专利名称：阀体外开配气发动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发动机领域。
背景技术：
如何精准高效为发动机配气是提高发动机效率和改善发动机环保性的最主要的 技术手段之一，因此，在这方面的研究也是非常活跃的。传统发动机的配气座口和配气阀体 是内开的，这样的结构对于提高配气座口(也就是气门座口)与阀体(也就是气门)之间 的密封性确有好处，但是内开阀体结构使得气流流动性、气流流通面积和配气开放时间的 设计都受到严重的限制。因此，为了从根本上解决发动机的配气问题，需要发明一种新的配 气方式。发明内容本实用新型公开了一种设在燃烧室壁上(缸盖上或气缸壁上)的一种阀体外开配 气结构。在此结构的基础上，本实用新型公开了一种阀体外开配气发动机，这种发动机上的 阀体没有阀体与活塞碰撞的危险，所以阀体的行程开启时间和关闭时间的设计都具有绝对 的灵活性，这样可以减少配气节流损失，使气缸内的气流流动和燃气混合的程度得以提高， 从而提高发动机的效率。利用这种结构，在发动机缸盖上设置进气门和排气门时，开度直 径可比传统内开气门明显加大，不仅如此，这种结构还可以使发动机的进气道和排气道连 通，形成连通式配气道，配气座口和相应阀体同时承担排气和进气的两种功能，也就是本实 用新型所述的进排共用。只要将进气和排气的流动组织好，进排共用的配气模式就可以为 发动机配气提供了一个崭新的途径。在进排共用的结构中，外开配气阀体可以在排气冲程 开始时开启并维持开启状态直至吸气冲程完毕，这样就可以大大减少配气阀体的运动加速 度，延长配气时间，使配气的效果更好。为了进一步提高配气效果，可在进气道设压力涡轮， 在排气道设动力涡轮，且两涡轮共轴设置，这样就可以利用喷气式发动机的原理，即利用动 力涡轮将新鲜空气压入燃烧室。根据不同需要可以将外开配气座口的直径设为小于、等于 甚至大于发动机气缸直径。由于外开配气座口和阀体之间需要高密封性，所以本实用新型 公开了一种浮动环式弹性外开配气座口和一种由复数个径向套装开口浮动环构成的开口 浮动环组合弹性外开配气座口。第一浮动环式弹性外开配气座口的根本是利用端面设为锥 面环形弹性结构体，在受到外开配气阀体压迫时，将在径向发生一定位移，从而补偿由于加 工误差、冷热形变及磨损所造成的影响，确保高度密封性。此锥面环形弹性结构体可以一个 端面设为锥形，也可以两端部设为锥形，根据需要可以设为内锥式或外锥式，也可以单独使 用或多个轴向落装使用；所谓开口浮动环组合式弹性外开配气座口是由两个以上开口的环 形弹性结构体径向套装而成的，在装配时，不同环的开口应错向安装，例如，两个开口环互 相形成180°，三个开口环互相形成120°。同样，锥面可设为内锥面或外锥面，也可单独使 用或将多个开口环形弹性结构体轴向堆接使用。由于受气缸内高压作用，外开配气阀体受 到相当大的推力，所以外开配气阀体的驱动机构对外开配气阀体应具有相当的压力以抵消 气缸对外开配气阀体的压力，保证密封，因而外开配气阀体可通过凸轮等直接驱动，也可经 二连杆机构再经凸轮等机构控制，这样可以减少对驱动机构压力的要求。[0006]为了克服传统发动机的上述缺陷，本实用新型公开了一种阀体外开配气发动机， 包括进气道，排气道，燃烧室外壁和燃烧室，在所述燃烧室外壁上设一个或多个外开配气座 口，所述外开配气座口将所述进气道和所述排气道分别或同时与所述燃烧室连通，在每一 个所述外开配气座口处相应设置一个外开配气阀体，所述外开配气阀体直接或经连接件受 阀体正时控制装置控制，按发动机正时要求将与所述外开配气阀体相应的所述外开配气座 口打开和关闭。