專利名稱：內(nèi)燃機旋轉(zhuǎn)氣門機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于燃燒發(fā)動機的附件——發(fā)動機用的旋轉(zhuǎn)式閥裝置，涉 及一種內(nèi)燃機旋轉(zhuǎn)氣門機構(gòu)。
背景技術(shù)：
為增加內(nèi)燃機進排氣截面，提高內(nèi)燃機的換氣效率，降低單個氣門質(zhì)量及氣門機構(gòu)往復(fù)運動慣量，內(nèi)燃機從傳統(tǒng)的兩氣門，逐步過渡到3氣門、 4氣門、5氣門；但限于多氣門結(jié)構(gòu)復(fù)雜，從性能和成本兩方面權(quán)衡，現(xiàn)4 氣門發(fā)動機已逐漸成為市場主流?，F(xiàn)有技術(shù)，內(nèi)燃機(發(fā)動機)氣門一般均往復(fù)式氣門，存在進氣流量不足、換氣不充分等缺陷；根據(jù)內(nèi)燃機各工 況需要，為達到理想的進氣流量和流速，現(xiàn)有技術(shù)有的采用一套復(fù)雜的機 構(gòu)，以調(diào)整進排氣相位和進、排氣門升程，但增加機構(gòu)不僅增加成本、而 且增加額外功率消耗，實用性較差。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種內(nèi)燃機 旋轉(zhuǎn)氣門機構(gòu)。從而使氣門機構(gòu)的進排氣更通暢，提高換氣效率，同時取 消氣門往復(fù)運動機構(gòu)，避免了由此帶來的額外能量損失。本實用新型的內(nèi)容是 一種內(nèi)燃機旋轉(zhuǎn)氣門機構(gòu)，由進氣門機構(gòu)和排 氣門機構(gòu)組成，其特征是-所述進氣門機構(gòu)包括圓筒狀進氣管(2)(即圓柱形、管狀的進氣管)，該進氣管(2)與內(nèi) 燃機的汽缸蓋(8)固定連接或連為一體、兩端封閉、開有與汽缸蓋上的燃燒室(1)連通的孔(22)(其形狀較好的是進氣管與燃燒室相交截面形狀的孔)和與空氣慮清器(13)連通的第一進氣孔(23);圓筒狀進氣門(3)(即圓柱形、管狀的進氣門)，該進氣門(3)的中段置于進氣管(2)內(nèi)、開有與進氣管(2)相通的孔[使進氣門(3)內(nèi) 腔與進氣管(2)內(nèi)的氣體流通處于通暢狀態(tài)]、并開有與汽缸蓋上的燃燒 室(1)連通的第二進氣孔(24)[需要進氣門(3)處于開啟狀態(tài)時，通 過第二進氣孔(24)使進氣門(3)內(nèi)腔與燃燒室(1)連通，以實現(xiàn)進氣 門(3)內(nèi)腔與燃燒室(1)進行氣體交換]，在進氣管(2)與汽缸蓋上燃 燒室(1)相通的孔(22)的位置、該進氣門(3)的外壁可與汽缸蓋(8) 接觸貼合、使汽缸蓋(8)上的燃燒室(1)處于密封狀態(tài)；進氣管(2) 的兩端通過軸承或軸承座(12)與進氣門(3)連接，進氣門(3)可相對 于進氣管(2)旋轉(zhuǎn)；以及進氣門驅(qū)動機構(gòu)，該進氣門驅(qū)動機構(gòu)由安裝在內(nèi)燃機曲軸(11)上的 第一鏈輪(14)、安裝在進氣門(3) —端的第二鏈輪(16)、以及連接在 第一鏈輪(14)和第二鏈輪(16)上的第一鏈條(15)構(gòu)成；該機構(gòu)與雙 頂置凸輪軸結(jié)構(gòu)曲軸驅(qū)動凸輪軸的方式類似，通過曲軸(11)帶動第一鏈 輪(14)、第一鏈輪(14)帶動第一鏈條(15)、第一鏈條(15)帶動第二 鏈輪(16)、第二鏈輪(16)帶動進氣門(3)旋轉(zhuǎn)；所述排氣門機構(gòu)包括圓筒狀排氣歧管(6)(即圓柱形、管狀的排氣歧管)，該排氣歧管(6)與內(nèi)燃機的汽缸蓋(8)固定連接或連為一體、兩端封閉、開有與汽 缸蓋上的燃燒室(1)連通的孔(25)(其形狀較好的是排氣歧管與燃燒室 相交截面形狀的孔)和與內(nèi)燃機排氣管(28)連通的第一排氣孔(26);圓筒狀排氣門(7)(即圓柱形、管狀的排氣門)，該排氣門(7)的 