專利名稱:改變內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)向的方法，和應(yīng)用這種方法的內(nèi)燃機(jī)的制作方法
本發(fā)明與改變內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向有關(guān)。
大型內(nèi)燃機(jī)，特別是船用發(fā)動(dòng)機(jī)，因?yàn)樗鶄鬟f的扭矩極大，不可能采用具有合理的尺寸和簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的換向機(jī)構(gòu)，所以一般都是可以倒轉(zhuǎn)的。
在已有技術(shù)范圍里，這類發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸上設(shè)有附加的凸輪，用來(lái)校正進(jìn)氣與排氣門的開啟時(shí)刻，以及修正向汽缸中噴油的時(shí)刻。
在這樣的凸輪軸上，相應(yīng)于每個(gè)受控制的部件，都設(shè)有兩個(gè)凸輪，其中一個(gè)凸輪在曲軸正轉(zhuǎn)時(shí)工作，另一個(gè)在反轉(zhuǎn)時(shí)工作，兩個(gè)凸輪的配置角度對(duì)稱于曲軸的一個(gè)止點(diǎn)。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停車時(shí)，使凸輪軸平移，就可以使轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變。為了從一個(gè)凸輪換到另一個(gè)凸輪，凸輪隨動(dòng)挺桿上的滾輪要無(wú)滾動(dòng)地在凸輪面上滑過(guò)，因而在挺桿滾輪和凸輪各自的輪緣滾動(dòng)面上造成相當(dāng)嚴(yán)重的磨損。
本發(fā)明的目的，就是要以無(wú)滑動(dòng)的純滾動(dòng)來(lái)取代上述的無(wú)滾動(dòng)的純滑動(dòng)，以避免對(duì)輪緣滾動(dòng)面和兩凸輪連接坡面的磨損。相應(yīng)地，移動(dòng)凸輪軸所需要的力也大大減小。
本發(fā)明為改變內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)向，特別是改變船用發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向，提出一種方法。在上述發(fā)動(dòng)機(jī)中，凸輪軸上為每一個(gè)隨動(dòng)部件挺桿設(shè)有兩個(gè)凸輪，兩個(gè)凸輪以一個(gè)過(guò)渡面互相連接，每個(gè)凸輪都只在單一轉(zhuǎn)動(dòng)方向起作用，通過(guò)平移凸輪軸，以改變馬達(dá)的轉(zhuǎn)向。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)，移動(dòng)凸輪軸之前，先將隨動(dòng)件挺桿旋轉(zhuǎn)四分之一周，從而使每個(gè)凸輪隨動(dòng)件滾輪的轉(zhuǎn)軸都垂直于凸輪軸的移動(dòng)方向。
在旋轉(zhuǎn)挺桿之前，最好先使氣門復(fù)位彈簧卸載，至少要使彈簧所受的載荷減少初始值的一半。
較好的作法是，在挺桿未轉(zhuǎn)動(dòng)，氣門復(fù)位彈簧未放松之時(shí)，凸輪軸便不能移動(dòng)。
本發(fā)明還提出一種實(shí)施上述方法的內(nèi)燃機(jī)，這種發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施例中至少有一根齒條，每根挺桿上有一個(gè)扇形齒輪與上述齒條嚙合。應(yīng)用本發(fā)明方法的發(fā)動(dòng)機(jī)，自然還可以選擇其它任何適當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)使挺桿旋轉(zhuǎn)。
下面借助附圖來(lái)介紹應(yīng)用本發(fā)明方法的一種內(nèi)燃機(jī)實(shí)例。
圖1所示為挺桿和分別在正反轉(zhuǎn)時(shí)與其接觸的兩個(gè)凸輪的剖視圖;
圖2為沿圖1中Ⅱ-Ⅱ線的剖視圖，表示同屬一個(gè)汽缸的兩個(gè)挺桿;
圖3為沿圖1中Ⅲ-Ⅲ線的剖視圖，表示轉(zhuǎn)過(guò)了四分之一周的挺桿。
圖1中可以看到一個(gè)挺桿導(dǎo)向架1，由已知的方法(未示出)固定在部件2上，該部件2為發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的一部分。導(dǎo)向架1被帶密封圈4的蓋板3封閉。一個(gè)圓筒5頂在蓋板3的凸肩3′上，推桿6從中伸出。
通常，一個(gè)挺桿導(dǎo)向架支撐兩根挺桿(一根進(jìn)氣門挺桿，一根排氣門挺桿)，在這張附圖所表示的挺桿導(dǎo)向架1中只畫出兩個(gè)挺桿中的一根，即挺桿20，另一根挺桿20′可從圖2中看到。挺桿20的構(gòu)成為輪軸8，上面裝有軸承9，滾輪10套在上面;殼體21，上面有支撐推桿6的凸肩。
挺桿20上還有若干直齒23，這些齒與齒條30上的直齒31咬合，兩套齒的齒面走向與挺桿的位移方向平行，從而可保證挺桿在導(dǎo)管1中的自由運(yùn)動(dòng)。挺桿的滾輪10壓在凸輪軸15上的一個(gè)凸輪16上，該軸上還有另一個(gè)凸輪17，凸輪16和17的角度不同，分別用于發(fā)動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。借助一個(gè)回位彈簧的作用，滾輪10總壓在兩個(gè)凸輪中的一個(gè)上。回位彈簧為閥門中常用的形式，所以圖中未畫出來(lái)。
