专利名称：发动机配气辅助装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及机动车发动机，特别是一种发动机配气辅助装置。
背景技术：
众所周知，发动机的进气对发动机性能有重要影响。目前，广泛采用的是多气门、 增压等手段，其目的都是为了提高发动机进气效率。在同等排量情况下，气门越多，进气效 率越好，现发动机大多采用四气门结构。四气门配气机构中，每个气缸各有两个进气门和两 个排气门。四气门结构能大幅度提高发动机的进气、排气效率。发动机的进气门越大，发动机 进气效率越高，排气门越大，排气越充分。但发动机燃烧室面积有限，同时还需要布置火花 塞等零部件，所以进、排气门的尺寸都会受限制，发动机的进气和排气都会受到影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发动机配气辅助装置，主要解决现有结构中发动机燃 烧室面积有限，同时还需要布置火花塞等零部件，所以进、排气门的尺寸都会受限制，发动 机的进气和排气都会受到影响的技术问题，它可以大幅提高发动机的进气效率，使发动机 排气充分，提高发动机动力性，改善发动机经济性与排放污染物。为实现上述目的，本发明是这样实现的。一种发动机配气辅助装置，其特征在于它由进气辅助装置和/或排气辅助装置 组成；其中所述的进气辅助装置是安装在发动机排气歧管与缸盖排气口之间的一个气体 容室，该气体容室具有三个开口，它们是与缸盖排气口相连的开口、与发动机进气系统相 连的开口，与排气歧管相连的开口 ；所述的与缸盖排气口相连的开口始终保持开启，而与发 动机进气系统相连的开口和与排气歧管相连的开口被一控制机构驱动的密封器在二者之 间进行启闭控制操作；所述的排气辅助装置是安装在发动机进气歧管与缸盖进气口之间的 一个气体容室，该气体容室也具有三个开口，它们是与缸盖进气口相连的开口、与发动机 排气系统相连的开口，与进气歧管相连的开口 ；所述的与缸盖进气口相连的开口始终保持 开启，而与发动机排气系统相连的开口和与进气歧管相连的开口被一控制机构驱动的密封 器在二者之间进行启闭控制操作。所述的发动机配气辅助装置，其特征在于所述的进气辅助装置的控制机构由一 上下为圆碟形的密封器、一回位弹簧、一挡板和一驱动机构构成；其中，圆碟形的密封器在 驱动机构驱动挡板的情况下可将与发动机进气系统相连的开口打开，而将与排气歧管相连 的开口封闭；回位弹簧可在驱动机构不驱动挡板的情况下保持与发动机进气系统相连的开 口处于封闭状态，与排气歧管相连的开口处于开启状态；所述的排气辅助装置的控制机构 也是由一上下为圆碟形的密封器、一回位弹簧、一挡板和一驱动机构构成；其中，圆碟形的 密封器在驱动机构驱动挡板的情况下可将与发动机排气系统相连的开口打开，而将与进气 歧管相连的开口封闭；回位弹簧可在驱动机构不驱动挡板的情况下保持与发动机排气系统相连的开口处于封闭状态，与进气歧管相连的开口处于开启状态。所述的发动机配气辅助装置，其特征在于所述的进气辅助装置的驱动机构是一 连接凸轮的轴，该轴与发动机排气凸轮轴相连，该驱动机构的凸轮通过轴的转动驱动挡板； 所述的排气辅助装置的驱动机构是一连接凸轮的轴，该轴与发动机进气凸轮轴相连，该驱 动机构的凸轮通过轴的转动驱动挡板。藉由上述结构，本发明的优点在于。(1)本发明的进气辅助装置与新鲜空气单独从进气门进入气缸相比，进气量大幅 度增加，发动机进气效率提高，动力性增强，经济性和污染物排放都可以得到有效改善。(2)本发明的排气辅助装置有助于增加发动机的排气量，使发动机排气充分。(3)本发明与现有的四气门结构相比，进气辅助和排气辅助装置均不需要设置在 空间有限的发动机燃烧室中，是一种发动机配气辅助结构的革命性改进。(4)使用本发明技术，对已投产发动机而言，发动机结构基本不需做出改动(只需 改动发动机进(排)气凸轮轴的凸轮型线，增加发动机凸轮轴(曲轴)与辅助排(进)气装置连 接的齿轮)，可较快地在已投产发动机上运用。