中段置于排氣管(6)內(nèi)、開有與排氣管(6)相通的孔[使排氣門(7)內(nèi) 腔與排氣歧管(6)內(nèi)的氣體流通處于通暢狀態(tài)]、并開有與汽缸蓋上的燃 燒室(1)連通的第二排氣孔(27)[需要排氣門(7)處于開啟狀態(tài)時，通過第二排氣孔(24)使排氣門(7)內(nèi)腔與燃燒室(1)連通，以實現(xiàn)排 氣門(7)內(nèi)腔與燃燒室(1)進行氣體交換]，在排氣歧管(6)與汽缸蓋 上燃燒室(1)相通的孔(25)的位置、該排氣門(7)的外壁可與汽缸蓋 (8)接觸貼合、使汽缸蓋(8)上的燃燒室(1)處于密封狀態(tài)；排氣歧 管(6)的兩端通過軸承或軸承座(21)與排氣門(7)連接，排氣門(7) 可相對于排氣歧管(6)旋轉(zhuǎn)；以及排氣門驅(qū)動機構(gòu)，該排氣門驅(qū)動機構(gòu)由安裝在內(nèi)燃機曲軸(11)上的 第三鏈輪(18)、安裝在排氣門(3) —端的第四鏈輪(20)、以及連接在 第三鏈輪(18)和第四鏈輪(20)上的第二鏈條(19)構(gòu)成；該機構(gòu)與雙 頂置凸輪軸結(jié)構(gòu)曲軸驅(qū)動凸輪軸的方式類似，通過曲軸(11)帶動第三鏈 輪(18)、第三鏈輪(18)帶動第二鏈條(19)、第二鏈條(19)帶動第四 鏈輪(20)、第四鏈輪(20)帶動排氣門(7)旋轉(zhuǎn)。本實用新型的內(nèi)容中所述進氣管(2)的外側(cè)還可以設(shè)置有與內(nèi)燃 機(發(fā)動機)冷卻液循環(huán)管道相連通的冷卻水道(17)，用于降溫，使進 氣保持合適溫度。本實用新型的內(nèi)容中所述排氣歧管(6)的外側(cè)還可以設(shè)置有與內(nèi) 燃機(發(fā)動機)冷卻液循環(huán)管道相連通的冷卻水道，用于降溫。本實用新型的內(nèi)容中所述第二鏈輪(16)與第一鏈輪(14)的齒數(shù) 比較好的為2: 1。本實用新型的內(nèi)容中所述第四鏈輪(20)與第三鏈輪(18)的齒數(shù) 比較好的為2: 1。本實用新型的內(nèi)容中所述汽缸蓋、燃燒室、空氣慮清器、內(nèi)燃機曲 軸等均與現(xiàn)有技術(shù)中內(nèi)燃機(發(fā)動機)的相關(guān)結(jié)構(gòu)相同或接近。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有下列特點和有益效果(1 )本實用新型將圓筒狀的進氣管和排氣管安裝到與燃燒室相連的 位置并與燃燒室相通，在進氣管和排氣管內(nèi)分別安裝圓筒狀的進排氣門；在需要氣門處于關(guān)閉位置時，氣門與燃燒室呈完全密封狀態(tài)；根據(jù)氣門的 開啟和關(guān)閉時間需要，在圓筒狀氣門與燃燒室相對應(yīng)的位置挖孔；圓筒狀 氣門通過軸承由進排氣管固定和支撐，并由曲軸通過鏈輪和鏈條帶動旋 轉(zhuǎn)；在需要氣門開啟時，圓筒狀氣門上的孔正好旋轉(zhuǎn)到與燃燒室連通的位 置，以此方式實現(xiàn)內(nèi)燃機的進氣和排氣功能；(2) 采用本實用新型，完全使用旋轉(zhuǎn)氣門機構(gòu)實現(xiàn)氣門的開啟和閉 合；在需要氣門處于關(guān)閉位置時，氣門與燃燒室呈完全密封狀態(tài)；在需要 氣門開啟時，圓筒狀氣門上的孔正好旋轉(zhuǎn)到與燃燒室連通的位置，氣缸通 過孔與氣門內(nèi)腔間實現(xiàn)進氣和排氣。氣門開啟時，氣門不對氣體流動產(chǎn)生 阻礙，換氣更通暢；通過改變進氣截面和氣門開啟閉合時間，可很方便地 控制進氣的流速和流量，達到與可變氣門正時和可變氣門升程等先進氣門 機構(gòu)相類似的效果，控制機構(gòu)簡單直接；氣門機構(gòu)的運動全部為旋轉(zhuǎn)運動， 無噪聲；(3) 沒有了傳統(tǒng)氣門在氣道中間的阻礙，進排氣更通暢，換氣效率 提高，同時取消氣門往復(fù)運動機構(gòu)，避免了由此帶來的額外能量損失；(4) 結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)安裝使用方便，實用性強。