所述进气道和所述排气道分别与所述燃烧室外壁连接，在所述进气道内的所述燃 烧室外壁上设一个或多个所述外开配气座口，在每个所述外开配气座口处相应设置一个所 述外开配气阀体，所述阀体正时控制装置设为进气阀体正时控制装置，此类所述外开配气 阀体设为进气外开配气阀体，所述进气外开配气阀体受所述进气阀体正时控制装置控制， 按发动机正时要求将与所述进气外开配气阀体相应设置的所述外开配气座口打开和关闭； 在所述排气道内的所述燃烧室外壁上设一个或多个所述外开配气座口，在每个所述外开配 气座口处相应设置一个所述外开配气阀体，所述阀体正时控制装置设为排气阀体正时控制 装置，此类所述外开配气阀体设为排气外开配气阀体，所述排气外开配气阀体受所述排气 阀体正时控制装置控制，按发动机正时要求将与所述排气外开配气阀体相应设置的所述外 开配气座口打开和关闭，在所述进气道中设或不设压气涡轮，在所述排气道中设或不设动 力涡轮。所述进气道和所述排气道相连通构成连通式配气道，所述连通式配气道与所述燃 烧室外壁连通，在所述连通式配气道内的所述燃烧室外壁上设一个或多个所述外开配气座 口，在每个所述外开配气座口处相应设置一个所述外开配气阀体，所述阀体正时控制装置 设为进排共用阀体正时控制装置，此类所述外开配气阀体设为进排共用外开配气阀体，所 述进排共用外开配气阀体受所述进排共用阀体正时控制装置控制，按发动机正时要求将与 所述进排共用外开配气阀体相应设置的所述外开配气座口打开和关闭，所述外开配气座口 的直径设为小于、等于或大于所述气缸的直径，在所述进气道中设或不设压气涡轮，在所述 排气道中设或不设动力涡轮。所述连接件设为二连杆式连接件，所述外开配气阀体经所述二连杆式连接件受阀 体正时控制装置控制按发动机正时要求将与其相应的所述外开配气座口打开和关闭，所述 阀体正时控制装置设为或不设为凸轮弹簧式阀体正时控制装置。所述阀体正时控制装置设为凸轮弹簧式阀体正时控制装置、电磁式阀体正时控制 装置、液压式阀体正时控制装置、气压式阀体正时控制装置或其他机械式。所述外开配气座口设为弹性外开配气座口，所述弹性外开配气座口设为径向弹性 外开配气座口或设为轴向弹性外开配气座口。所述外开配气座口设为浮动环式弹性外开配气座口 ；或所述外开配气座口设为由 复数个径向套装开口浮动环构成的开口浮动环组合式弹性外开配气座口。所述外开配气阀体由外开配气阀头、外开配气阀杆和外开配气阀尾构成，所述外 开配气阀尾处设或不设所述连接件，所述外开配气阀头设为弹性外开配气阀头，或所述外 开配气阀杆设为弹性外开配气阀杆，或所述外开配气阀尾设为弹性外开配气阀尾，或在设 有所述连接件的结构中，所述连接件设为弹性连接件。所述外开配气阀体由外开配气阀头、外开配气阀杆和外开配气阀尾构成，所述外
5开配气阀尾处设或不设所述连接件，在设有所述连接件的结构中，所述所述连接件设为补 偿式连接件。所述外开配气阀体由外开配气阀头、外开配气阀杆和外开配气阀尾构成，所述外 开配气阀尾处设或不设所述连接件，所述外开配气座口、所述外开配气阀头、所述外开配气 阀杆、所述外开配气阀尾和所述连接件中两个或两个以上同时设为具有弹性区式。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、体积小、成体低廉；2、本实用新型可以减少配气节流损失，使气缸内的气流流动和燃气混合的程度得 以提高，从而提高发动机的效率。3、本实用新型可适用于任何带有发动机的设备。
图1为本实用新型一实施例的结构示意图图2为本实用新型另一实施例的结构示意图图3为本实用新型设有连通式配气道的结构示意图图4为本实用新型设有凸轮弹簧式阀体正时控制装置的结构示意图图5为本实用新型设有电磁式阀体正时控制装置的结构示意图图6为本实用新型设有液压(或气压)式阀体正时控制装置的结构示意图图7为本实用新型设有轴向弹性外开配气座口的结构示意图图8为图7的局部放大图图9为本实用新型设有浮动环式弹性外开配气座口的结构示意图图10为图9的局部放大图图11为本实用新型设有复数个浮动环式弹性外开配气座口的结构示意图图12为图11的局部放大图图13为本实用新型设有开口浮动环组合式弹性外开配气座口的结构示意图图14为图13的局部放大图图15为图13的A-A向剖视图图16为本实用新型设有弹性外开配气阀头的结构示意图图17为本实用新型设有弹性外开配气阀杆的结构示意图图18为本实用新型设有弹性外开配气阀尾的结构示意图图19为本实用新型设有补偿式连接件的结构示意图附图编号1.