CN204900057U - 一种分体式内燃机的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及内燃机的控制系统，具体涉及一种分体式内燃机的控制系统，包括，动力输出部、动力传递部、控制部、执行部；所述动力输出部包括：活塞、曲轴和连杆；所述动力传递部包括：曲轴齿轮、第一凸轮轴齿轮、第二凸轮轴齿轮和齿带，其中，曲轴齿轮为驱动轮，所述第一凸轮轴齿轮和第二凸轮轴齿轮为从动轮；所述控制部包括：第一凸轮轴和第二凸轮轴；所述执行部包括：进气装置、排气装置、活塞控制装置和燃气门控制装置，四者相互独立，均连接在所述控制部。本实用新型所有执行部的机构均由曲轴输出的动力控制，能量利用率高，并且各个机构保持一个共同的控制频率，保证内燃机的稳定运行。此外，本装置能耗小，作用效果强。

Description

一种分体式内燃机的控制系统

技术领域

本实用新型涉及内燃机的控制系统，具体涉及一种分体式内燃机的控制系统。

背景技术

内燃机提高压缩比可以增加内燃机的输出功率，但是随着空气被压缩，空气温度会升高，压力越大，温度上升就越大，当压缩量很大时，增压后的气体温度也就很高，高温的压缩空气进入燃烧室，很容易导致发动机燃烧室温度过高，造成爆震等故障，故而难以进一步提高压缩比。例如，CN103967587A公开了一种分缸式二级压缩发动机，将气体压缩和做功分为两个部分去完成，解决了压缩比过大的问题，但是实际过程中，内燃机的气门开闭以及活塞的运动都需要加以协调控制才能打到良好的工作状况。

实用新型内容

本实用新型的目的，是为了解决背景技术中的问题，提供一种分体式内燃机的控制系统。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种分体式内燃机的控制系统，包括：动力输出部、动力传递部、控制部、执行部，其中，所述动力输出部与所述动力传递部相连，所述动力传递部和所述控制部，所述执行部连接在所述控制部上；

所述动力输出部包括：活塞、曲轴和连杆，所述连杆两头分别连接所述活塞和曲轴,活塞通过连杆带动曲轴，完成动力的输出；

所述动力传递部包括：与曲轴相连的曲轴齿轮、第一凸轮轴齿轮、第二凸轮轴齿轮和连接曲轴齿轮、第一凸轮轴齿轮、第二凸轮轴齿轮三者的齿带；

所述控制部包括：第一凸轮轴和第二凸轮轴；

所述执行部包括：进气装置、排气装置、活塞控制装置和燃气门控制装置，四者相互独立，均连接在所述控制部。

作为优选，所述进气装置包括：第一工型杆、末端与第一工型杆相连接的第一气门顶杆、第一工型杆下方的第一弹簧组、一端与第一工型杆四个角相连接的第一气门连杆组、与第一气门连杆组另一端相连接的压缩缸气门，此结构简单，便于控制。

作为优选，所述排气装置包括：第二工型杆、末端与第二工型杆相连接的第二气门顶杆、第二工型杆下方的第二弹簧组一端与第二工型杆四个角相连接的第二气门连杆组、与第二气门连杆组另一端相连接的燃烧缸气门，此结构简单，便于控制。

作为优选，所述活塞控制装置包括：锁紧机构、解锁机构和高压活塞，锁紧机构位于解锁机构的上方；所述锁紧机构包括：锁杆、锁紧弹簧、顶杆头、顶杆和缓冲弹簧；所述解锁机构包括：拉杆、拉杆头和回弹弹簧；所述高压活塞两侧设置有高压活塞连杆。

作为优选，所述燃气门控制装置包括：第一顶杆、L型杆、第二顶杆、锁头、上锁弹簧、回弹弹簧和燃气气门；所述L型杆一端设置有与第一顶杆连接的连接头，另一端设置有锁块，锁块两侧设置有转轴，第一顶杆通过连接头与L型杆相连，第二顶杆与锁块相连，锁头位于锁块与燃气气门之间，回弹弹簧位于上锁弹簧内且两者的下端与第二顶杆下端固定。

作为优选，所述进气装置、排气装置、活塞控制装置由第一凸轮轴控制。

作为优选，所述燃气门控制装置由第一凸轮轴和由第二凸轮轴共同控制，加强控制性能。

作为优选，所述控制部还包括有电磁，用于克服凸轮在接触角范围内造成的控制时间误差。

作为优选，所述曲轴齿轮为驱动轮，所述第一凸轮轴齿轮和第二凸轮轴齿轮为从动轮，保证控制周期的一致性。

综上所述，本实用新型的有益效果：所有执行部的机构均由曲轴输出的动力控制，能量利用率高，并且各个机构保持一个共同的控制频率，保证内燃机的稳定运行。此外，本装置能耗小，作用效果强。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中进气装置的结构示意图

