專利名稱:一種往復(fù)式發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)閥配氣機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型一種往復(fù)式發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)閥配氣機構(gòu)是一種發(fā)動機用的循環(huán)操作閥,特別涉及一種具有圓筒形的旋轉(zhuǎn)閥。
背景技術(shù):
振動對系統(tǒng)的各個固定連接點,特別是螺絲緊固的連接點,特別容易造成松動。因此,減小振動是研制發(fā)動機的重要課題。往復(fù)式發(fā)動機的配氣機構(gòu)通常采用的是凸輪-頂桿-杠桿-往復(fù)開閉氣門的形式,或者是凸輪-杠桿-往復(fù)開閉氣門??傊加幸惶淄鶑?fù)開閉的氣門。由于慣量的作用,氣門往復(fù)開閉以及頂桿、杠桿的往復(fù)運動會產(chǎn)生無用的振動。這種振動即消耗了能量,對發(fā)動機系統(tǒng)的穩(wěn)定性也產(chǎn)生不利影響。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服公知發(fā)動機所采用的往復(fù)開閉氣門振動大的問題,本實用新型提出了一種結(jié)構(gòu)簡單的旋轉(zhuǎn)氣門配氣機構(gòu),完全排除往復(fù)運動,以旋轉(zhuǎn)運動產(chǎn)生氣門的開閉,并將進、排氣通道設(shè)計在一個旋轉(zhuǎn)體中。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種往復(fù)式發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)閥配氣機構(gòu),包括汽缸,活塞,汽缸蓋,連桿,曲軸,正時主動輪,正時被動輪,正時皮帶,進氣管,排氣管,燃燒室,其特征在于,旋轉(zhuǎn)閥進氣口,旋轉(zhuǎn)閥排氣口,旋轉(zhuǎn)閥進氣道,旋轉(zhuǎn)閥排氣道,旋轉(zhuǎn)閥體。所述的旋轉(zhuǎn)閥體是一個管狀回轉(zhuǎn)體,所述的旋轉(zhuǎn)閥體安裝在汽缸蓋中,曲軸通過正時主動輪、正時皮帶、正時被動輪帶動所述的旋轉(zhuǎn)閥體轉(zhuǎn)動。所述的旋轉(zhuǎn)閥進氣道和所述的旋轉(zhuǎn)閥排氣道沿所述的旋轉(zhuǎn)閥體軸向排列,所述的旋轉(zhuǎn)閥體外圓周面開有所述的旋轉(zhuǎn)閥進氣口和所述的旋轉(zhuǎn)閥排氣口,所述的旋轉(zhuǎn)閥進氣口和所述的旋轉(zhuǎn)閥排氣口分別將所述的旋轉(zhuǎn)閥進氣道、所述的旋轉(zhuǎn)閥排氣道與燃燒室連通,所述的旋轉(zhuǎn)閥進氣道和所述的旋轉(zhuǎn)閥排氣道分別與進氣管、排氣管連接。
在多缸發(fā)動機中旋轉(zhuǎn)閥之間通過齒輪徑向傳動連接,各缸旋轉(zhuǎn)閥中心軸線平行排列。另一種多缸方案是多缸發(fā)動機各缸旋轉(zhuǎn)閥之間是軸向固定連接,各缸旋轉(zhuǎn)閥中心軸線共線。
本實用新型產(chǎn)生的有益效果是由于采用了旋轉(zhuǎn)氣門,完全免除了配氣機構(gòu)的往復(fù)運動,有效減小了氣門開閉的震動,使整個發(fā)動機的震動大大減小。由于進、排氣通道設(shè)計在一個旋轉(zhuǎn)體中,傳動件很少。配氣機構(gòu)零件的減少,使發(fā)動機更加簡單,故障率降低,調(diào)節(jié)更加方便。本實用新型特別適用于小型單或多缸發(fā)動機。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
圖1是本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖,是圖2的A-A剖視圖;圖2是圖1的B-B剖視圖;圖3是旋轉(zhuǎn)閥進氣口和旋轉(zhuǎn)閥排氣口在旋轉(zhuǎn)閥圓周上的位置示意圖;圖4是實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖,一種多缸方案;圖5是圖4的C向視圖,是實施例二的傳動示意圖;圖6是實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖,另一種多缸方案。
具體實施方式
