旋转到允许第二阀弹簧195关闭排气阀，同时也打开进气阀以便再开始过程。正如可以看到的，每个循环过程中活塞55两次移动到其TDC位置。因此，对于每个循环曲轴完成两转。驱动齿轮130与从动齿轮135之间的2比1的传动比能使用凸轮盘145在曲轴35的两转过程中仅旋转一次，因而保持要求的阀的时间控制。

应该注意，前面的描述与附图表示阀处于一个可能的位置与方位。在本发明的范围内，其它结构将阀置于不同位置与方位。

虽然参照某些优选实施例已经详细描述本发明，但是在本发明的如以下权利要求描述和限定的范围和精神以内存在变型与修改。

Claims (33)

1、一种发动机的阀操纵系统，该发动机包括沿活塞轴线往复运动的活塞，该阀操纵系统包括：

可在第一位置与第二位置之间移动的阀构件；

绕曲柄轴线可旋转的曲轴；

正交于曲柄轴线的第一平面；

与第一平面正交的且平行于活塞轴线的第二平面，这样活塞轴线可在第一平面上投影以限定第一直线并在第二平面上投影限定第二直线；

随着曲轴的旋转可绕凸轮轴线旋转的轴，该凸轮轴线可在第一平面上投影以限定第三直线并在第二平面上投影以限定第四直线，该第一直线与第三直线一起限定第一角同时第二直线与第四直线一起限定第二角，第一角和第二角的至少一个是斜角；

