一种发动机阀系布置结构的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种发动机阀系布置结构，包括凸轮轴、气门挺杆、气门弹簧、气门，所述凸轮轴上的凸轮通过旋转下压所述气门挺杆，所述气门挺杆下压所述气门，所述气门弹簧为所述气门提供回复力，所述凸轮在所述气门挺杆的顶面上的压力点偏离所述气门的轴线。本发明能够以简单的结构来驱动气门旋转。
【专利说明】一种发动机阀系布置结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及发动机领域，具体涉及发动机阀系布置结构。
【背景技术】
[0002]发动机气门在开关过程中绕自身的轴线旋转，可以使气门和气门座圈、气门导管均匀磨损、互相研磨，消除它们之间的积炭，防止“漏气”、“卡死”现象。气门在开关过程中绕自身的轴线旋转，还可使气门均匀地受热、散热，防止气门盘“扭曲”、“翘屈”，延长气门寿命3倍以上。
[0003]现有发动机多采用液压摇臂，摇臂直接压在气门顶部，凸轮轴通过摇臂来控制气门的开启，不易实现气门的旋转。为使气门更加容易旋转，一般会采用齿轮、曲柄、电机等机构为气门提供外力，但这会显著增加发动机复杂度，并且过多的机构容易引起气门同步、发动机损坏等问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种以简单的结构来驱动气门旋转的发动机阀系布置结构。
[0005]为实现上述目的，本发明的实施例提供了如下技术方案:
[0006]一种发动机阀系布置结构，包括凸轮轴、气门挺杆、气门弹簧、气门，所述凸轮轴上的凸轮通过旋转下压所述气门挺杆，所述气门挺杆下压所述气门，所述气门弹簧为所述气门提供回复力，所述凸轮在所述气门挺杆的顶面上的压力点偏离所述气门的轴线。
[0007]优选地，上述发动机阀系布置结构还包括弹簧锁夹和弹簧座，所述弹簧锁夹将所述弹簧座锁紧在所述气门上，所述气门挺杆的底面与所述气门顶端形成一对摩擦副。
[0008]优选地，所述气门挺杆的顶面为球形。
[0009]优选地，所述压力点偏离所述气门的轴线的距离与所述球形的半径之间的比为1:72000 至 5:72000。
[0010]优选地，所述压力点偏离所述气门的轴线的距离与所述球形的半径之间的比为1.5:72000。
[0011]优选地，上述发动机阀系布置结构还包括气门油封，所述气门油封实现所述气门与气缸之间的液体封闭。
[0012]本发明通过凸轮在气门挺杆的顶面上的压力点与气门的轴线的偏置，使凸轮在旋转下压气门挺杆的同时，为气门挺杆提供一个偏离气门挺杆圆心的摩擦力，在该摩擦力矩的作用下，气门挺杆绕其自身轴线旋转，从而带动气门绕其自身轴线旋转，不必再为气门提供其它助力结构。
[0013]进一步地，气门挺杆的底面与气门顶端形成一对摩擦副，以气门挺杆的摩擦力带动气门旋转，而在振动过大时又允许气门与气门挺杆之间克服摩擦力产生相对滑动，从而避免对气门造成损害。
[0014]进一步地，气门挺杆的顶面的球形形状使得凸轮与气门挺杆之间能够实现点接触而非线接触，从而降低凸轮与气门挺杆之间由于振动等原因造成的摩擦损耗。
[0015]进一步地，压力点的偏离距离与球形半径之间的比值的选择使得凸轮轴在旋转时，既不会造成凸轮对气门挺杆的摩擦力矩太小而无法驱动气门，也不会造成凸轮下压时翻转力矩过大造成气门磨损。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]接下来将结合附图对本发明的具体实施例作进一步详细说明，其中:
[0017]图1是本发明的实施例的发动机阀系布置结构的剖视图；
[0018]图2是沿图1中的K-K线的剖视图；
[0019]图3是本发明的实施例的气门挺杆的剖视图；
[0020]图4是是本发明的实施例的气门挺杆的俯视图。
[0021 ] 上图中标记说明:1、缸盖，2、凸轮轴，3、凸轮轴轴承盖，4、气门挺杆，5、弹簧座，6、锁夹，7、弹簧，8、气门油封，9、气门，10、气门导管，30、凸轮中心线，40、轴线，41、顶面，42、底面。
【具体实施方式】
[0022]参考图1，本实施例的发动机阀系布置结构主要包括凸轮轴2、气门挺杆4、气门弹簧7和气门9等。凸轮轴2依靠凸轮轴轴承盖3安装在发动机气缸的缸盖I上，并且能够旋转。气门9能够在气门导管10内滑动，当然，现有技术中也存在无气门导管结构，在缸盖I上直接铸造出凸台取代气门导管10。弹簧锁夹6将弹簧座5锁紧在气门9上，弹簧座5上安装气门弹簧7,气门弹簧7的下端抵靠在缸盖I上，气门挺杆4再压在气门9上。凸轮轴2上的凸轮直接压在气门挺杆4上并且气门弹簧7存在预紧力，当凸轮轴2上的凸轮旋转时，在气门9打开过程中，凸轮轴2上的凸轮下压气门挺杆4，然后气门挺杆4下压气门9，并使气门弹簧7压缩，在气门9关闭过程中，气门弹簧7为气门9提供回复力使气门9上升。气门油封8设置在气门9与气门导管10之间，用于实现气门9与气缸的之间的液体密封，避免气门导管10内的润滑油喷出。
