CN207111192U - 一种筒式进排气装置及内燃机缸盖 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种筒式进排气装置及内燃机缸盖。筒式进排气装置包括外筒、内筒和驱动轴；外筒为一端开口的筒状，外筒上设有外筒进气孔组和外筒排气孔组；内筒为筒状，可旋转的安装在外筒的空腔内，内筒上设有内筒进气孔组和内筒排气孔组；内筒进气孔组的扫掠面与外筒进气孔组有重叠，内筒排气孔组的扫掠面与外筒排气孔组有重叠；驱动轴连接内筒，驱动内筒旋转和轴向移动；所述内燃机缸盖安装有筒式进排气装置。本实用新型通过筒式进排气装置与盖体的配合，显著降低进排气装置及缸盖的重量，极大提高内燃机性能和效率，减少生产成本。

Description

一种筒式进排气装置及内燃机缸盖
技术领域
本实用新型属于机械设备技术领域，尤其涉及一种筒式进排气装置及内燃机缸盖。
背景技术
内燃机包括缸盖和缸体，缸盖、缸体和活塞形成密闭的气缸，活塞可在缸体内往复运动，活塞带动曲轴旋转，为外部设备提供动力。内燃机的工作过程包括进气、压缩、做功和排气四个行程。
进气行程时，活塞在上止点，进气门开启，排气门关闭，气体经进气门进入气缸。压缩行程时气缸内气体受到压缩，压力增高，温度上升。做功行程时，在压缩上止点前喷油或点火使混合气燃烧产生高温、高压推动活塞下行并做功。排气行程时活塞推挤气缸内废气经排气门排出。
实际上，进气门在上止点前即开启，以保证活塞下行时进气门有较大的开度。这样可在进气过程开始时减小流动阻力减少吸气所消耗的功同时也可充入较多的新鲜充量。当活塞在进气行程中运行到下止点时由于气流惯性新鲜充量仍可继续充入气缸，故使进气门在下止点后延迟关闭。排气门也在下止点前提前开启，即在膨胀做功行程后部分即开始排气。这是为了利用气缸内较高的燃气压力，使废气自动流出气缸从而使活塞从下止点向上止点运动时气缸内气体压力低些，以减少活塞将废气排挤出气缸所消耗的功，但这样也减少了做功的行程。
目前，内燃机的配气系统包括安装在缸盖上的进气门、排气门、弹簧和凸轮轴等部件。进气门和排气门由弹簧支撑，凸轮轴的旋转控制进气门和排气门的开闭。凸轮轴的旋转由内燃机的曲轴带动，凸轮轴的旋转轴为实心，带动凸轮旋转时，由于其结构复杂、质量大、摩擦阻力等因素，使得其消耗的能量很大。由于气门不断的开闭，对弹簧的性能也有很高的要求。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型期望提出一种筒式进排气装置及内燃机缸盖，舍弃凸轮轴、弹簧等进排气元件，利用外筒和内筒的配合，实现内燃机进排气的控制，减轻进排气装置的重量，提高内燃机的效率和性能。
本实用新型首先提供一种筒式进排气装置，包括外筒、内筒和驱动轴；
所述外筒为一端开口的筒状，所述外筒上设有外筒进气孔组和外筒排气孔组；
所述内筒为筒状，可旋转的安装在所述外筒的空腔内，所述内筒上设有内筒进气孔组和内筒排气孔组；
所述内筒进气孔组的扫掠面与所述外筒进气孔组有重叠，所述内筒排气孔组的扫掠面与所述外筒排气孔组有重叠；
所述驱动轴连接所述内筒，驱动所述内筒旋转。
其次，本实用新型提供一种内燃机缸盖，用于内燃机的进排气，包括盖体和筒式进排气装置；
所述盖体上设有空腔，还设有与所述盖体的空腔连通的进气孔和排气孔，底部设有与所述盖体的空腔连通的进缸气孔和出缸气孔；
所述筒式进排气装置为上述的筒式进排气装置，所述外筒可旋转的安装在所述盖体的空腔内；
所述外筒进气孔组与所述盖体的进气孔连通，所述外筒进气孔组的扫掠面与所述进缸气孔重合；所述出缸气孔与所述外筒排气孔组的扫掠面重合，所述外筒排气孔组与所述盖体的排气孔连通。
