专利名称：内燃机气门间隙自动补偿器的制作方法
技术领域：
本实用新型是往复活塞式内燃机气门机构中的一个液压自动调整元件，由一端封闭的杯形杆体和安装在其孔内具有中隔和阀孔的空心柱塞、单向阀及柱塞帽等构成。
美国专利US－4716－866－A给出了一种安装在气门摇臂上的“液压气门间隙补偿器”；日本专利昭63－52203给出了另一种安装在气门杆尾端的“驱动调节器”；我国新型红旗牌高级轿车8V100型内燃机采用了一种安装在气缸体侧面的“液压挺杆”，(陈晋元等编《汽车配件知识》第160～161页)。它们的目的都是在内燃机配气机构中用有自动调整功能的液压元件取代必须经常进行人工调整的机械式气门间隙调整机构，实现气门间隙调整自动化、减少气门机构的冲击、回弹、振动和噪声。其结构原理都是将内燃机润滑系统中的润滑油通过一定孔道引入液压元件低压室，再通过单向阀引入高压室，利用油液的不可压缩性，利用单向阀的单向作用原理，利用杆体与柱塞之间的滑动导向作用和适当的间隙泄漏实现液压元件对气门间隙的自动补偿作用。它们的不足之处在于(1)通用性差、其相互间不具备通用互换性，因而该元件迄今尚未标准化、不能标准化就不便于这门新技术的普及。(2)品种纷繁、结构复杂、精密件多、生产成本高，因而至今为止，除各种高级轿车和某些新开发的双顶置凸轮轴内燃机中有较多的采用外，大量的普通轿车、载重汽车、拖拉机、以及各种固定作业用中小型四行程内燃机(这些内燃机大约占全世界内燃机总数的80％以上)均尚未采用这种先进的技术。(3)应用在顶置气门内燃机中其功能尚不十分完备、运行可靠性不够高，如上述美国专利和日本专利，其结构虽已相当复杂，但排气措施仍不理想。在这种液压补偿器内，一旦混入空气(实际上这是液压系统难以避免的)，将很难排除，由于空气与油液不同，是属于可压缩流体，补偿器功能必将遭到恶化或破坏，日本日产汽车公司曾对此作过深入的观察和研究并证明了这一点(日本《内燃机关》25卷7号29－40页)。(4)给卧式、星形、180度V形、水平对置式等内燃机中的顶置四气门内燃机配套尚有一定困难。这是由于这类内燃机中有二分之一的气门是倒向布置的，即阀盘处于高位而阀杆指向低位。现有各种补偿器安装在这里，均会出现高压室处于高位而低压室处于低位的状况，空气进入补偿器、因比重较轻，会直接进入处于高位的高压室，并聚集于高压室顶部而无法排除；在停车过程中，高压室的油液也会因自重而逐渐流失，或发生氧化、干涸等现象，空气也必燃乘虚而入。这样不但内燃机的运转工况，连启动工况也可能遭到破坏。此外最近还出现了一种油压补偿器设计方案，它不由内燃机润滑系统供油，而是自身贮备的油液循环使用，但油液的消耗是不可能避免的因此必须定期加油，这和定期调整气门间隙没有两样。故本说明书中末予引用。
本实用新型之目的，就在于保持和继承现有液压气门间隙补偿技术之优点、克服其不足之处、提出一种结构简单、功能齐备、性能可靠、使用寿命较长，尤其具有适应性广、通用互换性强、便于生产装配和维修更换，特别适于组织标准化商品化大生产的内燃机通用液压气门间隙补偿器。
本实用新型之目的通过以下措施来达到1、内燃机气门间隙自动补偿器，由一端封闭的杯形杆体和安装在孔内具有中隔和阀孔的空心柱塞。单向阀等构成，其特征在于柱塞的另一端有一柱塞帽，柱塞帽和杆体具有相同的外径尺寸和外端头形状——球面，且柱塞帽内侧开有进油通道顶部开有排气孔。
2、一种内燃机气门间隙补偿器在措施1的基础上，杆体开口端外径收缩并增加一个档环，该档环以其碗状内缘限制柱塞的最大位移，使整个补偿器形成一个整体。
3、在上述第二种补偿器的基础上将两球面端头改为平面形状，且单向阀为锥阀。
4、在上述第二种补偿器的基础上将两端头改为平面，中心具有坑，且单向阀为平面阀。
本实用新型之图面说明如下图 1是本实用新型基本实施例，由杆体1、柱塞2、柱塞帽3、柱塞弹簧4、阀座5、弹簧6、刚球7构成。其两端头均为相同的球面结构。
图 2是实用新型着眼于商品化的最佳实施例，由杆体1、柱塞2、柱塞帽3、柱塞弹簧4、阀座5、弹簧6、钢球7、档环8构成。整个结构形成一个难以分离的整体，便于包装、运输、存贮、展示、接交。
图 3是本实用新型着眼于提高可靠性和耐用度的实施例，由杆体1、柱塞2、柱塞帽3、柱塞弹簧4、阀座5、弹簧6、锥阀7、档环8构成。
图 4是本实用新型着眼于耐用度和低成本的实施例，由杆体1、柱塞2、柱塞帽3、柱塞弹簧4、阀座5、盘阀7、档环8构成。
图 5是本实用新型通过挺杆罩9安装在卧式顶置双凸轮轴四气门内燃机(DOHC)中的一种方法，其下补偿器系倒向安装。
图 6是本实用新型安装在卧式单顶置凸轮轴四气门内燃机气门摇臂10中的一种方法，其下补偿器系倒向安装。
图 7是本实用新型安装在卧式双顶置凸轮轴四气门内燃机摇臂支柱孔11中的一种方法，其下补偿器系倒向安装。