进气道2.排气道3.燃烧室外壁4.燃烧室5.外开配气座6.外开配气阀体600.连接件7.阀体正时控制装置701.进气阀体正时控制装置61.进气外开配气阀体702.排气阀体正时控制装置62.排气外开配气阀体1001.压气涡轮1002.动力涡轮1020.连通式配气道703.进排共用阀体正时控制装置63.进排共用外开配气阀体6001. 二连杆式连接件700.凸轮弹簧式阀体正时控制装置501.弹性外开配气座口[0047]502.径向弹性外开配气座口 503.轴向弹性外开配气座口504.浮动环式弹性外开配气座口 505.开口浮动环组合式弹性外开配气座口601.外开配气阀头602.外开配气阀杆603.外开配气阀尾6011.弹性外开配气阀头6021.弹性外开配气阀杆6031.弹性外开配气阀尾6002.弹性连接件6003.补偿式连接件7001.电磁式阀体正时控制装置7002.液压式阀体正时控制装置7003.气压式阀体正时控制装置
具体实施方式
如图1所示的外开配气阀体发动机，包括进气道1，排气道2，燃烧室外壁3和燃烧 室4，在所述燃烧室外壁3上设一个或多个外开配气座口 5，所述外开配气座口 5将所述进 气道1和所述排气道2分别或同时与所述燃烧室4连通，在每一个所述外开配气座口 5处 相应设置一个外开配气阀体6，所述外开配气阀体6直接或经连接件600受阀体正时控制装 置7控制，按发动机正时要求将与所述外开配气阀体6相应的所述外开配气座口 5打开和 关闭。如图2所示的外开配气阀体发动机，所述进气道1和所述排气道2分别与所述燃 烧室外壁3连接，在所述进气道1内的所述燃烧室外壁3上设一个或多个所述外开配气座 口 5，在每个所述外开配气座口 5处相应设置一个所述外开配气阀体6，所述阀体正时控制 装置7设为进气阀体正时控制装置701，此类所述外开配气阀体6设为进气外开配气阀体 61，所述进气外开配气阀体61受所述进气阀体正时控制装置701控制，按发动机正时要求 将与所述进气外开配气阀体61相应设置的所述外开配气座口 5打开和关闭；在所述排气道 2内的所述燃烧室外壁3上设一个或多个所述外开配气座口 5，在每个所述外开配气座口 5 处相应设置一个所述外开配气阀体6，所述阀体正时控制装置7设为排气阀体正时控制装 置702，此类所述外开配气阀体6设为排气外开配气阀体62，所述排气外开配气阀体62受 所述排气阀体正时控制装置702控制，按发动机正时要求将与所述排气外开配气阀体62相 应设置的所述外开配气座口 5打开和关闭，在所述进气道1中设或不设压气涡轮1001，在所 述排气道2中设或不设动力涡轮1002。如图3所示的外开配气阀体发动机，所述进气道1和所述排气道2相连通构成连 通式配气道1020，所述连通式配气道1020与所述燃烧室外壁3连通，在所述连通式配气道 1020内的所述燃烧室外壁3上设一个或多个所述外开配气座口 5，在每个所述外开配气座 口 5处相应设置一个所述外开配气阀体6，所述阀体正时控制装置7设为进排共用阀体正时 控制装置703，此类所述外开配气阀体6设为进排共用外开配气阀体63，所述进排共用外开 配气阀体63受所述进排共用阀体正时控制装置703控制，按发动机正时要求将与所述进排 共用外开配气阀体63相应设置的所述外开配气座口 5打开和关闭，所述外开配气座口 5的 直径设为小于、等于或大于所述气缸4的直径，在所述进气道1中设或不设压气涡轮1001， 在所述排气道2中设或不设动力涡轮1002。如图4所示的外开配气阀体发动机，所述连接件600设为二连杆式连接件6001，所 述外开配气阀体6经所述二连杆式连接件6001受阀体正时控制装置7控制按发动机正时 要求将与其相应的所述外开配气座口 5打开和关闭，所述阀体正时控制装置7设为或不设