图1是本发明实施例1的结构示意图。图2是本发明实施例1的结构示意图。图3是本发明实施例2的结构示意图。图4是本发明实施例3的结构示意图。图5是本发明实施例3的结构示意图。
具体实施例方式请参阅图1、图2，它是本发明一种发动机配气辅助装置实施例1的结构示意图。该 装置由进气辅助装置和排气辅助装置组成，图1、图2既是进气辅助装置的结构，又是排气 辅助装置的结构。如图1、图2所示所述的进气辅助装置是安装在发动机排气歧管与缸盖排气口之 间的一个气体容室，该气体容室具有三个开口，它们是与缸盖排气口相连的开口 11、与发 动机进气系统相连的开口 12，与排气歧管相连的开口 13 ；所述的与缸盖排气口相连的开口 11始终保持开启，而与发动机进气系统相连的开口 12和与排气歧管相连的开口 13被一控 制机构驱动的密封器14在二者之间进行启闭控制操作。所述的进气辅助装置的控制机构 由一上下为圆碟形的密封器14、一回位弹簧15、一挡板16和一驱动机构17构成；其中，圆 碟形的密封器14在驱动机构17驱动挡板16的情况下可将与发动机进气系统相连的开口 12打开，而将与排气歧管相连的开口 13封闭；回位弹簧15可在驱动机构17不驱动挡板16 的情况下保持与发动机进气系统相连的开口 12处于封闭装状态；所述的进气辅助装置的 驱动机构17是一连接凸轮的轴，该轴与发动机排气凸轮轴相连(可通过齿轮或齿轮与链条 的方式相连)，该驱动机构17的凸轮通过轴的转动驱动挡板16。如图1、图2所示所述的排气辅助装置是安装在发动机进气歧管与缸盖进气口之 间的一个气体容室，该气体容室也具有三个开口，它们是与缸盖进气口相连的开口 21、与发动机排气系统相连的开口 22，与进气歧管相连的开口 23 ；所述的与缸盖进气口相连的开 口 21始终保持开启，而与发动机排气系统相连的开口 22和与进气歧管相连的开口 23被一 控制机构驱动的密封器24在二者之间进行启闭控制操作。所述的排气辅助装置的控制机 构也是由一上下为圆碟形的密封器24、一回位弹簧25、一挡板26和一驱动机构27构成；其 中，圆碟形的密封器24在驱动机构27驱动挡板26的情况下可将与发动机排气系统相连的 开口 22打开，而将与进气歧管相连的开口 23封闭；回位弹簧25可在驱动机构27不驱动挡 板26的情况下保持与发动机排气系统相连的开口 22处于封闭装状态。所述的排气辅助装 置的驱动机构27是一连接凸轮的轴，该轴与发动机进气凸轮轴相连(可通过齿轮或齿轮与 链条的方式相连)，该驱动机构27的凸轮通过轴的转动驱动挡板26。本发明实施例1的装置使用时的情况如下。发动机进气门和排气门在发动机进气、排气行程时都始终保持开启状态。在发动 机某一气缸进气时，此气缸的进气门与排气门同时保持开启，排气辅助装置的驱动机构27 此时不对排气辅助装置的挡板26进行驱动，排气辅助装置上与发动机排气系统相连的开 口 22闭合，与与进气歧管相连的开口 23开启。进气辅助装置的驱动机构17上的凸轮驱动 进气辅助装置控制机构上挡板16，控制机构的圆碟形密封器14产生运动，使进气辅助装置 上与发动机进气系统相连的开口 12开启，进气辅助装置上与排气歧管相连的开口 13闭合， 排气管内废气不能回流入气缸。新鲜空气在从进气门进入气缸的同时，也通过进气辅助装 置上与发动机进气系统相连的开口 12，进气辅助装置上与缸盖排气口相连的开口 11，从发 动机排气门进入气缸。气缸进气量大幅度增加，发动机进气效率提高，燃烧改善，动力性增 强，经济性和污染物排放都可得到有效改善。当该气缸在压缩和燃烧行程时，发动机进、排 气门关闭，进气辅助装置驱动机构17不对挡板16驱动，控制机构在回位弹簧15的作用下， 圆碟形密封器14回到默认位置，进气辅助装置上与发动机进气系统相连的开口 12闭合，进 气辅助装置上与排气歧管相连的开口 13开启。