图 8是本实用新型安装在侧置气门发动机筒状挺杆内的方法。
现结合图 2最佳实施例作进一步描述杆体1是一个一端封闭的杯形体，其内腔下部与柱塞2的下腔配合形成高压室、内设柱塞回位弹簧4和由阀座5、弹簧6、钢球7组成的单向阀。柱塞帽3与柱塞2配合形成低压室和进油通道，顶端中心开排气孔。当柱塞帽3(或杆体1)的外端面在配气机构中受到凸轮的压力作用时，柱塞下行，高压腔压力升高，单向阀关闭，由于油液的不可压缩性，整个补偿器随气门一起移动产生“挺柱升程”，若因内燃机润滑系统油压过高，或因气门机构受热膨胀，使高压室油压过高，将有小部分油液从柱塞2与杆体1之间的间隙泄出，保证气门机构的安全和准确运行。当凸轮转动，越过其“顶弧中点”，气门开始关闭，补偿器又在气门弹簧推力作用下随气门一起往回移动产生“挺柱降程”。此时，若因油液在挺柱升程中的泄漏或因刚刚起动时配气机构处于冷态产生了收缩出现了“气门间隙”，则柱塞就会在柱塞弹簧4的推动下，自动升起消除气门间隙，由于柱塞上升，高压室产生真空吸力，单向阀被吸开，内燃机润滑油便会在油泵压力作用下从杆体1与柱塞帽3间的环状空间，通过柱塞帽3与柱塞2之间的进油孔进入低压室，然后通过单向阀进入高压室，直至充满高压室为止。由于柱塞的直径很小，其园截面积与油液单位压力的乘积远小于气门弹簧的弹力，故柱塞不会在油压作用下继续推进，而只是达到消除气门间隙为止，故足以保证气门与气门座的密合，同时由于油液的减震作用，气门落座时的冲击、回弹、振动、噪声得以消除或减弱，由于本实用新型的上述结构特征，使整个补偿器形成了一个直径很小(通常为12～20MM)两端面对称的小型短园柱体。这种端面对称的小型短园柱体具有广泛的适应性，既可安装在各种顶置气门内燃机的挺杆罩9(图 4)，或摇臂10(图 5)内，或摇臂支柱11(图 6)的导向孔中；又可安装在各种侧置气门内燃机筒状挺杆12(图 7)的内孔中，或摇臂11(参见图－5)内；还可在上述可各种安装位置上，根据内燃机不同种类的实际需要实行倒向安装如图 4、图 5、图 6中下补偿器安装方式，它能保证高压室始终处于较低的位置而低压室始终处于较高的位置排气孔始终开口向上。此种情况下，混入的空气由于比重较轻难以进入高压室(即使有少量进入也能从单向阀孔排出)，而主要集中于较高的低压室，在那里由于开有排气孔、柱塞在作往复运动时就能自动加以排除。由此可以看出，本实用新型可适用于一切高速四行程内燃机；且只需如下表列三种规格就能满足各种缸径为50～160MM四行程汽、柴油内燃机配套(这种内燃机约占世界内燃机总数的80％)。这是现有一切内燃机气门间隙液压补偿器所不曾具有的特征。
内燃机通用液压气门间隙补偿器规格适用范围表补偿器规格适用范围编柱塞补偿器外径×长度汽油机柴油机号直径(MM)(MM)(缸径MM)(缸径MM)19直径12×1550～8050～75212直径16×2080～10575～105315直径20×25105～100
综上所述 ，本实用新型具有如下优点(1)适用性极广可适用于一切高速四行程往复活塞式内燃机；(2)通用互换性极强(如上表所列)因此特别宜于组织标准化、商品化大生产从而可以获得高质量低成本；(3)结构简单、功能齐全、性能可靠；(4)便于内燃机的装配和维修更换(只需把它作为一个零件来处理即可)；(5)便于在商品流通过程中包装、运输、贮存、展示、接交。
权利要求1.一种内燃机气门间隙自动补偿器，由一端封闭的杯形杆体和安装在其孔内具有中隔和阀孔的空心柱塞、单向阀等构成，其特征在于柱塞的另一端有一柱塞帽，柱塞帽和杆体具有相同的外径尺寸和外端头形状--球面，且柱塞帽内侧开有进油通道顶部开有排气孔。
2.一种内燃机气门间隙补偿器，由一端封闭的杯形杆体和安装在其孔内具有中隔和阀孔的空心柱塞、单向阀等构成，其特征在于柱塞的另一端有一柱塞帽，柱塞帽和杆体具有相同的外径尺寸和外端头形状－－球面，且柱塞帽的内侧开有进油通道，顶部开有排气孔，杆体开口端外收缩部分有一档环，该档环以其碗状内缘限制了柱塞的最大位移，使整个补偿器形成一个整体。
3.根据权利要求2所述补偿器，其特征是两端头为平面，且单向阀为锥阀。
4.根据权利要求2所述补偿器，其特征是两端头为平面，中心具有球坑，且单向阀为平面阀。
专利摘要内燃机气门间隙自动补偿器，由杆体1、柱塞2、柱塞帽3、柱塞弹簧4、及单向阀构成，其特征是柱塞帽3具有杆体1相同的外径尺寸和外端面形状，并开有进油通道和排气孔。本实用新型适用于一切高速往复活塞式四行程内燃机，只需二、三种规格即可满足缸径为50～160毫米四行程气、柴油机配套，特别适宜于组织标准化、商品化生产。
文档编号F01L1/22GK2076604SQ89213200
公开日1991年5月8日 申请日期1989年9月21日 优先权日1989年9月21日
发明者樊显理 申请人:樊显理