[发明专利]无气门弹簧内燃机气门机构

说明书

技术领域

本发明涉及燃烧发动机用阀装置，具体是一种无气门弹簧内燃机气门机构。

技术背景

传统内燃机气门机构依靠凸轮的作用力顶开气门，实现进气过程，然后气门在气门弹簧的反作用力下随凸轮运动迅速归位，实现气门关闭。在现代发动机高速化的需求下，气门机构的开启关闭的频率越来越高，气门的高速往复运动会中产生的巨大惯性力，并且随转速的提高而不断增加，巨大的惯性力会导致气门弹簧无法将气门迅速归位，影响气门的正常开启和关闭。如果发动机转速进一步提高，到系统频率与凸轮施加的强制力的谐振成分同步，则会出现气门与气门弹簧强烈波动现象，进而导致内燃机噪音大，气门正时不准，输出功率急剧下降。因此，气门是制约内燃机高速化的重要因素之一。

经对现有技术的文献检索发现：

专利申请号为200820222948.1，公开号为CN 201321882，名称为内燃机旋转气门机构的发明专利，也是一种无弹簧气门机构，通过旋转带有开口的圆柱管，封住和打开进气口，实现进气口开启和关闭。其不足之处在于，旋转圆柱管与缸盖进气口的有效密封不易实现，而且，旋转部件的润滑存在问题，若在旋转圆柱管处加润滑油则润滑油极易进入汽缸，对发动机的排放性能产生较大影响。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种无气门弹簧内燃机气门机构。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种无气门弹簧内燃机气门机构，包括凸轮轴、气门和气门轴销，其中，凸轮轴通过气门轴销与气门相连接。

所述凸轮轴包括凸轮主轴、凸轮轴套和凸轮轴芯，其中，凸轮主轴包括第一凸轮主轴和第二凸轮主轴，凸轮轴套包括第一凸轮轴套和第二凸轮轴套，第一凸轮轴套套装在第一凸轮主轴的外部且与第一凸轮主轴紧密贴合,形成第一凸轮轴，第二凸轮轴套套装在第二凸轮主轴的外部且与第二凸轮主轴紧密贴合，形成第二凸轮轴，第一凸轮轴与第二凸轮轴之间通过凸轮轴芯同轴相连为一体。

所述第一凸轮轴和第二凸轮轴关于凸轮轴芯中间截面左右对称。

所述凸轮轴套形线与凸轮轴芯形线为等距偏置。

所述凸轮主轴、凸轮轴套及凸轮轴芯之间形成凹槽，气门轴销装嵌在该凹槽内的凸轮轴芯底部。

所述凹槽宽度为偏置距离。

所述气门包括气门轴承及气门体，其中，气门轴承固定设置在气门体顶端。

所述气门轴承为通孔结构，气门轴销穿插在气门轴承内且与气门轴承紧密贴合。

所述气门轴销为两端柱体横截面直径大，中间柱体横截面直径小且同轴一体形成的不规则圆柱体，其中，两端柱体横截面直径与凸轮轴的凹槽宽度相适配，所述中间柱体横截面直径与气门的气门轴承通孔直径相适配。

所述无气门弹簧内燃机气门机构，通过以下方式实现开启和关闭：

- 凸轮轴，用于驱动气门的开启和关闭；

- 气门轴销，用于连接凸轮轴及气门，可在凸轮轴的凹槽内自由滚动；

- 气门，通过凸轮轴的驱动及气门轴销的转动实现开启和关闭。

本发明提供的无气门弹簧内燃机气门机构，取消了气门弹簧，气门机构刚度得到大幅提高，增加气门关闭时的响应速度，满足内燃机高速化的需求。通过新的连接作用方式，在设计中去掉摇臂、气门挺柱等附属结构，简化配气机构结构，节省空间。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

其中，（a）为本发明气门开启状态的结构示意图；（b）为本发明气门关闭状态的结构示意图；

图2为本发明的立体图；

图3为本发明的内部结构示意图；

图4为本发明凸轮轴的立体图；

图5为本发明气门轴销的立体图；

图6为本发明气门的立体图；

    图中，1为凸轮轴，11为凸轮主轴，12为凸轮轴套，13为凸轮轴芯，2为气门，21为气门轴承，22为气门体，3为气门轴销。

具体实施方式

如图2和图3所示，本实施例提供的无气门弹簧内燃机气门机构包括：凸轮轴1、气门2和气门轴销3，其中，凸轮轴1通过气门轴销3与气门2相连接。