专利名称：改进的自动变相的内燃机配气机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及活塞往复式内燃机配气装置，具体地说是指一种可随内燃机转速变化 而自动改变配气相位的内燃机配气机构。
背景技术：
内燃机的配气相位与其结构形式、转速等因素有关，同一台内燃机在不同的转速下应 有不同的配气相位，转速愈高，提前角和迟后角也应愈大。目前，公知的内燃机的配气机 构是由气门组和气门传动组两部分组成,其可变气门的结构形式主要有气门定时和气门升 程控制机构与调整凸轮轴转角的可变配气正时系统。这两种可变配气机构基本上都是由 ECU为核心与控制下的控制阀、控制器和传感器三部分组成，对配气相位的改变只是单 方面或局部的。其中气门定时和气门升程控制机构只有低速工况与高速工况两种状态，调 整凸轮轴转角的可变配气正时系统只能改变配气正时却不能改变配气相位。因此，这两种 可变配气形式无法达到同一台内燃机在不同的转速下应有不同的配气相位，转速愈高，提 前角和迟后角也应愈大的设计要求，同时，两者的结构也都比较复杂。
申请人2008年3月27日向国家知识产权局递交的发明专利申if"一种自动变相的内 燃机配气机构"，其申请号为200810070837.8 ,该配气机构可实现同一台内燃机在不同 的转速下有不同的配气相位，转速愈高，提前角和迟后角也愈大的线性变化，内燃机全时 高效率运行的效果。但是该配气机构结构较为复杂，申请人对其进行了改进设计。
实用新型内容
本实用新型提供一种改进的自动变相的内燃机配气机构，其主要目的在于克服上述现 有气门定时和气门升程控制机构只有低速工况与高速工况两种状态,以及调整凸轮轴转角 的可变配气正时系统只能改变配气正时却不能改变配气相位，同时两者的结构也都比较复 杂等缺陷。
本实用新型采用如下技术方案改进的自动变相的内燃机配气机构，包括转盘组和动 作构件，该转盘组包括具有同一转动中心线的主转盘、提前盘圈和迟后盘圈，该主转盘设有进气道和排气道，进气道和排气道分别设有位于该主转盘底面的开口，该两个开口成条 弧形排列在该主转盘底面同一圆周上,该提前盘圈和迟后盘圈可转动地设于主转盘底部凸 轴上，该提前盘圈设有与主转盘底面的进气道开口和排气道开口相对应的条弧形的进气孔 与排气孔,该迟后盘圈设有两个可分别部分地覆盖该提前盘圈的进气孔与排气孔的两个扇 翼；该动作构件包括半轴与所述主转盘可转动连接的拨动齿轮、设于该主转盘中的径向滑 槽、滑设于该滑槽中的滑球、使该滑球向近心端复位的复位弹簧以及连接于所述拨动齿轮 半轴与该滑球之间的可伸縮的摆杆;所述提前盘圈和迟后盘圈分别设有与所述拨动齿轮啮 合的齿。
前述改进的自动变相的内燃机配气机构，其主转盘呈伞状，所述进气道的另一开口位 于盘顶中心，所述排气道的另一开口呈条弧形位于盘顶靠外沿部位。
前述改进的自动变相的内燃机配气机构，按俯视顺时针方向，所述主转盘底面的排气 道开口在前、进气道开口在后，所述迟后盘圈的两个扇翼分为前扇翼和后扇翼，两扇翼的 底部前端分别设有一滑动配合于所述排气孔、进气孔后半段中的径向条凸。
前述改进的自动变相的内燃机配气机构，其提前盘圈顶面进气孔与排气孔外沿所在弧 线以内的中心部分形成向下的圆形的凹坑，所述迟后盘圈配合于该凹坑中，该凹坑周壁设 有一段内轮齿，所述迟后盘圈相应位置设有一段外轮齿，所述拨动齿轮与该内轮齿、外轮 齿啮合。
