本發(fā)明涉及發(fā)動機領域,尤其涉及一種旋轉開合型配氣機構。
背景技術:
配氣機構的功用是按照發(fā)動機每氣缸內(nèi)進行的工作循環(huán)和發(fā)火次序的要求,定時開啟和關閉進、排氣門,使新鮮空氣及時進入氣缸,而廢氣及時從氣缸排出。
目前,公知的汽車配氣機構由凸輪軸、挺桿、推桿、搖臂、搖臂軸、氣門彈簧及氣門導管等一些相關部件組成。凸輪軸在發(fā)動機上的布置有下置,側置和頂置?,F(xiàn)代發(fā)動機上常采用頂置式,它位于氣缸蓋上。發(fā)動機工作時曲軸通過正時齒輪驅動凸輪軸旋轉,當凸輪的凸起部分頂起挺柱時,挺柱推動推桿一起上行,作用于搖臂上的推動力驅使搖臂繞軸轉動,搖臂的另一端壓縮氣門彈簧使氣門下行,打開氣門。隨著凸輪軸的繼續(xù)轉動,當凸輪的凸起部分離開挺柱時,氣門便在氣門彈簧張力的作用下上行,關閉氣門。這種傳統(tǒng)配氣機構使得氣門在汽車行駛時會不可避免地高頻率地與燃燒室發(fā)生碰撞,一方面使得配氣機構壽命降低,另一方面氣門在碰撞的過程中會發(fā)生磨損,導致氣門間隙變大,也加大了氣門間隙的設計難度。
本發(fā)明即是針對現(xiàn)有技術中的上述問題,提供一種旋轉開合性配氣結構,改變傳統(tǒng)的配氣方式。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種旋轉開合型配氣機構,改變傳統(tǒng)的配氣方式,避免了氣門與氣缸的高速碰撞,降低了發(fā)動機運行時的噪音,減小了氣缸的磨損,提高使用壽命。
為了解決上述技術問題,本發(fā)明提供的技術方案如下:一種旋轉開合型配氣機構,包括氣缸,所述氣缸的頂部為配氣端,所述的配氣端設有至少一個進氣口和至少一個排氣口且所述的進氣口和排氣口在配氣端呈環(huán)形分布,所述進氣口和排氣口的形狀相同;還包括配氣轉盤,所述的配氣轉盤位于氣缸內(nèi)并與配氣端的內(nèi)表面接觸;所述的配氣轉盤上設有與進氣口的形狀和位置相對應的氣體通道;所述配氣轉盤上設有第一轉軸,所述的第一轉軸穿過配氣端;還包括驅動配氣轉盤繞第一轉軸轉動的調節(jié)裝置。
所述的配氣端設有至少一個進氣口和至少一個排氣口,所述的配氣轉盤上設有與進氣口形狀和位置相對應的氣體通道;進氣口和進氣管路連接,排氣口和排氣管路連接。當配氣轉盤旋轉至氣體通道和進氣口連通時,新鮮氣體進氣氣缸內(nèi),發(fā)動機處于進氣沖程;吸氣沖程完成之后,配氣轉盤繼續(xù)旋轉,直至發(fā)動機進入排氣沖程,氣體通道旋轉至與排氣口連通,燃燒后的廢氣從排氣管路排出氣缸。與傳統(tǒng)的配氣機構相比,旋轉式的結構,避免了氣門與氣缸的高頻碰撞,降低了噪音,減小了運行時的設備磨損,提高了使用壽命;而且由于旋轉式結構在安裝時不需要考慮氣門間隙,可以避免發(fā)動機運行時的高溫使得氣門膨脹影響氣密性,提高了發(fā)動機的使用性能。
作為優(yōu)選,所述配氣端的內(nèi)表面為弧面,所述配氣轉盤與配氣端接觸的表面與配氣端內(nèi)表面的形狀相匹配。配氣端和配氣轉盤通過弧面接觸,配氣端和配氣轉盤之間的密封性能更好,在氣體通道與進氣口和排氣口均不連通時,可以很好的保證氣缸內(nèi)外隔絕不連通。
作為優(yōu)選,所述的調節(jié)裝置包括驅動裝置和第二轉軸,所述第二轉軸的一端與驅動裝置連接并由驅動裝置驅動旋轉,另一端連接有第二錐齒輪;所述第一轉軸伸出氣缸的一端連接有第一錐齒輪,所述的第二錐齒輪與第一錐齒輪嚙合。驅動裝置通過齒輪副驅動配氣轉盤轉動。
作為優(yōu)選,所述的配氣端設有一個進氣口和一個排氣口。所述進氣口中心所在的半徑和排氣口中心所在的半徑之間的夾角為90°。進氣口和排氣口之間間隔四分之一個圓,與發(fā)動機的四沖程對應,這樣排氣轉盤可以始終保持勻速轉動,對控制系統(tǒng)的要求相對較低。
作為優(yōu)選,所述的配氣端設有至少兩個進氣口和至少兩個排氣口,所述的進氣口和排氣口數(shù)量相等且間隔分布;相鄰的一個進氣口和一個排氣口為一個配氣組,所述的配氣組在配氣端呈環(huán)形均勻分布。與一個進氣口一個排氣口相比,進氣口和排氣口的數(shù)量越多,在相同的運行狀態(tài)下,排氣轉盤的轉動速度就越小,配氣轉盤和氣缸之間的磨損就越小。
