专利名称：一种发动机用单杆滑块配气机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发动机领域。
背景技术：
发动机配气机构的性能对发动机的效率和低排放性是十分重要的。在过去 几十年里，对于此方面的研究和开发一直十分活跃，然而迄今为止，绝大多数 发动机的配气机构均采用凸轮或凸轮摇臂与复位弹簧结构。这种结构在发动机 领域占主导地位，是一种非常成熟的技术。然而，随着人们对发动机的效率和 环保性要求的不断提高，对发动机配气机构也提出了更高的要求。为此本实用
新型人申请了差时曲柄连杆机构(专利申请号200710164142.1和 200720177683.3)和阀体外开配气发动机(专利申请号:200910143221.3和 200920154748.1)。这两项发明为开发新型高效配气机构提供了新的平台，并为 进一步提高发动机配气机构的效率、配气响应、配气精准度及满足外开阀体配 气、动态停缸、二四冲程动态切换等特殊要求提供了技术基础。然而为进一步 提高发动机配气机构的性能，需要发明更新型的发动机配气机构。 发明内容
本实用新型是通过正时控制装置使滑块按设定的规律进行摆动，进而实现 外开阀体按发动机正时关系对发动机进行配气。正时控制装置可以是多种形式， 例如凸轮弹簧式、共轭凸轮式、曲柄连杆式、电磁式、液压式、气压式甚至压 电式。
为了提高传统发动机的配气效率，本实用新型公开了一种发动机用单杆滑 块配气机构，包括外开配气座口、外开阀体、单杆和滑块。本实用新型的目的
是这样实现的
所述单杆的一端与所述外开阀体转动连接或转动接触，所述单杆的另一端 与所述滑块转动连接或转动接触，所述滑块直接或间接受正时控制装置控制， 所述外开阀体直接或间接受所述滑块控制按发动机配气正时要求将所述外开配 气座口打开和关闭，在所述单杆的一端设为与所述外开阀体转动接触或(和) 所述单杆的另一端设为与所述滑块转动接触的结构中，在所述外开阀体和机体之间设阀体弹性体。所谓阀体弹性体可以是弹簧、橡胶等，是指可以使外开阀 体与形线滑块保持接触不分离的有弹性的物体(结构体)。
所述单杆设为铰接式单杆，所述铰接式单杆的一端经阀体销轴与所述外开 阀体转动连接，所述铰接式单杆的另一端经滑块销轴与所述滑块转动连接；或 所述单杆设为接触式单杆，所述接触式单杆的一端经球面穴或柱面穴与所述外 开阀体转动接触，所述接触式单杆的另一端经球面穴或柱面穴与所述滑块转动
接触；或所述单杆设为铰接接触式单杆，所述铰接接触式单杆的一端经所述阀 体销轴与所述外开阀体转动连接，所述铰接接触式单杆的另一端经所述球面穴 或所述柱面穴与所述滑块转动接触，或所述铰接接触式单杆的一端经所述滑块 销轴与所述滑块转动连接，所述铰接接触式单杆的另一端经所述球面穴或所述 柱面穴与所述外开阀体转动接触。所谓球面穴是球状的凹穴，与其相应的球状 接头转动接触，同理，所谓柱面穴是柱面的凹穴，与其相应的柱状接头转动接 触；所谓转动连接是指所述单杆的一端通过销轴与滑块或外开阀体铰接。所谓 铰接式单杆是指两端都通过铰链与所述外开阀体和滑块转动连接的单杆，所谓 接触式单杆是指两端都通过球面穴或柱面穴与所述外开阀体和滑块转动接触的 单杆，所谓铰接接触式单杆是指一端通过铰链与所述外开阀体或滑块转动连接， 另一端通过球面穴或柱面穴与所述外开阀体或滑块转动接触的单杆。
所述外开阀体的中心线和所述滑块的中心线之间的角度设为大于、等于或 小于90度。
