[发明专利]沟道滚柱式气门

说明书

技术领域：

沟道滚柱式气门，是一种属于发动机结构技术，特别涉及内燃机气门的基本结构改进。

背景技术：

目前国内外现有发动机控制系统通过凸轮推杆系统来分别控制进排气，凸轮轴的主体是一根与汽缸组长度相同的圆柱形棒体。上面套有若干个凸轮，用于驱动气门。凸轮轴的一端是轴承支撑点，另一端与驱动轮相连接。凸轮的侧面呈鸡蛋形，需要打开气门时，凸轮半径较大的一侧对准推杆，推动气门打开，关闭气门时，半径较小的圆周对准推杆，气门在弹簧作用下关闭。这种系统具有以下缺点：推杆与气门是往复运动部件，运动中机械冲击和噪声较大，限制了发动机的最高转速。另外，其体积与重量偏大。

发明内容：

本发明沟道滚柱式气门发明目的在于：设计制造一种与现有技术完全不同的本着避免往复运动和冲击载荷的设计思想，采用一个带圆周方向沟道的滚柱，和与其配合的带孔阀壳，通过滚柱的旋转使沟道对准不同的孔，实现进气排气的控制。

本发明沟道滚柱式气门是这样实现的：由滚柱、阀壳、沟道3、气孔4、中孔5组成，滚柱和阀壳配装成一体；滚柱和发动机曲轴连接；滚柱表面沿圆周方向制有沟道；阀壳中部圆周直径两端制有气孔；底部制有中孔和汽缸顶孔连接；两端气孔分别连接汽缸进气管道和排气管道。

沟道滚柱式气门工作原理：通过滚柱的旋转使沟道对准不同的孔，实现进气排气的控制；只有沟道同时连接中孔和一个气孔，气门才能打开，完成汽缸冲程做功；控制系统的结构是一个滚柱，阀壳上2个气孔、1个中孔间隔90°排列，中孔连接汽缸，两边的气孔分别连接进气管道和排气管道。滚柱对应孔的截面上刻有面积与孔相当的沟道，占用柱体大约190°角度；滚柱与曲轴相连，转速为发动机转速的一半；在压缩与做功冲程，连接汽缸的中孔被关闭；排气冲程时，中孔与连接排气道的气孔通过沟道连接起来；进气冲程时，连接汽缸的中孔与连接进气道的气孔联通。这样就实现了进气与排气功能2合1；通过串联和并联，该系统可以控制多个汽缸或实现多气门进排气。

本发明沟道滚柱式气门的有益效果：本系统用于代替凸轮推杆系统控制发动机的进气排气，也可以用于抽气机、空气压缩机等的气流控制，不需要推杆与弹簧，系统体积和成本比凸轮推杆系统减少一半以上，寿命在同等制造工艺的前提下提高一倍以上；使活塞式内燃机高度(从凸轮轴盖到油底壳的长度)减少约1/5，最高转速提高1/4。

附图说明：

附图1为本发明沟道滚柱式气门结构示意图

图中：滚柱1，阀壳2、沟道3、气孔4、中孔5

具体实施方式：

本发明沟道滚柱式气门由滚柱1，阀壳2、沟道3、气孔4和中孔5组成；滚柱1和阀壳2配装成一体；滚柱1和发动机曲轴连接；滚柱1表面沿圆周方向制有沟道3；阀壳2中部圆周直径两端制有气孔4；底部制有中孔5和汽缸顶连接；两端气孔4分别连接汽缸进气管道和排气管道。