[发明专利]二维离心式发动机气门机构

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种二维离心式发动机气门机构，属于汽车、机械发动机结构设计领域。 

背景技术

汽油、柴油等内燃发动机已广泛应用于陆路交通、农用机械、工程机械、远洋海轮、军用舰艇、航空动力以及电站等各个工程领域。 

目前，无论是汽油机还是柴油机，无论是凸轮轴上置式还是凸轮轴下置式气门，均由凸轮轴驱动，通过挺杆、推杆和摇臂来控制气门的开启和关闭。目前广泛采用的配气机构形式，如附图1所示，其普遍存在以下几个缺陷： 

1、驱动机构或传动机构的距离较远，降低了发动机传递效率； 

2、配气机构的杆类零件较多，机械冲击多，配气机构各杆件受机械冲击易损坏。 

3、上下运动式气门与气门座冲击产生震动大，噪音大，磨损大，易造成漏气降低效率，甚至造成气门磨损过大而失效。 

4、进气门和排气门均上下运动来控制气门的开闭，上下运动式气门增大了进气阻力和排气阻力，使进排气效率降低。 

本发明通过理论和实践设计了一种二维离心式发动机配气机构，不仅使配气机构得到简化，而且可克服上下运动式气门的上述缺点，将气门开闭动作由往复式转换成平面式，大大提高了发动机的整体刚 度、传动效率、进排气效率和配气机构各零件的工作寿命，从而整体上提高了发动机的工作效率、降低了成本和发动机的故障率。 

发明内容

本发明采用二维离心式工作机构与涡轮、链传动机构，如图1和图2所示，涡轮15由曲轴正时锥齿轮14驱动；涡轮15将正时锥齿轮14的纵向平面力矩转换为平面力矩，并经涡轮轴上齿轮16通过链传动，传递至各驱动分齿轮17。驱动分齿轮17与轴18为花键连接，上层气门盘12与轴为花键连接，下层气门盘13固定在缸体上，与轴18通过轴承连接。上层气门盘12相对于下层气门13盘旋转，控制气门开闭。 

正时齿轮14与驱动分齿轮17的传动比为1∶1。即活塞每经过一个工作循环，上层气门盘12旋转360度。在排气行程开始时，上层气门盘气槽11入口端运行到下层气门盘气孔10位置，此位置为初始位置，气孔10与气槽11重合，气门完全打开。到排气行程结束，上层气门盘转过90度，气门仍处于开启状态。 

活塞进入吸气行程，上层气门盘气槽11由90度位置转动到180度位置，吸气行程结束时，气孔10与气槽11错开，气孔完全关闭。 

活塞在压缩行程和做功行程时，气孔10与气槽11始终处于错开状态，即上层气门盘12相对于初始位置转过180度至360度的位置。 

上层气门盘12转过360度的过程，即完成了气门开启和关闭的一个工作循环。 

为了保证气门上下层气门盘平稳相对转动，上层气门盘12开有平衡槽19，使其重心落在盘体中心，避免因旋转产生震动和噪声。 

为减少上线层气门盘相对旋转的摩擦阻力，两盘间保留微小间隙。在两盘接触面，开有环形槽，用于安装滑动环20，以减小接触面积的方式减小摩擦，并起到隔断气腔的作用。 

二维离心式气门相对于现行发动机气门具有如下几个明显优点： 

1、减少了进气和排气阻力，提高了换气效率； 

2、减少了传动件，降低了发动机工作中的冲击噪声； 

3、减少了传动件，提高了传动效率； 

4、减小了气门磨损，提高了配气机构的整体寿命。 

附图说明

图1，图2为本发明二维离心式发动机气门，10是气孔、11是气槽、12是上层气门盘、13是下层气门盘、14是正时锥齿轮、15是涡轮、16是涡轮轴上齿轮、17是驱动分齿轮、18是分齿轮轴、19是平衡槽、20是滑动环。