圖2中畫出了挺桿導(dǎo)向架1中的兩個(gè)挺桿20與20′。這兩根挺桿是同一汽缸的進(jìn)氣門和排氣門挺桿。齒條30裝在穿過(guò)挺桿導(dǎo)向架1的導(dǎo)孔32中，由該孔限制其運(yùn)動(dòng)方向，每側(cè)導(dǎo)孔32中都裝有密封環(huán)33。一套機(jī)構(gòu)推動(dòng)齒條，并阻止它轉(zhuǎn)動(dòng)，該機(jī)構(gòu)本身屬于已有技術(shù)，所以未畫出來(lái)。
每根挺桿20和20′上都有扇形齒輪23、23′，每個(gè)扇形都至少占四分之一圓周。齒條30上有齒31，當(dāng)齒條作直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，這些齒31同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)兩根挺桿20和20′。為保證將挺桿轉(zhuǎn)動(dòng)四分之一周，齒條的直線位移量應(yīng)適當(dāng)。
圖3是沿圖1中Ⅲ-Ⅲ線的剖視圖，其中表示挺桿20在挺桿導(dǎo)向架1中轉(zhuǎn)過(guò)四分之一周后的情況。滾輪10仍壓在凸輪16上，但其轉(zhuǎn)軸則已垂直于凸輪軸移動(dòng)的方向。當(dāng)凸輪軸15在任何已知的適當(dāng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)不移動(dòng)時(shí)，滾輪連續(xù)地滾過(guò)凸輪16，滾過(guò)中間段18，滾到另一個(gè)凸輪17上。一旦凸輪軸觸到其端頭止擋，滾輪壓住凸輪17，此時(shí)便可以將挺桿向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)四分之一周，使之回到初始位置，亦即其正常的工作位置?？傊梢园凑障率龇绞绞拱l(fā)動(dòng)機(jī)改變轉(zhuǎn)向停止噴油，發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn);
隨動(dòng)部件的回位彈簧最好能放松;
通過(guò)齒條30沿縱向的適當(dāng)位移，使發(fā)動(dòng)機(jī)的挺桿轉(zhuǎn)動(dòng)四分之一周;
平移凸輪軸15，使每個(gè)凸輪隨動(dòng)件的滾輪從凸輪16運(yùn)動(dòng)到凸輪17上;
將挺桿沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)四分之一周，使之回到初始位置;
如果先前放松了復(fù)位彈簧，那么再把它們壓緊;
用壓縮空氣起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使之反向旋轉(zhuǎn);
噴入燃油。
上述程序自然可以自動(dòng)進(jìn)行，每一步操作都只在其前一步驟完成后才能進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.改變內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的方法，特別適用于船用發(fā)動(dòng)機(jī)，在這類發(fā)動(dòng)機(jī)中，對(duì)應(yīng)每一個(gè)隨動(dòng)件挺桿，發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸上都設(shè)有兩個(gè)凸輪，每個(gè)凸輪適用于一種轉(zhuǎn)向，利用凸輪軸的平移，使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向改變，這種方法的特點(diǎn)在于平移凸輪軸之前，先將挺桿轉(zhuǎn)動(dòng)四分之一周，以使每個(gè)凸輪隨動(dòng)件挺桿上滾輪的轉(zhuǎn)軸垂直于凸輪軸平移的方向。
2.如權(quán)利要求
1所述的方法，其特點(diǎn)是，轉(zhuǎn)動(dòng)挺桿之前，先將氣門回位彈簧放松。
3.如權(quán)利要求
2所述的方法，其特點(diǎn)是，回位彈簧的卸載量至少等于其初始載荷的一半。
4.如權(quán)利要求
1所述的方法，其特點(diǎn)是，預(yù)先將挺桿轉(zhuǎn)動(dòng)四分之一周，然后才能進(jìn)行平移凸輪軸的操作。
5.采用如權(quán)利要求
1所述方法的發(fā)動(dòng)機(jī)，至少裝有一根齒桿，發(fā)動(dòng)機(jī)中的每一根挺桿上裝有與該齒桿嚙合的扇形齒輪。
專利摘要
改變內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)向的方法，特別適用于船用發(fā)動(dòng)機(jī)，在這類機(jī)器中對(duì)應(yīng)于每個(gè)隨動(dòng)件挺桿(20)，凸輪軸上設(shè)有兩個(gè)凸輪，每個(gè)凸輪適用于一種轉(zhuǎn)向，利用凸輪的平移，改變發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，這種方法的特點(diǎn)在于，移動(dòng)凸輪軸之前，先將各挺桿轉(zhuǎn)動(dòng)四分之一周，使每個(gè)凸輪隨動(dòng)件挺桿上滾輪(10)的轉(zhuǎn)軸垂直于凸輪軸的平移方向。本發(fā)明也適用于采用這種方法的發(fā)動(dòng)機(jī)。
文檔編號(hào)F02D39/00GK85104222SQ85104222
公開日1986年12月3日 申請(qǐng)日期1985年6月3日
發(fā)明者瓊·路易斯·馬格納特 申請(qǐng)人:熱工機(jī)械設(shè)計(jì)公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan