本發(fā)明涉及往復(fù)活塞式四沖程內(nèi)燃機(jī)的配氣領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

往復(fù)活塞式四沖程內(nèi)燃機(jī)上一直采用的是氣門式配氣機(jī)構(gòu)。由于該機(jī)構(gòu)采用的“菌形”氣門頭，在進(jìn)氣時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣阻，對進(jìn)氣氣流形成阻礙，造成進(jìn)氣流速與充量系數(shù)相互制約成反比的現(xiàn)象。當(dāng)進(jìn)氣流速增大時(shí)，充量系數(shù)減小，在進(jìn)氣平均流速超過0.5Ma時(shí)，充量系數(shù)急劇下降。采用氣門式配氣機(jī)構(gòu)的往復(fù)活塞式四沖程內(nèi)燃機(jī),只能通過增大進(jìn)氣面積、降低進(jìn)氣流速的方法來保證充量系數(shù)，但此舉直接影響到缸內(nèi)空氣的運(yùn)動(dòng)。內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)空氣運(yùn)動(dòng)對混合氣的形成和燃燒有著決定性的影響。同時(shí)氣門頭向缸內(nèi)開閉占用了一定空間，使廢氣不易排盡。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決氣門式配氣機(jī)構(gòu)對缸內(nèi)空氣運(yùn)動(dòng)的不利影響，發(fā)明了旋轉(zhuǎn)式配氣機(jī)構(gòu)。

作為一種在往復(fù)活塞式四沖程內(nèi)燃機(jī)上新的配氣方法，首先要滿足正時(shí)配氣的要求。如圖1所示,以單缸為例，汽缸蓋上開有分別連接進(jìn).排氣道的通孔（通孔的大小.具體形狀根據(jù)實(shí)際需要的氣體流速大小和加工工藝而定，此處以扇形孔為例）。配氣盤上開有用于配氣的.如上述同形的通孔。

由往復(fù)活塞式四沖程內(nèi)燃機(jī)的配氣原理可知，四沖程正時(shí)配氣必須要在360度內(nèi)完成，即每沖程所占角度為90度。

旋轉(zhuǎn)式配氣機(jī)構(gòu)開始工作時(shí)，配氣盤緊貼汽缸蓋作同心轉(zhuǎn)動(dòng)（旋轉(zhuǎn)方向假定為逆時(shí)針），其轉(zhuǎn)速為曲軸轉(zhuǎn)速的二分之一，如圖2所示。當(dāng)曲軸位于下止點(diǎn)，缸內(nèi)準(zhǔn)備排氣時(shí)，配氣孔與排氣孔的初始邊相重合（即配氣盤安裝時(shí)相對于汽缸蓋的初始位置）。配氣盤開始轉(zhuǎn)動(dòng)，排氣孔逐漸打開，直至配氣盤旋轉(zhuǎn)45度時(shí)，排氣孔開度最大，此后逐漸減小，至90度時(shí)排氣孔完全關(guān)閉。此時(shí)配氣孔的初始邊正好與進(jìn)氣孔的初始邊重合，配氣盤繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)氣孔逐漸打開，轉(zhuǎn)至135度時(shí)進(jìn)氣孔開度最大，此后進(jìn)氣孔逐漸減小，轉(zhuǎn)至180度時(shí)，進(jìn)氣孔完全關(guān)閉。在配氣過程中，缸內(nèi)與進(jìn).排氣道直通，中間無任何阻礙。配氣盤轉(zhuǎn)動(dòng)的180~360度用于缸內(nèi)氣體的壓縮與作功沖程。再繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)入下一循環(huán)。

當(dāng)進(jìn)氣孔或排氣孔需要早開時(shí)，只需要將進(jìn).排氣孔的始邊向前移適當(dāng)?shù)慕嵌?。同理，?dāng)進(jìn)氣孔或排氣孔需要遲閉時(shí)，只需要將進(jìn).排氣孔的終邊向后移適當(dāng)?shù)慕嵌取?/p>

