專利名稱：滑塊式發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種滑塊式發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣門。
背景技術(shù)：
進(jìn)排氣門是發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的組成部分，是氣體進(jìn)、出燃燒室的通道，承受開關(guān)氣門時(shí)力的沖擊、正常工作時(shí)高溫的沖擊、還有進(jìn)排氣時(shí)高速氣流的沖擊。現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門采用的都是傘狀結(jié)構(gòu)，已沿用有近百年的歷史，工作時(shí)根據(jù)各缸的點(diǎn)火次序，在凸輪軸和氣門彈簧的驅(qū)動(dòng)下，依次打開和關(guān)閉氣門來完成各缸的進(jìn)氣和排氣。開啟時(shí)，需要凸輪軸上對應(yīng)的凸輪克服氣門彈簧力來驅(qū)動(dòng)氣門移動(dòng)；關(guān)閉時(shí)，在氣門彈簧回位的過程中，驅(qū)動(dòng)氣門反方向移動(dòng)而關(guān)閉。傳統(tǒng)氣門式配氣機(jī)構(gòu)中單個(gè)氣門的結(jié)構(gòu)，工作時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)過一對互相嚙 合的正時(shí)齒輪或正時(shí)皮帶輪和正時(shí)皮帶傳動(dòng)到凸輪軸，凸輪軸以一定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)起來，根據(jù)各缸的點(diǎn)火次序，凸輪軸上對應(yīng)的凸輪在轉(zhuǎn)動(dòng)到升程時(shí)，依次推動(dòng)挺柱、推桿和搖臂的左端向上移動(dòng)，根據(jù)杠桿原理，搖臂的右端會(huì)向下移動(dòng)，在搖臂的右端向下移動(dòng)的過程城中，壓縮氣門彈簧，進(jìn)而推動(dòng)氣門向下移動(dòng)，就打開了氣門，假設(shè)該氣門是進(jìn)氣門，當(dāng)凸輪開始降程轉(zhuǎn)到基圓時(shí)，進(jìn)氣行程完成，此時(shí)，在氣門彈簧復(fù)位的過程中，驅(qū)動(dòng)氣門向上移動(dòng)，進(jìn)氣門關(guān)閉。就這樣，該氣門完成了打開和關(guān)閉的過程。開啟時(shí)，需要凸輪軸上對應(yīng)的凸輪克服氣門彈簧力來驅(qū)動(dòng)氣門移動(dòng)；關(guān)閉時(shí)，在氣門彈簧回位的過程中，驅(qū)動(dòng)氣門反方向移動(dòng)而關(guān)閉。(此處為背景技術(shù)，作為業(yè)內(nèi)共知的技術(shù)方案是可以不提供圖的)這種傳統(tǒng)氣門式配氣機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)零件多，傳動(dòng)效率低且制造維修費(fèi)用高；氣門結(jié)構(gòu)尺寸大，為了保證氣門上下移動(dòng)方向正確穩(wěn)定，還需裝配導(dǎo)向?qū)Ч?；氣門與氣門座的密封也要嚴(yán)格保證。另外，為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，圖中的氣門間隙必須嚴(yán)格保證，因而有定期調(diào)整的嚴(yán)格要求。綜上所述現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸氣門的缺點(diǎn)是(I)噪音大，在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，氣門與氣門座發(fā)生高頻強(qiáng)烈的碰撞，會(huì)產(chǎn)生大量噪音，是汽車噪音的主要來源；(2)壽命短，由于在高溫高壓有化學(xué)腐蝕的環(huán)境下工作，氣門與氣門座長期發(fā)生高頻撞擊，氣門與氣門座接觸面極易磨損，使氣門機(jī)構(gòu)的壽命較短，從而降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命；(3)密封差，氣門與氣門座接觸面的磨損，會(huì)造成密封不好引起壓力和氣體的泄漏，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能；(4)進(jìn)排氣不暢，現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)的傘狀氣門頭部對氣流會(huì)產(chǎn)生一定的阻礙作用，增大了進(jìn)排氣阻力，對發(fā)動(dòng)機(jī)性能和工作效率都有很大影響；(5)氣門間隙需要調(diào)整，氣門間隙就是氣門搖臂尾端和氣門桿之間的間隙。