所述正时控制装置设为由弹簧和凸轮构成，或所述正时控制装置设为由共 轭凸轮构成，或所述正时控制装置设为由旋转曲柄和连杆构成，或所述正时控 制装置设为电磁式正时控制装置，或所述正时控制装置设为液压式正时控制装 置，或所述正时控制装置设为气压式正时控制装置，在设有所述连杆的结构中， 所述连杆设为或不设为弹性连杆。
所述正时控制装置设为由弹性件组合体、停缸控制装置和凸轮构成，所述 弹性件组合体受所述停缸控制装置控制实现所述滑块正时摆动和停止两种状 态。所谓弹性组合体是由预压縮弹性体和导杆构成的组合体，它与凸轮相配合 使受控件(例如滑块等)与凸轮形线面保持接触，实现其所需要的运动方式。通过停缸控制装置对弹性组合体的控制，也可以使受控件(例如滑块等)脱离 与凸轮形线面的接触，使凸轮空转，实现停缸。停缸控制装置可以是液压式、 电磁式、气压式或压电式。
所述正时控制装置设为由两个凸轮、弹性件组合体和附加控制装置构成。 两个所述凸轮中的一个设为大升程凸轮，另一个设为小升程凸轮，所述附 加控制装置设为升程控制装置，所述弹性件组合体受所述升程控制装置控制使 所述滑块受所述大升程凸轮控制或所述小升程凸轮控制，进而实现所述外开阀
体可按两种不同升程模式工作；或两个所述凸轮中的一个设为二冲程发动机配 气凸轮，另一个设为四冲程发动机配气凸轮，所述附加控制装置设为二四冲程 转换控制装置，所述弹性件组合体受所述二四冲程转换控制装置控制使所述滑 块受所述二冲程发动机配气凸轮控制或受所述四冲程发动机配气凸轮控制，进 而实现所述外开阀体按二冲程发动机配气模式工作或按四冲程发动机配气模式 工作。
通过附加控制装置(所谓附加控制装置可以是升程控制装置也可以是二四 冲程转换控制装置)对弹性组合体的控制，使受控件(例如滑块等)与某个凸轮 形线面脱离接触后与另一个凸轮形线面接触，实现升程的动态调整，或二、四 冲程的动态转换。附加控制装置可以是液压式、电磁式、气压式或压电式。
所述发动机用单杆滑块配气机构设为凸轮推进关闭式或设为凸轮推进开启 式，在所述凸轮推进关闭式的发动机用单杆滑块配气机构中，所述滑块与所述 机体之间设滑块弹性体，或(和)所述外开阀体设为弹性外开阀体，或(和) 在由所述凸轮、所述滑块、所述单杆、所述外开阀体至所述外开配气座口的控 制链上设弹性区。在设有凸轮、弹簧或凸轮和弹性件组合体的机构中，可将弹 簧设为阀体关闭的主动力(即以弹簧的弹力来保证阀体的关闭)，凸轮设为阀体 关闭的被动力，即所谓的凸轮推进开启式；也可以将弹簧设为阀体关闭的被动 力(即复位弹簧)，凸轮设为阀体关闭的主动力，也就是所谓的凸轮推进关闭式。
所述球面穴或所述柱面穴设在所述单杆上；或所述球面穴或所述柱面穴设 在所述外开阀体上或设在所述滑块上。本实用新型有以下积极有益的效果
1、 本实用新型结构简单、成本低廉；
2、 在阀体外开配气的发动机中，本实用新型凸轮受力远远小于传统凸轮所 受到的顶力，故而配气系统耗功小，进而提高发动机的效率。
图1为本实用新型一实施例的结构示意图
图2为本实用新型设为铰接式单杆的结构示意图
图3为本实用新型设为接触式单杆的结构示意图
图4为本实用新型外开阀体中心线和滑块中心线之间角度小于90度的结构示意 图
图5为本实用新型外开阀体中心线和滑块中心线之间角度大于90度的结构示意 图
图6为本实用新型正时控制装置设为共轭凸轮的结构示意图 图7为本实用新型设有电磁式正时控制装置的结构示意图 图8为本实用新型设有液(气)压式正时控制装置的结构示意图 图9为本实用新型设有升程控制装置的结构示意图 图10为本实用新型设有二四冲程转换控制装置的结构示意图
