专利名称：往复式四冲程内燃机摆动叶片式换气装置的制作方法
技术领域：
本方案涉及往复式四冲程内燃机气缸盖上的进气与排气，能够降低进气与排气的阻力，降低气阀的热负荷。
背景技术：
目前往复式四冲程内燃机的换气方式是在发动机的气缸盖上分别设置进气阀与排气阀，并有进气与排气两个凸轮分别驱动进气与排气阀，进气阀在进气冲程起进气作用，排气阀在排气冲程起排气作用。在气缸盖上有限的空间内设计的进排气道在气阀的位置截面最小，气阀处的局部阻力大。排气阀还受高温燃气冲刷，热负荷高。现在每个气缸有用四气阀以上的换气机构，乃至十六气阀来减小气道在气缸盖部分的阻力。
发明内容
为了降低进排气阻力与气阀的热负荷在气缸盖上将进排气道连通，然后在进排气道中间安置一个摆动叶片(以下简称摆叶)，同时改气阀驱动机构使气阀在排气与进气冲程都保持打开。摆叶由凸轮与四杠机构驱动，摆叶定时的摆动实现定时的关闭进气道与打开排气道、定时的关闭排气道与打开进气道，让冷热气流的交替流过气阀，降低气阀的热负荷；气阀的流通时间由原来的单个冲程增加到两个冲程，在单位时间内的流通面积增大了就降低了流通阻力。
图1纵坐标θ为摆叶摆角，摆角在中间位置为0°，在排气口位置为θmax、在进气口位置为-θmax， 横坐标CA为曲柄转角、0-180°为压缩冲程、180-360°为作功冲程、360-540°为排气冲程、540-720°为进气冲程。
图2纵坐标S为气阀升程，Smax为最大气阀升程，横坐标CA为曲柄转角、0-180°为压缩冲程、180-360°为作功冲程、360-540°为排气冲程、540-720°为进气冲程。
图31、凸轮轴 2、滚轮 3、短摆杆 4、传动轴 5、长摆杆 6、铰链7、连杆 8、铰链 9、摆杆 10、摆叶轴 11、摆叶工作原理侧置于缸体上的圆柱凸轮1驱动带滚轮2的短摆杆3绕传动轴4摆动，轴4穿过缸体到气缸盖，气缸盖一端的长摆杆5随之摆动；长摆杆5通过铰链6、连杆7、铰链8驱动摆杆9绕摆叶轴10摆动，轴10上的摆叶11随之摆动。
图41、凸轮轴 2、滚轮 3、铰链 4、摆杆 5、铰链 6、连杆7、铰链 8、摆杆 9、摆叶轴 10、摆叶工作原理置于气缸盖上的圆柱凸轮1驱动带滚轮2的摆杆4绕铰链3摆动；摆杆4摆杆通过铰链5、连杆6、铰链7驱动摆杆8绕轴9摆动，轴9上的摆叶10随之摆动。
图5单气阀双侧进排气气缸盖的排气、扫气、进气过程。
图6双气阀双侧进排气气缸盖的排气、扫气、进气过程。
图7三气阀双侧进排气气缸盖的排气、扫气、进气过程。
图8四气阀双侧进排气气缸盖的排气、扫气、进气过程。
图9双气阀单侧进排气气缸盖的排气、扫气、进气过程。
图5至图9中1、摆动叶片 2、气阀 3、气缸盖主体 4、气阀座 5、气缸实施方式将四冲程内燃机的每个气缸盖的进排气道连通如图6所示，并在中间安置一个摆叶，摆叶的摆角与曲柄转角的关系如图1。改变原气阀驱动机构，气阀的驱动由一个凸轮来完成，使气阀的升程曲线变成图2的曲线。另一个凸轮改成驱动摆叶的凸轮，侧置凸轮改成如图3结构，顶置凸轮轴改成如图4结构。摆杠将摆幅放大，这样在凸轮轴压力角允许的范围内，凸轮轴旋转一个小角度，摆叶可以进气口与排气口之间迅速摆动。
气阀与摆叶的工作原理四冲程发动机运行在作功冲程末、气阀打开之前，摆叶摆到进气道的位置将进气口封住(如图6左边部分)，之后气阀在凸轮的驱动下活塞在下止点之前打开，燃烧的废气从排气口排出。排气冲程结束时摆叶开始从进气口侧摆向排气口侧，当摆叶摆到中间位置时，由于气体的惯性作用从进气口进来的新鲜空气将气缸内剩余的废气排出(如图6中间部分)，到了进气冲程摆叶将排气口封住(如图6右边部分)，气阀在凸轮的驱动下保持打开，新鲜的空气从进气口从打开的气阀进入气缸，直到气阀关闭完成进气过程。摆叶式换气机构气阀数量可以设计成单个、双个、三个、四个分别如图5、图6、图7、图8。进气方向可以是沿曲轴方向双侧进排气或单侧进排气如图6、图9。
权利要求
1.四冲程内燃机缸盖上的气阀在排气与进气冲程保持打开。
2.四冲程内燃机的进气通道与排气通道在气缸盖上靠进气阀处联通，在通道之间装一个摆动叶片，摆动叶片在内燃机的排气冲程将通往气缸头外的进气道封住后气阀与排气管相通，摆动叶片在内燃机的进气冲程将通往气缸头外的排气道封住后气阀与进气管相通。
全文摘要
目前四冲程往复式内燃机的进气与排气分别由进气阀与排气阀来完成。本装置将气缸盖上的进气道与排气道在气阀旁边连通，改变气阀的驱动机构使气阀(原为排气阀与进气阀)在进气冲程与排气冲程都保持打开，在气缸盖上连通进气道与排气道通道的中间部分置一个摆动叶片，摆叶的驱动方式如图。凸轮驱动摆动叶片在进气冲程封住排气口、在排气冲程封住进气口，与打开的气阀配合完成进气与排气。本装置提高气阀的流通时间，在不改变气阀大小的情况下等于增大了气阀的流通面积，降低了进排气的阻力；且气阀上有冷热气流经过，与原来的排气阀相比热负荷降低了许多。
文档编号F02F1/42GK1837597SQ20061007763
公开日2006年9月27日 申请日期2006年4月16日 优先权日2006年4月16日
发明者陈崟 申请人:陈崟