圖1是本實用新型實施例1原理結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實用新型實施例1中進氣門機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本實用新型實施例1中排氣門機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1—汽缸蓋上的燃燒室、2—進氣管、3—進氣門、4—噴油嘴、 5—火花塞、6—排氣歧管、7—排氣門、8—汽缸蓋、9一活塞、IO—連桿、 ll一曲軸、12—軸承或軸承座、13—空氣慮清器、14一第一鏈輪、15—第 一鏈條、16—第二鏈輪、17—水道、18—第三鏈輪、19一第二鏈條、20— 第四鏈輪、21—軸承、22—孔、23—第一進氣孔、24—第二進氣孔、25— 孔、26—第一排氣孔、27—第二排氣孔、28—內(nèi)燃機排氣管。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖通過實施例對本實用新型作進一步說明。 實施例h參見各附圖。一種內(nèi)燃機(四沖程發(fā)動機)旋轉(zhuǎn)氣門機構(gòu)，由進氣門機構(gòu)和排氣門 機構(gòu)組成；所述進氣門機構(gòu)包括圓筒狀進氣管2 (即圓柱形、管狀的進氣管)，該進氣管2與內(nèi)燃機 的汽缸蓋8固定連接或連為一體、兩端封閉、開有與汽缸蓋上的燃燒室1 連通的孔22 (其形狀較好的是進氣管與燃燒室相交截面形狀的孔)和與空 氣慮清器13連通的第一進氣孔23;圓筒狀進氣門3 (即圓柱形、管狀的進氣門)，該進氣門3的中段置于進氣管2內(nèi)、開有與進氣管2相通的孔(使進氣門3內(nèi)腔與進氣管2內(nèi) 的氣體流通處于通暢狀態(tài))、并開有與汽缸蓋上的燃燒室1連通的第二進 氣孔24 (需要進氣門3處于開啟狀態(tài)時，通過第二進氣孔24使進氣門3 內(nèi)腔與燃燒室1連通，以實現(xiàn)進氣門3內(nèi)腔與燃燒室1進行氣體交換)， 在進氣管2與汽缸蓋上燃燒室1相通的孔22的位置、該進氣門3的外壁 可與汽缸蓋8接觸貼合、使汽缸蓋8上的燃燒室1處于密封狀態(tài)；進氣管 2的兩端通過軸承或軸承座12與進氣門3連接，進氣門3可相對于進氣管 2旋轉(zhuǎn)；以及進氣門驅(qū)動機構(gòu)，該進氣門驅(qū)動機構(gòu)由安裝在內(nèi)燃機曲軸11上(安 裝在曲軸軸頸上)的第一鏈輪14、安裝在進氣門3 —端的第二鏈輪16、 以及連接在第一鏈輪14和第二鏈輪16上的第一鏈條15構(gòu)成；該機構(gòu)與 雙頂置凸輪軸結(jié)構(gòu)曲軸驅(qū)動凸輪軸的方式類似，通過曲軸11帶動第一鏈 輪14、第一鏈輪14帶動第一鏈條15、第一鏈條15帶動第二鏈輪16、第 二鏈輪16帶動進氣門3旋轉(zhuǎn)；所述排氣門機構(gòu)包括圓筒狀排氣歧管6 (即圓柱形、管狀的排氣歧管)，該排氣歧管6與 內(nèi)燃機的汽缸蓋8固定連接或連為一體、兩端封閉、開有與汽缸蓋上的燃 燒室1連通的孔25(其形狀較好的是排氣歧管與燃燒室相交截面形狀的孔) 和與排氣管連通的第一排氣孔26;圓筒狀排氣門7 (即圓柱形、管狀的排氣門)，該排氣門7的中段置于排氣歧管6內(nèi)、開有與排氣歧管6相通的孔(使排氣門7內(nèi)腔與排氣歧 管6內(nèi)的氣體流通處于通暢狀態(tài))、并開有與汽缸蓋上的燃燒室1連通的 第二排氣孔27 (需要排氣門7處于開啟狀態(tài)時，通過第二排氣孔24使排 氣門7內(nèi)腔與燃燒室1連通，以實現(xiàn)排氣門7內(nèi)腔與燃燒室1進行氣體交 換)，在排氣歧管6與汽缸蓋上燃燒室1相通的孔25的位置、該排氣門7 的外壁可與汽缸蓋8接觸貼合、使汽缸蓋8上的燃燒室1處于密封狀態(tài)； 