[实用新型]摆动结构体发动机配气机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及发动机领域。

背景技术

发动机配气机构的性能对发动机的效率和低排放性是十分重要的。在过去几十年里，对于此方面的研究和开发一直十分活跃，然而迄今为止，绝大多数发动机的配气机构均采用凸轮或凸轮摇臂与复位弹簧结构。这种结构在发动机领域占主导地位，是一种非常成熟的技术。然而，随着人们对发动机的效率和环保性要求的不断提高，对发动机配气机构也提出了更高的要求。为此本实用新型人申请了差时曲柄连杆机构(专利申请号：200710164142.1和200720177683.3)和阀体外开配气发动机(专利申请号：200910143221.3和200920154748.1)。这两项发明为开发新型高效配气机构提供了新的平台，并为进一步提高发动机配气机构的效率、配气响应速度、配气精准度及满足外开动作件配气、动态停缸、二四冲程动态切换等特殊要求提供了技术基础。然而为进一步提高发动机配气机构的性能，特别是为了满足配气机构的低功耗性，需要发明更新型的发动机配气机构。

发明内容

本实用新型是通过正时控制装置使摆动结构体按设定的规律进行摆动进而实现动作件(即气门或反装外开配气动作件或进排共用配气动作件或配气活塞或配气缸套)按发动机正时关系对发动机进行配气。摆动结构体的形线可根据发动机的要求进行设定。正时控制装置可以是多种形式，例如旋转凸轮弹簧式、共轭凸轮式、曲柄连杆式、电磁式、液压式、气压式甚至压电式。

为了进一步提高发动机的效率，特别是为了满足配气机构的低功耗性，本实用新型公开了一种摆动结构体发动机配气机构，包括发动机机体、燃烧室和燃烧室界面体，本实用新型是通过正时控制装置使摆动结构体按设定的规律进行运动进而实现动作件按发动机正时关系对发动机进行配气或调整发动机燃烧室的容积。本实用新型的目的是这样实现的：

所述燃烧室界面体的一部分设为动作件，在所述动作件和所述发动机机体之间设复位弹性体，在所述发动机机体上设摆动轴，所述摆动轴直接或间接与所述发动机机体连接，在所述摆动轴上设摆动结构体，所述摆动结构体上设摆动驱动结构，所述摆动驱动结构直接或间接受正时控制装置控制，所述动作件直接或间接受所述摆动结构体驱动打开所述燃烧室或关闭所述燃烧室或调整所述燃烧室的容积，在发动机处于压缩冲程和爆炸冲程中，所述摆动轴的中心距所述摆动结构体的控制点P间的外向距离Y大于与外向相垂直的方向上的距离X。

所谓燃烧室界面体是指能形成包络燃烧室空间界面的外壁结构体，对应在传统发动机中是指气缸、动力输出活塞、气缸盖和气门等。本实用新型中所公开的动作件仅仅是外壁结构体的一部分，可设为内开阀体(即传统发动机气门)，也可设为外开阀体(与外开配气座口相配合对发动机配气的阀体，例如，反装外开配气阀体或进排共用配气阀体或配气活塞或配气缸套)。设置摆动结构体是为了保证动作件受到较大作用力时，动作件与摆动结构体的接触面之间相对不动或仅有微小滑动，这样当动作件受到来自气缸的较大压力时，就大大减少因动作件与控制动作件升程的控制装置直接滑动接触而产生的摩擦功耗，进而提高发动机的效率。

传统发动机通过凸轮摇臂结构开闭进排气门实现发动机配气，其摇臂相当于水平杠杆，仅仅对受控件(气门)的升程和响应速度起到缩放的作用，传统进排气门的运动规律只与凸轮形线有关，气门对摇臂轴始终具有相当的力矩，因此，控制传统摇臂的驱动力臂(由凸轮供给)要求较高；而本实用新型中公开的具有摆动结构体的结构，由于摆动结构体的轴心与动作件中心线之间的距离较短(在大多数情况下可设为零)，所以，尽管在动作件受到较大作用力的情况下，仍然对摆动轴构成不了可观的力矩，因而也就不需要正时控制装置(例如凸轮弹簧式)提供较大的驱动力矩，从而减少正时控制装置的功耗。本实用新型尤其适用于动作件受力较大的配气机构(例如外开阀体等)中。不仅如此，由于在本实用新型中摆动结构体这一构件可以在动作件受较大作用力时，使摆动结构体处于停止或微动状态，从而达到节省功耗的作用。因此，本实用新型中所公开的摆动结构体与传统摇臂具有完全不同的结构和功能。本实用新型所公开的结构中，可以用摆动结构体驱动动作件，也可以经过调整垫片甚至弹性体驱动动作件。为了满足动作件升程和响应速度的要求，可以在摆动结构体和动作件之间设置摇臂，这时的摇臂与传统发动机摇臂的结构和作用基本相同，这时驱动摇臂的是摆动结构体，因而可以减少功耗。