7为凸轮弹簧式阀体正时控制装置700。如图4、图5和图6所示的外开配气阀体发动机，所述阀体正时控制装置7设为凸 轮弹簧式阀体正时控制装置(700)、电磁式阀体正时控制装置(7001)、液压式阀体正时控 制装置(7002)、气压式阀体正时控制装置(7003)或其他机械式。如图6、图7和图8所示的外开配气阀体发动机，所述外开配气座口 5设为弹性外 开配气座口 501，所述弹性外开配气座口 501设为径向弹性外开配气座口 502或设为轴向弹 性外开配气座口 503。如图9、图10、图11、图12、图13、图14和图15所示的外开配气阀体发动机，所述 外开配气座口 5设为浮动环式弹性外开配气座口 504 ；或所述外开配气座口 5设为由复数 个径向套装开口浮动环构成的开口浮动环组合式弹性外开配气座口 505。如图16、图17和图18所示的外开配气阀体发动机，所述外开配气阀体6由外开 配气阀头601、外开配气阀杆602和外开配气阀尾603构成，所述外开配气阀尾603处设或 不设所述连接件600，所述外开配气阀头601设为弹性外开配气阀头6011，或所述外开配 气阀杆602设为弹性外开配气阀杆6021，或所述外开配气阀尾603设为弹性外开配气阀尾 6031，或在设有所述连接件600的结构中，所述连接件600设为弹性连接件6002。如图19所示的外开配气阀体发动机，所述外开配气阀体6由外开配气阀头601、外 开配气阀杆602和外开配气阀尾603构成，所述外开配气阀尾603处设或不设所述连接件 600，在设有所述连接件600的结构中，所述所述连接件600设为补偿式连接件6003。如图16、图17、图18和图19所示的外开配气阀体发动机，所述外开配气阀体6由 外开配气阀头601、外开配气阀杆602和外开配气阀尾603构成，所述外开配气阀尾603处 设或不设所述连接件600，所述外开配气座口 5、所述外开配气阀头601、所述外开配气阀杆 602、所述外开配气阀尾603和所述连接件600中两个或两个以上同时设为具有弹性区式。
权利要求一种阀体外开配气发动机，包括进气道(1)，排气道(2)，燃烧室外壁(3)和燃烧室(4)，其特征在于在所述燃烧室外壁(3)上设一个或多个外开配气座口(5)，所述外开配气座口(5)将所述进气道(1)和所述排气道(2)分别或同时与所述燃烧室(4)连通，在每一个所述外开配气座口(5)处相应设置一个外开配气阀体(6)，所述外开配气阀体(6)直接或经连接件(600)受阀体正时控制装置(7)控制，按发动机正时要求将与所述外开配气阀体(6)相应的所述外开配气座口(5)打开和关闭。
2.如权利要求1所述阀体外开配气发动机，其特征在于所述进气道(1)和所述排气 道(2)分别与所述燃烧室外壁(3)连接，在所述进气道(1)内的所述燃烧室外壁(3)上设 一个或多个所述外开配气座口(5)，在每个所述外开配气座口(5)处相应设置一个所述外 开配气阀体(6)，所述阀体正时控制装置(7)设为进气阀体正时控制装置(701)，此类所述 外开配气阀体(6)设为进气外开配气阀体(61)，所述进气外开配气阀体(61)受所述进气阀 体正时控制装置(701)控制，按发动机正时要求将与所述进气外开配气阀体(61)相应设置 的所述外开配气座口(5)打开和关闭；在所述排气道(2)内的所述燃烧室外壁(3)上设一 个或多个所述外开配气座口(5)，在每个所述外开配气座口(5)处相应设置一个所述外开 配气阀体(6)，所述阀体正时控制装置(7)设为排气阀体正时控制装置(702)，所述外开配 气阀体(6)设为排气外开配气阀体(62)，所述排气外开配气阀体(62)受所述排气阀体正时 控制装置(702)控制，按发动机正时要求将与所述配气外开配气阀体(62)相应设置的所述 外开配气座口(5)打开和关闭，在所述进气道(1)中设压气涡轮(1001)，在所述排气道(2) 中设动力涡轮(1002)。