實施例一圖1和圖2是本實用新型的實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖,圖中描述的是一個單缸四沖程發(fā)動機的方案,圖中序號表達的是1.正時主動輪,2.正時皮帶,3.燃燒室,4.進氣管,5.旋轉(zhuǎn)閥體,6.正時被動輪,7.旋轉(zhuǎn)閥進氣道,8.旋轉(zhuǎn)閥進氣口,9.密封條,10.旋轉(zhuǎn)閥排氣口,11.旋轉(zhuǎn)閥排氣道,12.氣缸蓋,13.密封環(huán),14.排氣管,15.氣缸,16.活塞,17.連桿,18.曲軸。
如圖1、2所示,旋轉(zhuǎn)閥體5是一個管狀回轉(zhuǎn)體,旋轉(zhuǎn)閥體安裝在汽缸蓋12中,曲軸18通過正時主動輪1、正時皮帶2、正時被動輪6帶動旋轉(zhuǎn)閥體轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)閥進氣道7和旋轉(zhuǎn)閥排氣道11沿旋轉(zhuǎn)閥體軸向排列,旋轉(zhuǎn)閥體可以解釋為一個管道,管道中間堵死,將管道截為兩半,一半是進氣道,另一半是排氣道。在旋轉(zhuǎn)閥體外圓周面,也就是在接近兩半管道的盡頭處開有旋轉(zhuǎn)閥進氣口8和旋轉(zhuǎn)閥排氣口10。旋轉(zhuǎn)閥進氣口和旋轉(zhuǎn)閥排氣口在旋轉(zhuǎn)閥體圓周上對應(yīng)不同的圓周角。旋轉(zhuǎn)閥進氣口和旋轉(zhuǎn)閥排氣口分別將旋轉(zhuǎn)閥進氣道、旋轉(zhuǎn)閥排氣道與燃燒室3連通。旋轉(zhuǎn)閥進氣道和旋轉(zhuǎn)閥排氣道分別與進氣管4、排氣管14連接。工作過程是這樣的曲軸通過正時主動輪、正時皮帶、正時被動輪帶動旋轉(zhuǎn)閥體旋轉(zhuǎn),空氣可以沿圖中的箭頭方向通過進氣管進入旋轉(zhuǎn)閥進氣道。進氣管是不能旋轉(zhuǎn)的,它通過一個旋轉(zhuǎn)密封環(huán)與旋轉(zhuǎn)閥進氣道連接,這樣進氣管既可以不影響旋轉(zhuǎn)閥體旋轉(zhuǎn),又可以保證進入的空氣與外界隔絕。當(dāng)進氣沖程的時候,旋轉(zhuǎn)閥進氣道另一端的旋轉(zhuǎn)閥進氣口旋入燃燒室,這意味著進氣閥打開,燃燒室與進氣管接通,空氣沿圖中箭頭方向進入燃燒室。經(jīng)過壓縮、做功兩個沖程后,開始排氣沖程,旋轉(zhuǎn)閥體上的排氣口旋入燃燒室,這意味著排氣閥打開,燃燒室與排氣管接通,空氣沿圖中箭頭方向從燃燒室中排出。旋轉(zhuǎn)閥進氣口和旋轉(zhuǎn)閥排氣口在旋轉(zhuǎn)法體外圓周面上的排列必須符合四沖程發(fā)動機的進、排氣的規(guī)則。圖3是旋轉(zhuǎn)閥體旋轉(zhuǎn)360°所對應(yīng)的四個沖程。從圖中可以看出,曲軸每轉(zhuǎn)動兩周,也就是720°,旋轉(zhuǎn)閥體轉(zhuǎn)動360°。旋轉(zhuǎn)閥體每轉(zhuǎn)動90°對應(yīng)一個沖程。圖中α對應(yīng)的是進氣沖程,β對應(yīng)的是壓縮沖程,γ對應(yīng)的是做功沖程,δ對應(yīng)的是排氣沖程。旋轉(zhuǎn)閥進氣口在閥體外圓周面上的口寬所對應(yīng)的圓周角應(yīng)該是α,但在實際中排氣閥在關(guān)閉之前,進氣閥就應(yīng)該打開,所以旋轉(zhuǎn)閥進氣口寬度所對應(yīng)的圓周角是α′。
實施例二本實用新型也可以應(yīng)用在多缸發(fā)動機上,問題是如何將旋轉(zhuǎn)動力傳遞到每個缸的旋轉(zhuǎn)閥上。本實施例提出了一種方案,如圖3所示,盡管圖中只畫出了兩個缸,而三缸、四缸或多缸都可以用此種方法。圖中的序號所表達的是19.主動圓錐齒輪,20.被動圓錐齒輪,21.第一缸傳動輪,22.第一缸進氣管,23.中介輪,24.第二缸進氣管,25.第二缸傳動輪,26.第二缸旋轉(zhuǎn)閥,27.第二汽缸,28.第二缸排氣管,29.第一缸排氣管,30.第一缸旋轉(zhuǎn)閥,31.第一汽缸。
在本實施例中,旋轉(zhuǎn)閥之間通過齒輪徑向連接,各缸旋轉(zhuǎn)閥中心軸線平行排列。傳動過程如圖4所示,曲軸18帶動主動圓錐齒輪19,主動圓錐齒輪帶動被動圓錐齒輪20,使用圓錐齒輪的作用是改變旋轉(zhuǎn)軸方向以適應(yīng)旋轉(zhuǎn)閥的旋轉(zhuǎn)方向。被動圓錐齒輪與正時主動輪共軸傳動,正時主動輪通過正時皮帶帶動正時被動輪,正時被動輪帶動第一缸旋轉(zhuǎn)閥30旋轉(zhuǎn),與正時被動輪共軸傳動的還有一個齒輪,就是第一缸傳動輪21,第一缸傳動輪通過中介輪23將動力傳給第二缸傳動輪25。第二缸傳動輪帶動第二缸的旋轉(zhuǎn)閥26旋轉(zhuǎn)。第一缸進氣管22和第二缸進氣管24分別通過旋轉(zhuǎn)密封環(huán)與第一缸旋轉(zhuǎn)閥和第二缸旋轉(zhuǎn)閥接通,由于是進氣通道,壓力較小,因此旋轉(zhuǎn)密封完全可以勝任,密封阻力也較小。而在排氣通道方面,第一缸進排管29和第一缸進排管28都固定在氣缸蓋上,由于是固定密封效果較好,可以承受排氣的壓力。
