專利名稱：頂置四凸輪單凸輪軸引擎的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及引擎(內(nèi)燃機)，尤指一種頂置四凸輪單凸輪軸之引擎，它能降低熱耗量及污染量，提高內(nèi)燃機的效率和功率。
本實用新型的目的是要提供一種降低氣閥彈簧負載力，關閉定時精確，能降低熱耗量和污染量，可充分提高熱效率和功率、又能使部份氣閥控制和起動部件的磨耗降低的頂置四凸輪單凸輪軸引擎。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種頂置四凸輪單凸輪軸引擎，主要包括汽缸蓋體、凸輪軸、搖桿、進、排氣閥、彈簧及閥桿，其中凸輪軸設置于汽缸蓋體頂部中間，每個汽缸蓋頂部都配置有兩個相互交錯的凸輪，各組交錯凸輪固裝在共用的凸輪軸上，并通過各自的搖桿使汽缸進、排氣閥的啟閉按沖程的需要交替進行；其特征是上述兩個相互交錯的凸輪為進排氣開啟凸輪，并在該凸輪軸上增設進排氣關閉凸輪，組成四凸輪單凸輪軸型式，該四凸輪的轉動分別與進排氣閥開啟搖桿及進排氣閥關閉搖桿相匹配，且進排氣閥關閉搖桿上的各定位孔裝在共用的一根搖桿軸上；另在進排氣閥閥桿的上半段對應的活塞蓋體處設進排氣閥彈簧導向孔，該孔內(nèi)設置有圓筒形氣閥彈簧導向器，進排氣閥彈簧為單壓縮彈簧。
本實用新型還可通過以下措施實現(xiàn)上述進排氣閥關閉搖桿主體是工字型結構，前臂對稱分為二側臂，其旋轉軸線與氣閥彈簧導向器的接觸部位為圓形滑面，后臂對稱分為二定位孔，中間設置進排氣閥開啟搖桿，兩側導引面設在活塞蓋體搖桿軸定位孔邊，在二側臂之一側，位于后臂上部與二定位孔中心線垂直處設一滑面，進排氣閥開啟搖桿與進排氣閥關閉搖桿的各定位孔均裝在同一根搖桿軸上；上述氣閥彈簧導向器的主體為圓筒形，上端設一外圓座為氣閥彈簧上座，其軸向為平滑面裝置在進排氣閥關閉搖桿的前臂圓形滑面下，圓筒內(nèi)壁下端有一通孔，進排氣閥上的彈簧座從中通過，通孔與圓筒內(nèi)壁間設一內(nèi)圓座為彈簧的固定座，圓筒下半段裝置在活塞蓋體上的氣閥彈簧導向孔內(nèi)；上述氣閥彈簧上座在氣閥彈簧定位圈上，定位圈的錐形孔套裝上氣閥鎖扣，氣閥鎖扣分為兩片，其內(nèi)凸部位卡扣在進排氣閥的閥桿上，不管進排氣閥是否動作彈簧始終處于被壓縮狀態(tài)。
本實用新型的優(yōu)點是由于將頂置雙凸輪單凸輪軸引擎變更為頂置四凸輪單凸輪軸引擎后，氣閥彈簧壓縮力大大的降低，比如以二輪機車125CC引擎為例，B-1式頂置單凸輪軸每回轉一次，氣閥彈簧力為21.2kg→74.2kg；B-2式頂置四凸輪單凸輪軸每回轉一次，氣閥彈簧力為12kg→21.2kg，由此可知氣閥彈簧力相差9.2kg→53kg，極大地降低了引擎工作阻力，使氣閥彈簧力降低，進排氣閥采用凸輪控制其關閉，使其關閉定時精確，降低了引擎的熱耗量和污染量，提高了熱效率和功率，而且能使部份氣閥控制和起動部件的磨耗降低，故提高產(chǎn)品的使用壽命。
圖2 為頂置雙凸輪單凸輪軸引擎進氣時汽缸蓋的剖視圖。
圖3 為頂置雙凸輪單凸輪軸引擎壓縮時汽缸蓋的剖視圖。
圖4 為頂置雙凸輪單凸輪軸引擎爆炸時汽缸蓋的剖視圖。
圖5 為頂置雙凸輪單凸輪軸引擎排氣時汽缸蓋的剖視圖。