本实用新型中，“扫掠面”是指气孔旋转时是扫过的环形面。“有重叠”是指可以完全重叠，也可以部分重叠，如所述内筒进气孔组的扫掠面与所述外筒进气孔组有重叠，意思为当内筒进气孔组旋转到外筒进气孔组所在的角度时，内筒进气孔组与外筒进气孔组连通，但二者可以仅部分面积重合，使得进气面积截面可调。所述外筒进气孔组的扫掠面与所述进缸气孔重合，是指当外筒进气孔组位于所述进缸气孔的角度时，二者可完全连通，当外筒进气孔旋转一定预定角度后，进缸气孔被外筒关闭。
作为本实用新型优选的方案，所述外筒进气孔组包括外筒进气流入孔和外筒进气流出孔，所述外筒排气孔组包括外筒排气流入孔和外筒排气流出孔，所述内筒进气孔组包括内筒进气流入孔和内筒进气流出孔，所述内筒排气孔组包括内筒排气流入孔和内筒排气流出孔；
所述外筒进气流入孔与所述盖体的进气孔连通，所述内筒进气流入孔的扫掠面与所述外筒进气流入孔有重叠，所述内筒进气流出孔的扫掠面与所述外筒进气流出孔有重叠，所述外筒进气流出孔的扫掠面与所述进缸气孔重合；
所述外筒排气流入孔的扫掠面与所述出缸气孔重合，所述内筒排气流入孔的扫掠面与所述外筒排气流入孔有重叠，所述内筒排气流出孔的扫掠面与所述外筒排气流出孔有重叠，所述外筒排气流出孔与所述缸盖的排气孔连通。
对于多缸的内燃机，所述外筒上设有多组外筒进气孔组和外筒排气孔组，所述内筒上设有多组内筒进气孔组和内筒排气孔组。每个内燃机的气缸均配置相应的外筒进气孔组、外筒排气孔组、内筒进气孔组、内筒排气孔组，使得各个气缸之间的进排气可分开工作，不受其他气缸的影响。
进一步的，所述内筒的一端开口，所述内筒的开口端的内壁上设有内齿轮；所述驱动轴的一端设有外齿轮，所述内筒的内齿轮与所述驱动轴的外齿轮啮合，驱动轴可带动内筒旋转，以配合各个气缸的进排气需求。内筒与驱动轴之间也可以采用其他链接方式，如键连接，齿轮连接可以使内筒的受力更均匀。
更进一步的，所述内筒的开口端设有油腔隔盘，所述油腔隔盘与所述内筒的内壁及所述驱动轴形成密闭的油腔，所述驱动轴上设有与所述油腔连通的液压油孔；在所述内筒的封闭端与所述外筒的封闭端之间设有波形弹簧。波形弹簧和液压油的配合使得内筒可沿轴线移动，向油腔内注油时，液压油推动内筒向封闭端移动，压缩波形弹簧；当油腔排油时，内筒在波形弹簧的推动下向开口端移动。内筒在外筒内轴向移动，可改变外筒上孔组与内筒上孔组的重叠面积，从而改变气缸的进排气截面积，调整气缸的进排气量。
作为本实用新型优选的方案，所述外筒的封闭端的外侧设有驱动齿轮或其他相应的驱动机构，所述驱动齿轮带动所述外筒旋转。通过旋转所述外筒，从而调整进排气的相位和时间。
对于较大型的内燃机，盖体可分开制作，所述盖体包括上盖和下盖，所述上盖设有半圆形槽，所述下盖设有半圆形槽，所述上盖和下盖固定连接，所述上盖的半圆形槽与所述下盖的半圆形槽构成所述盖体的空腔。
进一步的，所述盖体上的进缸气孔与出缸气孔对角布置。进缸气孔与出缸气孔对角布置，可使得缸内更容易形成涡流和滚流。
对于较大型的内燃机，进气部分和排气部分可分开设置，其方案为：
所述盖体的空腔包括进气空腔和排气空腔，所述进气孔和进缸气孔与所述进气空腔连通，所述出缸气孔和排气孔与所述排气空腔连通；
所述外筒包括进气外筒和排气外筒；所述进气外筒安装在所述进气空腔内，所述进气外筒上设有所述外筒进气孔组；所述排气外筒安装在所述排气空腔内，所述排气外筒上设有所述外筒排气孔组；
所述内筒包括进气内筒和排气内筒；所述进气内筒安装在所述进气外筒的空腔内，所述进气内筒上设有所述内筒进气孔组；所述排气内筒安装在所述排气外筒的空腔内，所述排气内筒上设有所述内筒排气孔组；
所述驱动轴包括进气驱动轴和排气驱动轴，所述进气驱动轴与所述进气内筒连接，所述排气驱动轴与所述排气内筒连接。