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，由于運(yùn)行熱車后氣門挺桿等驅(qū)動(dòng)件受熱膨脹后會(huì)使氣門間隙減小，如果搖臂和氣門桿之間的有間隙過小，搖臂就會(huì)膨脹，在不該打開氣門的時(shí)候把氣門頂開，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和經(jīng)濟(jì)性，所以必須定期進(jìn)行調(diào)整以滿足正常的間隙要求；(6)結(jié)構(gòu)尺寸大，由于傘狀氣門在結(jié)構(gòu)上有比較長的推桿，而且驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在一般情況下都有搖臂機(jī)構(gòu)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸較大，不適用現(xiàn)代汽車小型化的要求；(7)傳動(dòng)零件多，傳動(dòng)效率低且制造維修費(fèi)用高；(8)氣門結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了保證氣門上下移動(dòng)方向正確穩(wěn)定，氣門桿部還需裝配導(dǎo)向 導(dǎo)管;(9)靠彈簧力關(guān)閉氣門，傳統(tǒng)氣門機(jī)構(gòu)中，氣門的關(guān)閉是由氣門彈簧的彈簧力來完成的，氣門關(guān)閉是否可靠受氣門彈簧彈簧力大小的影響，在長期使用過程中，如果氣門彈簧的剛度發(fā)生變化或者彈簧與彈簧座之間磨損間隙增大，都會(huì)影響氣門的可靠關(guān)閉。經(jīng)過檢索發(fā)現(xiàn)國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2009年12月16日公開了一種申請?zhí)枮?00910033609. 8，發(fā)明名稱為雙滑塊抽推式發(fā)動(dòng)氣門的申請文件，它是通過單個(gè)凸輪驅(qū)動(dòng)搖臂或者拉桿作上下或者左右運(yùn)動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)氣門的開合的，之間的傳動(dòng)零件較多，機(jī)械故障率較高也是顯而易見的，且其整體結(jié)構(gòu)也與本申請案不同，所以并不影響本申請案的新穎性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供滑塊式發(fā)動(dòng)機(jī)氣門，它能克服現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣結(jié)構(gòu)所具有的缺點(diǎn)，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性和整體使用壽命，進(jìn)而使整車的性價(jià)比大大提高，并且可以減少汽車使用者的維修和保養(yǎng)成本。為了解決背景技術(shù)中所存在的問題，它包含兩側(cè)設(shè)有通氣孔的氣門座和滑塊氣門以及驅(qū)動(dòng)滑塊氣門與氣門座抽拉配合的凸輪軸和凸輪，所述氣門座為中空結(jié)構(gòu)，所述滑塊氣門從氣門座的端面開口處插入后與其抽拉配合，所述氣門座的一端設(shè)有凸輪軸，該凸輪軸上安裝有位置與滑塊氣門相對應(yīng)的凸輪，所述氣門座的另一端設(shè)有復(fù)位彈簧，該復(fù)位彈簧的一端頂在滑塊氣門端面上，所述滑塊氣門的兩側(cè)設(shè)有與氣門座兩側(cè)通氣孔位置和大小一致的氣門孔。所述為中空結(jié)構(gòu)的氣門座的內(nèi)部設(shè)有縱向的擋板，將其內(nèi)部的空間分割成兩個(gè)各自獨(dú)立的空間，每個(gè)空間均與滑塊氣門緊密抽拉配合。所述氣門座的每個(gè)獨(dú)立空間的上下兩側(cè)開設(shè)有兩個(gè)左右鏡像的通氣孔，并在滑塊氣門上設(shè)有與通氣孔位置相對應(yīng)的氣門孔。由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果采用滑塊式氣門機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)零件少，傳動(dòng)效率高且制造維修費(fèi)用相對較低；由于氣門的整體結(jié)構(gòu)緊湊，不需另配導(dǎo)向?qū)Ч?；氣門與氣門座的密封也得到了嚴(yán)格保證；此外，由于氣門關(guān)閉時(shí)，密封效果好，在同等條件下，使發(fā)動(dòng)機(jī)的各方面性能得以提高，尤其是動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性有很明顯的改善。


為了更清楚地說明本發(fā)明，下面將結(jié)合附圖對實(shí)施例作簡單的介紹。圖I是本發(fā)明的立體圖；圖2是本發(fā)明的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明的俯視圖；其中I、氣門座；2、滑塊氣門；3、凸輪軸；4、凸輪；5、復(fù)位彈簧。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。參看圖1-3，本具體實(shí)施方式
