[发明专利]一种进、排气门一体的发动机及工作方法

说明书

本发明公开了一种进、排气门一体的发动机及工作方法，一种进、排气门一体的发动机包括缸盖，所述缸盖内设有缸盖进气道、缸盖排气道和燃烧室，所述缸盖进气道、缸盖排气道和燃烧室不直接相通，所述缸盖内还设有主气道，所述主气道和缸盖进气道、缸盖排气道连通，所述主气道和燃烧室相通；还包括气门和气道控制机构，所述气门装配在缸盖内且设于主气道与燃烧室的相交截口处，通过所述气门的移动控制主气道与燃烧室相通或闭合；所述气道控制机构装配在主气道内，通过所述气道控制机构的移动控制主气道与缸盖进气道、主气道与缸盖排气道之间连通或闭合。通过气门、气道控制机构的工作，满足发动机工作过程进气及排气的需求，提高发动机工作效率。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其是涉及一种进、排气门一体的发动机及工作方法。

背景技术

四冲程发动机的一个完整的工作循环分为进气行程、压缩行程、燃烧(做功)行程及排气行程。发动机在工作时,在进气行程将新鲜工质吸入气缸,在压缩行程对新鲜工质进行压缩，在燃烧(做功)行程使气缸内被压缩的新鲜工质燃烧膨胀做功,在排气行程将燃烧后的高温废气排出气缸。

传统结构的发动机，其气门分为进气门及排气门，分别控制缸盖进气道与燃烧室、缸盖排气道与燃烧室的连通或闭合。为了提高进气效率及排气效率，大多数传统结构发动机都采用了四气门结构，包括两个进气门和两个排气门。进气门控制新鲜工质进入气缸，排气门控制高温废气流出气缸，二者功能各不相同，进气门打开时排气门闭合，新鲜工质通过缸盖进气道及进气门流入燃烧室。排气门打开时进气门闭合，气缸内高温废气通过排气门及缸盖排气道流出气缸(只在排气行程末期，排气门还未完全关闭时进气门开始打开，存在一定的气门重叠角)。进气门尺寸一般大于排气门，进气时新鲜工质压力远小于排气时高温废气压力，进气需要更大的进气截面积保证足够的进气量。

现有发动机通过进气门控制进气，通过排气门控制排气，进气门与排气门作用各不相同。为了让发动机有更好的性能，需要有足够的进气量且排气充分。提高发动机进气量可通过提高进气压力或增加进气截面积实现，现有的涡轮增压或机械增压是为了提高进气压力，提高进气截面积只能增大进气门尺寸或增加进气门数量，由于进气门、排气门(汽油机的火花塞或柴油机的喷油嘴、直喷汽油机的喷油嘴)等都布置在燃烧室上，现有发动机大多采用两进气门、两排气门结构，已无法增大进气门尺寸或增加进气门数量(部分厂家使用过三进气门两排气门的结构，结构很复杂，成本高，目前基本不采用)。排气充分只有增大排气门尺寸或增加排气门数量，同上原因，现有的发动机已无法增大排气门尺寸或增加排气门数量。

发明内容

为克服现有技术缺点，本发明目的在于提供一种进、排气门一体的发动机及工作方法，以解决现有发动机效率低、成本高的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种进、排气门一体的发动机，包括缸盖，所述缸盖内设有缸盖进气道、缸盖排气道和燃烧室，所述缸盖进气道、缸盖排气道和燃烧室不直接相通，所述缸盖内还设有主气道，所述主气道和缸盖进气道、缸盖排气道连通，所述主气道和燃烧室相通；还包括气门和气道控制机构，所述气门装配在缸盖内且设于主气道与燃烧室的相交截口处，通过所述气门的移动控制主气道与燃烧室相通或闭合；所述气道控制机构装配在主气道内，通过所述气道控制机构的移动控制主气道与缸盖进气道、主气道与缸盖排气道之间连通或闭合。

进一步地，所述气道控制机构至少包括下圆台；所述下圆台用于对缸盖进气道与主气道的相交截口、缸盖排气道与主气道的相交截口进行遮挡。

更进一步地，所述下圆台的高度不小于缸盖进气道与主气道的相交截口、缸盖排气道与主气道的相交截口的高度。

更进一步地，所述气道控制机构还包括上圆台；所述上圆台用于隔离主气道与外界空气，防止新鲜工质或高温废气通过主气道流到缸盖上方外部空间。