專利名稱：往復式四沖程內燃機擺動葉片式換氣裝置的制作方法
技術領域：
本方案涉及往復式四沖程內燃機氣缸蓋上的進氣與排氣，能夠降低進氣與排氣的阻力，降低氣閥的熱負荷。
背景技術：
目前往復式四沖程內燃機的換氣方式是在發(fā)動機的氣缸蓋上分別設置進氣閥與排氣閥，并有進氣與排氣兩個凸輪分別驅動進氣與排氣閥，進氣閥在進氣沖程起進氣作用，排氣閥在排氣沖程起排氣作用。在氣缸蓋上有限的空間內設計的進排氣道在氣閥的位置截面最小，氣閥處的局部阻力大。排氣閥還受高溫燃氣沖刷，熱負荷高。現在每個氣缸有用四氣閥以上的換氣機構，乃至十六氣閥來減小氣道在氣缸蓋部分的阻力。

發(fā)明內容
為了降低進排氣阻力與氣閥的熱負荷在氣缸蓋上將進排氣道連通，然后在進排氣道中間安置一個擺動葉片(以下簡稱擺葉)，同時改氣閥驅動機構使氣閥在排氣與進氣沖程都保持打開。擺葉由凸輪與四杠機構驅動，擺葉定時的擺動實現定時的關閉進氣道與打開排氣道、定時的關閉排氣道與打開進氣道，讓冷熱氣流的交替流過氣閥，降低氣閥的熱負荷；氣閥的流通時間由原來的單個沖程增加到兩個沖程，在單位時間內的流通面積增大了就降低了流通阻力。


圖1縱坐標θ為擺葉擺角，擺角在中間位置為0°，在排氣口位置為θmax、在進氣口位置為-θmax， 橫坐標CA為曲柄轉角、0-180°為壓縮沖程、180-360°為作功沖程、360-540°為排氣沖程、540-720°為進氣沖程。
圖2縱坐標S為氣閥升程，Smax為最大氣閥升程，橫坐標CA為曲柄轉角、0-180°為壓縮沖程、180-360°為作功沖程、360-540°為排氣沖程、540-720°為進氣沖程。
圖31、凸輪軸 2、滾輪 3、短擺桿 4、傳動軸 5、長擺桿 6、鉸鏈7、連桿 8、鉸鏈 9、擺桿 10、擺葉軸 11、擺葉工作原理側置于缸體上的圓柱凸輪1驅動帶滾輪2的短擺桿3繞傳動軸4擺動，軸4穿過缸體到氣缸蓋，氣缸蓋一端的長擺桿5隨之擺動；長擺桿5通過鉸鏈6、連桿7、鉸鏈8驅動擺桿9繞擺葉軸10擺動，軸10上的擺葉11隨之擺動。
圖41、凸輪軸 2、滾輪 3、鉸鏈 4、擺桿 5、鉸鏈 6、連桿7、鉸鏈 8、擺桿 9、擺葉軸 10、擺葉工作原理置于氣缸蓋上的圓柱凸輪1驅動帶滾輪2的擺桿4繞鉸鏈3擺動；擺桿4擺桿通過鉸鏈5、連桿6、鉸鏈7驅動擺桿8繞軸9擺動，軸9上的擺葉10隨之擺動。
圖5單氣閥雙側進排氣氣缸蓋的排氣、掃氣、進氣過程。
圖6雙氣閥雙側進排氣氣缸蓋的排氣、掃氣、進氣過程。
圖7三氣閥雙側進排氣氣缸蓋的排氣、掃氣、進氣過程。
圖8四氣閥雙側進排氣氣缸蓋的排氣、掃氣、進氣過程。
圖9雙氣閥單側進排氣氣缸蓋的排氣、掃氣、進氣過程。
圖5至圖9中1、擺動葉片 2、氣閥 3、氣缸蓋主體 4、氣閥座 5、氣缸實施方式將四沖程內燃機的每個氣缸蓋的進排氣道連通如圖6所示，并在中間安置一個擺葉，擺葉的擺角與曲柄轉角的關系如圖1。改變原氣閥驅動機構，氣閥的驅動由一個凸輪來完成，使氣閥的升程曲線變成圖2的曲線。另一個凸輪改成驅動擺葉的凸輪，側置凸輪改成如圖3結構，頂置凸輪軸改成如圖4結構。擺杠將擺幅放大，這樣在凸輪軸壓力角允許的范圍內，凸輪軸旋轉一個小角度，擺葉可以進氣口與排氣口之間迅速擺動。
氣閥與擺葉的工作原理四沖程發(fā)動機運行在作功沖程末、氣閥打開之前，擺葉擺到進氣道的位置將進氣口封住(如圖6左邊部分)，之后氣閥在凸輪的驅動下活塞在下止點之前打開，燃燒的廢氣從排氣口排出。排氣沖程結束時擺葉開始從進氣口側擺向排氣口側，當擺葉擺到中間位置時，由于氣體的慣性作用從進氣口進來的新鮮空氣將氣缸內剩余的廢氣排出(如圖6中間部分)，到了進氣沖程擺葉將排氣口封住(如圖6右邊部分)，氣閥在凸輪的驅動下保持打開，新鮮的空氣從進氣口從打開的氣閥進入氣缸，直到氣閥關閉完成進氣過程。擺葉式換氣機構氣閥數量可以設計成單個、雙個、三個、四個分別如圖5、圖6、圖7、圖8。進氣方向可以是沿曲軸方向雙側進排氣或單側進排氣如圖6、圖9。
權利要求
1.四沖程內燃機缸蓋上的氣閥在排氣與進氣沖程保持打開。
2.四沖程內燃機的進氣通道與排氣通道在氣缸蓋上靠進氣閥處聯通，在通道之間裝一個擺動葉片，擺動葉片在內燃機的排氣沖程將通往氣缸頭外的進氣道封住后氣閥與排氣管相通，擺動葉片在內燃機的進氣沖程將通往氣缸頭外的排氣道封住后氣閥與進氣管相通。
全文摘要
目前四沖程往復式內燃機的進氣與排氣分別由進氣閥與排氣閥來完成。本裝置將氣缸蓋上的進氣道與排氣道在氣閥旁邊連通，改變氣閥的驅動機構使氣閥(原為排氣閥與進氣閥)在進氣沖程與排氣沖程都保持打開，在氣缸蓋上連通進氣道與排氣道通道的中間部分置一個擺動葉片，擺葉的驅動方式如圖。凸輪驅動擺動葉片在進氣沖程封住排氣口、在排氣沖程封住進氣口，與打開的氣閥配合完成進氣與排氣。本裝置提高氣閥的流通時間，在不改變氣閥大小的情況下等于增大了氣閥的流通面積，降低了進排氣的阻力；且氣閥上有冷熱氣流經過，與原來的排氣閥相比熱負荷降低了許多。
文檔編號F02F1/42GK1837597SQ20061007763
公開日2006年9月27日 申請日期2006年4月16日 優(yōu)先權日2006年4月16日
發(fā)明者陳崟 申請人:陳崟