对于多缸的内燃机，所述进气内筒内设有进气隔离板件，所述进气隔离板件位于相邻的所述内筒进气孔组之间；所述排气内筒内设有排气隔离板件，所述排气隔离板件位于相邻的所述内筒排气孔组之间。进气隔离板件和排气隔离板件用于分隔各个气缸进排气，避免相互干扰。
优选的，所述进气隔离板件延伸出侧壁，其侧壁上设有涡片，所述进气隔离板件的侧壁上设有与所述内筒进气孔组配合的开口。
本实用新型提供的筒式进排气装置及内燃机缸盖，利用外筒及内筒各个气孔组的配合，替代了传统的气门，极大的简化了内燃机进排气装置的结构，减轻了其重量，降低其消耗的能量；利用液压控制，改变进气截面积，实现气缸进排气量的控制；通过旋转外筒，控制进排气提前角，改变进排的相位，从而提高内燃机的效率。
附图说明
图1是本实用新型实施例的筒式进排气装置结构示意图。
图2是本实用新型实施例的一种内燃机缸盖的结构图。
图3是本实用新型实施例内燃机缸盖应用于多缸内燃机的示意图。
图4是本实用新型实施例的内筒旋转及轴向移动的结构图。
图5是本实用新型实施例的驱动轴的爆炸图。
图6是本实用新型实施例的液压油孔的示意图。
图7是本实用新型实施例的进排气截面积改变的示意图。
图8是本实用新型实施例的分离式盖体的结构图。
图9是本实用新型实施例的另一种筒式进排气装置结构示意图。
图10是本实用新型实施例的进气外筒的示意图。
图11是本实用新型实施例的驱动齿轮示意图。
图12是本实用新型实施例的外筒旋转的示意图。
图13是本实用新型实施例的进缸气孔和出缸气孔布置图。
图14是本实用新型实施例的隔离板件示意图。
图15是本实用新型实施例的带涡片的隔离板件。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本实用新型的方案及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本实用新型的限制。
本实用新型中所述的“连接”，除非另有明确的规定或限定，应作广义理解，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连。
本实用新型通过筒式进排气装置和盖体的配合，实现内燃机进排气的控制。其中，进排气孔可设置在同一组外筒和内筒上；也可根据实际需求，将进气部分和排气部分分离，进气孔组和排气孔组分别设置在不同的外筒和内筒上。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种筒式进排气装置，包括外筒1、内筒2和驱动轴3。外筒1为一端开口的筒状，外筒1上设有外筒进气孔组11和外筒排气孔组12。内筒2为筒状，可旋转的安装在外筒1的空腔内，内筒2可由外筒1的开口端装入外筒1，内筒2上设有内筒进气孔组21和内筒排气孔组22。驱动轴3连接内筒3，驱动内筒3旋转。此种结构可显著减少整个内燃机的尺寸和重量。
内筒进气孔组21的扫掠面与外筒进气孔组11有重叠，内筒排气孔组22的扫掠面与外筒排气孔组12有重叠。当内筒进气孔组21旋转至外筒进气孔组11所在的角度时，外筒进气孔组11与内筒进气孔组21连通。当内筒排气孔组22旋转至外筒排气孔组12所在的角度时，外筒排气孔组12与内筒排气孔组22连通。
更具体的，外筒进气孔组11包括外筒进气流入孔111和外筒进气流出孔112，外筒排气孔组12包括外筒排气流入孔121和外筒排气流出孔122，内筒进气孔组21包括内筒进气流入孔211和内筒进气流出孔212，内筒排气孔组22包括内筒排气流入孔221和内筒排气流出孔222。
内筒进气流入孔211的扫掠面与外筒进气流入孔111有重叠，内筒进气流出孔212的扫掠面与外筒进气流出孔112有重叠，内筒排气流入孔221的扫掠面与外筒排气流入孔121有重叠，内筒排气流出孔222的扫掠面与外筒排气流出孔122有重叠。
