旋转式配气机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106894858A(43)申请公布日2017.06.27(21)申请号201710104362.9(22)申请日2017.02.24(71)申请人俞彬地址430021湖北省武汉市江汉区肖家后街28-3号2楼2号申请人俞啟元(72)发明人俞彬俞啟元(51)Int.Cl.F01L7/06(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图3页(54)发明名称旋转式配气机构(57)摘要本发明的名称为旋转式配气机构。涉及往复活塞式四冲程内燃机的配气领域。本发明主要针对气门式配气机构进气流速越高，充量系数越小，成反比的问题。旋转式配气的技术要点：1.配气盘13在汽缸盖8内旋转，配气孔轮流扫过进气孔和排气孔，以此来实现正时配气；2.在进.排气过程中，缸内与进.排气道直通，无任何阻碍，使缸内的充量系数在任何工况下都可以保证最大，并可以对缸内进气流动的形式和强度实现可控可调。综上所述，本发明将代替气门式配气机构作为往复活塞式四冲程内燃机的新配气方法。CN106894858ACN106894858A权利要求书1/1页1.旋转式配气机构通过旋转的方式实现正时配气。其特征（即请求保护的范围）：汽缸盖8上开有分别连接进气道和排气道的通孔（通孔的大小和具体形状根据实际需要的气体流速和加工工艺而定）。配气盘13上开有用于配气的如上述同形通孔。配气盘13紧贴汽缸盖8作同心转动。2CN106894858A说明书1/2页旋转式配气机构技术领域[0001]本发明涉及往复活塞式四冲程内燃机的配气领域。背景技术[0002]往复活塞式四冲程内燃机上一直采用的是气门式配气机构。由于该机构采用的“菌形”气门头，在进气时会产生气阻，对进气气流形成阻碍，造成进气流速与充量系数相互制约成反比的现象。当进气流速增大时，充量系数减小，在进气平均流速超过0.5Ma时，充量系数急剧下降。采用气门式配气机构的往复活塞式四冲程内燃机,只能通过增大进气面积、降低进气流速的方法来保证充量系数，但此举直接影响到缸内空气的运动。内燃机缸内空气运动对混合气的形成和燃烧有着决定性的影响。同时气门头向缸内开闭占用了一定空间，使废气不易排尽。发明内容[0003]为了解决气门式配气机构对缸内空气运动的不利影响，发明了旋转式配气机构。[0004]作为一种在往复活塞式四冲程内燃机上新的配气方法，首先要满足正时配气的要求。如图1所示,以单缸为例，汽缸盖上开有分别连接进.排气道的通孔（通孔的大小.具体形状根据实际需要的气体流速大小和加工工艺而定，此处以扇形孔为例）。配气盘上开有用于配气的.如上述同形的通孔。[0005]由往复活塞式四冲程内燃机的配气原理可知，四冲程正时配气必须要在360度内完成，即每冲程所占角度为90度。[0006]旋转式配气机构开始工作时，配气盘紧贴汽缸盖作同心转动（旋转方向假定为逆时针），其转速为曲轴转速的二分之一，如图2所示。当曲轴位于下止点，缸内准备排气时，配气孔与排气孔的初始边相重合（即配气盘安装时相对于汽缸盖的初始位置）。配气盘开始转动，排气孔逐渐打开，直至配气盘旋转45度时，排气孔开度最大，此后逐渐减小，至90度时排气孔完全关闭。此时配气孔的初始边正好与进气孔的初始边重合，配气盘继续转动，进气孔逐渐打开，转至135度时进气孔开度最大，此后进气孔逐渐减小，转至180度时，进气孔完全关闭。在配气过程中，缸内与进.排气道直通，中间无任何阻碍。配气盘转动的180~360度用于缸内气体的压缩与作功冲程。再继续转动，进入下一循环。[0007]当进气孔或排气孔需要早开时，只需要将进.排气孔的始边向前移适当的角度。同理，当进气孔或排气孔需要迟闭时，只需要将进.排气孔的终边向后移适当的角度。[0008]旋转式配气机构与气门式配气机构相比有以下有益效果：[0009]1.旋转式配气在进.排气过程中，缸内与进.排气道直接连通，无任何阻碍，使缸内的充量系数在任何工况下都可以保证最大。同时还可以通过调节进气道的进气角度，在缸内形成不同形式的气体流动（涡流、紊流……）；通过调节进排气孔的大小，可改变进气流速，从而使缸内气体运动的强度可控可调。气体流动形式和强度的可控可调有利于确定最合适节能减排的气体运动形式和强度。3CN106894858A说明书2/2页[0010]2.制造成本低，以单缸为例，旋转式配气机构的制造成本比气门式配气机构一个单气门的制造成本还要低。[0011]3.因为配气盘紧贴汽缸盖旋转，没有往复质量，所以运动更平稳，更可靠，使用寿命更长。润滑和冷却都很方便。同时，还为缸内废气彻底排尽创造了条件。附图说明[0012]图1为配气盘和汽缸盖的结构示意图。[0013]图2为旋转式配气的原理图。[0014]图3为旋转式配气在单缸往复活塞式