图3是本实用新型中排气装置的结构示意图；

图4是本实用新型中活塞控制装置和燃气门控制装置的结构示意图。

图中，1-动力输出部、11-活塞、12-曲轴、13-连杆、2-动力传递部、21-曲轴齿轮、22-第一凸轮轴齿轮、23-第二凸轮轴齿轮、3-控制部、31-第一凸轮轴、32-第二凸轮轴、33-电磁、4-执行部、5-进气装置、51-第一工型杆、52-第一气门顶杆、53-第一弹簧组、54-第一气门连杆组、55-压缩缸气门、6-排气装置、61-第二工型杆、62-第二气门顶杆、63-第二弹簧组、64-第二气门连杆组、65燃烧缸气门、7-活塞控制装置、71-锁紧机构、711-锁杆、712-锁紧弹簧、713-顶杆头、714-顶杆、715-缓冲弹簧、72-解锁机构、721-拉杆、722-拉杆头、723-回弹弹簧、73-高压活塞、74-高压活塞连杆、8-燃气门控制装置、81-第一顶杆、82-L型杆、821-连接头、822-锁块、823-转轴、83-第二顶杆、84-锁头、85-上锁弹簧、86-回弹弹簧、87-燃气气门。

具体实施方式

以下具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

下面结合附图以实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例1：

根据参考图1、图2、图3、图4所示，一种分体式内燃机的控制系统，包括：动力输出部1、动力传递部2、控制部3、执行部4，其中，动力输出部1与动力传递部2相连，动力传递部2和控制部3，执行部4连接在控制部3上；

动力输出部1包括：活塞11、曲轴12和连杆13，连杆13两头分别连接活塞11和曲轴12；

动力传递部2包括：与曲轴相连的曲轴齿轮21、第一凸轮轴齿轮22、第二凸轮轴齿轮23和连接曲轴齿轮21、第一凸轮轴齿轮22、第二凸轮轴齿轮23三者的齿带24，其中，曲轴齿轮21为驱动轮，第一凸轮轴齿轮22和第二凸轮轴齿轮23为从动轮；

控制部3包括：第一凸轮轴31和第二凸轮轴32；

执行部4包括：进气装置5、排气装置6、活塞控制装置7和燃气门控制装置8，其中，进气装置5、排气装置6、活塞控制装置7由第一凸轮轴31控制，燃气门控制装置8由第一凸轮轴31和由第二凸轮轴32共同控制。

进气装置5包括：第一工型杆51、末端与第一工型杆51相连接的第一气门顶杆52、第一工型杆51下方的第一弹簧组53、一端与第一工型杆51四个角相连接的第一气门连杆组54、与第一气门连杆组54另一端相连接的压缩缸气门55。装置运行时，第一凸轮轴31压下第一气门顶杆52一端时，便会顶起第一工型杆51，使得第一气门连杆组54和压缩缸气门55向上运动，从而使气体进入内燃机，之后当第一凸轮轴31不再压下第一气门顶杆52那端时，第一工型杆51在第一弹簧组53的弹力下，便带着第一气门连杆组54和压缩缸气门55一起落下，完成气门的关闭。

排气装置6包括：第二工型杆61、末端与第二工型杆61相连接的第二气门顶杆62、第二工型杆61下方的第二弹簧组63一端与第二工型杆61四个角相连接的第二气门连杆组64、与第二气门连杆组64另一端相连接的燃烧缸气门65。装置运行时，第一凸轮轴31压下第二气门顶杆62一端时，便会顶起第二工型杆61，使得第二气门连杆组64和燃烧缸气门65向上运动，从而使气体排出内燃机，之后当第一凸轮轴31不再压下第二气门顶杆62那端时，第二工型杆61在第二弹簧组63的弹力下，便带着第二气门连杆组64和燃烧缸气门65一起落下，完成气门的关闭。

活塞控制装置7包括：锁紧机构71、解锁机构72和高压活塞73；锁紧机构71包括：锁杆711、锁紧弹簧712、顶杆头713、顶杆714和缓冲弹簧715；解锁机构72包括：拉杆721、拉杆头722和回弹弹簧723；高压活塞73两侧设置有高压活塞连杆74。装置运行时，第一凸轮轴31将周期性转动，周期分为两个阶段。第一阶段，顶住拉杆头722，在拉杆721和回弹弹簧723作用下，保持活塞控制装置7处于开锁状态，高压活塞73自由运动，当高压活塞73将上行至最高点时，第一凸轮轴31进入第二阶段，在锁紧弹簧712作用下，高压活塞73被锁定在最高点，同时锁杆711、顶杆头713和顶杆714形成一个杠杆结构，保证高压活塞73的锁死。