排氣歧管6的兩端通過軸承或軸承座21與排氣門7連接，排氣門7可相 對于排氣歧管6旋轉(zhuǎn)；以及排氣門驅(qū)動機構(gòu)，該排氣門驅(qū)動機構(gòu)由安裝在內(nèi)燃機曲軸11上(安 裝在曲軸軸頸上)的第三鏈輪18、安裝在排氣門3 —端的第四鏈輪20、 以及連接在第三鏈輪18和第四鏈輪20上的第二鏈條19構(gòu)成；該機構(gòu)與 雙頂置凸輪軸結(jié)構(gòu)曲軸驅(qū)動凸輪軸的方式類似，通過曲軸11帶動第三鏈 輪18、第三鏈輪18帶動第二鏈條19、第二鏈條19帶動第四鏈輪20、第 四鏈輪20帶動排氣門7旋轉(zhuǎn)；所述進氣管2的外側(cè)設(shè)置(鑄造)有與內(nèi)燃機(發(fā)動機)冷卻液循環(huán) 管道相連通的冷卻水道17，用于降溫，使進氣保持合適溫度；所述第二鏈輪16與第一鏈輪14的齒數(shù)比為2: 1;所述第四鏈輪20與第三鏈輪18的齒數(shù)比為2: 1。所述汽缸蓋、燃燒室、空氣慮清器、內(nèi)燃機曲軸均與現(xiàn)有技術(shù)基本相同。工作時內(nèi)燃機曲軸11軸頸帶動第一鏈輪14、第一鏈輪14帶動第一鏈條15、第一鏈條15帶動第二鏈輪16、第二鏈輪16帶動進氣門3旋轉(zhuǎn)，并使氣門 轉(zhuǎn)角與曲軸轉(zhuǎn)角相對應(yīng)(氣門轉(zhuǎn)角為曲軸轉(zhuǎn)角的一半)；內(nèi)燃機曲軸11軸頸帶動第三鏈輪18、第三鏈輪18帶動第二鏈條19、 第二鏈條19帶動第四鏈輪20、第四鏈輪20帶動排氣門7旋轉(zhuǎn)，并使氣門 轉(zhuǎn)角與曲軸轉(zhuǎn)角相對應(yīng)(氣門轉(zhuǎn)角為曲軸轉(zhuǎn)角的一半)；空氣從空氣慮清器13及進氣道經(jīng)第一進氣孔23進入進氣管2，通過 進氣門3上的孔進入進氣門3內(nèi)腔；在排氣沖程快結(jié)束時，進氣門3上相 應(yīng)的第二進氣孔24旋轉(zhuǎn)到與燃燒室1連通的位置，使進氣門3內(nèi)腔與燃 燒室l連逋；進氣沖程活塞9下行，在活塞9的泵氣作用下，空氣(或空 氣燃油混合氣)進入汽缸，從而實現(xiàn)發(fā)動機的進氣功能；做功沖程結(jié)束前，排氣門7上相應(yīng)的第二排氣孔27旋轉(zhuǎn)到與燃燒室1 連通的位置，使排氣門7內(nèi)腔與燃燒室1連通；在汽缸內(nèi)本身較大壓力和 活塞9上行的共同作用下，廢氣從燃燒室1進入排氣門7內(nèi)腔，再從排氣 門7內(nèi)腔進入排氣歧管6，實現(xiàn)發(fā)動機的排氣功能。本實用新型不限于上述實施例，本實用新型內(nèi)容所述均可實施并具有 所述良好效果。
權(quán)利要求1、一種內(nèi)燃機旋轉(zhuǎn)氣門機構(gòu)，由進氣門機構(gòu)和排氣門機構(gòu)組成，其特征是所述進氣門機構(gòu)包括圓筒狀進氣管(2)，該進氣管(2)與內(nèi)燃機的汽缸蓋(8)固定連接或連為一體、兩端封閉、開有與汽缸蓋上的燃燒室(1)連通的孔(22)和與空氣慮清器(13)連通的第一進氣孔(23)；圓筒狀進氣門(3)，該進氣門(3)的中段置于進氣管(2)內(nèi)、開有與進氣管(2)相通的孔、并開有與汽缸蓋上的燃燒室(1)連通的第二進氣孔(24)，在進氣管(2)與汽缸蓋上燃燒室(1)相通的孔(22)的位置、該進氣門(3)的外壁可與汽缸蓋(8)接觸貼合；進氣管(2)的兩端通過軸承或軸承座(12)與進氣門(3)連接，進氣門(3)可相對于進氣管(2)旋轉(zhuǎn)；進氣門驅(qū)動機構(gòu)，該進氣門驅(qū)動機構(gòu)由安裝在內(nèi)燃機曲軸(11)上的第一鏈輪(14)、安裝在進氣門(3)一端的第二鏈輪(16)、以及連接在第一鏈輪(14)和第二鏈輪(16)上的第一鏈條(15)構(gòu)成；所述排氣門機構(gòu)包括圓筒狀排氣歧管(6)，該排氣歧管(6)與內(nèi)燃機的汽缸蓋(8)固定連接或連為一體、兩端封閉、開有與汽缸蓋上的燃燒室(