专利名称：发动机用二连杆配气机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发动机领域。
背景技术：
发动机配气机构的性能对发动机的效率和低排放性是十分重要的。在过去 几十年里，对于此方面的研究和开发一直十分活跃，然而迄今为止，绝大多数 发动机的配气机构均采用旋转凸轮或旋转凸轮摇臂与复位弹簧结构。这种结构 在发动机领域占主导地位，是一种非常成熟的技术。然而，随着人们对发动机 的效率和环保性要求的不断提高，对发动机配气机构也提出了更高的要求。为
此本实用新型人申请了差时曲柄连杆机构(专利申请号200710164142.1和 200720177683.3)和阀体外开配气发动机(专利申请号:200910143221.3和 200920154748.1)。这两项发明为开发新型高效配气机构提供了新的平台，并为 进一步提高发动机配气机构的效率、配气晌应、配气精准度及满足外开阀体配 气、动态停缸、二四冲程动态切换等特殊要求提供了技术基础。然而为进一步 提高发动机配气机构的性能，需要发明更新型的发动机配气机构。
发明内容
为了进一步提高发动机的效率，本实用新型公开了一种发动机用二连杆配 气机构，包括阀体，连杆A和连杆B。本实用新型是通过正时控制装置使二连杆
本实用新型的目的是这样实现的
所述阀体经阀体销轴与所述连杆A的一端转动连接，所述连杆A的另一端 经中间销轴与所述连杆B的一端转动连接，所述连杆B的另一端经结构体销轴 与结构体转动连接，所述结构体直接或经弹性体与机体连接，所述连杆A和所 述连杆B构成二连杆系，所述二连杆系受正时控制装置控制。
所述正时控制装置设为由弹簧、弹簧滑块、凸轮和凸轮滑块构成，所述弹 簧滑块和所述凸轮滑块同时与所述二连杆系的中间部位滑动接触；所述弹簧滑 块受所述弹簧控制，所述凸轮滑块受所述凸轮控制。所谓二连杆系的中间部位 是指位于所述结构体销轴和阀体销轴之间的二连杆系上的任何部位，可以是中杆上的任何部位。
所述正时控制装置设为由凸轮、凸轮滑块、弹簧、弹簧球头杆和导轨构成， 所述弹簧球头杆的球头端与设在所述二连杆系中间部位的弹簧球穴球面转动接 触，所述弹簧球头杆的另一端与所述导轨滑动连接，所述导轨与所述机体转动 连接；或所述正时控制装置设为由所述凸轮、所述凸轮滑块、所述弹簧、弹簧 柱头杆和所述导轨构成，所述弹簧柱头杆的柱头端与设在所述二连杆系中间部 位的弹簧柱槽柱面转动接触，所述弹簧柱头杆的另一端与所述导轨滑动连接， 所述导轨与所述机体转动连接，所述凸轮滑块受所述凸轮控制。所谓球头杆是 指杆的一端设为球状接头的杆，所谓柱头杆为杆的一端设为柱状接头的杆；所 谓球穴是球状的凹穴，与其相应的球状接头转动接触；同理，所谓柱槽是柱面 的凹穴，与其相应的柱状接头转动接触。
所述正时控制装置设为由所述凸轮、所述凸轮滑块、所述弹簧、所述弹簧 球头杆、所述导轨和滑块双球头杆构成，所述滑块双球头杆的一端球头与设在 所述凸轮滑块上的滑块球穴球面转动接触，所述滑块双球头杆另一端球头与设 在所述二连杆系中间部位上的连杆球穴球面转动接触；或所述正时控制装置设 为由所述凸轮、所述凸轮滑块、所述弹簧、所述弹簧柱头杆和滑块双柱头杆构 成，所述滑块双柱头杆的一端柱头与设在所述凸轮滑块上的滑块柱槽柱面转动 接触，所述滑块双柱头杆的另一端柱头与设在所述二连杆系中间部位上的连杆 柱槽柱面转动接触，所述凸轮滑块受所述凸轮控制。
所述正时控制装置设为由互为共轭的两个凸轮和两个凸轮滑块构成， 一个 所述凸轮控制一个所述凸轮滑块，另一个所述凸轮控制另一个所述凸轮滑块， 两个所述凸轮滑块分别与所述二连杆系的中间部位滑动接触。