[0023]结合图2和图4，气门9的轴线40与凸轮轴2上的凸轮的中心线30并不重合，而是偏离一段距离D。在图4的俯视图中，由于气门挺杆4的轴线与气门9的轴线重合，因此轴线40变为气门挺杆4的圆心40，而凸轮的中心线30变为凸轮在气门挺杆4的顶面41上的压力点。从图4更清晰可见，由于偏离距离D的存在，凸轮轴2上的凸轮在旋转过程中，除了给气门挺杆4 一个向下压力的同时，还为气门挺杆提供一个偏离气门挺杆圆心40的摩擦力F，该摩擦F对气门挺杆4产生了一个力矩FXD，在该力矩的作用下，气门挺杆4会绕其自身轴线40旋转，而气门挺杆4的底面42与气门9的顶端形成一对摩擦副，从而带动气门9绕其自身轴线40旋转，不必再为气门提供其它助力结构。本领域普通技术人员能够想象，气门9与气门挺杆4之间依靠固定连接也能够实现气门挺杆4带动气门9旋转，但摩擦副允许在发动机振动过大时气门9与气门挺杆4之间克服摩擦力产生相对滑动，从而避免对气门9造成损害，因此是具有优势的。
[0024]参考图3，气门挺杆4的顶面41并非一个平面，而是为球形，该球形形状使得凸轮与气门挺杆4之间在图2中的剖面中能够实现点接触而非线接触，从而降低凸轮与气门挺杆4之间由于振动等原因造成的摩擦损耗。在本实施例中球形半径SR为72000mm，而压力点30偏离气门9的轴线40的距离D为Imm至5mm，也就是说，压力点30偏离气门9的轴线40的距离D与气门挺杆4的球形顶面41的半径SR之间的比为1:72000至5:72000。选择此比值范围的原因在于:假设SR为72000mm不变，如果D继续减小，则凸轮对气门挺杆4所施加的下压力相对圆心40所产生的翻转扭矩越小，越不容易使气门挺杆4及气门9产生翻转，这是有利的一方面，但同时也会使得摩擦力F所产生的旋转力矩变小，不利于驱动气门挺杆4及气门9旋转，这是不利的一方面；而如果D继续增大，则凸轮对气门挺杆4所施加的下压力相对圆心40所产生的翻转扭矩越大，越容易使气门挺杆4及气门9产生翻转加速磨耗，这是不利的一方面，但同时也会使得摩擦力F所产生的旋转力矩变大，有利于驱动气门挺杆4及气门9旋转，这是有利的一方面。而将D:SR的比设为1:72000至5:72000之间，既保证了气门挺杆4及气门9能够受到足够的旋转力矩作用，又保证下压力所造成的翻转力矩被控制在可接受的范围内不会造成气门9的严重磨损，因此是合适的，最优选该比值为 1.5:72000。
[0025]虽然本发明是结合以上实施例进行描述的，但本发明并不限定于上述实施例，而只受权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对上述实施例进行修改和变化，但并不离开本发明的实质构思和范围。
【权利要求】
1.一种发动机阀系布置结构，包括凸轮轴、气门挺杆、气门弹簧、气门，所述凸轮轴上的凸轮通过旋转下压所述气门挺杆，所述气门挺杆下压所述气门，所述气门弹簧为所述气门提供回复力，其特征在于，所述凸轮在所述气门挺杆的顶面上的压力点偏离所述气门的轴线。
2.根据权利要求1所述的发动机阀系布置结构，其特征在于，还包括弹簧锁夹和弹簧座，所述弹簧锁夹将所述弹簧座锁紧在所述气门上，所述气门挺杆的底面与所述气门顶端形成一对摩擦副。
3.根据权利要求1所述的发动机阀系布置结构，其特征在于，所述气门挺杆的顶面为球形。
4.根据权利要求3所述的发动机阀系布置结构，其特征在于，所述压力点偏离所述气门的轴线的距离与所述球形的半径之间的比为1:72000至5:72000。
5.根据权利要求4所述的发动机阀系布置结构，其特征在于，所述压力点偏离所述气门的轴线的距离与所述球形的半径之间的比为1.5:72000。
6.根据权利要求1所述的发动机阀系布置结构，其特征在于，还包括气门油封，所述气门油封实现所述气门与气缸之间的液体封闭。
【文档编号】F01L1/04GK104265391SQ201410476542
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月17日 优先权日:2014年9月17日
【发明者】王英杰, 陈亮, 刘彤, 欧阳彩云, 张应兵, 姚炜, 罗俊, 姚巍, 张亚洲, 穆芳影, 刘俊, 张超, 陈友祥, 王友成, 邹凯, 叶志伟 申请人:安徽江淮汽车股份有限公司