圖6 為本實用新型汽缸蓋的俯視圖。
圖7 為本實用新型進氣時汽缸蓋的剖視圖。
圖8 為本實用新型壓縮時汽缸蓋的剖視圖。
圖9 為本實用新型爆炸時汽缸蓋的剖視圖。


圖10 為本實用新型排氣時汽缸蓋的剖視圖。
圖11 為本實用新型汽缸蓋的局部視視圖。
圖12 為本實用新型四凸輪單凸輪軸及其各剖視圖。
具體實施方式
本實用新型是將頂置雙凸輪單凸輪軸引擎的雙凸輪單凸輪軸重新設計為四凸輪單凸輪軸，以彈簧11替代內(nèi)外彈簧12、13，在單凸輪軸3上增設進排氣閥關閉凸輪33和凸輪34，增設氣閥關閉搖桿6及氣閥彈簧導向器16構成頂置四凸輪單凸輪軸引擎。而引擎的其它機構和部件均與頂置雙凸輪單凸輪軸引擎相同，在此不再一一重述。
參見圖6-12、一種頂置四凸輪單凸輪軸引擎，主要包括；活塞蓋體1、彈簧座2、凸輪軸3、氣閥開啟搖桿5、氣閥關閉搖桿6、搖桿軸8、進排氣閥9、10、彈簧11、氣閥彈簧定位圈14、氣閥鎖扣15及氣閥彈簧導向器16；其中凸輪軸3鉸接于每個活塞蓋體1頂部中間，與曲軸連動，在每個汽缸蓋體1中間凸輪軸3上設有進氣開啟凸輪31、排汽開啟凸輪32、進氣關閉凸輪33、排汽關閉凸輪34，每個凸輪的基圓35相同，組成四凸輪凸輪軸3。
進排氣閥開啟搖桿5的形狀及結構，只有部分縮少斷面強度有所下降外，其余和頂置雙凸輪凸輪軸引擎相同；進排氣閥關閉搖桿6主體是工字型結構，前臂對稱分為二側臂，其旋轉軸線161與氣閥彈簧導向器16的接觸部位為圓形滑面，后臂對稱分為二定位孔，中間設置進排氣閥開啟搖桿5，兩側導引面設在活塞蓋體1搖桿軸8定位孔邊，在二側臂之一側，位于后臂上部與二定位孔中心線垂直處設一滑面61，進排氣閥開啟搖桿5與進排氣閥關閉搖桿6的各定位孔均裝在同一根搖桿軸8上；氣閥彈簧導向器16的主體為圓筒形，上端設一外圓座為氣閥彈簧上座，其軸向為平滑面裝置在進排氣閥關閉搖桿6的前臂圓形滑面下，可自由轉動，圓筒內(nèi)壁下端有一通孔，進排氣閥9、10上的彈簧座2從中通過，通孔與圓筒內(nèi)壁間設一內(nèi)圓座為彈簧11的固定座，圓筒下半段裝置在活塞蓋體1上的氣閥彈簧導向孔101內(nèi)，圓筒的上下運動可消除彈簧11的徑向振動和軸向擺動；氣閥彈簧上座在氣閥彈簧定位圈14上，定位圈的錐形孔套裝上氣閥鎖扣15，氣閥鎖扣15分為兩片，其內(nèi)凸部位卡扣在進排氣閥9、10的閥桿上，不管進排氣閥是否動作均使彈簧11始終處于被壓縮狀態(tài)；進排氣閥9、10的動作是由凸輪軸3的轉動，軸上的進排氣開、關凸輪31、32、33、34，驅動共用一搖桿軸的氣閥開、關搖桿5、6，依據(jù)杠桿原理控制進排氣閥9、10的開、關，由凸輪所設定的升程決定進排氣閥9、10的關閉時段，無論凸輪軸3高低速回轉，進排氣閥9、10的關閉定時都是一致而精確的。進排氣開啟凸輪升程向上，氣閥開啟，氣閥彈簧負載增加，進排氣閥升程向下，氣閥關閉，氣閥彈簧負載增加，總之，進排氣閥9、10開、關時氣閥彈簧11負載在上限，進排氣閥在開與關之間時氣閥彈簧11負載在下限。
氣閥彈簧11壓縮負載實例取樣①二輪機車四行程引擎②排氣量125cc③最高回轉12000RPM④基圓2.3cm⑤凸輪揚程(最大)0.685cm ⑥閥孔直徑2.6cm⑦負壓(上限)2kg/cm2，凸輪軸3每回轉一次氣閥彈簧負載大小值。