所述连杆B设有摆动驱动结构，所述弹簧滑块与所述摆动驱动结构滑动接 触，或将所述弹簧球穴或所述弹簧柱槽设在所述摆动驱动结构上，所述弹簧设 为或不设为弹性件组合体，在设有所述弹性件组合体的结构中，所述弹性件组 合体受停缸控制装置控制。所谓弹性组合体是由预压縮弹性体和导杆构成的组 合体，它与凸轮相配合使摆动驱动结构与凸轮形线面保持接触，实现其所需要的运动方式。通过停缸控制装置对弹性组合体的控制，也可以使受控件(例如 摆动驱动结构等)脱离与凸轮形线面的接触，使凸轮空转，实现停缸。停缸控 制装置可以是液压式、电磁式、气压式或压电式。
所述正时控制装置设为由两个所述凸轮、弹性件组合体和附加控制装置构 成，两个所述凸轮中的一个设为大升程凸轮，另一个设为小升程凸轮，所述附 加控制装置设为升程控制装置，所述弹性件组合体设为分体式弹性件组合体或 整体式弹性件组合体，所述弹性件组合体受所述升程控制装置控制实现；或两 个所述凸轮中的一个设为二冲程发动机配气凸轮，另一个设为四冲程发动机配 气凸轮，所述附加控制装置设为二四冲程转换控制装置，所述弹性件组合体受 所述二四冲程转换控制装置控制实现发动机二四冲程的转换。通过附加控制装 置(所谓附加控制装置可以是升程控制装置也可以是二四冲程转换控制装置)对 弹性组合体的控制，使受控件(例如摆动驱动结构等)与某个凸轮形线面脱离 接触后与另一个凸轮形线面接触，实现升程的动态调整，或二、四冲程的动态 转换。附加控制装置可以是液压式、电磁式、气压式或压电式。
所述发动机用二连杆配气机构设为凸轮推进关闭式或设为凸轮推进开启 式。所谓的凸轮推进开启式是指在设有凸轮、弹簧或凸轮和弹性件组合体的机 构中，可将弹簧设为阀体关闭的主动力(即以弹簧的弹力来保证阀体的关闭)， 凸轮设为阀体关闭的被动力；同理，也可以将弹簧设为阀体关闭的被动力(即 复位弹簧)，凸轮设为阀体关闭的主动力，也就是所谓的凸轮推进关闭式。
所述阀体或(和)所述连杆A或(和)所述连杆B或(和)所述滑块双球 头杆或(和)所述凸轮滑块上设有弹性区；或在由所述凸轮至所述阀体构成的 传动链的相邻两个构件间设有弹性区。设置弹性区的目的是为了补偿加工误差、 冷热形变及磨损等造成的影响，确保高度密封性。同时，二连杆系设有弹性区 或阀体设有弹性区或与阀体相配的阀体座口设有弹性区，还可使二连杆系的中 间转动连接处(例如中间销轴)转过共线点位置，达到实现阀体行程的动态调 整或二、四冲程的动态转换的目的。其中共线点是指当二连杆系的所有销轴均 处于同 一直线上时中间销轴所处的点的位置。
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、成本低廉；
2、 在阀体外开配气的发动机中，本实用新型凸轮受力远远小于阀体对连杆 销轴顶力，故而配气系统耗功小，进而提高发动机的效率。
3、 本实用新型可以满足阀体开闭响应快速、配气精准度高、动态停缸及二、 四冲程动态切换等特殊要求，提高发动机效率。
图1为本实用新型一实施例的结构示意图
图2为本实用新型正时控制装置设为由凸轮、凸轮滑块、弹簧和弹簧滑块 组成的结构示意图
图3为本实用新型设有弹簧球头杆(或弹簧柱头杆)的结构示意图 图4为本实用新型设有滑块双球头杆(或滑块双柱头杆)的结构示意图 图5为本法明正时控制装置设为共轭凸轮式的结构示意图 图6为本实用新型设有摆动驱动结构体的结构示意图
图7为本实用新型摆动驱动结构体上设弹簧球穴(或弹簧柱槽)的结构示
意图
图8为本实用新型设有停缸控制装置的结构示意图 图9为本实用新型设有升程控制装置(大升程工作模式)的结构示意图 图10为本实用新型设有升程控制装置(小升程工作模式)的结构示意图 图11为本实用新型设有二四冲程转换控制装置(按四冲程发动机配气模式 工作)的结构示意图
