一种混合动力汽车用双缸发动机配气机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种混合动力汽车用双缸发动机配气机构,包括进气凸轮轴和排气凸轮轴，成对啮合的进气凸轮轴正时链轮和排气凸轮轴正时链轮，两对与一缸、二缸对应的凸轮组，与各凸轮相应的四个进气门和四个排气门，在进气轮轴和排气轮轴分别与进气门和排气门之间设有气门挺杆，在进气门和排气门外表面由内向外依次分别套装有气门导管和气门弹簧，在气门弹簧上下分别设有气门弹簧座和气门弹簧座圈，进气门和排气门分别通过气门锁夹固定在气门弹簧座上，在进气门和排气门与对应的气门导管之间分别设有进气门油封和排气门油封。本实用新型结构简单、紧凑，具有强劲的动力性，有利于生产制造方便加工，传动平稳，降低噪声，提高发动机功率，符合国家对节能环保的发展要求。
【专利说明】—种混合动力汽车用双缸发动机配气机构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种汽车发动机配气机构，特别是涉及一种混合动力汽车用双缸发动机配气机构。
【背景技术】
[0002]当今世界，能源问题不仅是世界性的大课题，也是切实关系到我们老百姓生活的重要因素。油价上涨带动了新能源汽车的发展，目前混合动力技术已经越来越贴近我们的生活了。因为混合动力汽车有电动马达作为发动机的辅助，所以对发动机的排量的要求就会降低。因此，市场上急需一种结构紧凑、性能优越、排量小、耗能少、排放低的发动机，来匹配混合动力汽车。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题就是克服上述现有技术的不足，而提供一种结构紧凑、性能优越、排量小、耗能少、排放低的混合动力汽车用双缸发动机配气机构。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为:
[0005]—种混合动力汽车用双缸发动机配气机构，包括固定在发动机缸盖上的进气凸轮轴和排气凸轮轴，在进气凸轮轴和排气凸轮轴的同一端分别设有成对啮合的进气凸轮轴正时链轮和排气凸轮轴正时链轮，在进气凸轮轴和排气凸轮轴上分别设有两对与一缸、二缸对应的凸轮组，在进气凸轮轴和排气凸轮轴内侧下方分别倾斜设置有与各凸轮相应的四个进气门和四个排气门，在进气轮轴和排气轮轴分别与进气门和排气门之间设有气门挺杆，在进气门和排气门外表面由内向外依次分别套装有气门导管和气门弹簧，在气门弹簧上下分别设有气门弹簧座和气门弹簧座圈，进气门和排气门分别通过气门锁夹固定在气门弹簧座上，在进气门和排气门与对应的气门导管之间分别设有进气门油封和排气门油封；进气凸轮轴正时链轮和排气凸轮轴正时链轮通过正时链条由曲轴驱动转动。
[0006]进气凸轮轴上与一缸对应的一对凸轮组的桃尖和与二缸对应的一对凸轮组的桃尖在凸轮基圆上相差90° ;排气凸轮轴上与一缸对应的一对凸轮组的桃尖和与二缸对应的一对凸轮组的桃尖在基圆上相差90°。
[0007]进气凸轮轴与排气凸轮轴的轴线间距为96mm。这样能够在保证进排气凸轮轴互不干涉的情况下，凸轮轴链轮的间隙保证2mm，相比于之前的类似产品，提高了链传动的平稳性，降低了噪音，有利于链传动的张紧，提高了链传动的效率。
[0008]进气门直线运动方向与垂直方向成16.4°的夹角,排气门直线运动方向与垂直方向成17.1°的夹角。该气门夹角的条件下，相比于类似产品，能够实现进气阻力小，充气效率高，兼顾动力性与经济性，排气角度适宜，进排气气流干涉较小，排气平稳顺畅。
[0009]进气凸轮轴正时链轮和排气凸轮轴正时链轮分别通过正时链轮紧固螺栓安装在进气凸轮轴和排气凸轮轴的端部。
[0010]本实用新型技术方案的有益效果是:
[0011]1、在结构上，本实用新型混合动力汽车用双缸发动机配气机构采用双顶置凸轮轴结构，以及采用每缸四气门结构，即包括两个进气门、两个排气门。其中，采用双顶置凸轮轴机构，缩短了凸轮轴与气门之间的距离，气门传动机构较少，结构简单，将发动机的结构变得更加紧凑；更重要的是，这种结构安装可以减少整个系统往复运动的质量，提高了传动效率。每缸采用两个进气门和两个排气门的四气门布置形式，能够在发动机工作过程中，吸进更多的空气来混合燃油燃烧做功，节省燃油，更快地排出废气，且排放污染少，能够提高发动机功率和降低噪声，符合国家对节能环保的发展要求。
