CN201280958Y - 组合阀体外开配气发动机 - Google Patents

Abstract

一种组合阀体外开配气发动机，包括：进气道、排气道、反装配气座口和气缸盖。在连通发动机进气道和排气道的腔体内的气缸盖上设有反装外开配气座口，在此座口上设有反装外开进排共用气阀阀体。在此反装外开进排共用气阀阀体和进气道间设有闸阀式进气外开副阀体，在此反装外开进排共用气阀阀体和排气道间设置或不设闸阀式排气外开副阀体。此三种阀体分别受三种凸轮控制，此三种凸轮设在同一凸轮轴上，或分别设在与发动机曲轴平行的凸轮轴上。在不设所述闸阀式排气外开副阀体的结构中，在进气道内需设增压器。本实用新型取消了界面配气发动机中的空心转子及其驱动系统，结构简单、可靠性高，配气的效率及精准度高。

Description

组合阀体外开配气发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机领域。

背景技术

本专利申请人在界面配气发动机专利(发明专利申请号：200710165230.3和实用新型专利号：ZL200720195428.1)中公开了一种反装外开气阀阀体配气方式，此种配气方式具有很多优点，例如配气时间长、阀体加速度低、进气量大、排放彻底等。然而为提高配气的效率和精准度，常常需要在主阀体(反装外开进排共用气阀阀体)与进气道和排气道之间设置空心转子，此空心转子的轴心线与发动机的曲轴成90度，所以需要复杂的驱动系统，例如伞齿、锥齿等。为此需要发明闸阀式进气外开副阀体、主阀体及闸阀式排气外开副阀体均由与发动机曲轴平行的凸轮轴控制的反装外开气阀阀体配气机构，以简化结构，提高配气效率和精准度。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种组合阀体外开配气发动机，取消了界面配气发动机中的空心转子及其驱动系统，简化了结构，提高了发动机的配气效率。

本实用新型的目的是这样实现的：一种组合阀体外开配气发动机，包括进气道、排气道、反装配气座口和气缸盖。

所述反装配气座口设在所述气缸盖上，在连通所述进气道和所述排气道的腔体内于所述反装配气座口的轴线上设有主阀体，所述主阀体设为反装外开进排共用气阀阀体，在所述主阀体与所述进气道间设置闸阀式进气外开副阀体，在所述主阀体与所述排气道间设置或不设闸阀式排气外开副阀体，在所述进气道内设置或不设增压器，在不设所述闸阀式排气外开副阀体的结构中在所述进气道内设置所述增压器，所述主阀体受进排共用阀体外开主凸轮和主阀体弹簧控制按正时关系将所述反装配气座口开通或密封，所述闸阀式进气外开副阀体受进气阀体外开副凸轮和进气副阀体弹簧控制按正时关系将所述进气道打开或关闭，在设有所述闸阀式排气外开副阀体的结构中所述闸阀式排气外开副阀体受排气阀体外开副凸轮和排气副阀体弹簧控制按正时关系将所述排气道打开或关闭。

