CN209385200U - 一种自旋转气流的进气门装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自旋转气流的进气门装置，由进气门1、气门导筒2、旋转装置3、连接装置4组成，进气门1通过气门导筒2安装在气缸盖上，多段进气屏12位于进气门1外圆面上，形成绕气门中心线的旋转气流，旋转装置3位于进气门1上部，通过连接装置4和进气门1连接成一体，旋转装置在气门向下运动的同时，使气门的转动，加强进气流旋转。

Description

一种自旋转气流的进气门装置

技术领域

本实用新型涉及发动机进气门装置，具体是一种自旋转气流的进气门装置，属于发动机进气组织技术。

背景技术

随着柴油机节能减排要求的不断提高，对柴油机燃烧过程要求更高，需要精细组织柴油机的进气。目前的电控喷油系统能灵活地控制喷油定时、喷油量和喷油压力，成为柴油机改进燃烧、满足排放法规必不可少的技术手段，电控可变进气系统能够实现可变配气相位、准确控制进气量，确保了合适的过量空气系数。合适的气流运动是获得良好的混合气、实现最佳燃烧的基础，目前柴油机气缸内气流形式有进气涡流、挤流、逆挤流和湍流，并以进气涡流和挤流为主。进气涡流是以气缸中心为轴线的旋转气流，挤流是以垂直气缸中心线为轴线的旋转气流，当气缸内气流绕公共轴线的旋转时，离轴线半径越大，气流速度越小，会使油束运动中的发生弯曲，有利于增大油气混合面积、减小油束贯穿距离，形成良好的混合气；由于气缸内气流旋转速度直接决定了油气的混合质量，增加进气自旋转是提高气缸内气流运动速度的关键。自旋转气流是借助于进气门的导气屏和自转动的气门装置，实现进气流绕气门轴线的旋转，提高旋转气流的动能。自旋转气流不仅能强化轴线大半径处气流速度，而且增强了离轴线小半径处的气流速度，对充分利用气缸中心处的气流、提高气缸内的油气混合质量极为有利，因此一种自旋转气流的进气门装置能改善柴油机缸内气流分布和动能，成为柴油机进气组织技术的发展趋势。

传统的旋转气流是由切向气道或螺旋气道实现的，但经过气门流通面后，气流是靠圆形气缸壁实现旋转运动，远离气缸中心处气流的旋转运动速度较小，而靠近气缸中心处气流的旋转运动减小很快，由于进气门上外圆面是光滑过渡到气门导杆的，进气流流经气门时缺乏运动方向的引导，不能自动实现旋转运动，靠气缸内壁的引导实现旋转运动，会有一部分气流动能因气缸内壁摩擦而损失，同时靠近气缸中心处气流动能无法形成旋转运动。带导气屏进气门可以实现进气的运动方向的改变，当多段导气屏沿气门外圆面圆周方向布置时，在进气门持续开启时间内，能有效地引导气流进入气缸时实现自旋转运动。

为了提高进气流的自旋转速度，在进气门上设置转动机构，形成自转动的进气门装置，在进气门开启过程，使气门以一定的速度旋转一个角度，使气流获得一定动能，增加气流圆周运动速度。在进气门关闭过程，又能使气门以一定的速度回转相同的角度。

在进气门上实现导流和旋转功能，需要重新改变导流屏的位置、作用，增加气门自转动的部件，才能实现自旋转进气流。

发明内容

本实用新型的目的是解决以上技术问题，填补柴油机进气门装置的空白，本实用新型是这样实现的：自旋转气流的进气门装置由进气门、旋转装置、连接装置等部件组成，进气门的每个导气屏沿半径方向呈渐缩形状布置，使气流沿圆周方向进入气缸；旋转装置采用小球沿圆周下凹小槽运动的原理，在气门向下运动的同时，使气门的转动；连接装置采用平键连接气门杆和旋转盘，锁紧螺母实现旋转装置和气门紧固，采用推力球轴承连接气门弹簧座，使气门能够自如旋转；自旋转气流的进气门装置能和现有的柴油机气门安装空间兼容，具有移植性好的特点。

附图说明

图1为自旋转气流的进气门装置

图2为进气门

图3为多段进气屏水平布置

图4为旋转装置

图5为旋转盘

图6为连接装置

具体实施方式

旋转气流的进气门装置由进气门1、气门导筒2、旋转装置3、连接装置4组成，如附图1所示。进气门1通过气门导筒2安装在气缸盖上，旋转装置3位于进气门1上部，旋转装置3通过连接装置4与进气门1连接，实现进气门1开闭时的转动。