排气辅助装置驱动机构27不对挡板26驱 动，圆碟形密封器25处于默认位置，排气辅助装置上与发动机排气系统相连的开口 22闭 合，排气辅助装置上与进气歧管相连的开口 23开启。当气缸进入排气行程时，发动机进、排气门打开，进气辅助装置的驱动机构17不 对挡板16驱动，进气辅助装置上与发动机进气系统相连的开口 12闭合，进气辅助装置上与 排气歧管相连的开口 13开启。排气辅助装置的驱动机构27上的凸轮驱动排气辅助装置控 制机构上挡板26，控制机构的圆碟形密封器24产生运动，使排气辅助装置上与发动机排气 系统相连的开口 22开启，排气辅助装置上与进气歧管相连的开口 23闭合，气缸内废气不能 流入进气歧管。气缸内废气在从排气门进入排气歧管的同时，也经过进气门、排气辅助装置 与缸盖进气口相连的开口 21、排气辅助装置上与发动机排气系统相连的开口 22流入排气 歧管。与废气单独从排气门排入排气歧管相比，气缸内废气可以更有效的排出。此时完成 一个循环。再请参阅图3，它们分别是本发明实施例2的结构示意图。它与实施例1的不同之 处主要在于装置上开口的设置位置和控制机构的结构位置设置有所不同(控制机构的部件 基本相同)。由于它们在实现本发明目的的原理上相同，故不再赘述。对于非直喷汽油机而言，由于发动机喷油器一般安装在缸盖进气道内，如果采用 排气辅助装置，发动机废气内的颗粒物可能会堵塞喷油器，所以非直喷汽油机可只使用进气辅助装置。柴油机是缸内直喷，不存在此问题，柴油机和缸内直喷汽油机可同时使用进、 排气辅助装置。也就是说，在具体实施中，进、排气辅助装置可以同时使用，也可以择一单独 使用。本发明的实施例3 (见图4、图5)，发动机配气辅助装置的进气辅助装置单独运用 在发动机上的情况。进气辅助装置安装在发动机排气歧管与缸盖排气口之间的一个气体容 室，该气体容室具有三个开口，它们是与缸盖排气口相连的开口 11、与发动机进气系统相 连的开口 12，与排气歧管相连的开口 13;所述的与缸盖排气口相连的开口 11始终保持开 启，而与发动机进气系统相连的开口 12和与排气歧管相连的开口 13被一控制机构驱动的 阀片形密封器14在二者之间进行启闭控制操作。所述的进气辅助装置的控制机构由一轴 37和一固定在轴37上的阀片14构成；其中，所述的进气辅助装置的轴37与发动机曲轴相 连(可通过齿轮或齿轮与链条的方式相连)，由发动机曲轴带动轴17旋转运动，阀片14随轴 37旋转。发动机排气门在发动机进气、排气行程时都始终保持开启状态。在发动机某一气 缸进气时，此气缸的进气门与排气门同时保持开启，进气辅助装置的驱动机构轴37在曲轴 的带动下旋转，轴上固定的阀片14也旋转运动，使进气辅助装置上与发动机进气系统相连 的开口 12开启，进气辅助装置上与排气歧管相连的开口 13闭合，排气管内废气不能回流入 气缸。新鲜空气在从进气门进入气缸的同时，也通过进气辅助装置上与发动机进气系统相 连的开口 12，进气辅助装置上与缸盖排气口相连的开口 11，从发动机排气门进入气缸。气 缸进气量大幅度增加，发动机进气效率提高，燃烧改善，动力性增强，经济性和污染物排放 都可得到有效改善。当该气缸在压缩和燃烧行程时，发动机进、排气门关闭，进气辅助装置 的阀片14旋转运动，保持进气辅助装置上与发动机进气系统相连的开口 12闭合，进气辅助 装置上与排气歧管相连的开口 13开启。当气缸进入排气行程时，发动机排气门打开，进气辅助装置的阀片14依然保持进 气辅助装置上与发动机进气系统相连的开口 12闭合，进气辅助装置上与排气歧管相连的 开口 13开启。气缸内废气从排气门进入排气歧管，此时完成一个循环。综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡 依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。
权利要求