所述进排共用阀体外开主凸轮、所述进气阀体外开副凸轮和所述排气阀体外开副凸轮设在同一凸轮轴上。

所述主阀体弹簧、所述进气副阀体弹簧和所述排气副阀体弹簧部分或全部设为拉簧式，即拉簧式主阀体弹簧、拉簧式进气副阀体弹簧和拉簧式排气副阀体弹簧。

所述主阀体弹簧、所述进气副阀体弹簧和所述排气副阀体弹簧部分或全部设为复数个弹簧组合体式，即组合体式主阀体弹簧、组合体式进气副阀体弹簧和组合体式排气副阀体弹簧。

在多缸发动机中相邻两个气缸共用T形组合式进气道或共用T形组合式排气道。

在多缸发动机中相邻两个气缸共用Y形组合式进气道或共用Y形组合式排气道。

所述主阀体可以设为下端为圆台的等径圆柱体式，内部可为实心或空心式，在设为空心式时可将喷油器或火花塞置入其中。也可分为两段设计，与所述反装配气座口接触的一段设为下端为圆台的等径圆柱体式，而后一段可设为杆式或扁柄式，只要能在所述进排共用阀体外开主凸轮和主阀体弹簧控制下按正时关系实现所述反装配气座口的开通或密封即可。由于主阀体要承受气缸内爆炸所形成的巨大推力，所以在其结构设计中应考虑其强度以便能够承受气缸爆炸时所形成的巨大推力。为在冷缩热胀和磨损时仍能按正时关系将所述反装配气座口开通或密封满足发动机的配气要求，主阀体与所述反装配气座口必须能够实现位移补偿。为实现此位移补偿可以采用两种方案，一种是将所述主阀体设为具有预压缩弹簧的自补偿气阀阀体，另一种是将反装配气座口设为具有弹性区的弹性座口。所述进排共用阀体外开主凸轮，应能实现所述主阀体在排气冲程开始时开启一直维持开启状态直至进气冲程结束时将所述反装配气座口密封。由于气缸内爆炸形成的巨大推力会通过所述主阀体传给所述进排共用阀体外开主凸轮，所以本实用新型中的所述进排共用阀体外开主凸轮的设计应考虑到此推力。为使所述进排共用阀体外开主凸轮能够承受气缸内爆炸所形成的推力，可以通过强化凸轮的材料或加大凸轮尺寸来实现，也可以将所述进排共用阀体外开主凸轮设为双形线进排共用阀体外开凸轮。所谓双形线进排共用阀体外开凸轮是通过将两个不同形状的凸轮合并在一起，形成两个控制曲面，在所述主阀体上也分别相应地设置两个受控面。在所述主阀体处于关闭状态时，所述主阀体和所述双形线进排共用阀体外开凸轮的接触面均为等径圆弧面，这样可以保证所述主阀体和所述双形线进排共用阀体外开凸轮的接触面能够承受较大推力，满足气缸内的密封要求。

为保证排气不向进气道充入，在进气道上设置了闸阀式进气外开副阀体。为保证排气不再返回正在吸气的气缸内，在所述排气道上设置了闸阀式排气外开副阀体。在装有合适的增压器的结构中可以取消所述闸阀式排气外开副阀体及其控制机构。

根据进排气道的布置方向和气缸盖上方的空间情况，可将所述进排共用阀体外开主凸轮、进气阀体外开副凸轮和排气阀体外开副凸轮布置在同一凸轮轴上或布置在复数个相互平行的凸轮轴上。

通过调整所述进排共用阀体外开主凸轮、进气阀体外开副凸轮和排气阀体外开副凸轮的形线及相互之间的相位，可以实现在主阀体关闭之前将两个副阀体提前关闭，进而实现将主阀体下方的空气压入气缸的过程，提高进气量。本实用新型也可用于多缸发动机。

原理

利用与发动机曲轴平行的凸轮轴上的凸轮同时控制主阀体、闸阀式进气外开副阀体和/或闸阀式排气外开副阀体，从而取消界面配气发动机中的空心转子及其驱动系统，大大地简化结构，提高配气效率和精准度。

本实用新型具有以下优点：

1.阀体的控制系统结构简单、可靠性高。

2.配气的效率及精准度高。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图

图2为本实用新型实施例二的结构示意图

图3为图2的P向视图

图4为本实用新型实施例三的结构示意图

图5为本实用新型实施例四的结构示意图

图6为本实用新型实施例五的结构示意图

图7为本实用新型实施例六的结构示意图

具体实施方式

附图编号

1.进气道    2.排气道    6.反装配气座口    66.气缸盖

3.主阀体    31.闸阀式进气外开副阀体    32.闸阀式排气外开副

阀体

11.增压器    4.进排共用阀体外开主凸轮

41.进气阀体外开副凸轮    42.排气阀体外开副凸轮

400.主阀体弹簧    401.进气副阀体弹簧    402.排气副阀体弹簧

4001.拉簧式主阀体弹簧           4011.拉簧式进气副阀体弹簧

4021.拉簧式排气副阀体弹簧       4002.组合体式主阀体弹簧

4012.组合体式进气副阀体弹簧     4022.组合体式排气副阀体弹簧

101.T形组合式进气道             201.T形组合式排气道

102.Y形组合式进气道             202.Y形组合式排气道

下面结合附图对本实用新型作进一步说明，请参考图1所示的组合阀体外开配气发动机：所述反装配气座口6设在所述气缸盖66上，在连通所述进气道1和所述排气道2的腔体内于所述反装配气座口6的轴线上设有主阀体3，所述主阀体3设为反装外开进排共用气阀阀体，在所述主阀体3与所述进气道1间设置闸阀式进气外开副阀体31，在所述主阀体3与所述排气道2间设置或不设闸阀式排气外开副阀体32，在所述进气道1内设置或不设增压器11，在不设所述闸阀式排气外开副阀体32的结构中在所述进气道1内设置所述增压器11，所述主阀体3受进排共用阀体外开主凸轮4和主阀体弹簧400控制按正时关系将所述反装配气座口6开通或密封，所述闸阀式进气外开副阀体31受进气阀体外开副凸轮41和进气副阀体弹簧401控制按正时关系将所述进气道1打开或关闭，在设有所述闸阀式排气外开副阀体32的结构中所述闸阀式排气外开副阀体32受排气阀体外开副凸轮42和排气副阀体弹簧402控制按正时关系将所述排气道2打开或关闭。