1.頂置凸輪軸引擎，進排氣閥彈簧壓縮負載最小值Ω/4×2.62×2＝10.618kg×2(慣性力上限設定)≌21.2kg排氣門閥彈簧壓縮負載最大值21.2kg×3.3(實驗值)≌70kg進氣門閥彈簧壓縮負載最大值21.2kg×3.5(實驗值)≌74.2kg2.頂置四凸輪凸輪軸引擎進排氣門閥彈簧負載最大值Ω/4×2.62×2＝10.618kg×2(慣性力上限設定)≌21.2kg進排氣門閥彈簧負載最小值21.2kg-9.2kg(路試16,885公里后實測值)≌12kg。
權利要求1.一種頂置四凸輪單凸輪軸引擎，主要包括汽缸蓋體、凸輪軸、搖桿、進、排氣閥、彈簧及閥桿，其中凸輪軸設置于汽缸蓋體頂部中間，每個汽缸蓋頂部都配置有兩個相互交錯的凸輪，各組交錯凸輪固裝在共用的凸輪軸上，并通過各自的搖桿使汽缸進、排氣閥的啟閉按沖程的需要交替進行；其特征是上述兩個相互交錯的凸輪為進排氣開啟凸輪，并在該凸輪軸上增設進排氣關閉凸輪，組成四凸輪單凸輪軸型式，該四凸輪的轉動分別與進排氣閥開啟搖桿及進排氣閥關閉搖桿相匹配，且進排氣閥關閉搖桿上的各定位孔裝在共用的一根搖桿軸上；另在進排氣閥閥桿的上半段對應的活塞蓋體處設進排氣閥彈簧導向孔，該孔內(nèi)設置有圓筒形氣閥彈簧導向器，進排氣閥彈簧為單壓縮彈簧。
2.根據(jù)權利要求1所述頂置四凸輪單凸輪軸引擎，其特征是上述進排氣閥關閉搖桿主體是工字型結構，前臂對稱分為二側臂，其旋轉軸線與氣閥彈簧導向器的接觸部位為圓形滑面，后臂對稱分為二定位孔，中間設置進排氣閥開啟搖桿，兩側導引面設在活塞蓋體搖桿軸定位孔邊，在二側臂之一側，位于后臂上部與二定位孔中心線垂直處設一滑面，進排氣閥開啟搖桿與進排氣閥關閉搖桿的各定位孔裝在同一根搖桿軸上。
3.根據(jù)權利要求1所述頂置四凸輪單凸輪軸引擎，其特征是上述氣閥彈簧導向器的主體為圓筒形，上端設一外圓座為氣閥彈簧上座，其軸向為平滑面裝置在進排氣閥關閉搖桿的前臂圓形滑面下，圓筒內(nèi)壁下端有一通孔，進排氣閥上的彈簧座從中通過，通孔與圓筒內(nèi)壁間設一內(nèi)圓座為彈簧的固定座，圓筒下半段裝置在活塞蓋體上的氣閥彈簧導向孔內(nèi)。
4.根據(jù)權利要求1所述頂置四凸輪單凸輪軸引擎，其特征是上述氣閥彈簧上座在氣閥彈簧定位圈上，定位圈的錐形孔套裝上氣閥鎖扣，氣閥鎖扣分為兩片，其內(nèi)凸部位卡扣在進排氣閥的閥桿上，不管進排氣閥是否動作彈簧始終處于被壓縮狀態(tài)。
專利摘要一種頂置四凸輪單凸輪軸引擎,其中凸輪軸設置于汽缸蓋體頂部中間,每個汽缸蓋頂部都配置有兩個相互交錯的進排氣開啟凸輪,和兩個進排氣關閉凸輪,組成四凸輪單凸輪軸型式,該四凸輪的轉動分別與開啟搖桿及關閉搖桿相匹配,且關閉搖桿上的各定位孔裝在共用的一根搖桿軸上;另在進排氣閥閥桿的上半段對應的活塞蓋體處設進排氣閥彈簧導向孔,該孔內(nèi)設置有圓筒形氣閥彈簧導向器,該進排氣閥彈簧為單壓縮彈簧。進排氣閥通過凸輪控制其關閉,可達到降低彈簧力、提高熱效率和功率的作用。
文檔編號F01L1/04GK2500811SQ01233048
公開日2002年7月17日 申請日期2001年8月13日 優(yōu)先權日2001年8月13日
發(fā)明者劉明華 申請人:劉明華