一种发动机配气辅助装置，其特征在于它由进气辅助装置和/或排气辅助装置组成；其中所述的进气辅助装置是安装在发动机排气歧管与缸盖排气口之间的一个气体容室，该气体容室具有三个开口，它们是与缸盖排气口相连的开口(11)、与发动机进气系统相连的开口(12)，与排气歧管相连的开口(13)；所述的与缸盖排气口相连的开口(11)始终保持开启，而与发动机进气系统相连的开口(12)和与排气歧管相连的开口(13)被一控制机构驱动的密封器(14)在二者之间进行启闭控制操作；所述的排气辅助装置是安装在发动机进气歧管与缸盖进气口之间的一个气体容室，该气体容室也具有三个开口，它们是与缸盖进气口相连的开口(21)、与发动机排气系统相连的开口(22)，与进气歧管相连的开口(23)；所述的与缸盖进气口相连的开口(21)始终保持开启，而与发动机排气系统相连的开口(22)和与进气歧管相连的开口(23)被一控制机构驱动的密封器(14)在二者之间进行启闭控制操作。
2.根据权利要求1所述的发动机配气辅助装置，其特征在于所述的进气辅助装置的 控制机构由一上下为圆碟形的密封器(14)、一回位弹簧(15)、一挡板(16)和一驱动机构 (17)构成；其中，圆碟形的密封器(14)在驱动机构(17)驱动挡板(16)的情况下可将与发动 机进气系统相连的开口(12)打开，而将与排气歧管相连的开口(13)封闭；回位弹簧(15)可 在驱动机构(17)不驱动挡板(16)的情况下保持与发动机进气系统相连的开口( 12)处于封 闭状态，与排气歧管相连的开口(13)处于开启状态；所述的排气辅助装置的控制机构也是 由一上下为圆碟形的密封器(24)、一回位弹簧(25)、一挡板(26)和一驱动机构(27)构成； 其中，圆碟形的密封器(24)在驱动机构(27)驱动挡板(26)的情况下可将与发动机排气系 统相连的开口(22)打开，而将与进气歧管相连的开口(23)封闭；回位弹簧(25)可在驱动机 构(27)不驱动挡板(26)的情况下保持与发动机排气系统相连的开口(22)处于封闭状态， 与进气歧管相连的开口(23)处于开启状态。
3.根据权利要求2所述的发动机配气辅助装置，其特征在于所述的进气辅助装置的 驱动机构(17)是一连接凸轮的轴，该轴与发动机排气凸轮轴相连，该驱动机构(17)的凸轮 通过轴的转动驱动挡板(16)；所述的排气辅助装置的驱动机构(27)是一连接凸轮的轴，该 轴与发动机进气凸轮轴相连，该驱动机构(27)的凸轮通过轴的转动驱动挡板(26)。
4.根据权利要求1所述的发动机配气辅助装置，其特征在于所述的发动机配气辅助 装置中，与发动机进气系统相连的开口( 12)和与排气歧管相连的开口(13)被一控制机构 驱动的阀片形密封器(14)在二者之间进行启闭控制操作。
5.根据权利要求4所述的发动机配气辅助装置，其特征在于所述的进气辅助装置的 控制机构由一轴(37)和一固定在轴(37)上的形密封器(14)构成；其中，所述的进气辅助装 置的轴(37)与发动机曲轴相连，由发动机曲轴带动轴(37)旋转运动，阀片(14)随轴(37) 旋转。
全文摘要
本发明涉及一种发动机配气辅助装置。它由进气辅助装置和/或排气辅助装置组成；进气辅助装置是安装在发动机排气歧管与缸盖排气口之间的一个气体容室，气体容室具有与缸盖排气口相连的开口、与发动机进气系统相连的开口，与排气歧管相连的开口；与缸盖排气口相连的开口始终保持开启，与发动机进气系统相连的开口和与排气歧管相连的开口被一控制机构驱动的密封器在二者之间进行启闭控制操作。排气辅助装置与进气辅助装置结构基本相同。它解决现有结构中发动机燃烧室面积有限，同时还需要布置火花塞等零部件，所以进、排气门的尺寸都会受限制，发动机的进气和排气都会受到影响的技术问题，它可大幅提高发动机的进气效率，使发动机排气充分，提高发动机动力性，改善发动机经济性与排放污染物。
文档编号F01L1/34GK101943093SQ20101050620
公开日2011年1月12日 申请日期2010年10月14日 优先权日2010年10月14日
发明者张珊 申请人:张珊