前述改进的自动变相的内燃机配气机构，其主转盘的顶面和底面分别设有与气缸盖、 气缸体装配的平面轴承。
前述改进的自动变相的内燃机配气机构,其主转盘的径向滑槽的外端设有一可从外面 进行调节的调节螺栓，所述复位弹簧夹设于该调节螺栓的内端部和所述滑球之间。
前述改进的自动变相的内燃机配气机构，其提前盘圈底面嵌设有一组合密封环，该组 合密封环由外环、内环以及连接于该外环、内环之间的五条隔条组成，在该提前盘圈底面 分隔出排气接口、进气接口和三个密闭接口，该排气接口、进气接口分别覆盖所述提前盘 圈的排气孔、进气孔。
由上述对本实用新型结构的描述可知，和现有技术相比，本实用新型具有如下优点内燃机工作时，主转盘通过拨动齿轮带动迟后盘圈和提前盘圈等整个转盘组协同曲轴旋 转，当转速变化时，滑球在离心力与回位弹簧的相互作用下推动摆杆转动拨动齿轮，拨动 齿轮使迟后盘圈和提前盘圈发生相对转动，改变提前盘圈的进气孔和排气孔通气截面的大 小，达到同一台内燃机在不同的转速下有不同的配气相位，转速愈髙，提前角和迟后角也 愈大的线性变化，内燃机全时高效率运行的效果。
图1为图3中A-A剖面图2为图3中B-B剖面图3为本实用新型俯视图； 图4为本实用新型仰视图5为图3中C-C剖面图6为本实用新型迟后盘圈俯视图； 图7为本实用新型提前盘圈俯视图； 图8为本实用新型提前盘圈仰视图； 图9为本实用新型主转盘俯视图； 图10为本实用新型主转盘仰视图11为本实用新型在进气、排气无提前与迟后角状态时进气接口、排气接口与气缸 换气口的相对位置关系图12为本实用新型在进气、排气初设提前与迟后角状态时进气接口、排气接口与气 缸换气口的相对位置关系图13为本实用新型在一较大转速下的进气接口、排气接口与气缸换气口的相对位置 关系图。
具体实施方式
下面参照附图说明本实用新型的具体实施方式
。
改进的自动变相的内燃机配气机构，包括转盘组和动作构件。
参照图1和图2，该转盘组包括具有同一转动中心线的主转盘l、提前盘圈2和迟后
6盘圈3，该主转盘1设有进气道12和排气道11，同时参照图IO,该进气道12和排气道 ll分别设有位于该主转盘l底面的开口 120、 110，该两个开口 120、 110成条弧形排列在 该主转盘l底面同一圆周上。按俯视顺时针方向，也就是如图10所示的逆时针方向，所 述主转盘1底面的排气道开口 110在前，进气道开口 120在后。该主转盘1呈伞状，再同 时参照图9，该进气道12的另一开口 121位于盘顶中心，该排气道11的另一开口 111呈 条弧形位于盘顶靠外沿部位。
参照图6和图7,该提前盘圈2和迟后盘圈3的中心分别设有中心孔20、 30,再同时 参照图1和图2，该提前盘圈2和迟后盘圈3的中心孔20、 30可转动地套接于主转盘1 底面中心的凸轴10上，因而提前盘圈2和迟后盘圈3可相对于主转盘1转动。参照图7, 该提前盘圈2顶面进气孔202与排气孔201外沿所在弧线以内的中心部分形成向下的圆形 的凹坑200,同时参照图1和图2，该迟后盘圈3可转动地配合于该凹坑200中。
参照图4和图7，该提前盘圈2设有与主转盘1底面的进气道开口 120和排气道开口 110相对应的条弧形的进气孔202与排气孔201。参照图6和图7以及图4，按俯视顺时 针方向，迟后盘圈3设有可分别部分地覆盖该提前盘圈2的排气孔201、进气孔202后端 的前扇翼31和后扇翼32，该前扇翼31和后扇翼32的底部的前端分别设有一滑动配合于 所述排气孔201、排气孔202后半段中的径向条凸311、 321。
