專利名稱：閥體外開配氣發(fā)動機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及發(fā)動機領域。
背景技術：
如何精準高效為發(fā)動機配氣是提高發(fā)動機效率和改善發(fā)動機環(huán)保性的最主要的 技術手段之一，因此，在這方面的研究也是非常活躍的。傳統(tǒng)發(fā)動機的配氣座口和配氣閥體 是內開的，這樣的結構對于提高配氣座口(也就是氣門座口)與閥體(也就是氣門)之間 的密封性確有好處，但是內開閥體結構使得氣流流動性、氣流流通面積和配氣開放時間的 設計都受到嚴重的限制。因此，為了從根本上解決發(fā)動機的配氣問題，需要發(fā)明一種新的配 氣方式。發(fā)明內容本實用新型公開了一種設在燃燒室壁上(缸蓋上或氣缸壁上)的一種閥體外開配 氣結構。在此結構的基礎上，本實用新型公開了一種閥體外開配氣發(fā)動機，這種發(fā)動機上的 閥體沒有閥體與活塞碰撞的危險，所以閥體的行程開啟時間和關閉時間的設計都具有絕對 的靈活性，這樣可以減少配氣節(jié)流損失，使氣缸內的氣流流動和燃氣混合的程度得以提高， 從而提高發(fā)動機的效率。利用這種結構，在發(fā)動機缸蓋上設置進氣門和排氣門時，開度直 徑可比傳統(tǒng)內開氣門明顯加大，不僅如此，這種結構還可以使發(fā)動機的進氣道和排氣道連 通，形成連通式配氣道，配氣座口和相應閥體同時承擔排氣和進氣的兩種功能，也就是本實 用新型所述的進排共用。只要將進氣和排氣的流動組織好，進排共用的配氣模式就可以為 發(fā)動機配氣提供了一個嶄新的途徑。在進排共用的結構中，外開配氣閥體可以在排氣沖程 開始時開啟并維持開啟狀態(tài)直至吸氣沖程完畢，這樣就可以大大減少配氣閥體的運動加速 度，延長配氣時間，使配氣的效果更好。為了進一步提高配氣效果，可在進氣道設壓力渦輪， 在排氣道設動力渦輪，且兩渦輪共軸設置，這樣就可以利用噴氣式發(fā)動機的原理，即利用動 力渦輪將新鮮空氣壓入燃燒室。根據(jù)不同需要可以將外開配氣座口的直徑設為小于、等于 甚至大于發(fā)動機氣缸直徑。由于外開配氣座口和閥體之間需要高密封性，所以本實用新型 公開了一種浮動環(huán)式彈性外開配氣座口和一種由復數(shù)個徑向套裝開口浮動環(huán)構成的開口 浮動環(huán)組合彈性外開配氣座口。第一浮動環(huán)式彈性外開配氣座口的根本是利用端面設為錐 面環(huán)形彈性結構體，在受到外開配氣閥體壓迫時，將在徑向發(fā)生一定位移，從而補償由于加 工誤差、冷熱形變及磨損所造成的影響，確保高度密封性。此錐面環(huán)形彈性結構體可以一個 端面設為錐形，也可以兩端部設為錐形，根據(jù)需要可以設為內錐式或外錐式，也可以單獨使 用或多個軸向落裝使用；所謂開口浮動環(huán)組合式彈性外開配氣座口是由兩個以上開口的環(huán) 形彈性結構體徑向套裝而成的，在裝配時，不同環(huán)的開口應錯向安裝，例如，兩個開口環(huán)互 相形成180°，三個開口環(huán)互相形成120°。同樣，錐面可設為內錐面或外錐面，也可單獨使 用或將多個開口環(huán)形彈性結構體軸向堆接使用。由于受氣缸內高壓作用，外開配氣閥體受 到相當大的推力，所以外開配氣閥體的驅動機構對外開配氣閥體應具有相當?shù)膲毫σ缘窒?氣缸對外開配氣閥體的壓力，保證密封，因而外開配氣閥體可通過凸輪等直接驅動，也可經 二連桿機構再經凸輪等機構控制，這樣可以減少對驅動機構壓力的要求。