[发明专利]一种高速柴油机组合式气门及其驱动机构

说明书

本发明提供了一种高速柴油机组合式气门结构，包括：凸轮，其外轮廓壁上周圈分别设有第一导向槽和第二导向槽；第一气门，其上端连接有与所述第一导向槽滑动配合的第一滚轮，其下端与活塞的凹坑对应；第二气门，其上端连接有与所述第二导向槽滑动配合的第二滚轮，其下端与活塞的顶部对应。本发明通过取消传统的气门弹簧，可有效降低凸轮与气门之间的接触应力，提高凸轮的加速度，增大凸轮的丰满系数；在取消气门坑的同时，仍可以在高速工况下获得较高的充量系数，有效改善发动机高速性能。同时结构简单紧凑，有利于工程化应用。

技术领域

本发明属于发动机技术领域，尤其是涉及一种高速柴油机组合式气门及其驱动机构。

背景技术

内燃机至今仍然是热效率最高、单位体积和单位重量功率最大的原动机，应用非常广泛，然而随着世界能源的逐渐短缺以及环境资源的不断恶化，我们需要内燃机满足更严格的油耗标准和排放法规。

传统发动机的气门都带有气门预紧弹簧，这使得发动机的气门机构设计要考虑运动学设计以及应力设计，避免因转速过高导致气门飞脱以及因接触应力过大导致凸轮磨损破坏。

对于柴油机来讲，为了获得较好的油气混合过程以及较优的性能指标，常采用带涡流的深坑形燃烧室(如ω燃烧室)；在高速工况，一般采用较大的气门重叠角(进气门早开、排气门晚关)以尽可能提高充量系数，而为了防止柴油机气门与活塞碰撞，活塞上设有一定深度的气门坑，但与此同时燃烧室余隙容积的增加导致空气利用率降低，燃烧开始恶化。因此需要在提高充量系数与提高空气利用率之间进行权衡。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种高速柴油机组合式气门结构，在提高充量系数的同时还可以提高空气利用率，有效改善发动机高速性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种高速柴油机组合式气门结构，包括：

凸轮，其外轮廓壁上周圈分别设有第一导向槽和第二导向槽；

第一气门，其上端连接有与所述第一导向槽滑动配合的第一滚轮，其下端与活塞的凹坑对应；

第二气门，其上端连接有与所述第二导向槽滑动配合的第二滚轮，其下端与活塞的顶部对应。

进一步的，所述第一导向槽的内部型线与所述第二导向槽的内部型线不完全相同。

进一步的，所述第一气门与所述第二气门之间可相互滑动。

相对于现有技术，本发明所述的高速柴油机组合式气门结构，具有以下优势：

本发明通过取消传统的气门弹簧，可有效降低凸轮与气门之间的接触应力，提高凸轮的加速度，增大凸轮的丰满系数；在取消气门坑的同时，仍可以在高速工况下获得较高的充量系数，有效改善发动机高速性能。同时结构简单紧凑，有利于工程化应用。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种高速柴油机组合式气门及其驱动机构示意图；

图2为本发明实施例所述的凸轮示意图；

图3为图2的A-A向剖视图。

附图标记说明：

1-凸轮；2-第一滚轮；3-第一气门；4-气缸盖；5-第二气门；6-第二滚轮；7-第二导向槽；8-第一导向槽；9-活塞。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。