如图2所示，安装有上述筒式进排气装置的内燃机缸盖。盖体4可以是整体式的，也可以是分体式的。盖体4上设有空腔5，盖体4的侧壁上设有与盖体的空腔5连通的进气孔41和排气孔42，盖体的底部设有与盖体的空腔5连通的进缸气孔43和出缸气孔44。进气孔41和排气孔42与外部连通，用于气体的进入和排出内燃机。进缸气孔43和出缸气孔44为缸盖与气缸内腔的连通孔。需要说明的是，进气孔41和排气孔42也可以设置在盖体4的顶部，其具体位置，根据实际需求确定。
筒式进排气装置的外筒1可旋转的安装在盖体的空腔5内。外筒进气孔组11与盖体的进气孔41连通，外筒进气孔组11的扫掠面与进缸气孔43重合；出缸气孔44与外筒排气孔组22的扫掠面重合，外筒排气孔组22与盖体的排气孔42连通。
具体的，外筒进气流入孔111与盖体的进气孔41连通，外筒进气流出孔112的扫掠面与进缸气孔43重合；外筒排气流入孔121的扫掠面与出缸气孔44重合，外筒排气流出孔122与缸盖的排气孔42连通。
在外筒进气流入孔111所在的外筒圆周上设置多个平行排列的外筒进气流入孔111，使得无论外筒旋转至哪个角度外筒进气流入孔111均与盖体的进气孔41连通。在外筒排气流出孔122所在的外筒圆周上设置多个平行排列的外筒排气流出孔122，使得无论外筒旋转至哪个角度，外筒排气流出孔122均与缸盖的排气孔42连通。
当内燃机需要进气时，内筒进气孔组21旋转至外筒进气孔组11所在的角度，外筒进气孔组11与内筒进气孔组21连通。外部气体依次通过盖体的进气孔41、外筒进气流入孔111、内筒进气流入孔211进入内筒的内腔。然后气体依次通过内筒进气流出孔212、外筒进气流出孔112、进缸气孔43由内筒2的内腔进入气缸。当内燃机不需要进气时，内筒进气孔组21旋转过外筒进气孔组11所在的角度即可。
当内燃机需要排气时，内筒排气孔组22旋转至外筒排气孔组12所在的角度，外筒排气孔组12与内筒排气孔组22连通。缸内的气体依次通过出缸气孔44、外筒排气流入孔121、内筒排气流入孔221进入内筒2的内腔。然后气体依次通过内筒排气流出孔222、外筒排气流出孔122、盖体的排气孔42排出内燃机。当内燃机不需要排气时，使内筒排气孔组22旋转过外筒排气孔组12所在的角度即可。
如图3所示，对于多缸的内燃机，外筒上设有多组外筒进气孔组和外筒排气孔组，内筒上设有多组内筒进气孔组和内筒排气孔组。以四缸内燃机为例，第一缸C1、第二缸C2、第三缸C3、第四缸C4均设有相应的进排气孔，满足各个气缸单独工作的需要。多缸的内燃机，需各个气缸依照设定的顺序依次工作，即不同的气缸进排气开启的时间点不同，各个气缸对应的内筒气孔可设置在内筒壁的圆周的不同角度上，如依照气缸的点火顺序，对应的进排气孔组相差90°，满足内燃机工作的需求。
如图4和图5所示，一种内筒2与驱动轴3的连接方式为：内筒2的一端开口，内筒的开口端的内壁上设有内齿轮23；驱动轴3的一端设有外齿轮31，内筒的内齿轮23与驱动轴的外齿轮31啮合，使得驱动轴3可带动内筒2旋转，以配合气缸的进排气需求。图5为驱动轴的爆炸图，外齿轮31通过键与驱动轴的转轴连接。
在图4中，内筒的开口端设有油腔隔盘24，油腔隔盘24与内筒2的内壁及驱动轴3形成密闭的油腔7。如图5和图6所示，驱动轴上设有与油腔7连通的液压油孔32。在内筒的封闭端与外筒的封闭端之间设有波形弹簧6。波形弹簧6和油腔7中的液压油配合，使得内筒2可沿轴线在外筒1内移动。油腔7的进油量及排油量由于液压油孔32连接的液压阀控制，内燃机电子控制单元(ECU)根据内燃机运行方式及各传感器的信号调节液压阀的开启和关闭。为了加强油腔7的密封，在驱动轴3对应油腔的外径上，可设置密封槽，用于安装O型密封圈。