燃气门控制装置8包括：第一顶杆81、L型杆82、第二顶杆83、锁头84、上锁弹簧85、回弹弹簧86和燃气气门87；L型杆82一端设置有与第一顶杆81连接的连接头821，另一端设置有锁块822，锁块822两侧设置有转轴823，第一顶杆81通过连接头821与L型杆82相连，第二顶杆83与锁块822相连，锁头84位于锁块822与燃气气门87之间，回弹弹簧86位于上锁弹簧85内且两者的下端与第二顶杆83下端固定。装置运行时，燃气气门87在压力作用下顶入，此时第一凸轮轴31和第二凸轮轴32分别对L型杆82和第二顶杆83施力，控制锁头84向上上锁，L型杆82围绕转轴823旋转定住锁头84，完成对燃气气门87的锁定。一段时间后，第一凸轮轴31和第二凸轮轴32解除对L型杆82和第二顶杆83的施力，燃气气门87在改变的气压作用下弹出，完成解锁。

实施例2：

与上述实施例1不同之处在于，控制部3还包括有电磁33，用于克服凸轮在接触角范围内造成的控制时间误差。

Claims (9)

1.一种分体式内燃机的控制系统，其特征在于包括：动力输出部（1）、动力传递部（2）、控制部（3）、执行部（4），其中，所述动力输出部（1）与所述动力传递部（2）相连，所述动力传递部（2）和所述控制部（3），所述执行部（4）连接在所述控制部（3）上；

所述动力输出部（1）包括：活塞（11）、曲轴（12）和连杆（13），所述连杆（13）两头分别连接所述活塞（11）和曲轴（12）；

所述动力传递部（2）包括：与曲轴相连的曲轴齿轮（21）、第一凸轮轴齿轮（22）、第二凸轮轴齿轮（23）和连接曲轴齿轮（21）、第一凸轮轴齿轮（22）、第二凸轮轴齿轮（23）三者的齿带（24）；

所述控制部（3）包括：第一凸轮轴（31）和第二凸轮轴（32）；

所述执行部（4）包括：进气装置（5）、排气装置（6）、活塞控制装置（7）和燃气门控制装置（8），四者相互独立，均连接在所述控制部（3）。

2.根据权利要求1所述的一种分体式内燃机的控制系统，其特征在于，所述进气装置（5）包括：第一工型杆（51）、末端与第一工型杆（51）相连接的第一气门顶杆（52）、第一工型杆（51）下方的第一弹簧组（53）、一端与第一工型杆（51）四个角相连接的第一气门连杆组（54）、与第一气门连杆组（54）另一端相连接的压缩缸气门（55）。

3.根据权利要求1所述的一种分体式内燃机的控制系统，其特征在于，所述排气装置（6）包括：第二工型杆（61）、末端与第二工型杆（61）相连接的第二气门顶杆（62）、第二工型杆（61）下方的第二弹簧组（63）一端与第二工型杆（61）四个角相连接的第二气门连杆组（64）、与第二气门连杆组（64）另一端相连接的燃烧缸气门（65）。

4.根据权利要求1所述的一种分体式内燃机的控制系统，其特征在于，所述活塞控制装置（7）包括：锁紧机构（71）、解锁机构（72）和高压活塞（73），锁紧机构（71）位于解锁机构（72）的上方；所述锁紧机构（71）包括：锁杆（711）、锁紧弹簧（712）、顶杆头（713）、顶杆（714）和缓冲弹簧（715）；所述解锁机构（72）包括：拉杆（721）、拉杆头（722）和回弹弹簧（723）；所述高压活塞（73）两侧设置有高压活塞连杆（74）。

5.根据权利要求1所述的一种分体式内燃机的控制系统，其特征在于，所述燃气门控制装置（8）包括：第一顶杆（81）、L型杆（82）、第二顶杆（83）、锁头（84）、上锁弹簧（85）、回弹弹簧（86）和燃气气门（87）；所述L型杆（82）一端设置有与第一顶杆（81）连接的连接头（821），另一端设置有锁块（822），锁块（822）两侧设置有转轴（823），第一顶杆（81）通过连接头（821）与L型杆（82）相连，第二顶杆（83）与锁块（822）相连，锁头（84）位于锁块（822）与燃气气门（87）之间，回弹弹簧（86）位于上锁弹簧（85）内且两者的下端与第二顶杆（83）下端固定。

6.根据权利要求1所述的一种分体式内燃机的控制系统，其特征在于，所述进气装置（5）、排气装置（6）、活塞控制装置（7）由第一凸轮轴（31）控制。

7.根据权利要求1所述的一种分体式内燃机的控制系统，其特征在于，所述燃气门控制装置（8）由第一凸轮轴（31）和由第二凸轮轴（32）共同控制。

8.根据权利要求1所述的一种分体式内燃机的控制系统，其特征在于，所述控制部（3）还包括有电磁（33）。

9.根据权利要求1所述的一种分体式内燃机的控制系统，其特征在于，所述曲轴齿轮（21）为驱动轮，所述第一凸轮轴齿轮（22）和第二凸轮轴齿轮（23）为从动轮。