[实用新型]一种内燃机配气机构

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种内燃机的配气机构，其特征是能简化内燃机配气机构、降低内燃机配气机构的能耗和减少内燃机配气机构的振动。

背景技术

目前，公知的内燃机配气机构采用气门式配气机构。气门式配气机构由气门组和气门传动组两部分组成，其中气门组零件包括气门、气门座圈、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座和气门锁夹等，气门传动组零件包括凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴、摇臂轴座和气门间隙螺钉等。内燃机工作时，曲轴通过定时齿轮驱动凸轮轴旋转。当凸轮的上升段顶起挺柱时，经推杆和气门间隙调整螺钉推动摇臂轴摆动，压缩气门弹簧使气门开启。当凸轮的下降段与挺柱接触时，气门在气门弹簧力的作用下逐渐关闭，内燃机完成进排气过程。但是，气门式配气机构结构复杂，零部件数量多，生产成本高。由于气门式配气机构利用高劲度系数的配气弹簧使气门自动关闭进气道、排气道，气门弹簧被摇臂压缩时会储存一部分弹性势能，而这部分弹性势能在弹簧伸长时无法转化为有用功输出，弹簧频繁地压缩伸长消耗大量能源。配气弹簧不停地压缩伸长，会使配气机构产生较大振动。

发明内容

为了克服现有的内燃机配气机构结构复杂、能耗高和振动大的不足，本实用新型提供一种内燃机配气机构，该配气机构不仅能完成内燃机的进排气过程，而且能大大地简化配气机构，降低配气机构能耗，减少配气机构的振动。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：齿形带轮通过防松螺母与蜗杆固定连接，蜗杆和蜗轮互相啮合，蜗轮轴上端与蜗轮固定连接，蜗轮轴中部和密封轴承固定连接，蜗轮轴下端通过自锁螺母与转盘固定连接。内燃机工作时，动力首先从曲轴通过齿形带轮传递给蜗杆，再通过蜗杆传递给蜗轮，最后通过蜗轮传递给转盘。选择合适型号的齿形带轮和蜗轮蜗杆，使曲轴每转动两圈时转盘转动一圈。转盘离气缸盖顶部的距离很近，既不会使转盘与气缸盖直接接触产生较大摩擦阻力，又不会让气缸内高压气体在进气道和排气道没有打开时经过转盘和气缸顶部之间的间隙泄漏。转盘上分布有进气口和排气口，进气口到转盘圆心的距离大于排气口到转盘圆心的距离，且进气口到转盘圆心的距离等于进气道到气缸中心线的距离，排气口到转盘圆心的距离等于排气道到气缸中心线的距离。在内燃机一个工作循环周期内：1.排气冲程结束进气冲程开始时，进气口转到进气道边沿使进气道打开，排气口转离排气道使排气道关闭，新鲜空气进来的同时也带进来雾化燃油，形成可燃混合气；2.进气冲程结束压缩冲程开始时，进气口转离进气道使进气道关闭，排气口还没有转到排气道上方，排气道关闭；3.压缩冲程结束做功冲程开始时，由于进气口还没有转到进气道上方，进气道关闭，排气口也还没有转到排气道上方，排气道关闭，整个气缸处于密封状态，此时可燃混合气燃烧并迅速膨胀推动活塞做功；4.做功冲程结束排气冲程开始时，进气口还没有转到进气道上方，进气道关闭，排气口转到排气道边沿使排气道开启，排出废气。

本实用新型的有益效果是，可以在完成进排气过程的同时，降低配气机构的能耗，减少配气机构的振动，配气机构主要零部件是蜗轮蜗杆和转盘，结构简单。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例的俯视图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是转盘的进气口和排气口的分布图。

图4是排气冲程结束进气冲程开始时，进气口、排气口、进气道和排气道的位置关系图。

图5是进气冲程结束压缩冲程开始时，进气口、排气口、进气道和排气道的位置关系图。

图6是压缩冲程结束做功冲程开始时，进气口、排气口、进气道和排气道的位置关系图。

图7是做功冲程结束排气冲程开始时，进气口、排气口、进气道和排气道的位置关系图。

图中1.防松螺母，2.齿形带轮，3.蜗杆，4.蜗轮，5.蜗轮轴，6.密封轴承，7.气缸盖，8.排气道，9.转盘，10.自锁螺母，11.进气道，12.进气口，13.排气口。

具体实施方式

在图2所示实施例中，齿形带轮(2)通过防松螺母(1)与蜗杆(3)固定连接；蜗杆和蜗轮(4)互相啮合；蜗轮轴(5)上端与蜗轮固定连接，中部和密封轴承(6)固定连接，下端通过自锁螺母(10)与转盘(9)固定连接。转盘离气缸盖(7)顶部的距离很近，既不会使转盘与气缸盖直接接触而产生摩擦阻力，又不会使气缸内高压气体经过转盘和气缸盖之间的间隙泄漏。排气道(8)到气缸中心线的距离小于进气道(11)到气缸中心线的距离，目的是保证排气冲程时只有排气道打开、进气冲程时只有进气道打开。如图3所示的转盘，进气口(12)径向宽度等于进气道直径，排气口(13)径向宽度等于排气道直径；进气口到转盘圆心的距离等于进气道到气缸中心线的距离，排气口到转盘圆心的距离等于排气道到气缸中心线的距离。在图4中，排气冲程结束进气冲程开始，排气口转过排气道边沿，进气口转到进气道边沿，此时排气道关闭、进气道打开。在图5中，进气冲程结束压缩冲程开始，排气口转过排气道，进气口转过进气道边沿，此时排气道和进气道都关闭。在图6中，压缩冲程结束做功冲程开始，排气口转过排气道，进气口转过进气道，此时排气道和进气道都关闭。在图7中，做功冲程结束排气冲程开始，排气口转到排气道边沿，进气口转过进气道，此时排气道打开、进气道关闭。为了使进气口、排气口、进气道和排气道在不同冲程时的位置关系和图4、图5、图6和图7中保持一致，可以计算出进气口和排气口的相关尺寸，使进气口从刚转到进气道边沿到刚转离进气道边沿时，转盘转过90度；使排气口从刚转到排气道边沿到刚转离排气道边沿时，转盘也转过90度。