3.如权利要求1所述阀体外开配气发动机，其特征在于所述进气道(1)和所述排气 道(2)相连通构成连通式配气道(1020)，所述连通式配气道(1020)与所述燃烧室外壁(3) 连通，在所述连通式配气道(1020)内的所述燃烧室外壁(3)上设一个或多个所述外开配气 座口(5)，在每个所述外开配气座口(5)处相应设置一个所述外开配气阀体(6)，所述阀体 正时控制装置(7)设为进排共用阀体正时控制装置(703)，此类所述外开配气阀体(6)设为 进排共用外开配气阀体(63)，所述进排共用外开配气阀体(63)受所述进排共用阀体正时 控制装置(703)控制，按发动机正时要求将与所述进排共用外开配气阀体(63)相应设置的 所述外开配气座口(5)打开和关闭，所述外开配气座口(5)的直径设为小于、等于或大于所 述气缸⑷的直径，在所述进气道⑴中设压气涡轮(1001)，在所述排气道⑵中设动力涡 轮(1002)。
4.如权利要求1所述阀体外开配气发动机，其特征在于所述连接件(600)设为二连 杆式连接件(6001)，所述外开配气阀体(6)经所述二连杆式连接件(6001)受阀体正时控 制装置(7)控制，按发动机正时要求将与所述外开配气阀体(6)相应的所述外开配气座口(5)打开和关闭，所述阀体正时控制装置(7)设为凸轮弹簧式阀体正时控制装置(700)。
5.如权利要求1所述阀体外开配气发动机，其特征在于所述阀体正时控制装置(7) 设为凸轮弹簧式阀体正时控制装置(700)、电磁式阀体正时控制装置(7001)、液压式阀体 正时控制装置(7002)、气压式阀体正时控制装置(7003)或其他机械式。
6.如权利要求1、2、3、4或5所述阀体外开配气发动机，其特征在于所述外开配气座 口(5)设为弹性外开配气座口(501)，所述弹性外开配气座口(501)设为径向弹性外开配气 座口(502)或设为轴向弹性外开配气座口(503)。
7.如权利要求1、2、3、4或5所述阀体外开配气发动机，其特征在于所述外开配气座 口(5)设为浮动环式弹性外开配气座口(504)；或所述外开配气座口(5)设为由复数个径 向套装开口浮动环构成的开口浮动环组合式弹性外开配气座口(505)。
8.如权利要求1、2、3、4或5所述阀体外开配气发动机，其特征在于所述外开配气阀 体(6)由外开配气阀头(601)、外开配气阀杆(602)和外开配气阀尾(603)构成，所述外开 配气阀尾(603)处设所述连接件(600)，所述外开配气阀头(601)设为弹性外开配气阀头 (6011)，或所述外开配气阀杆(602)设为弹性外开配气阀杆(6021)，或所述外开配气阀尾 (603)设为弹性外开配气阀尾(6031)；或在设有所述连接件(600)的结构中，所述连接件 (600)设为弹性连接件(6002)。
9.如权利要求1、2、3、4或5所述阀体外开配气发动机，其特征在于所述外开配气阀 体(6)由外开配气阀头(601)、外开配气阀杆(602)和外开配气阀尾(603)构成，所述外开 配气阀尾(603)处设所述连接件(600)，在设有所述连接件(600)的结构中，所述所述连接 件(600)设为补偿式连接件(6003)。
10.如权利要求1、2、3、4或5所述阀体外开配气发动机，其特征在于所述外开配气阀 体(6)由外开配气阀头(601)、外开配气阀杆(602)和外开配气阀尾(603)构成，所述外开 配气阀尾(603)处设所述连接件(600)，所述外开配气座口(5)、所述外开配气阀头(601)、 所述外开配气阀杆(602)、所述外开配气阀尾(603)和所述连接件(600)中两个或两个以上 同时设为具有弹性区式。
专利摘要本实用新型公开了一种阀体外开配气发动机，包括进气道，排气道，燃烧室外壁和燃烧室，在所述燃烧室外壁上设一个或多个外开配气座口，所述外开配气座口将所述进气道和所述排气道分别或同时与所述燃烧室连通，在每一个所述外开配气座口处相应设置一个外开配气阀体，所述外开配气阀体直接或经连接件受阀体正时控制装置控制，按发动机正时要求将与所述外开配气阀体相应的所述外开配气座口打开和关闭。本实用新型可以减少配气节流损失，使气缸内的气流流动和燃气混合的程度得以提高，从而提高发动机的效率。
文档编号F01L3/00GK201661326SQ200920154748
公开日2010年12月1日 申请日期2009年5月20日 优先权日2009年5月20日
发明者靳宇男 申请人:靳宇男