[0006]為了克服傳統(tǒng)發(fā)動機的上述缺陷，本實用新型公開了一種閥體外開配氣發(fā)動機， 包括進氣道，排氣道，燃燒室外壁和燃燒室，在所述燃燒室外壁上設一個或多個外開配氣座 口，所述外開配氣座口將所述進氣道和所述排氣道分別或同時與所述燃燒室連通，在每一 個所述外開配氣座口處相應設置一個外開配氣閥體，所述外開配氣閥體直接或經連接件受 閥體正時控制裝置控制，按發(fā)動機正時要求將與所述外開配氣閥體相應的所述外開配氣座 口打開和關閉。所述進氣道和所述排氣道分別與所述燃燒室外壁連接，在所述進氣道內的所述燃 燒室外壁上設一個或多個所述外開配氣座口，在每個所述外開配氣座口處相應設置一個所 述外開配氣閥體，所述閥體正時控制裝置設為進氣閥體正時控制裝置，此類所述外開配氣 閥體設為進氣外開配氣閥體，所述進氣外開配氣閥體受所述進氣閥體正時控制裝置控制， 按發(fā)動機正時要求將與所述進氣外開配氣閥體相應設置的所述外開配氣座口打開和關閉； 在所述排氣道內的所述燃燒室外壁上設一個或多個所述外開配氣座口，在每個所述外開配 氣座口處相應設置一個所述外開配氣閥體，所述閥體正時控制裝置設為排氣閥體正時控制 裝置，此類所述外開配氣閥體設為排氣外開配氣閥體，所述排氣外開配氣閥體受所述排氣 閥體正時控制裝置控制，按發(fā)動機正時要求將與所述排氣外開配氣閥體相應設置的所述外 開配氣座口打開和關閉，在所述進氣道中設或不設壓氣渦輪，在所述排氣道中設或不設動 力渦輪。所述進氣道和所述排氣道相連通構成連通式配氣道，所述連通式配氣道與所述燃 燒室外壁連通，在所述連通式配氣道內的所述燃燒室外壁上設一個或多個所述外開配氣座 口，在每個所述外開配氣座口處相應設置一個所述外開配氣閥體，所述閥體正時控制裝置 設為進排共用閥體正時控制裝置，此類所述外開配氣閥體設為進排共用外開配氣閥體，所 述進排共用外開配氣閥體受所述進排共用閥體正時控制裝置控制，按發(fā)動機正時要求將與 所述進排共用外開配氣閥體相應設置的所述外開配氣座口打開和關閉，所述外開配氣座口 的直徑設為小于、等于或大于所述氣缸的直徑，在所述進氣道中設或不設壓氣渦輪，在所述 排氣道中設或不設動力渦輪。所述連接件設為二連桿式連接件，所述外開配氣閥體經所述二連桿式連接件受閥 體正時控制裝置控制按發(fā)動機正時要求將與其相應的所述外開配氣座口打開和關閉，所述 閥體正時控制裝置設為或不設為凸輪彈簧式閥體正時控制裝置。所述閥體正時控制裝置設為凸輪彈簧式閥體正時控制裝置、電磁式閥體正時控制 裝置、液壓式閥體正時控制裝置、氣壓式閥體正時控制裝置或其他機械式。所述外開配氣座口設為彈性外開配氣座口，所述彈性外開配氣座口設為徑向彈性 外開配氣座口或設為軸向彈性外開配氣座口。所述外開配氣座口設為浮動環(huán)式彈性外開配氣座口 ；或所述外開配氣座口設為由 復數(shù)個徑向套裝開口浮動環(huán)構成的開口浮動環(huán)組合式彈性外開配氣座口。所述外開配氣閥體由外開配氣閥頭、外開配氣閥桿和外開配氣閥尾構成，所述外 開配氣閥尾處設或不設所述連接件，所述外開配氣閥頭設為彈性外開配氣閥頭，或所述外 開配氣閥桿設為彈性外開配氣閥桿，或所述外開配氣閥尾設為彈性外開配氣閥尾，或在設 有所述連接件的結構中，所述連接件設為彈性連接件。所述外開配氣閥體由外開配氣閥頭、外開配氣閥桿和外開配氣閥尾構成，所述外