作為優(yōu)選,所述的進氣口的數(shù)量為偶數(shù),所述的配氣轉盤上均勻分布有兩個氣體通道。兩個氣體通道同時進排氣,增大了進氣量,可以提高發(fā)動機的輸出功率。
附圖說明
圖1為本發(fā)明第一實施例旋轉開合型配氣機構的剖視圖;
圖2為本發(fā)明第一實施例旋轉開合型配氣機構的俯視圖;
圖3為本發(fā)明第一實施例旋轉開合型配氣機構中配氣轉盤的結構示意圖;
圖4為本發(fā)明第二實施例旋轉開合型配氣機構的爆炸圖;
圖5為本發(fā)明第二實施例旋轉開合型配氣機構的俯視圖;
圖6為本發(fā)明第二實施例旋轉開合型配氣機構中配氣轉盤的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
實施例一
如圖1和圖2所示,一種旋轉開合型配氣機構,包括氣缸1,所述氣缸1的頂部為配氣端12,所述的配氣端12設有一個進氣口11和一個排氣口13且所述的進氣口11和排氣口13在配氣端12呈環(huán)形分布,所述進氣口11和排氣口13的形狀相同;還包括配氣轉盤2,所述的配氣轉盤2位于氣缸1內(nèi)并與配氣端12的內(nèi)表面接觸;如圖3所示,所述的配氣轉盤2上設有與進氣口11的形狀和位置相對應的氣體通道22;當配氣轉盤2旋轉至氣體通道22和進氣口11連通時,新鮮氣體進氣氣缸1內(nèi),發(fā)動機處于進氣沖程;吸氣沖程完成之后,配氣轉盤2繼續(xù)旋轉,直至發(fā)動機進入排氣沖程,氣體通道22旋轉至與排氣口13連通,燃燒后的廢氣從排氣管路排出氣缸1。所述配氣轉盤2上設有第一轉軸21,所述的第一轉軸21穿過配氣端12;還包括驅動配氣轉盤2繞第一轉軸21轉動的調節(jié)裝置3。所述的調節(jié)裝置3包括驅動裝置和第二轉軸33,所述第二轉軸33的一端與驅動裝置連接并由驅動裝置驅動旋轉,另一端連接有第二錐齒輪32;所述第一轉軸21伸出氣缸1的一端連接有第一錐齒輪31,所述的第二錐齒輪32與第一錐齒輪31嚙合。驅動裝置通過齒輪副驅動配氣轉盤2轉動。與傳統(tǒng)的配氣機構相比,旋轉式的結構,避免了氣門與氣缸1的高頻碰撞,降低了噪音,減小了運行時的設備磨損,提高了使用壽命;而且由于旋轉式結構在安裝時不需要考慮氣門間隙,可以避免發(fā)動機運行時的高溫使得氣門膨脹影響氣密性,提高了發(fā)動機的使用性能。
進一步的,所述配氣端12的內(nèi)表面為弧面,所述配氣轉盤2與配氣端12接觸的表面與配氣端12內(nèi)表面的形狀相匹配。配氣端12和配氣轉盤2通過弧面接觸,配氣端12和配氣轉盤2之間的密封性能更好,在氣體通道22與進氣口11和排氣口13均不連通時,可以很好的保證氣缸1內(nèi)外隔絕不連通。
更進一步的,所述進氣口11中心所在的半徑和排氣口13中心所在的半徑之間的夾角為90°。進氣口11和排氣口13之間間隔四分之一個圓,與發(fā)動機的四沖程對應,這樣排氣轉盤可以始終保持勻速轉動,對控制系統(tǒng)的要求相對較低。
實施例二
與實施例一相比,本實施例的不同之處在于,如圖4和圖5所示,所述的配氣端12設有至少兩個進氣口11和至少兩個排氣口13,所述的進氣口11和排氣口13數(shù)量相等且間隔分布;相鄰的一個進氣口11和一個排氣口13為一個配氣組,所述的配氣組在配氣端12呈環(huán)形均勻分布。與一個進氣口11一個排氣口13相比,進氣口11和排氣口13的數(shù)量越多,在相同的運行狀態(tài)下,排氣轉盤的轉動速度就越小,配氣轉盤2和氣缸1之間的磨損就越小。所述的進氣口11的數(shù)量為偶數(shù),如圖6所示,所述的配氣轉盤2上均勻分布有兩個氣體通道22。兩個氣體通道22同時進排氣,增大了進氣量,可以提高發(fā)動機的輸出功率。
以上所述的旋轉開合型配氣機構,改變傳統(tǒng)的配氣方式,避免了氣門與氣缸的高速碰撞,降低了發(fā)動機運行時的噪音,減小了氣缸的磨損,提高使用壽命。
總之,以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。