当向油腔7内注油时，液压油的压力大于波形弹簧6的弹力，内筒2向封闭端移动；当油腔7排油时，液压油的压力小于波形弹簧6的弹力，内筒2向开口端移动。内筒2在外筒1内轴向移动，可改变外筒上孔组与内筒上孔组的重叠面积，从而改变气缸的进排气截面积，调整气缸的进排气量。如图7所示，外筒1与内筒2之间的阴影部分为外筒上孔组与内筒上孔组连通的面积，即是气缸的进排气截面积，由图7A到图7B，当内筒2轴向移动时，气缸的进排气截面积改变。一般来说，当内燃机高速工作时，进排气量需增大，此时增大进排气截面积即可。外筒进气流出孔112的宽度应大于或等于内筒进气流出孔212的宽度，以便调节进气截面。
另一种实施方案为，内筒固定，外筒相对内筒轴向移动，来改变进排气截面积。
附图中，向下的箭头代表气缸的进气流，向上的箭头代表气缸的排气流。
实施例2
对于较大型的内燃机，如柴油机，为了便于制造和安装，如图8所示，可将盖体4可分开制作，将盖体分为上盖45和下盖46，组装时，上盖45和下盖46通过螺栓固定连接。内燃机的进气部分和排气部分也可分开设置，在上盖45上设有进气的半圆形槽511和排气的半圆形槽521，在下盖46上设有进气的半圆形槽512和排气的半圆形槽522。上盖45和下盖46组合后，半圆形槽511和半圆形槽512即形成进气空腔51，半圆形槽512和半圆形槽522即形成排气空腔52。进气孔41和进缸气孔(未示出)与进气空腔51连通，出缸气孔(未示出)和排气孔42与排气空腔52连通。
由于内燃机的进气部分和排气部分分离，外筒1和内筒2的进排气功能也要进行分离。如图9所示，外筒包括进气外筒13和排气外筒14，内筒包括进气内筒25和排气内筒26，驱动轴包括进气驱动轴33和排气驱动轴34。进气外筒13、进气内筒25和进气驱动轴33构成进气部分，进气外筒13安装在进气空腔51内，进气内筒25安装在进气外筒13的空腔内，进气驱动轴33与进气内筒25连接。排气外筒14、排气内筒26和排气驱动轴34构成排气部分，排气外筒14安装在排气空腔52内，排气内筒26安装在排气外筒14的空腔内，排气驱动轴34与排气内筒26连接。
进气外筒13上设有外筒进气孔组11，排气外筒14上设有外筒排气孔组12，进气内筒25上设有内筒进气孔组21，排气内筒26上设有内筒排气孔组22。如图10所示，以进气外筒13为例，进气外筒13上设置外筒进气流入孔111和外筒进气流出孔112。为了便于进气，外筒进气流入孔111设置多个，外筒进气流出孔112的截面积大于外筒进气流入孔111的截面积。排气外筒14、进气内筒25和排气内筒26上气孔的设置与进气外筒13类似。
本实施例依然是将外筒进气孔组11和外筒排气孔组12设置在外筒1上，由于外筒1包括进气外筒13和排气外筒14，故将外筒进气孔组11设在进气外筒13上，外筒排气孔组12设在排气外筒14上。同理，内筒进气孔组21和内筒排气孔组22依然设在内筒2上。
外筒进气孔组11与盖体的进气孔41连通，外筒进气孔组11的扫掠面与进缸气孔43重合；出缸气孔44与外筒排气孔组12的扫掠面重合，外筒排气孔组12与盖体的排气孔42连通。
优选的，在外筒的封闭端的外侧设有驱动齿轮，驱动齿轮带动外筒旋转。外筒的驱动也采用其他结构，如电磁驱动或真空驱动等，本实用新型对此不作限制。本实施例中，如图11所示，在进气外筒13的封闭端设置进气驱动齿轮131，通过进气驱动齿轮131带动进气外筒13正向顺时针旋转。在排气外筒14的封闭端设置排气驱动齿轮141，排气驱动齿轮141带动排气外筒14正向顺时针旋转。