5開配氣閥尾處設或不設所述連接件，在設有所述連接件的結構中，所述所述連接件設為補 償式連接件。所述外開配氣閥體由外開配氣閥頭、外開配氣閥桿和外開配氣閥尾構成，所述外 開配氣閥尾處設或不設所述連接件，所述外開配氣座口、所述外開配氣閥頭、所述外開配氣 閥桿、所述外開配氣閥尾和所述連接件中兩個或兩個以上同時設為具有彈性區(qū)式。本實用新型有以下積極有益的效果1、本實用新型結構簡單、體積小、成體低廉；2、本實用新型可以減少配氣節(jié)流損失，使氣缸內的氣流流動和燃氣混合的程度得 以提高，從而提高發(fā)動機的效率。3、本實用新型可適用于任何帶有發(fā)動機的設備。
圖1為本實用新型一實施例的結構示意圖圖2為本實用新型另一實施例的結構示意圖圖3為本實用新型設有連通式配氣道的結構示意圖圖4為本實用新型設有凸輪彈簧式閥體正時控制裝置的結構示意圖圖5為本實用新型設有電磁式閥體正時控制裝置的結構示意圖圖6為本實用新型設有液壓(或氣壓)式閥體正時控制裝置的結構示意圖圖7為本實用新型設有軸向彈性外開配氣座口的結構示意圖圖8為圖7的局部放大圖圖9為本實用新型設有浮動環(huán)式彈性外開配氣座口的結構示意圖圖10為圖9的局部放大圖圖11為本實用新型設有復數(shù)個浮動環(huán)式彈性外開配氣座口的結構示意圖圖12為圖11的局部放大圖圖13為本實用新型設有開口浮動環(huán)組合式彈性外開配氣座口的結構示意圖圖14為圖13的局部放大圖圖15為圖13的A-A向剖視圖圖16為本實用新型設有彈性外開配氣閥頭的結構示意圖圖17為本實用新型設有彈性外開配氣閥桿的結構示意圖圖18為本實用新型設有彈性外開配氣閥尾的結構示意圖圖19為本實用新型設有補償式連接件的結構示意圖附圖編號1.進氣道2.排氣道3.燃燒室外壁4.燃燒室5.外開配氣座6.外開配氣閥體600.連接件7.閥體正時控制裝置701.進氣閥體正時控制裝置61.進氣外開配氣閥體702.排氣閥體正時控制裝置62.排氣外開配氣閥體1001.壓氣渦輪1002.動力渦輪1020.連通式配氣道703.進排共用閥體正時控制裝置63.進排共用外開配氣閥體6001. 二連桿式連接件700.凸輪彈簧式閥體正時控制裝置501.彈性外開配氣座口[0047]502.徑向彈性外開配氣座口 503.軸向彈性外開配氣座口504.浮動環(huán)式彈性外開配氣座口 505.開口浮動環(huán)組合式彈性外開配氣座口601.外開配氣閥頭602.外開配氣閥桿603.外開配氣閥尾6011.彈性外開配氣閥頭6021.彈性外開配氣閥桿6031.彈性外開配氣閥尾6002.彈性連接件6003.補償式連接件7001.電磁式閥體正時控制裝置7002.液壓式閥體正時控制裝置7003.氣壓式閥體正時控制裝置
具體實施方式
如圖1所示的外開配氣閥體發(fā)動機，包括進氣道1，排氣道2，燃燒室外壁3和燃燒 室4，在所述燃燒室外壁3上設一個或多個外開配氣座口 5，所述外開配氣座口 5將所述進 氣道1和所述排氣道2分別或同時與所述燃燒室4連通，在每一個所述外開配氣座口 5處 相應設置一個外開配氣閥體6，所述外開配氣閥體6直接或經連接件600受閥體正時控制裝 置7控制，按發(fā)動機正時要求將與所述外開配氣閥體6相應的所述外開配氣座口 5打開和 關閉。