專利名稱：配氣軸式發(fā)動機配氣系統(tǒng)及具有該系統(tǒng)的發(fā)動機與汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機動車輛技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種配氣軸式發(fā)動機配氣系統(tǒng)，及具有該系統(tǒng)的發(fā)動機與汽車。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的發(fā)動機配氣系統(tǒng)主要由缸蓋、氣門、氣門彈簧、挺柱、搖臂、搖臂軸、凸輪軸和正時機構(gòu)組成，傳動部件較多，機械結(jié)構(gòu)復雜，氣門搖臂機構(gòu)的機械往復運動造成機件磨損快，運轉(zhuǎn)噪聲大，且克服氣門彈簧阻力驅(qū)動氣門移動需要消耗一定的功率，因此凸輪氣門式配氣機構(gòu)故障率高，維護周期短，功率損失高。配氣軸式發(fā)動機配氣系統(tǒng)主要由缸蓋、貫穿缸蓋的配氣軸、驅(qū)動配氣軸轉(zhuǎn)動的動力輪組成，缸蓋及配氣軸上各設(shè)有進氣道、排氣道?，F(xiàn)有的配氣軸式發(fā)動機配氣系統(tǒng)進氣時無法控制氣體流向及流量，氣體進入燃燒室后不能形成有序的氣流場，導致燃燒情況惡劣，發(fā)動機的油耗高，排放差，動力性差，泵氣損失高，響應(yīng)速度慢。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上不足，本發(fā)明提供了一種配氣軸式發(fā)動機配氣系統(tǒng)，其控制閥可改變進氣通道的進口截面，進而可控制進入燃燒室的進氣量，使氣體在燃燒室內(nèi)形成流場，并且減少了配氣系統(tǒng)的零件數(shù)量，降低了發(fā)動機成本；
本發(fā)明的另外一個目的，是提供具有上述配氣軸式發(fā)動機配氣系統(tǒng)的發(fā)動機；
本發(fā)明還有一個目的，是提供一種帶有上述發(fā)動機的汽車。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
一種配氣軸式發(fā)動機配氣系統(tǒng)，包括缸蓋、橫向貫穿缸蓋的配氣軸，以及固聯(lián)于配氣軸一端且?guī)悠滢D(zhuǎn)動的動力輪，所述缸蓋上沿配氣軸軸向間隔設(shè)有進氣道、排氣道；所述配氣軸上沿軸向間隔布有與進氣道位置對應(yīng)的的進氣通道、與排氣道位置對應(yīng)的排氣通道；所述進氣通道、排氣通道非平行布置；所述進氣通道內(nèi)設(shè)有用于改變其進口截面進而改變進氣量的控制閥。作為對本發(fā)明的限定，所述配氣軸內(nèi)布有用于控制控制閥開啟量的高壓油道；所述高壓油道連通發(fā)動機機油泵，油壓大小由油道壓力控制閥控制。作為進一步限定，所述控制閥包括閥槽、位于閥槽上方的閥蓋、位于閥槽內(nèi)的回位彈簧、位于回位彈簧底部用于改變進氣通道進口截面的閥片；所述高壓油道與閥槽內(nèi)部連通。作為更進一步限定，所述閥片為上部圓柱體固聯(lián)下部長方板的結(jié)構(gòu)。作為對本發(fā)明的另一種限定，所述進氣道、排氣道均為“倒L”形結(jié)構(gòu)；進氣道進口于缸蓋上為橫向布置，進氣道出口于缸蓋上為豎向布置；排氣道進口于缸蓋上為豎向布置，排氣道出口于缸蓋上為橫向布置。

作為對本發(fā)明的第三種限定，所述動力輪為正時鏈輪，其由正時鏈條驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
作為對本發(fā)明的第四種限定，所述配氣軸上于進氣通道、排氣通道的兩端部位處套裝有氣封。本發(fā)明還提供了一種發(fā)動機，它具有上述的配氣軸式發(fā)動機配氣系統(tǒng)。本發(fā)明同時提供了一種汽車，它包括上述的發(fā)動機。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，所取得的技術(shù)進步在于:
①本發(fā)明的配氣機構(gòu)，采用動力輪帶動配氣軸旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)動配氣，減少了氣路布置，降低了結(jié)構(gòu)復雜性及制造難度，在提高進氣效率和排氣效率的同時，節(jié)約了制造成本；
②配氣系統(tǒng)的控制閥可改變進氣通道的進口截面，進而可控制進入燃燒室的進氣量，同時，使氣體在燃燒室內(nèi)形成流場，以降低發(fā)動機油耗，減少排放；
③配氣系統(tǒng)的進氣通道內(nèi)的高壓油道用于控制控制閥的開啟量，當高壓油道內(nèi)的油壓達到一定壓力時，油壓大于回位彈簧對于閥片的拉力，使閥片向下移動，以改變閥片與進氣通道內(nèi)壁的距離，即改變進氣通道的進氣截面的大??；發(fā)動機處于不同工況時，配氣系統(tǒng)要求的進氣量不同，因此，可通過改變高壓油道的油壓來改變閥片的移動量，以調(diào)節(jié)進入燃燒室的進氣量；
④發(fā)動機機油泵用于向高壓油道供油，油道壓力控制閥用于控制機油供油壓力； ⑤控制閥包括閥槽、閥蓋、回位彈簧及閥片，高壓油道與閥槽內(nèi)部連通，當閥片下行到與進氣通道內(nèi)壁接觸時，進氣通道關(guān)閉，高壓油道泄壓，保持油壓穩(wěn)定，以保護閥片不被損壞，當高壓油道的油壓降低時，回位彈簧的拉力大于油壓壓力，閥片便會回位。本發(fā)明的配氣軸式發(fā)動機配氣系統(tǒng)適用于各種發(fā)動機上，進一步應(yīng)用于各種汽車上。


下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作更進一步詳細說明。圖1為本發(fā)明實施例1的整體結(jié)構(gòu)示意 圖2、圖3分別為圖1中進氣通道21、排氣通道22的剖面結(jié)構(gòu)示意 圖4為圖1中配氣軸2與正時鏈輪3的裝配關(guān)系示意 圖5為圖2中閥片44的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1、缸蓋；11、進氣道；111、進氣道進口 ；112、進氣道出口 ；12、排氣道；121、排氣道進口 ；122、排氣道出口 ；2、配氣軸；21、進氣通道；22、排氣通道；3、正時鏈輪；4、控制閥；41、閥蓋；42、閥槽；43、回位彈簧；44、閥片；5、高壓油道；6、氣封；7、活塞。
具體實施例方式實施例1
一種配氣軸式發(fā)動機配氣系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)如圖1所不，包括缸蓋1、配氣軸2、動力輪。缸蓋I上沿其長度方向設(shè)有結(jié)構(gòu)均為“倒L”形的進氣道11、排氣道12，如圖2-3所示，進氣道進口 111于缸蓋I上橫向布置，與進氣歧管連通，進氣道出口 112于缸蓋I上豎向布置，與氣缸連通，排氣道進口 121于缸蓋I上豎向布置，與氣缸連通，排氣道出口 122于缸蓋I上橫向布置，與排氣歧管連通。動力輪為固聯(lián)于配氣軸2 —端的正時鏈輪3，其由曲軸帶動的正時鏈條驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。曲軸與正時鏈輪3的傳動比為2:1。正時鏈輪3用于驅(qū)動配氣軸2旋轉(zhuǎn)。配氣軸2沿缸蓋I長度方向橫向貫穿缸蓋I。配氣軸2上沿軸向間隔設(shè)有與進氣道11位置對應(yīng)的進氣通道21、與排氣道12位置對應(yīng)的排氣通道22，如圖4所示，進氣通道21、排氣通道22非平行布置。配氣軸2上于進氣通道21、排氣通道22的兩端部位處套裝有氣封6。進氣通道21內(nèi)設(shè)有控制閥4，其可改變進氣通道21的進口截面即改變進氣量?？刂崎y4包括閥蓋41、閥槽42、回位彈簧43、閥片44。