旋轉(zhuǎn)式配氣機(jī)構(gòu)與氣門式配氣機(jī)構(gòu)相比有以下有益效果：

1.旋轉(zhuǎn)式配氣在進(jìn).排氣過程中，缸內(nèi)與進(jìn).排氣道直接連通，無任何阻礙，使缸內(nèi)的充量系數(shù)在任何工況下都可以保證最大。同時(shí)還可以通過調(diào)節(jié)進(jìn)氣道的進(jìn)氣角度，在缸內(nèi)形成不同形式的氣體流動(dòng)（渦流、紊流……）；通過調(diào)節(jié)進(jìn)排氣孔的大小，可改變進(jìn)氣流速，從而使缸內(nèi)氣體運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度可控可調(diào)。氣體流動(dòng)形式和強(qiáng)度的可控可調(diào)有利于確定最合適節(jié)能減排的氣體運(yùn)動(dòng)形式和強(qiáng)度。

2.制造成本低，以單缸為例，旋轉(zhuǎn)式配氣機(jī)構(gòu)的制造成本比氣門式配氣機(jī)構(gòu)一個(gè)單氣門的制造成本還要低。

3.因?yàn)榕錃獗P緊貼汽缸蓋旋轉(zhuǎn)，沒有往復(fù)質(zhì)量，所以運(yùn)動(dòng)更平穩(wěn)，更可靠，使用壽命更長。潤滑和冷卻都很方便。同時(shí)，還為缸內(nèi)廢氣徹底排盡創(chuàng)造了條件。

附圖說明

圖1為配氣盤和汽缸蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為旋轉(zhuǎn)式配氣的原理圖。

圖3為旋轉(zhuǎn)式配氣在單缸往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)汽缸蓋上的安裝示意圖。

具體實(shí)施方式

旋轉(zhuǎn)式配氣機(jī)構(gòu)的具體實(shí)施方法以裝配在單缸往復(fù)活塞式四沖程內(nèi)燃機(jī)上時(shí)為例進(jìn)行說明。

如圖3所示，旋轉(zhuǎn)式配氣機(jī)構(gòu)的零件包括：螺帽1、彈墊2、平墊3、配氣齒輪4、配氣盤連接軸5、墊圈6、配氣預(yù)緊彈簧7、汽缸蓋8、內(nèi)六角螺釘9、承壓盤10、鍵11、銷12、配氣盤13。

具體工作說明：配氣齒輪4將轉(zhuǎn)動(dòng)通過配氣盤連接軸5傳輸給配氣盤13。其中配氣齒輪4通過螺帽1、彈墊2、平墊3及鍵11來固定在配氣盤連接軸5上。而配氣盤連接軸5與配氣盤13螺紋連接，并用銷12周向固定。

火花塞或噴油嘴從配氣盤連接軸5上通孔插入并固定在承壓盤10上。

為了保證配氣盤13與汽缸蓋8之間的密封，要求配氣盤13時(shí)刻緊貼汽缸蓋8上壁。為此配氣盤連接軸5軸肩與汽缸蓋8之間安裝有墊圈6和配氣預(yù)緊彈簧7。

為了防止配氣盤13受到缸內(nèi)高溫高壓氣體的壓力而產(chǎn)生極大的摩擦力，本發(fā)明設(shè)有與汽缸蓋8開有一樣通孔的承壓盤10。承壓盤10與汽缸蓋8通過內(nèi)六角螺釘9連接，并將配氣盤13包夾在兩者中間。配氣盤13僅受承壓盤10通孔處的缸內(nèi)氣體壓力。

綜上所述，本實(shí)例對旋轉(zhuǎn)式配氣機(jī)構(gòu)在單缸上的應(yīng)用進(jìn)行了示范性的描述。在多缸往復(fù)活塞式四沖程內(nèi)燃機(jī)上應(yīng)用需要通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將動(dòng)力傳輸給每個(gè)缸的旋轉(zhuǎn)式配氣機(jī)構(gòu)，并保證每個(gè)缸的旋轉(zhuǎn)配氣機(jī)構(gòu)能同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。