附图编号
2.外开阀体 3.阀体弹性体 4.单杆
110.机体 20.正时控制装置18.阀体销轴
15.球面穴 16.柱面穴 7.弹簧
42.接触式单杆43.铰接接触式单杆10.连杆 9.旋转曲柄 1000.弹性连杆82.小升程凸轮 31.电磁式正时控制装置32.液压式正时控制装置 8.凸轮
33.气压式正时控制装置11.弹性件组合体 12.停缸控制装置 13.附加控制装置81.大升程凸轮130.升程控制装置 83. 二冲程发动机配气凸轮 84.四冲程发动机配气凸轮
1.外开配气座口 5.滑块 14.滑块销轴 41.铰接式单杆 80.共轭凸轮
8131. 二四冲程转换控制装置21.摆动轴弹性体100.弹性外开阀体
如图1和图3所示的发动机用单杆滑块配气机构，包括外开配气座口 1、外 开阀体2、单杆4和滑块5，所述单杆4的一端与所述外开阀体2转动连接或转 动接触，所述单杆4的另一端与所述滑块5转动连接或转动接触，所述滑块5 直接或间接受正时控制装置20控制，所述外开阀体2直接或间接受所述滑块5 控制按发动机配气正时要求将所述外开配气座口 1打开和关闭，在所述单杆4 的一端设为与所述外开阀体2转动接触或(和)所述单杆4的另一端设为与所 述滑块5转动接触的结构中，在所述外开阀体2和机体110之间设阀体弹性体3。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10所示的发 动机用单杆滑块配气机构，所述单杆4设为铰接式单杆41，所述铰接式单杆41 的一端经阀体销轴18与所述外开阀体2转动连接，所述铰接式单杆41的另一 端经滑块销轴14与所述滑块5转动连接；或所述单杆4设为接触式单杆42，所 述接触式单杆42的一端经球面穴15或柱面穴16与所述外开阀体2转动接触， 所述接触式单杆42的另一端经球面穴15或柱面穴16与所述滑块5转动接触； 或所述单杆4设为铰接接触式单杆43，所述铰接接触式单杆43的一端经所述阀 体销轴18与所述外开阀体2转动连接，所述铰接接触式单杆43的另一端经所 述球面穴15或所述柱面穴16与所述滑块5转动接触，或所述铰接接触式单杆 43的一端经所述滑块销轴14与所述滑块5转动连接，所述铰接接触式单杆43 的另一端经所述球面穴15或所述柱面穴16与所述外开阀体2转动接触。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10所示的发 动机用单杆滑块配气机构，所述外开阀体2的中心线和所述滑块5的中心线之 间的角度设为大于、等于或小于90度。
如图2、图4、图5、图6、图7和图8所示的发动机用单杆滑块配气机构， 所述正时控制装置20设为由弹簧7和凸轮8构成，或所述正时控制装置20设 为由共轭凸轮80构成，或所述正时控制装置20设为由旋转曲柄9和连杆10构 成，或所述正时控制装置20设为电磁式正时控制装置31 ，或所述正时控制装置 20设为液压式正时控制装置32，或所述正时控制装置20设为气压式正时控制 装置33，在设有所述连杆10的结构中，所述连杆10设为或不设为弹性连杆1000。如图3所示的发动机用单杆滑块配气机构，所述正时控制装置20设为由弹 性件组合体11 、停缸控制装置12和凸轮8构成，所述弹性件组合体11受所述 停缸控制装置12控制实现所述滑块5正时摆动和停止两种状态。