如图2和图3所示的组合阀体外开配气发动机：所述进排共用阀体外开主凸轮4、所述进气阀体外开副凸轮41和所述排气阀体外开副凸轮42设在同一凸轮轴上。

如图4所示的组合阀体外开配气发动机：所述主阀体弹簧400、所述进气副阀体弹簧401和所述排气副阀体弹簧402部分或全部设为拉簧式，即拉簧式主阀体弹簧4001、拉簧式进气副阀体弹簧4011和拉簧式排气副阀体弹簧4021。

如图5所示的组合阀体外开配气发动机：所述主阀体弹簧400、所述进气副阀体弹簧401和所述排气副阀体弹簧402部分或全部设为复数个弹簧组合体式，即组合体式主阀体弹簧4002、组合体式进气副阀体弹簧4012和组合体式排气副阀体弹簧4022。

如图6所示的组合阀体外开配气发动机：在多缸发动机中相邻两个气缸共用T形组合式进气道101或共用T形组合式排气道201。

如图7所示的组合阀体外开配气发动机：在多缸发动机中相邻两个气缸共用Y形组合式进气道102或共用Y形组合式排气道202。

Claims (6)

1.一种组合阀体外开配气发动机，包括：进气道(1)、排气道(2)、反装配气座口(6)和气缸盖(66)，其特征在于：所述反装配气座口(6)设在所述气缸盖(66)上，在连通所述进气道(1)和所述排气道(2)的腔体内于所述反装配气座口(6)的轴线上设有主阀体(3)，所述主阀体(3)设为反装外开进排共用气阀阀体，在所述主阀体(3)与所述进气道(1)间设置闸阀式进气外开副阀体(31)，在所述主阀体(3)与所述排气道(2)间设置或不设闸阀式排气外开副阀体(32)，在所述进气道(1)内设置或不设增压器(11)，在不设所述闸阀式排气外开副阀体(32)的结构中在所述进气道(1)内设置所述增压器(11)，所述主阀体(3)受进排共用阀体外开主凸轮(4)和主阀体弹簧(400)控制按正时关系将所述反装配气座口(6)开通或密封，所述闸阀式进气外开副阀体(31)受进气阀体外开副凸轮(41)和进气副阀体弹簧(401)控制按正时关系将所述进气道(1)打开或关闭，在设有所述闸阀式排气外开副阀体(32)的结构中所述闸阀式排气外开副阀体(32)受排气阀体外开副凸轮(42)和排气副阀体弹簧(402)控制按正时关系将所述排气道(2)打开或关闭。

2.如权利要求1所述组合阀体外开配气发动机，其特征在于：所述进排共用阀体外开主凸轮(4)、所述进气阀体外开副凸轮(41)和所述排气阀体外开副凸轮(42)设在同一凸轮轴上。

3.如权利要求1所述组合阀体外开配气发动机，其特征在于：所述主阀体弹簧(400)、所述进气副阀体弹簧(401)和所述排气副阀体弹簧(402)部分或全部设为拉簧式，即拉簧式主阀体弹簧(4001)、拉簧式进气副阀体弹簧(4011)和拉簧式排气副阀体弹簧(4021)。

4.如权利要求1所述组合阀体外开配气发动机，其特征在于：所述主阀体弹簧(400)、所述进气副阀体弹簧(401)和所述排气副阀体弹簧(402)部分或全部设为复数个弹簧组合体式，即组合体式主阀体弹簧(4002)、组合体式进气副阀体弹簧(4012)和组合体式排气副阀体弹簧(4022)。

5.如权利要求1所述组合阀体外开配气发动机，其特征在于：在多缸发动机中相邻两个气缸共用T形组合式进气道(101)或共用T形组合式排气道(201)。

6.如权利要求1所述组合阀体外开配气发动机，其特征在于：在多缸发动机中相邻两个气缸共用Y形组合式进气道(102)或共用Y形组合式排气道(202)。

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