参照图1、图2和图5，所述动作构件包括半轴41与所述主转盘1可转动连接的拨动 齿轮4、设于该主转盘1中的径向滑槽50、滑设于该滑槽50中的滑球81、使该滑球81 向近心端复位的复位弹簧82以及连接于所述拨动齿轮4半轴41与该滑球81之间的可伸 縮的摆杆84。主转盘1的径向滑槽50的外端设有一可从外面进行调节的调节螺栓83,所 述复位弹簧82夹设于该调节螺栓83的内端部和所述滑球81之间。参照图10和图1、图 2，所述径向滑槽50由一扇形板5嵌设于主转盘1底面的扇形凹坑501围成。
参照图7，所述提前盘圈2中心的凹坑200周壁设有一段内轮齿24，再参照图6，所 述迟后盘圈3相应位置设有一缺口 340,该缺口 340设有一段外轮齿34，同时参照图1, 所述拨动齿轮4与该内轮齿24、外轮齿34啮合。
参照图1和图2,主转盘1的顶面和底面分别设有与气缸盖、气缸体装配的平面轴承6、 7。
参照图8，所述提前盘圈2底面嵌设有一组合密封环，该组合密封环由外环91、内环 92以及连接于该外环91、内环92之间的五条隔条93组成，该组合密封环在该提前盘圈 2底面分隔出排气接口 210、进气接口 220和三个密闭接口 230、 240、 250，该排气接口 210、进气接口 220分别覆盖所述提前盘圈2的排气孔201、进气孔202。该提前盘圈2 底面在组合密封环的内、外还分别设有内油环95、外油环94。
参照图6、图7和图10，主转盘1底面的扇形凹坑501、提前盘圈2中心凹坑200外 周壁的缺口 330、迟后盘圈3的缺口 340和尾翼33分别根据需要进行加工，对主转盘1、 提前盘圈2、迟后盘圈3起中心对称和动平衡作用，以实现整个装置的转动平衡。
参照图ll，气缸体中的四个气缸的四个换气口呈钟面的O、 3、 6、 9点位布置，虚线 部分表示该部分被覆盖与密封(下同)，排气接口 210、进气接口 220和换气口之间无接 通，此时该配气机构无提前、迟后相位。
参照图12，内燃机设计必须有配气提前、迟后相位，因此，将提前盘圈2顺时针转 过一定角度，形成进气提前量A1和排气提前量A2，将迟后盘圈3逆时针转过一定角度， 形成进气迟后量B1、排气迟后量B2，这就是形成了内燃机的配气初设进气、排气相位。 内燃机工作时，主转盘1按俯视顺时针方向转动，通过拨动齿轮4与迟后盘圈3的外轮齿 34和提前盘圈2的内轮齿24啮合，带动迟后盘圈3和提前盘圈2同时同向转动。初始时， 滑球81在径向滑槽50的最向心端，内燃机配气处于初设进气、排气相位(即图12所示) 的工作状态；当主转盘1转速达一定值时，滑球81的离心力克服复位弹簧82弹力向外移 动，使摆杆84推动拨动齿轮4顺时针转过一定角度。
参照图13,拨动齿轮4顺时针转过一定角度，使提前盘圈2顺时针转过一定角度， 进气提前量Al和排气提前量A2扩大，迟后盘圈3逆时针转过一定角度，进气迟后量Bl、 排气迟后量B2扩大，也就是扩大了进气和排气相位。当主转盘l转速降低时，在复位弹 簧82弹力的作用下，进气和排气相位也会相应縮小。通过设计拨动齿轮4的半轴41在主 转盘1上的径向位置和拨动齿轮4的半径大小以及通过调节螺栓83调整复位弹簧82的弹 力，可以得到合理的配气正时和提前角与迟后角的变化比例。上述仅为本实用新型的具体实施方式
，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利 用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。