如图9和图10所示的发动机用单杆滑块配气机构，所述正时控制装置20 设为由两个凸轮8、弹性件组合体11和附加控制装置13构成。
如图9和图10所示的发动机用单杆滑块配气机构，两个所述凸轮8中的一 个设为大升程凸轮81，另一个设为小升程凸轮82，所述附加控制装置13设为 升程控制装置130，所述弹性件组合体11受所述升程控制装置130控制使所述 滑块5受所述大升程凸轮81控制或所述小升程凸轮82控制，进而实现所述外 开阀体2可按两种不同升程模式工作；或两个所述凸轮8中的一个设为二冲程 发动机配气凸轮83，另一个设为四冲程发动机配气凸轮84，所述附加控制装置 13设为二四冲程转换控制装置131，所述弹性件组合体11受所述二四冲程转换 控制装置131控制使所述滑块5受所述二冲程发动机配气凸轮83控制或受所述 四冲程发动机配气凸轮84控制，进而实现所述外开阀体2按二冲程发动机配气 模式工作或按四冲程发动机配气模式工作。
如图2、图3、图5、图6、图7、图8、图9和图10所示的发动机用单杆 滑块配气机构，所述发动机用单杆滑块配气机构设为凸轮推进关闭式或设为凸 轮推进开启式，在所述凸轮推进关闭式的发动机用单杆滑块配气机构中，所述 滑块5与所述机体110之间设滑块弹性体6，或(和)所述外开阀体2设为弹性 外开阀体100，或(和)在由所述凸轮8、所述滑块5、所述单杆4、所述外开 阀体2至所述外开配气座口1的控制链上设弹性区。
权利要求1、一种发动机用单杆滑块配气机构，包括外开配气座口(1)、外开阀体(2)、单杆(4)和滑块(5)，其特征在于所述单杆(4)的一端与所述外开阀体(2)转动连接或转动接触，所述单杆(4)的另一端与所述滑块(5)转动连接或转动接触，所述滑块(5)直接或间接受正时控制装置(20)控制，所述外开阀体(2)直接或间接受所述滑块(5)控制按发动机配气正时要求将所述外开配气座口(1)打开和关闭，在所述单杆(4)的一端设为与所述外开阀体(2)转动接触或(和)所述单杆(4)的另一端设为与所述滑块(5)转动接触的结构中，在所述外开阀体(2)和机体(110)之间设阀体弹性体(3)。
2、 如权利要求1所述发动机用单杆滑块配气机构，其特征在于所述单杆 (4)设为铰接式单杆(41)，所述铰接式单杆(41)的一端经阀体销轴(18)与所述外开徇体(2)转动连接，所述铰接式单杆(41 )的另一端经滑块销轴(14) 与所述滑块(5)转动连接；或所述单杆(4)设为接触式单杆(42)，所述接触 式单杆(42)的一端经球面穴(15)或柱面穴(16)与所述外开阀体(2)转动 接触，所述接触式单杆(42)的另一端经球面穴(15)或柱面穴(16)与所述 滑块(5)转动接触；或所述单杆(4)设为铰接接触式单杆(43)，所述铰接接 触式单杆(43)的一端经所述阀体销轴(18)与所述外开阀体(2)转动连接， 所述铰接接触式单杆(43)的另一端经所述球面穴(15)或所述柱面穴(16) 与所述滑块(5)转动接触，或所述铰接接触式单杆(43)的一端经所述滑块销 轴(14)与所述滑块(5)转动连接，所述铰接接触式单杆(43)的另一端经所 述球面穴(15)或所述柱面穴(16)与所述外开阀体(2)转动接触。
3、 如权利要求1所述发动机用单杆滑块配气机构，其特征在于所述外开 阀体(2)的中心线和所述滑块(5)的中心线之间的角度设为大于、等于或小 于90度。