图12为本实用新型按二冲程发动机配气模式工作的结构示意图 图13为本实用新型配气机构设为凸轮推进开启式的结构示意图
附图编号
I. 阀体2.连杆 3.连杆1020.阀体销轴 23.中间销轴
34.结构体销轴 4.结构体 5.弹性体 6.机体 2030. 二连杆系 2000.正时控制装置 7.凸轮 8.凸轮滑块10.弹簧 9.弹簧滑块
II. 弹簧球头杆12.导轨110.弹簧球穴 111.弹簧柱头杆1110.弹簧柱槽 80.滑块双球头杆 800.滑块球穴 300.连杆球穴 81.滑块双柱头杆 801.滑块柱槽 301.连杆柱槽 33.摆动驱动结构 100.弹性件组合体20.停缸控制装置21.附加控制装置 71.大升程凸轮72.小升程凸轮210.升程控制装置 73. 二冲程发动机配气凸轮 74.四冲程发动机配气凸轮 211. 二四冲程转换控制装置
具体实施方式
如图1所示的发动机用二连杆配气机构，包括阀体1，连杆A2和连杆B3， 所述阀体1经阀体销轴1020与所述连杆A2的一端转动连接，所述连杆A2的另 一端经中间销轴23与所述连杆B3的一端转动连接，所述连杆B3的另一端经结 构体销轴34与结构体4转动连接，所述结构体4直接或经弹性体5与机体6连 接，所述连杆A2和所述连杆B3构成二连杆系2030，所述二连杆系2030受正吋 控制装置2000控制。
如图2所示的发动机用二连杆配气机构，所述正时控制装置2000设为由凸 轮7、凸轮滑块8、弹簧滑块9和弹簧10构成，所述凸轮滑块8和所述弹簧滑 块9同时与所述二连杆系2030的中间部位滑动接触，所述弹簧滑块9受所述弹 簧10控制，所述凸轮滑块8受所述凸轮7控制。
如图3所示的发动机用二连杆配气机构，所述正时控制装置2000设为由凸 轮7、凸轮滑块8、弹簧10、弹簧球头杆11和导轨12构成，所述弹簧球头杆 11的球头端与设在所述二连杆系2030中间部位的弹簧球穴110球面转动接触， 所述弹簧球头杆11的另一端与所述导轨12滑动连接，所述导轨12与所述机体 6转动连接；或所述正时控制装置2000设为由所述凸轮7、所述凸轮滑块8、所 述弹簧10、弹簧柱头杆111和所述导轨12构成，所述弹簧柱头杆111的柱头端 与设在所述二连杆系2030中间部位的弹簧柱槽1110柱面转动接触，所述弹簧 柱头杆111的另一端与所述导轨12滑动连接，所述导轨12与所述机体6转动 连接，所述凸轮滑块8受所述凸轮7控制。
如图4所示的发动机用二连杆配气机构，所述正时控制装置2000设为由所 述凸轮7、所述凸轮滑块8、所述弹簧10、所述弹簧球头杆11、所述导轨12和 滑块双球头杆80构成，所述滑块双球头杆80的一端球头与设在所述凸轮滑块8上的滑块球穴800球面转动接触，所述滑块双球头杆80另一端球头与设在所述 二连杆系2030中间部位上的连杆球穴300球面转动接触；或所述正吋控制装置 2000设为由所述凸轮7、所述凸轮滑块8、所述弹簧10、所述弹簧柱头杆111、 和滑块双柱头杆81构成，所述滑块双柱头杆81的一端柱头与设在所述凸轮滑 块8上的滑块柱槽801柱面转动接触，所述滑块双柱头杆81的另一端柱头与设 在所述二连杆系2030中间部位上的连杆柱槽301柱面转动接触，所述凸轮滑块 8受所述凸轮7控制。
如图5所示的发动机用二连杆配气机构，所述正时控制装置2000设为由互 为共轭的两个凸轮7和两个凸轮滑块8构成， 一个所述凸轮7控制一个所述凸 轮滑块8，另一个所述凸轮7控制另一个所述凸轮滑块8，两个所述凸轮滑块8 分别与所述二连杆系2030的中间部位滑动接触。