[0012]2、在结构上，本实用新型进气门和排气门分别倾斜设置在进气凸轮轴和排气凸轮轴的下方，即气门布置在气缸燃烧室中心两侧倾斜的位置上，尽量扩大气门头的直径，加大气流通过面积，改善换气性能，形成一个火花塞位于中央的紧凑型燃烧室，有利于混合器迅速燃烧；凸轮轴采用正时链条驱动，通过正时链条由曲轴驱动进气凸轮轴正时链轮和排气凸轮轴正时链轮转动，最终带动进气凸轮轴和排气凸轮轴转动，进气门、排气门依照凸轮行程在气门导管轴线方向上直线运动，当进气门、排气门被凸轮下压后，依靠气门弹簧复位，结构合理，传动平稳，降低噪声，减少摩擦损失，使用寿命长，故障率低；此外，进气门和排气门分别通过气门锁夹固定在气门弹簧座上，结构简单、合理，在进气门和排气门与对应的气门导管之间分别设有进气门油封和排气门油封，结构合理，可靠性能好，故障率低。
[0013]3、在结构上，本实用新型在同一根凸轮轴上，两对凸轮组的桃尖在基圆上相差90°，是考虑到平衡块的对称布置有利于曲轴旋转过程中的动平衡而配合发动机的同步设计，即两个气缸的活塞在发动机运转时一上一下。凸轮相位的设计是要符合整个发动的运转模式来设计的，最主要的是发动机的点火时刻与点火顺序。对于双缸发动机而言，每个缸的点火时刻对应的曲轴转角无非是0° —180°和0° — 360°两种，本实用新型考虑到平衡块的对称布置有利于曲轴旋转过程中的动态平衡，故选用0° —180°这种点火模式。那么与此点火时刻相对应的曲轴设计就要求曲拐成对称布置，与此相对应的活塞的运动形式就是一上一下的设计。这种形式的设计更加符合传统四缸发动机的运转模式，理论上曲轴曲拐的对称布置更容易达到动平衡。
[0014]4、综上，本实用新型混合动力汽车用双缸发动机配气机构结构简单、紧凑，具有强劲的动力性，有利于生产制造方便加工，而且传动平稳，降低噪声，减少摩擦损失，提高发动机功率，发动机充气效率高，排放效率好，符合国家对节能环保的发展要求，因此，非常适于推广实施。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细的说明，其中:
[0016]图1为本实用新型混合动力汽车用双缸发动机配气机构的立体结构示意图；
[0017]图2为图1所示混合动力汽车用双缸发动机配气机构的进气门和排气门的立体爆炸结构示意图；
[0018]图中序号:1、进气凸轮轴，2、排气凸轮轴，3、进气凸轮轴正时链轮，4、排气凸轮轴正时链轮，5、正时链轮紧固螺栓，6、气门挺杆，7、气门弹簧座，8、气门弹簧，9、气门锁夹，10、排气门油封，11、气门导管，12、气门弹簧座圈，13、排气门，14、进气门，15、进气门油封。
【具体实施方式】
[0019]实施例一:
[0020]参见图1、图2，图中，本实用新型混合动力汽车用双缸发动机配气机构采用双顶置凸轮轴结构，采用每缸四气门结构，两个进气门、两个排气门。具体包括固定在发动机缸盖上的进气凸轮轴I和排气凸轮轴2，在进气凸轮轴和排气凸轮轴的同一端分别设有成对啮合的进气凸轮轴正时链轮3和排气凸轮轴正时链轮4，在进气凸轮轴和排气凸轮轴上分别设有两对与一缸、二缸对应的凸轮组，在进气凸轮轴和排气凸轮轴内侧下方分别倾斜设置有与各凸轮相应的四个进气门14和四个排气门13，在进气轮轴和排气轮轴分别与进气门和排气门之间设有气门挺杆6，在进气门和排气门外表面由内向外依次分别套装有气门导管11和气门弹簧8，在气门弹簧上下分别设有气门弹簧座7和气门弹簧座圈12，进气门和排气门分别通过气门锁夹9固定在气门弹簧座上，在进气门和排气门与对应的气门导管之间分别设有进气门油封15和排气门油封10。进气凸轮轴正时链轮和排气凸轮轴正时链轮通过正时链条由曲轴驱动转动。
[0021]采用双顶置凸轮轴机构，缩短了凸轮轴与气门之间的距离，气门传动机构较少，结构简单，将发动机的结构变得更加紧凑。更重要的是，这种安装可以减少整个系统往复运动的质量，提高了传动效率。每缸采用两个进气门和两个排气门的四气门布置形式，能够在发动机工作过程中，吸进更多的空气来混合燃油燃烧做功，节省燃油，更快地排出废气，且排放污染少，能够提高发动机功率和降低噪声，符合国家对节能环保的发展要求。气门布置在气缸燃烧室中心两侧倾斜的位置上，尽量扩大气门头的直径，加大气流通过面积，改善换气性能，形成一个火花塞位于中央的紧凑型燃烧室，有利于混合器迅速燃烧。凸轮轴采用正时链条驱动，使用寿命长，故障率低。
[0022]进气凸轮轴I上与一缸对应的一对凸轮组的桃尖和与二缸对应的一对凸轮组的桃尖在凸轮基圆上相差90° ;排气凸轮轴2上与一缸对应的一对凸轮组的桃尖和与二缸对应的一对凸轮组的桃尖在基圆上相差90°。