可随轴的旋转而旋转的凸轮构件，该凸轮构件包括成形表面；以及

与阀构件和成形表面互动的摇臂，以随着凸轮构件的旋转而移动阀构件。

2、权利要求1的阀操纵系统，其中该阀构件可沿基本上平行于活塞轴线的一轴线移动。

3、权利要求1的阀操纵系统，还包括联结到曲轴的第一齿轮和联结到轴的第二齿轮，该第一齿轮与第二齿轮啮合以便随着曲轴的旋转而旋转。

4、权利要求3的阀操纵系统，其中第一齿轮和第二齿轮的每一个是螺旋齿轮。

5、权利要求1的阀操纵系统，其中成形表面包括叠加于其上的凸轮轮廓，同时其中成形表面基本上是非平面的。

6、权利要求1的阀操纵系统，其中成形表面包括至少两个表面，同时其中两个表面的相邻部分被置于彼此相对的非零角度处。

7、权利要求1的阀操纵系统，其中成形表面包括基本上环形的第一凸轮表面和置于第一凸轮表面的径向向内的基本上环形的第二凸轮表面。

8、权利要求7的阀操纵系统，其中第一凸轮表面与第二凸轮表面的相邻部分彼此不平行。

9、权利要求7的阀操纵系统，还包括第二摇臂，其中第一摇臂结合第一凸轮表面且第二摇臂结合第二凸轮表面。

10、权利要求1的阀操纵系统，其中曲柄轴线可投影到第二平面上以限定第五直线，同时其中第四直线与第五直线一起限定一斜角。

11、权利要求1的阀操纵系统，其中该发动机还包括燃烧室，同时其中活塞被置于燃烧室的第一侧上，而其中凸轮构件被置于与所述第一侧相对的燃烧室的第二侧上。

12、权利要求1的阀操纵系统，还包括一对齿轮，其中该对齿轮在轴与曲轴之间提供唯一的旋转连接。

13、一种发动机的阀操纵系统，该发动机包括沿活塞轴线往复运动的活塞，该阀操纵系统包括：

沿阀轴线在第一位置与第二位置之间可移动的阀构件；

可绕曲柄轴线旋转的曲轴；

包括基本上非平面的、非圆柱形表面和叠加于其上的凸轮轮廓的凸轮构件；

互连凸轮构件与曲轴的驱动连杆机构，这样该凸轮构件随着曲轴的旋转而旋转；以及

与阀构件和凸轮轮廓结合的摇臂，以便随着凸轮构件的旋转而移动该阀构件。

14、权利要求13的阀操纵系统，其中驱动连杆机构包括随着曲轴旋转可绕凸轮轴线旋转的轴。

15、权利要求14的阀操纵机构，还包括一对齿轮，其中该齿轮在轴与曲轴之间提供唯一的旋转连接。

16、权利要求14的阀操纵系统，还包括联结到曲轴的第一齿轮和联结到轴的第二齿轮，该第一齿轮与第二齿轮啮合以便随曲轴的旋转而旋转该轴。

17、权利要求16的阀操纵系统，其中第一齿轮与第二齿轮的每一个是螺旋齿轮。

18、权利要求14的阀操纵系统，其中凸轮轴线是可投影到与曲柄轴线正交的第一平面上以限定第一直线同时可投影到与第一平面正交且与活塞轴线平行的第二平面上以限定第二直线，活塞轴线可投影到第一平面上以限定第三直线并可投影到第二平面上以限定第四直线，该第一直线与第三直线一起限定一第一角而第二直线与第四直线一起限定一第二角，该第一角与第二角的至少一个是斜角。

19、权利要求14的阀操纵系统，其中凸轮构件绕凸轮轴线旋转同时该凸轮轴线对活塞轴线偏置一个非零距离。

20、权利要求13的阀操纵系统，还包括第二非平面的和非圆柱形的表面，其中两个非平面的非圆柱形的邻近部分彼此相对置于非零角度。

21、权利要求13的阀操系统，还包括具有叠加于其上的第二凸轮轮廓的第二非平面的非圆柱形的表面，该第二凸轮轮廓为凸轮轮廓的径向向内地设置。

22、权利要求21的阀操纵系统，其中第一非平面的非圆柱形的表面与第二非平面的非圆柱形的表面的相邻部分是彼此不平行的。

23、权利要求21的阀操纵系统，还包括第二摇臂，其中该摇臂结合第一非平面的非圆柱形的表面而第二摇臂结合第二非平面的非圆柱形的表面。

24、权利要求13的阀操纵系统，其中该发动机还包括一燃烧室，同时其中活塞置于该燃烧室的第一侧，而其中凸轮构件置于与第一侧相对的燃烧室的第二侧上。

25、一种发动机的阀操纵系统，该发动机包括沿活塞轴线往复运动的活塞，该阀操纵系统包括：

可在第一位置与第二位置之间移动的第一阀构件；

可在第一位置与第二位置之间移动的第二阀构件；

可绕曲柄线旋转的曲轴；以及

可随曲轴绕凸轮轴线旋转的可旋转凸轮构件，该凸轮轴线平行于活塞轴线且对活塞轴线非零距离偏置，该凸轮构件包括绕凸轮轴线延伸的第一凸轮轮廓以及绕凸轮轴线延伸并为第一凸轮轮廓的径向向内地设置的第二凸轮轮廓。

26、权利要求25的阀操纵系统，还包括与第一阀构件和第一凸轮轮廓互动的第一摇臂以便随凸轮构件的旋转而移动第一阀构件，以及与第二阀构件和第二凸轮轮廓互动的第二摇臂以便随着凸轮构件的旋转而移动第二阀构件。

27、权利要求25的阀操纵系统，还包括与凸轮构件和曲轴联结的轴，这样该轴可以随着曲轴的旋转而绕凸轮线旋转。

28、权利要求27的阀操纵系统，还包括与曲轴联结的第一齿轮和与轴联结的第二齿轮，该第一齿轮与第二齿轮啮合以便随着曲轴的旋转而旋转该轴。

29、权利要求28的阀操纵系统，其中第一齿轮与第二齿轮的每一个是螺旋齿轮。

30、权利要求27的阀操纵系统，还包括一对齿轮，其中该对齿轮提供轴与曲轴之间的唯一旋转连接。

31、权利要求25的阀操纵系统，还包括互连凸轮构件和曲轴的驱动连杆机构。

32、权利要求25的阀操纵系统，其中发动机还包括燃烧室，同时其中活塞置于该燃烧室的第一侧上，而其中该凸轮构件置于与第一侧相对的燃烧室的第二侧上。

33、权利要求25的阀操纵系统，其中第一阀构件是可沿第一轴线移动的而第二阀构件是可沿第二轴线移动的，该第一轴线与第二轴线彼此基本上是平行的。

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