CN220285870U - 旋转气阀发动机气缸总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋转气阀发动机气缸总成，包括：气缸体；气缸盖，气缸盖开设有进气口、排气口和气口，气缸盖的内部转动连接具有通气槽的旋转气阀轴；火花塞安装孔和喷油器安装孔，分别用于安装火花塞和喷油器，火花塞和喷油器均伸入气缸内；活塞连杆组，包括活塞和连杆，活塞被引导在气缸内做上下往复运动，活塞的顶面朝向火花塞安装孔和喷油器安装孔的一侧开设有凹槽，凹槽上下延伸并向一侧延伸至活塞的外周面，凹槽被配置为使活塞能够同时避开火花塞和喷油器，凹槽、气缸和气口共同组成燃烧室。本气缸总成采用气缸内燃油喷射的形式，在不增加气缸盖的高度且不减小活塞的运动幅度的情况下，保证燃烧热效率，防止过度污染外界环境。

Description

旋转气阀发动机气缸总成

技术领域

本实用新型涉及汽车发动机技术领域，特别涉及旋转气阀发动机气缸总成。

背景技术

旋转气阀发动机是一种新型的发动机，与传统发动机需要根据发动机的工作顺序的要求来开启和关闭进气门和排气门有着不同之处，旋转气阀发动机的配气系统不再有气门结构，而是采用一根带有通气槽的旋转气阀轴(或者叫做气门轴)作为进气阀轴和排气阀轴，同时在气缸盖两侧分别开设有进气口和排气口，在气缸盖与气缸体连接侧开设构成一部分燃烧室的气口，旋转气阀轴与曲轴配合旋转，从而实现进排气口的开关，通过旋转气阀轴的旋转运动来实现配气要求，这种配气形式大大减少了零件的数目，结构紧凑，极大程度地降低了噪音。

但是，现有的旋转气阀发动机气缸总成存在一些缺陷，在这种配气布局中，由于气缸盖上旋转气阀轴的存在，本身已经导致气缸盖上的空间太小，在气缸盖上再布置火花塞和喷油器，进一步压缩空间，除非额外增加气缸盖的高度，否则会影响气缸盖的气口大小，进而影响燃烧室的大小和形状，从而影响发动机压缩比的大小。在汽车的发动机中，压缩比是衡量发动机性能的一项极其重要的指标，压缩比越高，发动机燃烧热效率越为充分；另外，采用气缸盖内燃油喷射的形式，在进气冲程时残留在通气槽内的未燃烧的可燃气会随着旋转气阀轴旋转至排气冲程位置时直接溢出至大气中，造成严重的大气污染。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种旋转气阀发动机气缸总成，在不增加气缸盖的高度情况下，能够保证燃烧热效率且不会误排放污染环境。

根据本实用新型实施例的旋转气阀发动机气缸总成，包括：气缸体，包括上下依次连接的气缸壁和曲轴箱，所述气缸壁的内部围合形成气缸，所述曲轴箱内转动连接有曲轴；气缸盖，安装于所述气缸体的上端，所述气缸盖开设有进气口、排气口和气口，所述气口与所述气缸相连通，所述气缸盖的内部转动连接具有通气槽的旋转气阀轴，所述旋转气阀轴被配置为连通或封闭所述进气口和所述气口以及连通或封闭所述排气口和所述气口；火花塞安装孔和喷油器安装孔，间隔且贯穿开设于所述气缸壁上，所述火花塞安装孔和所述喷油器安装孔分别用于安装火花塞和喷油器，所述火花塞和所述喷油器均伸入所述气缸内；活塞连杆组，包括活塞和连杆，所述活塞被引导在所述气缸内做上下往复运动，所述活塞的顶面朝向所述火花塞安装孔和所述喷油器安装孔的一侧开设有凹槽，所述凹槽上下延伸并向一侧延伸至所述活塞的外周面，所述凹槽被配置为使所述活塞能够同时避开所述火花塞和所述喷油器，所述凹槽、所述气缸和所述气口共同组成燃烧室，所述连杆的上端与所述活塞连接，下端与所述曲轴连接。

至少具有如下有益效果：本气缸总成采用气缸内燃油喷射的形式，将火花塞和喷油器安装在气缸壁上，活塞顶面一侧的凹槽设计能够使活塞运动至最上方时同时容纳火花塞和喷油器，并使活塞避开火花塞和喷油器，布局巧妙，采用气缸内燃油喷射的形式能够形成内向辐合的气流，有利于增强燃烧和抑制爆震，提高发动机热效率，在不增加气缸盖的高度且不减小活塞的运动幅度的情况下，保证燃烧热效率，而且凹槽还能构成燃烧室的一部分，相对增加了燃烧室的可利用空间，燃油在气缸内喷射不会溢出误排放，防止过度污染外界环境。

根据本实用新型的一些实施例，所述凹槽沿所述活塞轴向的横截面呈两圆相交的交叠形状。

根据本实用新型的一些实施例，所述火花塞安装孔和所述喷油器安装孔贯穿开设于所述气缸壁上靠近所述进气口的一侧。

根据本实用新型的一些实施例，所述气缸壁设置有第一冷却通道。

根据本实用新型的一些实施例，所述气缸盖设置有第二冷却通道，所述第二冷却通道和所述第一冷却通道对接连通，所述气缸壁设置有连通所述第一冷却通道的进液口，所述气缸盖设置有连通所述第二冷却通道的出液口。