进气门1由进气阀门11、多段进气屏12、进气门杆13、进气门键槽14、连接螺纹 15组成，如附图2所示。进气阀门11由进气阀底面111、密封锥面112、外圆面113组成，气门键槽14位于进气门杆13上部，沿轴向方向对称布置两个，在键槽上方布置连接螺纹15。多段进气屏12由第一导气屏121、第二导气屏122、第三导气屏123、第四导气屏124、第五导气屏125、第六导气屏126组成，如附图3所示，第一导气屏121、第二导气屏122、第三导气屏123、第四导气屏124、第五导气屏125、第六导气屏126在进气阀门11的外圆面113圆周方向均匀布置，每个导气屏沿半径方向呈渐缩形状，起始端接与外圆面113上部，末端结束于密封锥面112，高度大于气门升程。

旋转装置3由推力球轴承31、弹簧座32、大弹簧33、小弹簧34、旋转盘35、小球 36、弹簧37、压盘38、导筒39组成，如附图4所示。推力球轴承31安装于气缸体轴承孔座上，弹簧座32装在推力球轴承31上，大弹簧33、小弹簧34的一端压在弹簧座32的上端面，另一端支撑在旋转盘35的下端面。旋转盘35为圆盘形状，如附图5所示，在其上端面沿着圆周方向均布第一长方形凹槽351、第二长方形凹槽352、第三长方形凹槽353、第四长方形凹槽354，凹槽长度方向底部呈现中间低、两端高的弧形，旋转盘35设有内孔355和键槽356，四个长方形凹槽内分别放第一小球361、第二小球362、第三小球363、第四小球364和第一弹簧371、第二弹簧372、第三弹簧373、第四弹簧374，每个弹簧一端分别与四个小球直接接触，另一端与凹槽一端的内壁接触，压盘38的下底面压在四个小球上，导筒39压在压盘38的上端面。

连接装置4由键41、弹性垫圈42、锁紧螺母43组成，如附图6所示。进气门杆13 安装在旋转盘35的内孔355中，键41插入气门键槽14和键槽356中，弹性垫圈42放在旋转盘 35上端面，锁紧螺母43通过气门连接螺纹15压紧弹性垫圈42，使旋转盘35和进气门1连接成一体。

进气凸轮使得导筒39向下运动，导筒39推动压盘38压紧旋转盘35的小球36，推动旋转盘35向下运动，进而使气门逐渐开启，同时也使小球36在长方形凹槽内运动，推动旋转盘 35旋转一个角度，在进气门开启过程，进气流沿着多段进气屏12运动，通过密封锥面112的间隙时，形成绕气门中心线的旋转气流，进入气缸内形成较小的涡流；由于进气门1在开启过程有一个小的旋转运动，加强进气流的旋转。

Claims (3)

1.一种自旋转气流的进气门装置，其特征是由进气门(1)、气门导筒(2)、旋转装置(3)、连接装置(4)组成，进气门(1)通过气门导筒(2)布置在气缸盖上，旋转装置(3)位于进气门(1)上部，旋转装置(3)通过连接装置(4)与进气门(1)连接，实现进气门(1)开闭时的转动。

2.如权利要求1所述的一种自旋转气流的进气门装置，其特征在于多段进气屏(12)由第一导气屏(121)、第二导气屏(122)、第三导气屏(123)、第四导气屏(124)、第五导气屏(125)、第六导气屏(126)组成，第一导气屏(121)、第二导气屏(122)、第三导气屏(123)、第四导气屏(124)、第五导气屏(125)、第六导气屏(126)在进气阀门(11)的外圆面(113)圆周方向均匀布置，每个导气屏沿半径方向呈渐缩形状，起始端接与外圆面上部处，末端结束于密封锥面，高度大于气门升程。

3.如权利要求1所述的一种自旋转气流的进气门装置，其特征在于旋转装置(3)结构，旋转装置(3)由推力球轴承(31)、弹簧座(32)、大弹簧(33)、小弹簧(34)、旋转盘(35)、小球(36)、弹簧(37)、压盘(38)、导筒(39)组成，推力球轴承(31)安装于气缸体轴承孔座上，弹簧座(32)装在推力球轴承(31)上，大弹簧(33)、小弹簧(34)一端压在弹簧座(32)的上端面，另一端支撑在旋转盘(35)的下端面，旋转盘(35)为圆盘形状，在其上端面沿着圆周方向均布第一长方形凹槽(351)、第二长方形凹槽(352)、第三长方形凹槽(353)、第四长方形凹槽(354)，凹槽长度方向底部呈现中间低，两端高的弧形，旋转盘(35)设有内孔(355)和键槽(356)，四个长方形凹槽内分别放入第一小球(361)、第二小球(362)、第三小球(363)、第四小球(364)和第一弹簧(371)、第二弹簧(372)、第三弹簧(373)、第四弹簧(374)，每个弹簧一端分别与四个小球直接接触，另一端与凹槽一端的内壁接触，压盘(38)的下底面压在四个小球上，导筒(39)压在压盘(38)的上端面。