通过旋转进气外筒13，从而改变气缸进排气的提前角，调整进排气的相位和时间。进排气的相位和时间是指内燃机进排气开启和关闭时所对应的活塞和曲轴所在的位置。
以气缸的进气为例，如图12所示，图12A中内燃机低速工作，此时，将外筒进气流出孔112旋转至与进缸气孔43完全重合，内筒进气流出孔212旋转至进气开启点时，其与外筒进气流出孔112开始连通，气缸即可进气，内筒进气流出孔212旋转至与外筒进气流出孔112不连通，即停止进气。外筒进气流出孔112的宽度一般小于进缸气孔43的宽度，以便调节进气相位。
图12B中，内燃机中高速工作时，旋转进气外筒13，使得外筒进气流出孔112旋转过一定的角度，内筒进气流出孔212旋转至与外筒进气流出孔112连通开启的角度也随之改变，气缸进气的开启/关闭时间均延后，即改变了气缸的进气提前角，调整进气的相位和时间，使得气缸的压缩行程时间变短。同样的道理，旋转排气外筒14，可改变外筒排气流入孔121与内筒排气流入孔221连通开启的角度，从而改变气缸的排气提前角，使得气缸的做功行程时间加长。这样的设计，可以提高内燃机的效率，大大提高内燃机的性能，减少污染。
图12C中，将进气外筒13旋转至外筒进气流出孔112与进缸气孔43完全不连通，同样也可以将排气外筒14旋转至出缸气孔44完全不连通，等于关闭了内燃机的进排气，实现了闭缸。对于多缸的内燃机，可以将所有进缸气孔和出缸气孔关闭，实现全部闭缸，用于闭缸制动。还可以将进气外筒13上的外筒进气流出孔112设计在进气外筒圆周的不同角度，以及排气外筒14上的外筒排气流入孔121设计在排气外筒圆周的不同角度，使得部分气缸的进排气关闭，其余气缸正常工作，用于内燃机闭缸节油。
本实施例的内燃机工作流程是，当内燃机需要进气时，内筒进气孔组21旋转至外筒进气孔组11所在的角度，外筒进气孔组11与内筒进气孔组21连通。外部气体依次通过盖体的进气孔41、外筒进气流入孔111、内筒进气流入孔211进入内筒的内腔。然后气体依次通过内筒进气流出孔212、外筒进气流出孔112、进缸气孔43由内筒2的内腔进入气缸。当内燃机不需要进气时，内筒进气孔组21旋转过外筒进气孔组11所在的角度即可。
当内燃机需要排气时，内筒排气孔组22旋转至外筒排气孔组12所在的角度，外筒排气孔组12与内筒排气孔组22连通。缸内的气体依次通过出缸气孔44、外筒排气流入孔121、内筒排气流入孔221进入内筒2的内腔。然后气体依次通过内筒排气流出孔222、外筒排气流出孔122、盖体的排气孔42排出内燃机。当内燃机不需要排气时，使内筒排气孔组22旋转过外筒排气孔组12所在的角度即可。
与实施例1相同，通过液压油与波形弹簧的配合，使得进气内筒25和排气内筒26轴向移动，调节外筒孔组与内筒孔组的重叠面积，从而改变气缸的进排气截面积，调整气缸的进排气量。在内燃机高速运行时，外筒气孔与内筒气孔的连通截面积最大，即进排气量最大。
通过旋转进气外筒13和排气外筒14，改变气缸进排气的提前角，提高内燃机的效率。根据需要使得部分或全部气缸关闭，实现内燃机的闭缸制动和节油。
本实用新型的进缸气孔43和出缸气孔44，可按传统的内燃机，分别布置在相应气缸的两侧。为了进一步提高内燃机的效率，如图13所示，盖体上的进缸气孔43与出缸气孔44对角布置。进缸气孔43与出缸气孔44对角布置，可使得缸内更容易形成涡流和滚流，涡流和滚流使得气缸内的燃料和空气混合更均匀，有利于提高燃料利用率和内燃机的性能。
在有多组进排气孔组的内筒上，安装隔离板件，隔离板件8为冲压件，结构如图14所示，隔离板件8设置在内筒2的内腔，将各个气孔组隔离。图9中所示，在进气内筒25内设有进气隔离板件81，进气隔离板件81位于相邻的内筒进气孔组21之间；排气内筒26内设有排气隔离板件82，排气隔离板件82位于相邻的内筒排气孔组22之间，可避免进排气干扰，减少噪音。同时，对于大型的内燃机，其气缸内的工作压力很大，这就需要外筒壁承受很大的压力，在内筒设置隔离板件8，起到近似加强筋的作用，对外筒和内筒提供支撑，可提高进排气装置的抗挤压能力。