如圖2所示的外開配氣閥體發(fā)動機，所述進氣道1和所述排氣道2分別與所述燃 燒室外壁3連接，在所述進氣道1內的所述燃燒室外壁3上設一個或多個所述外開配氣座 口 5，在每個所述外開配氣座口 5處相應設置一個所述外開配氣閥體6，所述閥體正時控制 裝置7設為進氣閥體正時控制裝置701，此類所述外開配氣閥體6設為進氣外開配氣閥體 61，所述進氣外開配氣閥體61受所述進氣閥體正時控制裝置701控制，按發(fā)動機正時要求 將與所述進氣外開配氣閥體61相應設置的所述外開配氣座口 5打開和關閉；在所述排氣道 2內的所述燃燒室外壁3上設一個或多個所述外開配氣座口 5，在每個所述外開配氣座口 5 處相應設置一個所述外開配氣閥體6，所述閥體正時控制裝置7設為排氣閥體正時控制裝 置702，此類所述外開配氣閥體6設為排氣外開配氣閥體62，所述排氣外開配氣閥體62受 所述排氣閥體正時控制裝置702控制，按發(fā)動機正時要求將與所述排氣外開配氣閥體62相 應設置的所述外開配氣座口 5打開和關閉，在所述進氣道1中設或不設壓氣渦輪1001，在所 述排氣道2中設或不設動力渦輪1002。如圖3所示的外開配氣閥體發(fā)動機，所述進氣道1和所述排氣道2相連通構成連 通式配氣道1020，所述連通式配氣道1020與所述燃燒室外壁3連通，在所述連通式配氣道 1020內的所述燃燒室外壁3上設一個或多個所述外開配氣座口 5，在每個所述外開配氣座 口 5處相應設置一個所述外開配氣閥體6，所述閥體正時控制裝置7設為進排共用閥體正時 控制裝置703，此類所述外開配氣閥體6設為進排共用外開配氣閥體63，所述進排共用外開 配氣閥體63受所述進排共用閥體正時控制裝置703控制，按發(fā)動機正時要求將與所述進排 共用外開配氣閥體63相應設置的所述外開配氣座口 5打開和關閉，所述外開配氣座口 5的 直徑設為小于、等于或大于所述氣缸4的直徑，在所述進氣道1中設或不設壓氣渦輪1001， 在所述排氣道2中設或不設動力渦輪1002。如圖4所示的外開配氣閥體發(fā)動機，所述連接件600設為二連桿式連接件6001，所 述外開配氣閥體6經所述二連桿式連接件6001受閥體正時控制裝置7控制按發(fā)動機正時 要求將與其相應的所述外開配氣座口 5打開和關閉，所述閥體正時控制裝置7設為或不設
7為凸輪彈簧式閥體正時控制裝置700。如圖4、圖5和圖6所示的外開配氣閥體發(fā)動機，所述閥體正時控制裝置7設為凸 輪彈簧式閥體正時控制裝置(700)、電磁式閥體正時控制裝置(7001)、液壓式閥體正時控 制裝置(7002)、氣壓式閥體正時控制裝置(7003)或其他機械式。如圖6、圖7和圖8所示的外開配氣閥體發(fā)動機，所述外開配氣座口 5設為彈性外 開配氣座口 501，所述彈性外開配氣座口 501設為徑向彈性外開配氣座口 502或設為軸向彈 性外開配氣座口 503。如圖9、圖10、圖11、圖12、圖13、圖14和圖15所示的外開配氣閥體發(fā)動機，所述 外開配氣座口 5設為浮動環(huán)式彈性外開配氣座口 504 ；或所述外開配氣座口 5設為由復數(shù) 個徑向套裝開口浮動環(huán)構成的開口浮動環(huán)組合式彈性外開配氣座口 505。如圖16、圖17和圖18所示的外開配氣閥體發(fā)動機，所述外開配氣閥體6由外開 配氣閥頭601、外開配氣閥桿602和外開配氣閥尾603構成，所述外開配氣閥尾603處設或 不設所述連接件600，所述外開配氣閥頭601設為彈性外開配氣閥頭6011，或所述外開配 氣閥桿602設為彈性外開配氣閥桿6021，或所述外開配氣閥尾603設為彈性外開配氣閥尾 6031，或在設有所述連接件600的結構中，所述連接件600設為彈性連接件6002。如圖19所示的外開配氣閥體發(fā)動機，所述外開配氣閥體6由外開配氣閥頭601、外 開配氣閥桿602和外開配氣閥尾603構成，所述外開配氣閥尾603處設或不設所述連接件 600，在設有所述連接件600的結構中，所述所述連接件600設為補償式連接件6003。