閥蓋41位于閥槽42上方，回位彈簧43位于閥槽42內(nèi)，閥片44為上部圓柱體固聯(lián)下部長方板的結(jié)構(gòu)(如圖5所示)，圓柱體設(shè)于閥槽42內(nèi)并位于回位彈簧43底部。配氣軸2內(nèi)布有與閥槽42內(nèi)部連通的高壓油道5，高壓油道5內(nèi)的機油由發(fā)動機機油泵供應(yīng)，油壓大小由油路上的油道壓力控制閥控制。當高壓油道5內(nèi)的油壓達到一定壓力時，油壓大于回位彈簧43對閥片44的拉力，使閥片44向下移動，以改變閥片44與進氣通道21內(nèi)壁的距離，即改變進氣通道21的進氣截面的大小。當閥片44下行到與進氣通道21內(nèi)壁接觸時，進氣通道21關(guān)閉，高壓油道5泄壓閥開始工作，保持油壓穩(wěn)定，以保護閥片44不被損壞，當高壓油道5的油壓降低時，回位彈簧43的拉力大于油壓壓力，閥片44便會回位。發(fā)動機處于不同工況時，配氣系統(tǒng)要求的進氣量不同，因此，可通過控制高壓油道5的油壓來改變閥片44的移動量，以調(diào)節(jié)進入燃燒室的進氣量。本實施例的工作過程如下:
發(fā)動機每完成一個工作循環(huán)， 配氣軸2旋轉(zhuǎn)一周。配氣軸2逆時針方向旋轉(zhuǎn)，當旋轉(zhuǎn)一定角度時，進氣通道21與進氣道進口 111、進氣道出口 112連通，此時活塞7向下運動，開始進氣行程。根據(jù)發(fā)動機不同的工況，通過改變高壓油道5的油壓，以調(diào)節(jié)閥片44向下移動的位移，即調(diào)節(jié)進氣通道21的進氣截面的大小，達到合適的進氣量。配氣軸2繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，當轉(zhuǎn)動一定角度時，進氣道進口 111與進氣道出口 112被配氣軸2隔斷，進氣道11封堵，活塞7運行到下止點后，開始壓縮行程向上運動。當活塞7到達上止點后火花塞點火，開始做功行程，活塞7向下運動。在活塞7下行過程中，配氣軸2繼續(xù)轉(zhuǎn)動，排氣道進口 121與排氣通道22連通，但排氣道出口 122還被配氣軸2封堵，排氣道進口 121與排氣道出口 122不連通，因此排氣道12不會有氣體流出。配氣軸2繼續(xù)轉(zhuǎn)動，當活塞7運行到下止點時，排氣通道22與排氣道進口 121、排氣道出口 122連通，開始排氣行程，隨著活塞7上行，進氣道進口 111與進氣通道21連通，但進氣道出口 112還被配氣軸2封堵，因此進氣道11不會有氣體進入，活塞7運行到上止點時排氣行程結(jié)束。實施例2
一種發(fā)動機，該發(fā)動機與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別只在于:
它具有與實施例1完全相同的配氣軸式發(fā)動機配氣系統(tǒng)。本發(fā)動機其它部分的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相同。實施例3
一種汽車，該汽車與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別只在于:
它的發(fā)動機具有與實施例2完全相同的結(jié)構(gòu)。本汽車其它部分的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相同。
權(quán)利要求
