一种汽油机的配气机构的制作方法

1.本发明涉及汽油机技术领域，尤其涉及一种适用于通用汽油机机大倾斜角度气门的配气机构。


背景技术：

2.随着通用汽油机的发展，其对功率，尾气排放，整机重量的要求越来越高。现有通用汽油机气门构多为无倾角结构，进气效率较低，气道与气门几乎垂直，进排气效率低，阻力大，发动机充量系数较低，输出功率较低，尾气排放不易控制，少数使用倾角气门的发动机受制于整机配气结构，导致倾角较小（小于15
°
），无法发挥出性能优势。或者配气结构复杂，成本过高，无法将整机成本控制在可接受范围内。
3.因此本领域技术人员致力于开发一种结构简单的适用于通用汽油机机大倾斜角度气门的配气机构。


技术实现要素：

4.有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单的适用于通用汽油机机大倾斜角度气门的配气机构。
5.为实现上述目的，本发明提供的一种汽油机的配气机构，包括竖直设置的气缸、位于所述气缸上方且水平展开的气门摇臂座板和位于所述气缸下方的凸轮轴，所述凸轮轴上套接有进气凸轮和排气凸轮，所述气门摇臂座板上一体化设置有呈v字形对称排布的进气摇臂座和排气摇臂座，所述进气摇臂座和排气摇臂座上分别铰接有进气摇臂和排气摇臂；所述进气摇臂的一端活动安装有伸入所述气缸内且与所述进气凸轮联动的进气杆，所述排气摇臂一端活动安装有伸入所述气缸内且与所述排气凸轮联动的排气杆。
6.所述进气摇臂和排气摇臂座均为由内至外、由厚至薄的台形；所述进气摇臂的轴向中部倾斜安装在所述进气摇臂座的轴向中部，所述进气摇臂座轴向上设置有轴线与水平面呈锐角的进气铰接孔；所述排气摇臂的轴向中部倾斜安装在所述排气摇臂的轴向中部，所述排气摇臂座轴向上设置有轴线与水平面呈锐角的排气铰接孔。
7.所述进气摇臂的另一端设置有进气驱动偏转头且活动连接有一进气驱动杆的顶端，所述进气驱动偏转头在竖直方向上偏转15～20
°
。
8.所述排气摇臂的另一端设置有排气驱动偏转头且活动连接有一排气驱动杆的顶端，所述排气驱动偏转头在竖直方向上偏转15～20
°
。
9.所述排气铰接孔的轴线与水平面的夹角为15～25
°
，所述进气铰接孔的轴线与水平面的夹角为15～25
°
。
10.所述进气杆与所述气缸的轴线的夹角是15～25
°
；所述排气杆与所述气缸的轴线的夹角是15～25
°
。
11.所述进气铰接孔的轴线与水平面的夹角为18
°
，所述进气驱动偏转头在竖直方向上的偏转角度为18
°
，所述进气杆与所述气缸的轴线的夹角是18
°
。
12.所述排气铰接孔与水平面的夹角为18
°
，所述排气驱动偏转头在竖直方向上的偏转角度为18
°
，所述排气杆与所述气缸的轴线的夹角是18
°
。
13.所述气缸的顶部还设置有进气道和排气道，所述进气道位于所述进气杆的一侧，所述排气道位于所述排气杆的一侧。
14.所述进气驱动杆的底端活动连接有进气挺柱，所述进气挺柱的底部与所述进气凸轮抵触连接，所述排气驱动杆的底端活动连接有排气挺柱，所述排气挺柱的底部与所述排气凸轮抵触连接。
15.所述进气驱动杆的顶底两端和所述排气驱动杆的顶底两端均为半球状，所述进气驱动偏转头、排气驱动偏转头、所述进气挺柱的顶端和所述排气挺柱的顶端均为包覆半球状的碗状。
16.本发明的有益效果是：本发明的汽油机的配气机构，包括竖直设置的气缸、、气门摇臂座板和凸轮轴，凸轮轴上套接有进气凸轮和排气凸轮，气门摇臂座板上一体化设置有呈v字形对称排布的进气摇臂座和排气摇臂座，进气摇臂座和排气摇臂座上分别铰接有进气摇臂和排气摇臂；进气摇臂的一端活动安装有伸入气缸内且与进气凸轮联动的进气杆，排气摇臂一端活动安装有伸入气缸内且与排气凸轮联动的排气杆，在上述结构中，有以下两个优点：1、进气摇臂和排气摇臂均采用非对称设计，在适配大倾角气门布局的同时，完全规避以往气门设计方式在增加气门倾角后气门推杆脱落风险。
17.2、由于进气摇臂和排气摇臂的隔离作用，进气摇臂座和排气摇臂座均呈分体式设计，极大减小因热膨胀导致的配合变形。
附图说明
18.图1是本发明的结构示意图；图2是本发明进气摇臂的结构侧视图；图3是本发明进气摇臂的结构右视图；图4是本发明气门摇臂座板的俯视图；图5是图4中a
‑
a处剖视图；图6是本发明进气驱动杆的结构示意图；图7是本发明的局部结构仰视图；图8是图7中b
‑
b处剖视图。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，需注意的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方式构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
20.如图1至图8所示，一种汽油机的配气机构，包括竖直设置的气缸10、位于所述气缸10上方且水平展开的气门摇臂座板20和位于所述气缸10下方的凸轮轴50，所述凸轮轴50上