是采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)，它包含兩側(cè)設(shè)有通氣孔的氣門座I和滑塊氣門2以及驅(qū)動(dòng)滑塊氣門2與氣門座I抽拉配合的凸輪軸3和凸輪4，所述氣門座I為中空結(jié)構(gòu)，該氣門座I的內(nèi)部設(shè)有縱向的擋板，將其內(nèi)部的空間分割成兩個(gè)各自獨(dú)立的空間，每個(gè)空間均與滑塊氣門2緊密抽拉配合，大大的增加了其工作時(shí)的氣密性，兩個(gè)滑塊氣門2分別從氣門座I的端面開口處插入后，通過安裝在凸輪軸3上的兩個(gè)相應(yīng)的凸輪4驅(qū)動(dòng)其與氣門座I抽拉配合，所述氣門座I的另一端設(shè)有復(fù)位彈簧5，該復(fù)位彈簧5的一端頂在滑塊氣門2端面上，所述滑塊氣門2的上下兩側(cè)設(shè)有與氣門座I上下兩側(cè)通氣孔位置和大小一致的氣門孔。由于由于每個(gè)氣缸的進(jìn)排氣門不是同時(shí)開啟和關(guān)閉，所述安裝在凸輪軸3上的兩個(gè)凸輪4的升程相互錯(cuò)開相應(yīng)的相位。所述氣門座I的每個(gè)獨(dú)立空間的上下兩側(cè)開設(shè)有兩個(gè)左右鏡像的通氣孔，并在滑塊氣門2上設(shè)有與通氣孔位置相對應(yīng)的氣門孔。下面結(jié)合附圖1-3對本具體實(shí)施方式
的工作原理做進(jìn)一步敘述，為了敘述方便，下面所稱的“上” “下” “左” “右”與附圖本身的上、下、左、右方向一致，但并不對本具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)起任何的限定作用發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)過一對互相嚙合的正時(shí)齒輪或正時(shí)皮帶輪或正時(shí)皮帶帶動(dòng)凸輪軸3，該凸輪軸3以一定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)起來，然后根據(jù)各缸的點(diǎn)火次序，凸輪軸3上對應(yīng)的凸輪4在旋轉(zhuǎn)到升程時(shí)，推動(dòng)滑塊氣門2向左移動(dòng)，在滑塊氣門2上的兩個(gè)氣門孔逐漸與氣門座I上的兩個(gè)通氣孔逐漸對齊的過程中，氣門逐漸打開，當(dāng)滑塊氣門2上的兩個(gè)氣門孔分別與氣門座I上的兩個(gè)通氣孔完全對齊的時(shí)候，此時(shí)氣門完全打開，由于氣門的打開是一個(gè)逐漸進(jìn)行的過程，所以氣門的提前開啟要求，完全可以通過合理的設(shè)計(jì)凸輪升程來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)凸輪軸3上的凸輪4旋轉(zhuǎn)到降程時(shí)，在復(fù)位彈簧5的驅(qū)動(dòng)下，推動(dòng)滑塊氣門2向右移動(dòng)，在滑塊氣門2上的兩個(gè)氣門孔逐漸與氣門座I上的兩個(gè)通氣孔錯(cuò)開的過程中，氣門逐漸關(guān)閉，當(dāng)滑塊氣門2上的兩個(gè)氣門孔分別與氣門座I上的兩個(gè)通氣孔完全錯(cuò)開時(shí)，氣門則處于完全關(guān)閉狀態(tài)，由于氣門的關(guān)閉是一個(gè)逐漸進(jìn)行的過程，所以氣門的推后關(guān)閉要求，完全可以通過合理正確設(shè)計(jì)凸輪的降程來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)氣門關(guān)閉時(shí)，要求密封效果好，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的要求壓力。相比傳統(tǒng)的氣門結(jié)構(gòu)，此種機(jī)構(gòu)中的氣門關(guān)閉，不需要彈簧來驅(qū)動(dòng)，而是通過滑塊氣門2在中空的氣門座I內(nèi)抽拉配合來實(shí)現(xiàn)的，因此只要制造和裝配精度滿足要求，當(dāng)滑塊氣門2上的兩個(gè)氣門孔分別與氣門座I上的兩個(gè)通氣孔上下位置完全錯(cuò)開的時(shí)候，就可以保證氣門徹底關(guān)閉而不泄露，且在關(guān)閉時(shí)不受氣門彈簧彈力大小的影響，關(guān)閉穩(wěn)定可靠。由于采用以上技術(shù)方案，本具體實(shí)施方式
具有以下有益效果
(I)無噪音，由于此種機(jī)構(gòu)中，不存在氣門與氣門座的碰撞，工作比較柔和，因而也沒有了傳統(tǒng)氣門與氣門座碰撞產(chǎn)生的噪音；(2)壽命長，因減少了工作過程中氣門與氣門座發(fā)生高頻撞擊，氣門與氣門座接觸面不易磨損，使氣門機(jī)構(gòu)的壽命延長，從而延長了發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命；(3)進(jìn)排氣順暢，氣門打開時(shí)沒有傳統(tǒng)氣門的氣門頭部對進(jìn)排氣的阻礙，增加充量系數(shù)及進(jìn)排氣效率，因此減少了自然吸氣阻力和強(qiáng)制進(jìn)排氣阻力，使發(fā)動(dòng)機(jī)的效率大大提聞;(4)不需調(diào)整氣門間隙，相比傳統(tǒng)氣門結(jié)構(gòu)，本發(fā)明中氣門結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)部分大大簡化，傳動(dòng)路線縮短，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，不存在氣門挺桿等驅(qū)動(dòng)件因?yàn)槭軣崤蛎浂鴷?huì)使氣門