如圖16、圖17、圖18和圖19所示的外開配氣閥體發(fā)動機，所述外開配氣閥體6由 外開配氣閥頭601、外開配氣閥桿602和外開配氣閥尾603構成，所述外開配氣閥尾603處 設或不設所述連接件600，所述外開配氣座口 5、所述外開配氣閥頭601、所述外開配氣閥桿 602、所述外開配氣閥尾603和所述連接件600中兩個或兩個以上同時設為具有彈性區(qū)式。
權利要求一種閥體外開配氣發(fā)動機，包括進氣道(1)，排氣道(2)，燃燒室外壁(3)和燃燒室(4)，其特征在于在所述燃燒室外壁(3)上設一個或多個外開配氣座口(5)，所述外開配氣座口(5)將所述進氣道(1)和所述排氣道(2)分別或同時與所述燃燒室(4)連通，在每一個所述外開配氣座口(5)處相應設置一個外開配氣閥體(6)，所述外開配氣閥體(6)直接或經連接件(600)受閥體正時控制裝置(7)控制，按發(fā)動機正時要求將與所述外開配氣閥體(6)相應的所述外開配氣座口(5)打開和關閉。
2.如權利要求1所述閥體外開配氣發(fā)動機，其特征在于所述進氣道(1)和所述排氣 道(2)分別與所述燃燒室外壁(3)連接，在所述進氣道(1)內的所述燃燒室外壁(3)上設 一個或多個所述外開配氣座口(5)，在每個所述外開配氣座口(5)處相應設置一個所述外 開配氣閥體(6)，所述閥體正時控制裝置(7)設為進氣閥體正時控制裝置(701)，此類所述 外開配氣閥體(6)設為進氣外開配氣閥體(61)，所述進氣外開配氣閥體(61)受所述進氣閥 體正時控制裝置(701)控制，按發(fā)動機正時要求將與所述進氣外開配氣閥體(61)相應設置 的所述外開配氣座口(5)打開和關閉；在所述排氣道(2)內的所述燃燒室外壁(3)上設一 個或多個所述外開配氣座口(5)，在每個所述外開配氣座口(5)處相應設置一個所述外開 配氣閥體(6)，所述閥體正時控制裝置(7)設為排氣閥體正時控制裝置(702)，所述外開配 氣閥體(6)設為排氣外開配氣閥體(62)，所述排氣外開配氣閥體(62)受所述排氣閥體正時 控制裝置(702)控制，按發(fā)動機正時要求將與所述配氣外開配氣閥體(62)相應設置的所述 外開配氣座口(5)打開和關閉，在所述進氣道(1)中設壓氣渦輪(1001)，在所述排氣道(2) 中設動力渦輪(1002)。
3.如權利要求1所述閥體外開配氣發(fā)動機，其特征在于所述進氣道(1)和所述排氣 道(2)相連通構成連通式配氣道(1020)，所述連通式配氣道(1020)與所述燃燒室外壁(3) 連通，在所述連通式配氣道(1020)內的所述燃燒室外壁(3)上設一個或多個所述外開配氣 座口(5)，在每個所述外開配氣座口(5)處相應設置一個所述外開配氣閥體(6)，所述閥體 正時控制裝置(7)設為進排共用閥體正時控制裝置(703)，此類所述外開配氣閥體(6)設為 進排共用外開配氣閥體(63)，所述進排共用外開配氣閥體(63)受所述進排共用閥體正時 控制裝置(703)控制，按發(fā)動機正時要求將與所述進排共用外開配氣閥體(63)相應設置的 所述外開配氣座口(5)打開和關閉，所述外開配氣座口(5)的直徑設為小于、等于或大于所 述氣缸⑷的直徑，在所述進氣道⑴中設壓氣渦輪(1001)，在所述排氣道⑵中設動力渦 輪(1002)。