如图6、图7和图8所示的发动机用二连杆配气机构，所述连杆B3设有摆 动驱动结构33，所述弹簧滑块9与所述摆动驱动结构33滑动接触，所述弹簧球 穴110或所述弹簧柱槽1110设在所述摆动驱动结构33上，所述弹簧10设为或 不设为弹性件组合体100，在设有所述弹性件组合体100的结构中，所述弹性件 组合体100受停缸控制装置20控制。
如图9、图10、图11和图12所示的发动机用二连杆配气机构，所述正时 控制装置2000设为由两个所述凸轮7、弹性件组合体100和附加控制装置21构 成，两个所述凸轮7中的一个设为大升程凸轮71，另一个设为小升程凸轮72， 所述附加控制装置21设为升程控制装置210，所述弹性件组合体100设为分体 式弹性件组合体或整体式弹性件组合体，所述弹性件组合体100受所述升程控 制装置210控制实现所述阀体1按两种不同升程模式工作；或两个所述凸轮7 中的一个设为二冲程发动机配气凸轮73，另一个设为四冲程发动机配气凸轮74， 所述附加控制装置21设为二四冲程转换控制装置211，所述弹性件组合体100 受所述二四冲程转换控制装置211控制实现发动机二四冲程的转换。
如图2和图13所示的发动机用二连杆配气机构，所述发动机用二连杆配气 机构设为凸轮推进关闭式或设为凸轮推进开启式。
如图12所示的发动机用二连杆配气机构，所述阀体1或(和)所述连杆A2或(和)所述连杆B3或(和)所述滑块双球头杆80或(和)所述凸轮滑块8 上设有弹性区；或在由所述凸轮7至所述阀体1构成的传动链的相邻两个构件 间设有弹性区。
权利要求1、一种发动机用二连杆配气机构，包括阀体(1)，连杆A(2)和连杆B(3)，其特征在于所述阀体(1)经阀体销轴(1020)与所述连杆A(2)的一端转动连接，所述连杆A(2)的另一端经中间销轴(23)与所述连杆B(3)的一端转动连接，所述连杆B(3)的另一端经结构体销轴(34)与结构体(4)转动连接，所述结构体(4)直接或经弹性体(5)与机体(6)连接，所述连杆A(2)和所述连杆B(3)构成二连杆系(2030)，所述二连杆系(2030)受正时控制装置(2000)控制。
2、 如权利要求1所述发动机用二连杆配气机构，其特征在于所述正时控 制装置(2000)设为由凸轮(7)、凸轮滑块(8)、弹簧滑块(9)和弹簧(10)构 成，所述凸轮滑块(8)和所述弹簧滑块(9)同时与所述二连杆系(2030)的 中间部位滑动接触，所述弹簧滑块(9)受所述弹簧(10)控制，所述凸轮滑块(8)受所述凸轮(7)控制。
3、 如权利要求1所述发动机用二连杆配气机构，其特征在于所述正时控 制装置(2000)设为由凸轮(7)、凸轮滑块(8)、弹簧(10)、弹簧球头杆(11) 和导轨(12)构成，所述弹簧球头杆(11)的球头端与设在所述二连杆系(2030) 中间部位的弹簧球穴(110)球面转动接触，所述弹簧球头杆(11)的另一端与 所述导轨(12)滑动连接，所述导轨(12)与所述机体(6)转动连接；或所述 正时控制装置(2000)设为由所述凸轮(7)、所述凸轮滑块(8)、所述弹簧(10)、 弹簧柱头杆(111)和所述导轨(12)构成，所述弹簧柱头杆(111)的柱头端 与设在所述二连杆系(2030)中间部位的弹簧柱槽(1110)柱面转动接触，所 述弹簧柱头杆(111)的另一端与所述导轨(12)滑动连接，所述导轨(12)与 所述机体(6)转动连接，所述凸轮滑块(8)受所述凸轮(7)控制。