實施例三圖6是本實施例結(jié)構(gòu)的示意圖,圖中32.動力傳遞塊。
本實施例時另一種多缸發(fā)動機的方案,動力的傳遞是依靠旋轉(zhuǎn)閥之間軸向固定連接。如圖6所示,第一缸旋轉(zhuǎn)閥30和第二缸旋轉(zhuǎn)閥26中心軸線共線,并通過一個動力傳遞塊32,將兩者固定連接,即成為一根軸,同時轉(zhuǎn)動。也可以用其他固定方法將兩缸旋轉(zhuǎn)閥固定連接在一起,與曲軸同步轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)兩缸進、排氣同步。第一缸排氣管不能固定在氣缸蓋上,必須與環(huán)形密封結(jié)合,形成動密封。
本實施例同樣可以應(yīng)用在多缸發(fā)動機中。
權(quán)利要求1.一種往復(fù)式發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)閥配氣機構(gòu),包括汽缸,活塞,汽缸蓋,連桿,曲軸,正時主動輪,正時被動輪,正時皮帶,進氣管,排氣管,燃燒室,其特征在于,旋轉(zhuǎn)閥進氣口,旋轉(zhuǎn)閥排氣口,旋轉(zhuǎn)閥進氣道,旋轉(zhuǎn)閥排氣道,旋轉(zhuǎn)閥體;所述的旋轉(zhuǎn)閥體是一個管狀回轉(zhuǎn)體,所述的旋轉(zhuǎn)閥體安裝在汽缸蓋中,曲軸通過正時主動輪、正時皮帶、正時被動輪帶動所述的旋轉(zhuǎn)閥體轉(zhuǎn)動;所述的旋轉(zhuǎn)閥進氣道和所述的旋轉(zhuǎn)閥排氣道沿所述的旋轉(zhuǎn)閥體軸向排列,所述的旋轉(zhuǎn)閥體外圓周面開有所述的旋轉(zhuǎn)閥進氣口和所述的旋轉(zhuǎn)閥排氣口,所述的旋轉(zhuǎn)閥進氣口和所述的旋轉(zhuǎn)閥排氣口分別將所述的旋轉(zhuǎn)閥進氣道、所述的旋轉(zhuǎn)閥排氣道與燃燒室連通,所述的旋轉(zhuǎn)閥進氣道和所述的旋轉(zhuǎn)閥排氣道分別與進氣管、排氣管連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種往復(fù)式發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)閥配氣機構(gòu),其特征在于,多缸發(fā)動機各缸的旋轉(zhuǎn)閥之間通過齒輪徑向傳動連接,各缸旋轉(zhuǎn)閥中心軸線平行排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種往復(fù)式發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)閥配氣機構(gòu),其特征在于,多缸發(fā)動機各缸的旋轉(zhuǎn)閥之間是軸向固定連接,各缸旋轉(zhuǎn)閥中心軸線共線。
專利摘要為了克服公知發(fā)動機所采用的往復(fù)開閉氣門振動大的問題,本實用新型一種往復(fù)式發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)閥配氣機構(gòu)提出了一種結(jié)構(gòu)簡單的旋轉(zhuǎn)氣門配氣機構(gòu)。本實用新型采用旋轉(zhuǎn)閥,旋轉(zhuǎn)閥體是一個管狀回轉(zhuǎn)體,安裝在汽缸蓋中。曲軸通過正時帶輪、正時皮帶帶動旋轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)閥進、排氣道沿閥體軸向排列,閥體外圓周面開有旋轉(zhuǎn)閥進、排氣口,旋轉(zhuǎn)閥進、排氣口分別將旋轉(zhuǎn)閥進氣道、排氣道與燃燒室連通,旋轉(zhuǎn)閥進氣道和旋轉(zhuǎn)閥排氣道分別與進氣管、排氣管連接。由于采用了旋轉(zhuǎn)氣門,免除了配氣機構(gòu)的往復(fù)運動,有效減小了氣門開閉的震動,使整個發(fā)動機的震動大大減小。由于進、排氣通道設(shè)計在一個旋轉(zhuǎn)體中,傳動件很少。本實用新型特別適用于小型單或多缸發(fā)動機。
文檔編號F01L1/344GK2929196SQ200620115800
公開日2007年8月1日 申請日期2006年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月8日
發(fā)明者蔡秀全 申請人:蔡秀全