如图15所示，一种优选的方案为，在隔离板件8上设置涡片，以进一步提高内燃机的效率。以进气隔离板件81为例，进气隔离板件的侧壁向外延伸出一部分，使得侧壁可以覆盖内筒进气流出孔212，在侧壁的圆周上设置涡片811，在进气隔离板81的侧壁上设有与内筒进气流出孔212组配合的开口812，使得气体可以流通。内筒旋转时，进气隔离板件81部分的气体，从涡片中心进入低压区域涡片中部，通过旋转涡片的加压推动，进一步获得能力而增大进气速度和进气量。排气隔离板件82的设计也可与进气隔离板件81相同，排气隔离板件82上设有与内筒排气孔组配合的开口，废气排出时，因离心作用力而进一步推动排气气流速度，加快废气的排出。
需要说明的是，实施例2缸盖的部分结构，如进缸气孔与出缸气孔对角布置、气缸进排气提前角的控制、内筒内设置隔离板件、外筒由驱动齿轮驱动等也同样适用于实施1的缸盖。
为了加强内筒与外筒之间、外筒与盖体空腔之间的密封，可在外筒与内筒的外壁上，各个气孔组之间设置密封槽，在密封槽内安装密封件，保证各个部分之间的密封。本实用新型实施例的缸盖的润滑冷却功能的设计按照本领域的常规设计即可。
在缸盖的底部可以根据需要，设置火花塞和喷油嘴。缸盖上各个部件的运行，可由内燃机的控制单元，根据内燃机的工作情况，进行调节。内燃机的曲轴通过皮带或链条连接驱动轴，带动内筒旋转，依照曲轴的转角控制气缸的进排气，完成内燃机的工作。
本实用新型中，内筒进气流出孔和内筒排气流入孔的边沿的形状可根据流体力学设计，使其有助于进排气时气体的涡流和滚流的形成，而利于燃气混合和平稳燃烧。如在进气时，在进气末尾阶段，因气体流通的截面变小，而进一步推动进气的流速等。
本实用新型的内燃机的进排气控制为：外筒和内筒的相位传感器的反馈信号进入内燃机的电子控制单元(ECU)之后，电子控制单元输出控制信号来管理进气/排气的开度和相应位相。
依据来自内燃机冷却液温度传感器，进气喉管位置传感器，机油油压传感器，空气流量传感器，曲轴位置传感器以及外筒、内筒和各个相关传统发动机传感器进入电控单元之后，电子控制单元(ECU)按照标定数据相应控制进排气筒件(外筒和内筒)的开启时间和位相来保持相应的内燃机的动力输出，使得燃料消耗和排放为最佳。
需要说明的是，以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本实用新型而非限制本实用新型的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下对本实用新型进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型的范围之内。此外，除上下文另有所指外，以单数形式出现的词包括复数形式，反之亦然。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。

Claims (12)

1.一种筒式进排气装置，其特征在于，包括外筒、内筒和驱动轴；
所述外筒为一端开口的筒状，所述外筒上设有外筒进气孔组和外筒排气孔组；
所述内筒为筒状，可旋转的安装在所述外筒的空腔内，所述内筒上设有内筒进气孔组和内筒排气孔组；
所述内筒进气孔组的扫掠面与所述外筒进气孔组有重叠，所述内筒排气孔组的扫掠面与所述外筒排气孔组有重叠；
所述驱动轴连接所述内筒，驱动所述内筒旋转。
2.一种内燃机缸盖，用于内燃机的进排气，其特征在于，包括盖体和筒式进排气装置；