根据本实用新型的一些实施例，所述气缸盖位于所述进气口和所述气口之间以及所述排气口和所述气口之间的内侧壁均安装有密封条，所述密封条的长度大于所述通气槽沿所述旋转气阀轴的轴向长度。

根据本实用新型的一些实施例，所述气缸盖位于所述进气口和所述气口之间以及所述排气口和所述气口之间的内侧壁均开设有密封槽，所述密封槽的长度方向平行于所述旋转气阀轴的轴向，所述密封槽内置有弹簧和所述密封条，所述密封条受弹簧的压迫压紧于所述旋转气阀轴的外周面。

根据本实用新型的一些实施例，所述气口沿所述活塞轴向的横截面呈矩形。

根据本实用新型的一些实施例，所述气口沿所述活塞轴向的横截面由上至下逐渐扩大。

根据本实用新型的一些实施例，所述气口沿所述活塞轴向的投影区域与所述凹槽沿所述活塞轴向的投影区域至少部分重叠。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为本实用新型实施例中气缸盖的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中气缸壁与活塞的配合结构示意图；

图6为本实用新型实施例中活塞的结构示意图。

附图标号：气缸体1、气缸壁11、第一冷却通道111、进液口112、曲轴箱12、气缸13、气缸盖2、进气口21、排气口22、气口23、第二冷却通道24、出液口25、密封槽26、弹簧27、密封条28、活塞连杆组3、活塞31、凹槽311、连杆32、火花塞安装孔4、喷油器安装孔5、曲轴6、旋转气阀轴7、通气槽71。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、顶面、外周面、内部等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接、间隔、贯穿等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图6，本实用新型公开一种旋转气阀发动机气缸总成，包括气缸体1、气缸盖2、活塞连杆组3、火花塞安装孔4和喷油器安装孔5。

其中，参照图1和图2，气缸体1包括上下依次连接的气缸壁11和曲轴箱12，气缸壁11的内部围合形成气缸13，曲轴箱12内转动连接有曲轴6。

参照图2，气缸盖2安装于气缸体1的上端，气缸盖2开设有进气口21、排气口22和气口23，气口23与气缸13相连通，气缸盖2的内部转动连接具有通气槽71的旋转气阀轴7。

旋转气阀轴7被配置为连通或封闭进气口21和气口23以及连通或封闭排气口22和气口23，可以理解的是，发动机处于进气冲程时，参照图2，通气槽71将进气口21和气口23连通，并且堵塞排气口22的位置，混合气进入燃烧室；发动机处于压缩和做功冲程时，旋转气阀轴7同时堵塞进气口21、排气口22和气口23的位置；发动机处于排气冲程时，通气槽71连通排气口22和气口23，并且堵塞进气口21的位置，燃烧后的气体顺着排气口22排出至外界。

参照图1和图5，火花塞安装孔4和喷油器安装孔5间隔且贯穿开设于气缸壁11上，火花塞安装孔4和喷油器安装孔5分别用于安装火花塞和喷油器，火花塞和喷油器均伸入气缸13内，喷油器用于向燃烧室喷射燃油，火花塞能够引燃混合气。

参照图2、图5和图6，活塞连杆组3包括活塞31和连杆32，活塞31被引导在气缸13内做上下往复运动，活塞31的顶面朝向火花塞安装孔4和喷油器安装孔5的一侧开设有凹槽311，凹槽311上下延伸并向一侧延伸至活塞31的外周面，凹槽311被配置为使活塞31能够同时避开火花塞和喷油器，凹槽311、气缸13和气口23共同组成燃烧室，连杆32的上端与活塞31连接，下端与曲轴6连接，从而实现将活塞31的往复运动变为曲轴6的旋转运动。

本气缸总成采用气缸内燃油喷射的形式，将火花塞和喷油器安装在气缸壁11上，活塞31顶面一侧的凹槽311设计能够使活塞31运动至最上方时同时容纳火花塞和喷油器，并使活塞31避开火花塞和喷油器，布局巧妙，采用气缸13内燃油喷射的形式能够形成内向辐合的气流，有利于增强燃烧和抑制爆震，提高发动机热效率，在不增加气缸盖2的高度且不减小活塞31的运动幅度的情况下，保证燃烧热效率。

而且凹槽311还能构成燃烧室的一部分，相对增加了燃烧室的可利用空间，燃油在气缸13内喷射不会溢出误排放，防止过度污染外界环境。

参照图5和图6，在本实用新型的一些实施例中，凹槽311沿活塞31轴向的横截面呈两圆相交的交叠形状，具体地，在一些实施例中，第一个圆为活塞31的外周面在轴向的投影，第二个为半径较小的圆，而且两圆相交的交叠形状未涵盖第一个圆的圆心。