4.如權利要求1所述閥體外開配氣發(fā)動機，其特征在于所述連接件(600)設為二連 桿式連接件(6001)，所述外開配氣閥體(6)經所述二連桿式連接件(6001)受閥體正時控 制裝置(7)控制，按發(fā)動機正時要求將與所述外開配氣閥體(6)相應的所述外開配氣座口(5)打開和關閉，所述閥體正時控制裝置(7)設為凸輪彈簧式閥體正時控制裝置(700)。
5.如權利要求1所述閥體外開配氣發(fā)動機，其特征在于所述閥體正時控制裝置(7) 設為凸輪彈簧式閥體正時控制裝置(700)、電磁式閥體正時控制裝置(7001)、液壓式閥體 正時控制裝置(7002)、氣壓式閥體正時控制裝置(7003)或其他機械式。
6.如權利要求1、2、3、4或5所述閥體外開配氣發(fā)動機，其特征在于所述外開配氣座 口(5)設為彈性外開配氣座口(501)，所述彈性外開配氣座口(501)設為徑向彈性外開配氣 座口(502)或設為軸向彈性外開配氣座口(503)。
7.如權利要求1、2、3、4或5所述閥體外開配氣發(fā)動機，其特征在于所述外開配氣座 口(5)設為浮動環(huán)式彈性外開配氣座口(504)；或所述外開配氣座口(5)設為由復數(shù)個徑 向套裝開口浮動環(huán)構成的開口浮動環(huán)組合式彈性外開配氣座口(505)。
8.如權利要求1、2、3、4或5所述閥體外開配氣發(fā)動機，其特征在于所述外開配氣閥 體(6)由外開配氣閥頭(601)、外開配氣閥桿(602)和外開配氣閥尾(603)構成，所述外開 配氣閥尾(603)處設所述連接件(600)，所述外開配氣閥頭(601)設為彈性外開配氣閥頭 (6011)，或所述外開配氣閥桿(602)設為彈性外開配氣閥桿(6021)，或所述外開配氣閥尾 (603)設為彈性外開配氣閥尾(6031)；或在設有所述連接件(600)的結構中，所述連接件 (600)設為彈性連接件(6002)。
9.如權利要求1、2、3、4或5所述閥體外開配氣發(fā)動機，其特征在于所述外開配氣閥 體(6)由外開配氣閥頭(601)、外開配氣閥桿(602)和外開配氣閥尾(603)構成，所述外開 配氣閥尾(603)處設所述連接件(600)，在設有所述連接件(600)的結構中，所述所述連接 件(600)設為補償式連接件(6003)。
10.如權利要求1、2、3、4或5所述閥體外開配氣發(fā)動機，其特征在于所述外開配氣閥 體(6)由外開配氣閥頭(601)、外開配氣閥桿(602)和外開配氣閥尾(603)構成，所述外開 配氣閥尾(603)處設所述連接件(600)，所述外開配氣座口(5)、所述外開配氣閥頭(601)、 所述外開配氣閥桿(602)、所述外開配氣閥尾(603)和所述連接件(600)中兩個或兩個以上 同時設為具有彈性區(qū)式。
專利摘要本實用新型公開了一種閥體外開配氣發(fā)動機，包括進氣道，排氣道，燃燒室外壁和燃燒室，在所述燃燒室外壁上設一個或多個外開配氣座口，所述外開配氣座口將所述進氣道和所述排氣道分別或同時與所述燃燒室連通，在每一個所述外開配氣座口處相應設置一個外開配氣閥體，所述外開配氣閥體直接或經連接件受閥體正時控制裝置控制，按發(fā)動機正時要求將與所述外開配氣閥體相應的所述外開配氣座口打開和關閉。本實用新型可以減少配氣節(jié)流損失，使氣缸內的氣流流動和燃氣混合的程度得以提高，從而提高發(fā)動機的效率。
文檔編號F01L3/00GK201661326SQ200920154748
公開日2010年12月1日 申請日期2009年5月20日 優(yōu)先權日2009年5月20日
發(fā)明者靳宇男 申請人:靳宇男