間隙減小的問題，因而不需調(diào)整氣門間隙； (5)結(jié)構(gòu)緊湊，因采用了滑塊和滑座的配合，且運(yùn)動(dòng)是沿著氣缸的徑向進(jìn)行，相比傳統(tǒng)氣門結(jié)構(gòu)，大大減小了沿著發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸軸線方向的尺寸，實(shí)現(xiàn)了小尺寸發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)要求，對于目前流行的小排量汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的小型化設(shè)計(jì)制造尤為有利；(6)傳動(dòng)零件少，相比傳統(tǒng)氣門機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)零件多，造成傳動(dòng)效率低且制造維修費(fèi)用高問題，本發(fā)明涉及的氣門結(jié)構(gòu)傳動(dòng)零件不多，傳動(dòng)效率相對較高，而且制造維修費(fèi)用也會(huì)降低；(7)氣門結(jié)構(gòu)簡單，由于氣門是在中空的氣門座內(nèi)來回滑動(dòng)的，它們之間是依靠制造和裝配精度保證在相對運(yùn)動(dòng)時(shí)的方向正確穩(wěn)定的，因此不需裝配導(dǎo)向?qū)Ч埽?8)關(guān)閉方式可靠，由于此種機(jī)構(gòu)不需要彈簧力來關(guān)閉氣門，而是由滑塊氣門與滑座之間的相對運(yùn)動(dòng)位置來完成的，相比傳統(tǒng)的氣門結(jié)構(gòu)，關(guān)閉時(shí)不受氣門彈簧彈簧力大小的影響，關(guān)閉可靠；(9)打開和關(guān)閉更為合理，由于此種機(jī)構(gòu)中氣門的打開和關(guān)閉，是由滑塊氣門與滑座之間的相對運(yùn)動(dòng)位置來完成的，氣門的開啟或關(guān)閉是一個(gè)逐漸進(jìn)行的過程，符合發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中氣門提前開啟和推后關(guān)閉的要求，相比傳統(tǒng)的氣門結(jié)構(gòu)，氣門的打開和關(guān)閉更為合理。最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.滑塊式發(fā)動(dòng)機(jī)氣門，其特征在于它包含兩側(cè)設(shè)有通氣孔的氣門座和滑塊氣門以及驅(qū)動(dòng)滑塊氣門與氣門座抽拉配合的凸輪軸和凸輪，所述氣門座為中空結(jié)構(gòu)，所述滑塊氣門從氣門座的端面開口處插入后與其抽拉配合，所述氣門座的一端設(shè)有凸輪軸，該凸輪軸上安裝有位置與滑塊氣門相對應(yīng)的凸輪，所述氣門座的另一端設(shè)有復(fù)位彈簧，該復(fù)位彈簧的一端頂在滑塊氣門端面上，所述滑塊氣門的兩側(cè)設(shè)有與氣門座兩側(cè)通氣孔位置和大小一致的氣門孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的滑塊式發(fā)動(dòng)機(jī)氣門，其特征在于所述為中空結(jié)構(gòu)的氣門座的內(nèi)部設(shè)有縱向的擋板，將其內(nèi)部的空間分割成兩個(gè)各自獨(dú)立的空間，每個(gè)空間均與滑塊氣門緊密抽拉配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的滑塊式發(fā)動(dòng)機(jī)氣門，其特征在于所述氣門座的每個(gè)獨(dú)立空間的上下兩側(cè)開設(shè)有兩個(gè)左右鏡像的通氣孔，并在滑塊氣門上設(shè)有與通氣孔位置相對應(yīng)的氣門孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了滑塊式發(fā)動(dòng)機(jī)氣門，它包含兩側(cè)設(shè)有通氣孔的氣門座和滑塊氣門以及驅(qū)動(dòng)滑塊氣門與氣門座抽拉配合的凸輪軸和凸輪，所述氣門座為中空結(jié)構(gòu)，所述滑塊氣門從氣門座的端面開口處插入后與其抽拉配合，所述氣門座的一端設(shè)有凸輪軸，該凸輪軸上安裝有位置與滑塊氣門相對應(yīng)的凸輪，所述氣門座的另一端設(shè)有復(fù)位彈簧，該復(fù)位彈簧的一端頂在滑塊氣門端面上。本發(fā)明采用了滑塊式氣門機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)零件少，傳動(dòng)效率高且制造維修費(fèi)用相對較低；氣門與氣門座的密封也得到了嚴(yán)格保證；此外，由于氣門關(guān)閉時(shí)，密封效果好，在同等條件下，使發(fā)動(dòng)機(jī)的各方面性能得以提高，尤其是動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性有很明顯的改善。
文檔編號(hào)F01L5/00GK102913298SQ201210410509
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月9日
發(fā)明者常紅梅, 楊飛華, 范軍輝 申請人:陜西理工學(xué)院