套接有进气凸轮51和排气凸轮52，所述气门摇臂座板20上一体化设置有呈v字形对称排布的进气摇臂座30和排气摇臂座40，所述进气摇臂座30和排气摇臂座40上分别铰接有进气摇臂31和排气摇臂41；所述进气摇臂31的一端活动安装有伸入所述气缸10内且与所述进气凸轮51联动的进气杆32，所述排气摇臂41一端活动安装有伸入所述气缸10内且与所述排气凸轮52联动的排气杆42。
21.所述进气驱动杆34的底端活动连接有进气挺柱37，所述进气挺柱37的底部与所述进气凸轮51抵触连接，所述排气驱动杆44的底端活动连接有排气挺柱47，所述排气挺柱47的底部与所述排气凸轮52抵触连接。进一步的，所述进气驱动杆34的顶底两端和所述排气驱动杆44的顶底两端均为半球状，所述进气驱动偏转头33、排气驱动偏转头43、所述进气挺柱37的顶端和所述排气挺柱47的顶端均为包覆半球状的碗状，这样进气驱动杆34和排气驱动杆44的上下两端球接，可以以较大自由度转动，不仅沿着气缸10上下移动。
22.在本实施例中，所述进气摇臂31和排气摇臂座40均为由内至外、由厚至薄的台形；所述进气摇臂31的轴向中部倾斜安装在所述进气摇臂座30的轴向中部，所述进气摇臂座30轴向上设置有轴线与水平面呈锐角的进气铰接孔35；所述排气摇臂41的轴向中部倾斜安装在所述排气摇臂41的轴向中部，所述排气摇臂座40轴向上设置有轴线与水平面呈锐角的排气铰接孔45。
23.所述气缸10的顶部还设置有进气道11和排气道12，所述进气道11位于所述进气杆32的一侧，所述排气道12位于所述排气杆42的一侧。
24.所述进气摇臂31的另一端设置有进气驱动偏转头33且活动连接有一进气驱动杆34的顶端，如图2和图3所示，设所述进气驱动偏转头33在竖直方向上偏转角度为a，所述进气驱动偏转头33在竖直方向上偏转15～20
°
；由于本实施例中配气机构的进气组件和排气组件是对称设置的，但结构相同，所以同理，所述排气摇臂41的另一端设置有排气驱动偏转头43且活动连接有一排气驱动杆44的顶端，所述排气驱动偏转头43在竖直方向上偏转15～20
°
。
25.如图4和图5所示，设所述排气铰接孔45的轴线与水平面的夹角为b，所述排气铰接孔45的轴线与水平面的夹角为15～25
°
，同理，所述进气铰接孔35的轴线与水平面的夹角为15～25
°
；如图7和图8所示，设所述进气杆32与所述气缸10的轴线的夹角为c，所述进气杆32与所述气缸10的轴线的夹角是15～25
°
；设所述排气杆42与所述气缸10的轴线的夹角为d，所述排气杆42与所述气缸10的轴线的夹角是15～25
°
。
26.优选的，经实验得知，在取值以下角度范围时，整个配气机构的运转更为高效。所述进气铰接孔35的轴线与水平面的夹角为18
°
，所述进气驱动偏转头33在竖直方向上的偏转角度为18
°
，所述进气杆32与所述气缸10的轴线的夹角是18
°
；所述排气铰接孔45与水平面的夹角为18
°
，所述排气驱动偏转头43在竖直方向上的偏转角度为18
°
，所述排气杆42与所述气缸10的轴线的夹角是18
°
。
27.本发明的工作原理是：发动机启动后，凸轮轴50运转推动所述排气挺柱47沿气缸轴线方向做直线往复运动，排气挺柱47推动排气驱动杆44运动，排气驱动杆44推动安装在排气摇臂座40上的排气摇臂41做往复旋转运动，进而推动排气杆42打开/关闭排气道12，即通过排气摇臂座40上的复合夹角与排气摇臂41上的复合夹角配合，将排气摇臂41上的往复旋转运动转换为排气杆
42上的与气缸轴线呈一定夹角（15
‑
25
°
）的往复直线运动，形成排气工作循环。
28.排气门工作循环结束后凸轮轴50运转推动进气挺柱37沿气缸轴线方向做直线往复运动，进气挺柱37推动进气驱动杆34运动，进气驱动杆34推动安装在进气摇臂座30上的进气摇臂31做往复旋转运动，进而推动进气杆32打开/关闭进气道11，即通过进气摇臂座30上的复合夹角与进气摇臂31上的复合夹角配合，将进气摇臂31上的往复旋转运动转换为进气杆42上的与气缸轴线呈一定夹角（15
‑
25
°
）的往复直线运动，完成进气工作循环。
29.得益于全新的进气摇臂31和排气摇臂41的非对称设计，在适配大倾角气门布局的同时，完全规避以往气门设计方式在增加气门倾角后气门推杆脱落风险；进气杆32和排气杆42在运动过程中偏转角度很小(＜0.8
°
），将摇臂推杆端的直线往复运动转换为气门端的与气缸轴线呈较大夹角（20
°
～25
°
）的往复运动。配合高充量的气道设计，可获得较高的充气效率，在成本可控的情况下有效的提高发动机的功率，改善燃烧效果，减少尾气排放。
30.另外由于进气摇臂和排气摇臂的隔离作用，进气摇臂座和排气摇臂座均呈分体式设计，极大减小因热膨胀导致的配合变形。
31.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。