所述盖体上设有空腔，还设有与所述盖体的空腔连通的进气孔和排气孔，底部设有与所述盖体的空腔连通的进缸气孔和出缸气孔；
所述筒式进排气装置为权利要求1所述的筒式进排气装置，所述外筒可旋转的安装在所述盖体的空腔内；
所述外筒进气孔组与所述盖体的进气孔连通，所述外筒进气孔组的扫掠面与所述进缸气孔重合；所述出缸气孔与所述外筒排气孔组的扫掠面重合，所述外筒排气孔组与所述盖体的排气孔连通。
3.根据权利要求2所述的内燃机缸盖，其特征在于，
所述外筒进气孔组包括外筒进气流入孔和外筒进气流出孔；
所述外筒排气孔组包括外筒排气流入孔和外筒排气流出孔；
所述内筒进气孔组包括内筒进气流入孔和内筒进气流出孔；
所述内筒排气孔组包括内筒排气流入孔和内筒排气流出孔；
所述外筒进气流入孔与所述盖体的进气孔连通，所述内筒进气流入孔的扫掠面与所述外筒进气流入孔有重叠，所述内筒进气流出孔的扫掠面与所述外筒进气流出孔有重叠，所述外筒进气流出孔的扫掠面与所述进缸气孔重合；
所述外筒排气流入孔的扫掠面与所述出缸气孔重合，所述内筒排气流入孔的扫掠面与所述外筒排气流入孔有重叠，所述内筒排气流出孔的扫掠面与所述外筒排气流出孔有重叠，所述外筒排气流出孔与所述缸盖的排气孔连通。
4.根据权利要求2所述的内燃机缸盖，其特征在于，所述外筒上设有多组外筒进气孔组和外筒排气孔组，所述内筒上设有多组内筒进气孔组和内筒排气孔组。
5.根据权利要求2所述的内燃机缸盖，其特征在于，所述内筒的一端开口，所述内筒的开口端的内壁上设有内齿轮；所述驱动轴的一端设有外齿轮，所述内筒的内齿轮与所述驱动轴的外齿轮啮合。
6.根据权利要求5所述的内燃机缸盖，其特征在于，所述内筒的开口端设有油腔隔盘，所述油腔隔盘与所述内筒的内壁及所述驱动轴形成密闭的油腔，所述驱动轴上设有与所述油腔连通的液压油孔；在所述内筒的封闭端与所述外筒的封闭端之间设有波形弹簧。
7.根据权利要求2所述的内燃机缸盖，其特征在于，所述外筒的封闭端的外侧设有驱动齿轮，所述驱动齿轮带动所述外筒旋转。
8.根据权利要求2所述的内燃机缸盖，其特征在于，所述盖体包括上盖和下盖，所述上盖设有半圆形槽，所述下盖设有半圆形槽，所述上盖和下盖固定连接，所述上盖的半圆形槽与所述下盖的半圆形槽构成所述盖体的空腔。
9.根据权利要求2所述的内燃机缸盖，其特征在于，所述盖体上的进缸气孔与出缸气孔对角布置。
10.根据权利要求2所述的内燃机缸盖，其特征在于，所述盖体的 空腔包括进气空腔和排气空腔，所述进气孔和进缸气孔与所述进气空腔连通，所述出缸气孔和排气孔与所述排气空腔连通；
所述外筒包括进气外筒和排气外筒；所述进气外筒安装在所述进气空腔内，所述进气外筒上设有所述外筒进气孔组；所述排气外筒安装在所述排气空腔内，所述排气外筒上设有所述外筒排气孔组；
所述内筒包括进气内筒和排气内筒；所述进气内筒安装在所述进气外筒的空腔内，所述进气内筒上设有所述内筒进气孔组；所述排气内筒安装在所述排气外筒的空腔内，所述排气内筒上设有所述内筒排气孔组；
所述驱动轴包括进气驱动轴和排气驱动轴，所述进气驱动轴与所述进气内筒连接，所述排气驱动轴与所述排气内筒连接。
11.根据权利要求10所述的内燃机缸盖，其特征在于，所述进气内筒内设有进气隔离板件，所述进气隔离板件位于相邻的所述内筒进气孔组之间；所述排气内筒内设有排气隔离板件，所述排气隔离板件位于相邻的所述内筒排气孔组之间。
12.根据权利要求11所述的内燃机缸盖，其特征在于，所述进气隔离板件延伸出侧壁，其侧壁上设有涡片，所述进气隔离板件的侧壁上设有与所述内筒进气孔组配合的开口。
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