1)連通的孔(25)和與內(nèi)燃機排氣管(28)連通的第一排氣孔(26)；圓筒狀排氣門(7)，該排氣門(7)的中段置于排氣管(6)內(nèi)、開有與排氣管(6)相通的孔、并開有與汽缸蓋上的燃燒室(1)連通的第二排氣孔(27)，在排氣歧管(6)與汽缸蓋上燃燒室(1)相通的孔(25)的位置、該排氣門(7)的外壁可與汽缸蓋(8)接觸貼合；排氣歧管(6)的兩端通過軸承或軸承座(21)與排氣門(7)連接，排氣門(7)可相對于排氣歧管(6)旋轉(zhuǎn)；排氣門驅(qū)動機構(gòu)，該排氣門驅(qū)動機構(gòu)由安裝在內(nèi)燃機曲軸(11)上的第三鏈輪(18)、安裝在排氣門(3)一端的第四鏈輪(20)、以及連接在第三鏈輪(18)和第四鏈輪(20)上的第二鏈條(19)構(gòu)成。
2、 按權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機旋轉(zhuǎn)氣門機構(gòu)，其特征是所述進氣 管(2)的外側(cè)還設(shè)置有與內(nèi)燃機冷卻液循環(huán)管道相連通的冷卻水道(17)。
3、 按權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機旋轉(zhuǎn)氣門機構(gòu)，其特征是所述 排氣歧管(6)的外側(cè)還設(shè)置有與內(nèi)燃機冷卻液循環(huán)管道相連通的冷卻水 道。
4、 按權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機旋轉(zhuǎn)氣門機構(gòu)，其特征是所述 第二鏈輪(16)與第一鏈輪(14)的齒數(shù)比為2: 1。
5、 按權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機旋轉(zhuǎn)氣門機構(gòu)，其特征是所述第二 鏈輪(16)與第一鏈輪(14)的齒數(shù)比為2: 1。
6、 按權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機旋轉(zhuǎn)氣門機構(gòu)，其特征是所述第四鏈輪(20)與第三鏈輪(18)的齒數(shù)比為2: 1。
7、 按權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機旋轉(zhuǎn)氣門機構(gòu)，其特征是所述第四鏈輪(20)與第三鏈輪(18)的齒數(shù)比為2: 1。
8、 按權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機旋轉(zhuǎn)氣門機構(gòu)，其特征是所述第四鏈輪(20)與第三鏈輪(18)的齒數(shù)比為2: 1。
專利摘要一種內(nèi)燃機旋轉(zhuǎn)氣門機構(gòu)，其特征是采用圓柱形、管狀的進(排)氣管置于燃燒室上部的缸蓋上并與燃燒室相通，內(nèi)置圓柱形、管狀的進(排)氣門，氣門與缸蓋上的燃燒室緊密貼合，以達到對氣缸的密封作用；氣門由曲軸通過鏈輪帶動旋轉(zhuǎn)；氣門相應(yīng)位置開孔，在需要氣門啟時，孔旋轉(zhuǎn)到與燃燒室連通的位置，氣缸通過孔與氣門內(nèi)腔間實現(xiàn)進氣和排氣；在進(排)氣管內(nèi)、轉(zhuǎn)動過程中不與燃燒室接觸的氣門上開另外一些孔，實現(xiàn)使氣體可持續(xù)、通暢地從進(排)氣管流入(流出)氣門內(nèi)腔，實現(xiàn)機構(gòu)的進排氣功能。采用本實用新型，進排氣通暢，換氣效率高，能量損失少。
文檔編號F01L7/00GK201321882SQ200820222948
公開日2009年10月7日 申請日期2008年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月26日
發(fā)明者王永伍, 倫 聶, 肖慶釗 申請人:綿陽新晨動力機械有限公司