权利要求1、改进的自动变相的内燃机配气机构，包括转盘组和动作构件，其特征在于该转盘组包括具有同一转动中心线的主转盘、提前盘圈和迟后盘圈，该主转盘设有进气道和排气道，进气道和排气道分别设有位于该主转盘底面的开口，该两个开口成条弧形排列在该主转盘底面同一圆周上，该提前盘圈和迟后盘圈可转动地设于主转盘底部凸轴上，该提前盘圈设有与主转盘底面的进气道开口和排气道开口相对应的条弧形的进气孔与排气孔，该迟后盘圈设有两个可分别部分地覆盖该提前盘圈的进气孔与排气孔的两个扇翼；该动作构件包括半轴与所述主转盘可转动连接的拨动齿轮、设于该主转盘中的径向滑槽、滑设于该滑槽中的滑球、使该滑球向近心端复位的复位弹簧以及连接于所述拨动齿轮半轴与该滑球之间的可伸缩的摆杆；所述提前盘圈和迟后盘圈分别设有与所述拨动齿轮啮合的齿。
2、 如权利要求l所述的改进的自动变相的内燃机配气机构，其特征在于所述主转盘呈 伞状，所述进气道的另一开口呈圆孔位于盘顶中心，所述排气道的另一开口呈条弧形 位于盘顶靠外沿部位。
3、 如权利要求l所述的改进的自动变相的内燃机配气机构，其特征在于按俯视顺时针 方向，所述主转盘底面的排气道开口在前、进气道开口在后，所述迟后盘圈的两个扇 翼分为前扇翼和后扇翼，两扇翼的底部前端分别设有一滑动配合于所述排气孔、进气 孔后半段中的径向条凸。
4、 如权利要求l所述的改进的自动变相的内燃机配气机构，其特征在于所述提前盘圈 顶面进气孔与排气孔外沿所在弧线以内的中心部分形成向下的圆形的凹坑，所述迟后 盘圈配合于该凹坑中，该凹坑周壁设有一段内轮齿，所述迟后盘圈相应位置设有一段 外轮齿，所述拨动齿轮与该内轮齿、外轮齿啮合。
5、 如权利要求l所述的改进的自动变相的内燃机配气机构，其特征在于所述主转盘的 顶面和底面分别设有与气缸盖、气缸体装配的平面轴承。
6、 如权利要求l所述的改进的自动变相的内燃机配气机构，其特征在于所述主转盘的 径向滑槽的外端设有一可从外面进行调节的调节螺栓，所述复位弹簧夹设于该调节螺栓的内端部和所述滑球之间。
7、如权利要求l所述的改进的自动变相的内燃机配气机构，其特征在于所述提前盘圈 底面嵌设有一组合密封环，该组合密封环由外环、内环以及连接于该外环、内环之间 的五条隔条组成，在该提前盘圈底面分隔出排气接口、进气接口和三个密闭接口，该 排气接口、进气接口分别覆盖所述提前盘圈的排气孔、进气孔。
专利摘要改进的自动变相的内燃机配气机构，改进的自动变相的内燃机配气机构，包括转盘组和动作构件。该转盘组包括具有同一转动中心线的主转盘、提前盘圈和迟后盘圈，该主转盘设有进气道和排气道，二者的下开口成条弧形排列在该主转盘底面同一圆周上，该提前盘圈设有对应的条弧形的进气孔与排气孔，该迟后盘圈设有两个可分别部分地覆盖所述进气孔与排气孔的扇翼；该动作构件包括拨动齿轮、设于该主转盘中的径向滑槽、滑设于该滑槽中的滑球、使该滑球向近心端复位的复位弹簧以及连接于所述拨动齿轮半轴与该滑球之间的摆杆；所述提前盘圈和迟后盘圈分别设有与所述拨动齿轮啮合的齿。本实用新型可达到同一台内燃机在不同的转速下有不同的配气相位的效果。
文档编号F01L1/34GK201358824SQ20092013628
公开日2009年12月9日 申请日期2009年1月8日 优先权日2009年1月8日
发明者詹炳岳 申请人:詹炳岳