4、 如权利要求1所述发动机用单杆滑块配气机构，其特征在于所述正时 控制装置(20)设为由弹簧(7)和凸轮(8)构成，或所述正时控制装置(20) 设为由共轭凸轮(80)构成，或所述正时控制装置(20)设为由旋转曲柄(9) 和连杆(10)构成，或所述正时控制装置(20)设为电磁式正时控制装置(31)， 或所述正时控制装置(20)设为液压式正时控制装置(32)，或所述正时控制装置(20)设为气压式正时控制装置(33)，在设有所述连杆(10)的结构中，所 述连杆(10)设为或不设为弹性连杆(1000)。
5、 如权利要求1所述发动机用单杆滑块配气机构，其特征在于所述正时 控制装置(20)设为由弹性件组合体(11)、停缸控制装置(12)和凸轮(8) 构成，所述弹性件组合体(11)受所述停缸控制装置(12)控制实现所述滑块(5)正时摆动和停止两种状态。
6、 如权利要求1所述发动机用单杆滑块配气机构，其特征在于所述正时 控制装置(20)设为由两个凸轮(8)、弹性件组合体(11)和附加控制装置(13) 构成。
7、 如权利要求6所述发动机用单杆滑块配气机构，其特征在于两个所述凸轮(8)中的一个设为大升程凸轮(81)，另一个设为小升程凸轮(82)，所述 附加控制装置(13)设为升程控制装置(130)，所述弹性件组合体(11)受所 述升程控制装置(130)控制使所述滑块(5)受所述大升程凸轮(81)控制或 所述小升程凸轮(82)控制，进而实现所述外开阀体(2)可按两种不同升程模 式工作；或两个所述凸轮(8)中的一个设为二冲程发动机配气凸轮(83)，另 一个设为四冲程发动机配气凸轮(84)，所述附加控制装置(13)设为二四冲程 转换控制装置(131)，所述弹性件组合体(11)受所述二四冲程转换控制装置 (131)控制使所述滑块(5)受所述二冲程发动机配气凸轮(83)控制或受所 述四冲程发动机配气凸轮(84)控制，进而实现所述外开阀体(2)按二冲程发 动机配气模式工作或按四冲程发动机配气模式工作。
8、 如权利要求1、 4、 5、 6或7所述发动机用单杆滑块配气机构，其特征 在于所述发动机用单杆滑块配气机构设为凸轮推进关闭式或设为凸轮推进开 启式，在所述凸轮推进关闭式的发动机用单杆滑块配气机构中，所述滑块(5) 与所述机体(110)之间设滑块弹性体(6)，或(和)所述外开阀体(2)设为 弹性外开阀体(100)，或(和)在由所述凸轮(8)、所述滑块(5)、所述单杆(4)、所述外开阀体(2)至所述外开配气座口 (1)的控制链上设弹性区。
9、 如权利要求2所述发动机用单杆滑块配气机构，其特征在于所述球面 穴(15)或所述柱面穴(16)设在所述单杆(4)上；或所述球面穴(15)或所述柱面穴(16)设在所述外开阀体(2)上或设在所述滑块(5)上。
专利摘要本实用新型公开了一种发动机用单杆滑块配气机构，包括外开配气座口、外开阀体、单杆和滑块，所述单杆的一端与所述外开阀体转动连接或转动接触，所述单杆的另一端与所述滑块转动连接或转动接触，所述滑块直接或间接受正时控制装置控制，所述外开阀体直接或间接受所述滑块控制按发动机配气正时要求将所述外开配气座口打开和关闭，在所述单杆的一端设为与所述外开阀体转动接触或(和)所述单杆的另一端设为与所述滑块转动接触的结构中，在所述外开阀体和机体之间设阀体弹性体。本实用新型结构简单，配气系统耗功小，进而提高发动机的效率。
文档编号F01L1/344GK201433799SQ20092015808
公开日2010年3月31日 申请日期2009年6月5日 优先权日2009年6月5日
发明者靳宇男 申请人:靳宇男