1.一種配氣軸式發(fā)動機配氣系統(tǒng)，包括缸蓋(I)、橫向貫穿缸蓋(I)的配氣軸(2),以及固聯(lián)于配氣軸(2)—端且?guī)悠滢D(zhuǎn)動的動力輪，其特征在于:所述缸蓋(I)上沿配氣軸(2)軸向間隔布有進氣道(11)、排氣道(12)； 所述配氣軸(2 )上沿軸向間隔布有與進氣道(11)位置對應(yīng)的的進氣通道(21)、與排氣道(12)位置對應(yīng)的排氣通道(22)； 所述進氣通道(21)、排氣通道(22)非平行布置； 所述進氣通道(21)內(nèi)設(shè)有用于改變其進口截面進而改變進氣量的控制閥(4 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配氣軸式發(fā)動機配氣系統(tǒng)，其特征在于:所述進氣通道(21)內(nèi)布有用于控制控制閥(4)開啟量的高壓油道(5);所述高壓油道(5)連通發(fā)動機機油泵，油壓大小由油道壓力控制閥控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配氣軸式發(fā)動機配氣系統(tǒng)，其特征在于:所述控制閥(4)包括閥槽(42)、位于閥槽(42)上方的閥蓋(41)、位于閥槽(42)內(nèi)的回位彈簧(43)、位于回位彈簧(43)底部用于改變進氣通道(21)進口截面的閥片(44);所述高壓油道(5)與閥槽(42)內(nèi)部連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的配氣軸式發(fā)動機配氣系統(tǒng)，其特征在于:所述閥片為上部圓柱體固聯(lián)下部長方板的結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配氣軸式發(fā)動機配氣系統(tǒng)，其特征在于:所述進氣道(11)、排氣道(12)均為“倒L”形結(jié)構(gòu)； 進氣道進口(111)于缸蓋(I)上為橫向布置，進氣道出口(112)于缸蓋(I)上為豎向布置； 排氣道進口(121)于缸蓋(I)上為豎向布置，排氣道出口(122)于缸蓋(I)上為橫向布置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配氣軸式發(fā)動機配氣系統(tǒng)，其特征在于:所述動力輪為正時鏈輪(3 )，其由正時鏈條驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配氣軸式發(fā)動機配氣系統(tǒng)，其特征在于:所述配氣軸(2)上于進氣通道(21)、排氣通道(22 )的兩端部位處套裝有氣封(6 )。
8.一種發(fā)動機，其特征在于:它具有權(quán)利要求1-7中任一項所述的配氣軸式發(fā)動機配氣系統(tǒng)。
9.一種 汽車，其特征在于:它包括權(quán)利要求8所述的發(fā)動機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種配氣軸式發(fā)動機配氣系統(tǒng)及相應(yīng)的發(fā)動機與汽車。該配氣系統(tǒng)包括缸蓋、橫向貫穿缸蓋的配氣軸、固聯(lián)于配氣軸一端且?guī)悠滢D(zhuǎn)動的動力輪，所述缸蓋上沿配氣軸軸向間隔布有進氣道、排氣道；所述配氣軸上沿軸向間隔布有與進氣道位置對應(yīng)的進氣通道、與排氣道位置對應(yīng)的排氣通道；所述進氣通道、排氣通道非平行布置；所述進氣通道內(nèi)設(shè)有用于改變其進口截面進而改變進氣量的控制閥。本發(fā)明的配氣軸式發(fā)動機配氣系統(tǒng)，其控制閥可改變進氣通道的進口截面，進而可控制進入燃燒室的進氣量，同時，使氣體在燃燒室內(nèi)形成流場，并且減少了配氣系統(tǒng)的零件數(shù)量，提升了發(fā)動機轉(zhuǎn)速，降低了發(fā)動機成本。本發(fā)明的配氣軸式發(fā)動機配氣系統(tǒng)適用于各種發(fā)動機上，進一步應(yīng)用于各種汽車上。
文檔編號F01L7/02GK103256087SQ20131020597
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月29日
發(fā)明者廖昌江, 李彥東, 白國棟, 楊艷華, 吳海甫 申請人:長城汽車股份有限公司