在本实用新型的一些实施例中，参照图1，火花塞安装孔4和喷油器安装孔5贯穿开设于气缸壁11上靠近进气口21的一侧。

参照图1、图4和图5，在一些实施例中，气缸壁11设置有第一冷却通道111，第一冷却通道111能够有效地冷却气缸壁11，使气缸壁11充分散热；气缸盖2设置有第二冷却通道24，第二冷却通道24能够有效地冷却气缸盖2，使气缸盖2充分散热。

还可以将第二冷却通道24和第一冷却通道111对接连通，并在气缸壁11设置连通第一冷却通道111的进液口112，气缸盖2设置连通第二冷却通道24的出液口25，实现冷却液的流通，达到从下到上的循环冷却形式。

参照图2和图3，在一些实施例中，气缸盖2位于进气口21和气口23之间以及排气口22和气口23之间的内侧壁均安装有密封条28，密封条28的长度大于通气槽71沿旋转气阀轴7的轴向长度，保证旋转气阀轴7能够在特定时间内有效地堵塞进气口21、排气口22和气口23。

在一些实施例中，参照图2和图3，气缸盖2位于进气口21和气口23之间以及排气口22和气口23之间的内侧壁均开设有密封槽26，密封槽26的长度方向平行于旋转气阀轴7的轴向，密封槽26内置有弹簧27和密封条28，密封条28受弹簧27的压迫压紧于旋转气阀轴7的外周面，有效地防止旋转气阀轴7与气缸盖2之间漏气。

在一些实施例中，参照图2和图5，气口23沿活塞31轴向的横截面呈矩形且由上至下逐渐扩大，气口23沿活塞31轴向的投影区域与凹槽311沿活塞31轴向的投影区域至少部分重叠，利于气口23与凹槽311之间连通衔接，保证混合气顺畅流通。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

当然，本实用新型并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.旋转气阀发动机气缸总成，其特征在于，包括：

气缸体，包括上下依次连接的气缸壁和曲轴箱，所述气缸壁的内部围合形成气缸，所述曲轴箱内转动连接有曲轴；

气缸盖，安装于所述气缸体的上端，所述气缸盖开设有进气口、排气口和气口，所述气口与所述气缸相连通，所述气缸盖的内部转动连接具有通气槽的旋转气阀轴，所述旋转气阀轴被配置为连通或封闭所述进气口和所述气口以及连通或封闭所述排气口和所述气口；

火花塞安装孔和喷油器安装孔，间隔且贯穿开设于所述气缸壁上，所述火花塞安装孔和所述喷油器安装孔分别用于安装火花塞和喷油器，所述火花塞和所述喷油器均伸入所述气缸内；

活塞连杆组，包括活塞和连杆，所述活塞被引导在所述气缸内做上下往复运动，所述活塞的顶面朝向所述火花塞安装孔和所述喷油器安装孔的一侧开设有凹槽，所述凹槽上下延伸并向一侧延伸至所述活塞的外周面，所述凹槽被配置为使所述活塞能够同时避开所述火花塞和所述喷油器，所述凹槽、所述气缸和所述气口共同组成燃烧室，所述连杆的上端与所述活塞连接，下端与所述曲轴连接。

2.根据权利要求1所述的旋转气阀发动机气缸总成，其特征在于，所述凹槽沿所述活塞轴向的横截面呈两圆相交的交叠形状。

3.根据权利要求1所述的旋转气阀发动机气缸总成，其特征在于，所述火花塞安装孔和所述喷油器安装孔贯穿开设于所述气缸壁上靠近所述进气口的一侧。

4.根据权利要求1所述的旋转气阀发动机气缸总成，其特征在于，所述气缸壁设置有第一冷却通道。

5.根据权利要求4所述的旋转气阀发动机气缸总成，其特征在于，所述气缸盖设置有第二冷却通道，所述第二冷却通道和所述第一冷却通道对接连通，所述气缸壁设置有连通所述第一冷却通道的进液口，所述气缸盖设置有连通所述第二冷却通道的出液口。

6.根据权利要求1所述的旋转气阀发动机气缸总成，其特征在于，所述气缸盖位于所述进气口和所述气口之间以及所述排气口和所述气口之间的内侧壁均安装有密封条，所述密封条的长度大于所述通气槽沿所述旋转气阀轴的轴向长度。

7.根据权利要求6所述的旋转气阀发动机气缸总成，其特征在于，所述气缸盖位于所述进气口和所述气口之间以及所述排气口和所述气口之间的内侧壁均开设有密封槽，所述密封槽的长度方向平行于所述旋转气阀轴的轴向，所述密封槽内置有弹簧和所述密封条，所述密封条受弹簧的压迫压紧于所述旋转气阀轴的外周面。

8.根据权利要求1所述的旋转气阀发动机气缸总成，其特征在于，所述气口沿所述活塞轴向的横截面呈矩形。

9.根据权利要求8所述的旋转气阀发动机气缸总成，其特征在于，所述气口沿所述活塞轴向的横截面由上至下逐渐扩大。

10.根据权利要求9所述的旋转气阀发动机气缸总成，其特征在于，所述气口沿所述活塞轴向的投影区域与所述凹槽沿所述活塞轴向的投影区域至少部分重叠。