4、 如权利要求3所述发动机用二连杆配气机构，其特征在于所述正时控 制装置(2000)设为由所述凸轮(7)、所述凸轮滑块(8)、所述弹簧(10)、所 述弹簧球头杆(11)、所述导轨(12)和滑块双球头杆(80)构成，所述滑块双 球头杆(80)的一端球头与设在所述凸轮滑块(8)上的滑块球穴(800)球面 转动接触，所述滑块双球头杆(80)另一端球头与设在所述二连杆系(2030) 中间部位上的连杆球穴(300)球面转动接触；或所述正时控制装置(2000)设为由所述凸轮(7)、所述凸轮滑块(8)、所述弹簧(10)、所述弹簧柱头杆(111) 和滑块双柱头杆(81)构成，所述滑块双柱头杆(81)的一端柱头与设在所述 凸轮滑块(8)上的滑块柱槽(801)柱面转动接触，所述滑块双柱头杆(81) 的另一端柱头与设在所述二连杆系(2030)中间部位上的连杆柱槽(301)柱面 转动接触，所述凸轮滑块(8)受所述凸轮(7)控制。
5、 如权利要求1所述发动机用二连杆配气机构，其特征在于所述正时控 制装置(2000)设为由互为共轭的两个凸轮(7)和两个凸轮滑块(8)构成， 一个所述凸轮(7)控制一个所述凸轮滑块(8)，另一个所述凸轮(7)控制另 一个所述凸轮滑块(8)，两个所述凸轮滑块(8)分别与所述二连杆系(2030) 的中间部位滑动接触。
6、 如权利要求1， 2， 3， 4或5所述发动机用二连杆配气机构，其特征在 于所述连杆B (3)设有摆动驱动结构(33)，所述弹簧滑块(9)与所述摆动 驱动结构(33)滑动接触，所述弹簧球穴(110)或所述弹簧柱槽(1110)设在 所述摆动驱动结构(33)上，所述弹簧(10)设为或不设为弹性件组合体(100)， 在设有所述弹性件组合体(100)的结构中，所述弹性件组合体(100)受停缸 控制装置(20)控制。
7、 如权利要求1， 2， 3， 4或5所述发动机用二连杆配气机构，其特征在 于所述正时控制装置(2000)设为由两个所述凸轮(7)、弹性件组合体(100) 和附加控制装置(21)构成。
8、 如权利要求7所述发动机用二连杆配气机构，其特征在于两个所述凸 轮(7)中的一个设为大升程凸轮(71)，另一个设为小升程凸轮(72)，所述附 加控制装置(21)设为升程控制装置(210)，所述弹性件组合体(100)设为分 体式弹性件组合体或整体式弹性件组合体，所述弹性件组合体(100)受所述升 程控制装置(210)控制实现所述阀体(1)按两种不同升程模式工作；或 两个所述凸轮(7)中的一个设为二冲程发动机配气凸轮(73)，另一个设为四 冲程发动机配气凸轮(74)，所述附加控制装置(21)设为二四冲程转换控制装 置(211)，所述弹性件组合体(100)受所述二四冲程转换控制装置(211)控 制实现发动机二四冲程的转换。
9、 如权利要求1、 2、 3、 4、 5或8所述发动机用二连杆配气机构，其特征 在于所述发动机用二连杆配气机构设为凸轮推进关闭式或设为凸轮推进开启式。
10、 如权利要求1、 2、 3、 4、 5或8所述发动机用二连杆配气机构，其特 征在于所述阀体(1)或(和)所述连杆A(2)或(和)所述连杆B(3)或(和) 所述滑块双球头杆(80)或(和)所述凸轮滑块(8)上设有弹性区；或在由所 述凸轮(7)至所述阀体(1)构成的传动链的相邻两个构件间设有弹性区。
专利摘要本实用新型公开了一种发动机用二连杆配气机构，包括阀体，连杆A和连杆B，所述阀体经阀体销轴与所述连杆A的一端转动连接，所述连杆A的另一端经中间销轴与所述连杆B的一端转动连接，所述连杆B的另一端经结构体销轴与结构体转动连接，所述结构体直接或经弹性体与机体连接，所述连杆A和所述连杆B构成二连杆系，所述二连杆系受正时控制装置控制。本实用新型可以满足阀体开闭响应快速、配气精准度高、动态停缸及二、四冲程动态切换等特殊要求，提高发动机效率。
文档编号F01L1/344GK201428487SQ20092015808
公开日2010年3月24日 申请日期2009年6月5日 优先权日2009年6月5日
发明者靳宇男 申请人:靳宇男