[0023]凸轮相位的设计是要符合整个发动的运转模式来设计的，最主要的是发动机的点火时刻与点火顺序。对于双缸发动机而言，每个缸的点火时刻对应的曲轴转角无非是O ° —180°和0° — 360°两种，实用新型考虑到平衡块的对称布置有利于曲轴旋转过程中的动态平衡，故选用0° —180°这种点火模式。那么与此点火时刻相对应的曲轴设计就要求曲拐成对称布置，与此相对应的活塞的运动形式就是一上一下的设计。这种形式的设计更加符合传统四缸发动机的运转模式，理论上曲轴曲拐的对称布置更容易达到动平衡。考虑到平衡块的对称布置有利于曲轴旋转过程中的动平衡，采用同步设计，即两个气缸的活塞在发动机运转时一上一下。为配合发动机同步设计，凸轮轴设计为，同一根凸轮轴上，两对凸轮组的桃尖在基圆上相差90°。
[0024]进气凸轮轴I与排气凸轮轴2的轴线间距为96mm ;进气门14直线运动方向与垂直方向成16.4°的夹角，排气门13直线运动方向与垂直方向成17.1°的夹角；进气凸轮轴正时链轮3和排气凸轮轴正时链轮4分别通过正时链轮紧固螺栓5安装在进气凸轮轴I和排气凸轮轴2的端部。
[0025]本实用新型的工作过程简单如下:
[0026]通过正时链条由曲轴驱动进气凸轮轴正时链轮3和排气凸轮轴正时链轮4转动，最终带动进气凸轮轴I和排气凸轮轴2转动。进气门14、排气门13依照凸轮行程在气门导管11轴线方向上直线运动。当进气门14、排气门13被凸轮下压后，依靠气门弹簧8复位。
[0027]本实用新型汽车发动机配气机构采用这样的结构，既有简单的机械结构，又有强劲的动力性并利于生产的双顶置凸轮轴四气门的发动机配气机构，本机结构紧凑，传动平稳，降低噪声，减少摩擦损失，发动机充气效率高，排放效率好。
[0028]以上所述仅为本实用新型示意性的【具体实施方式】，并非用以限定本实用新型的范围，任何本领域的技术人员在不脱离本实用新型构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
【权利要求】
1.一种混合动力汽车用双缸发动机配气机构,包括固定在发动机缸盖上的进气凸轮轴和排气凸轮轴，在进气凸轮轴和排气凸轮轴的同一端分别设有成对啮合的进气凸轮轴正时链轮和排气凸轮轴正时链轮，在进气凸轮轴和排气凸轮轴上分别设有两对与一缸、二缸对应的凸轮组，在进气凸轮轴和排气凸轮轴内侧下方分别倾斜设置有与各凸轮相应的四个进气门四个排气门，其特征是:在进气轮轴和排气轮轴分别与进气门和排气门之间设有气门挺杆，在进气门和排气门外表面由内向外依次分别套装有气门导管和气门弹簧，在气门弹簧上下分别设有气门弹簧座和气门弹簧座圈，进气门和排气门分别通过气门锁夹固定在气门弹簧座上，在进气门和排气门与对应的气门导管之间分别设有进气门油封和排气门油封；进气凸轮轴正时链轮和排气凸轮轴正时链轮通过正时链条由曲轴驱动转动。
2.根据权利要求1所述的混合动力汽车用双缸发动机配气机构，其特征是:进气凸轮轴上与一缸对应的一对凸轮组的桃尖和与二缸对应的一对凸轮组的桃尖在凸轮基圆上相差90° ;排气凸轮轴上与一缸对应的一对凸轮组的桃尖和与二缸对应的一对凸轮组的桃尖在基圆上相差90°。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力汽车用双缸发动机配气机构，其特征是:进气凸轮轴与排气凸轮轴的轴线间距为96mm，这样能够在保证进排气凸轮轴互不干涉的情况下，凸轮轴链轮的间隙保证2mm，相比于之前的类似产品，提高了链传动的平稳性，降低了噪音，有利于链传动的张紧，提高了链传动的效率。
4.根据权利要求1或2所述的混合动力汽车用双缸发动机配气机构，其特征是:进气门直线运动方向与垂直方向成16.4°的夹角，排气门直线运动方向与垂直方向成17.1°的夹角，该气门夹角的条件下，能够实现进气阻力小，充气效率高，兼顾动力性与经济性，排气角度适宜，进排气气流干涉较小，排气平稳顺畅。
5.根据权利要求1或2所述的混合动力汽车用双缸发动机配气机构，其特征是:进气凸轮轴正时链轮和排气凸轮轴正时链轮分别通过正时链轮紧固螺栓安装在进气凸轮轴和排气凸轮轴的端部。
【文档编号】F01L1/348GK203978537SQ201420457154
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年8月13日 优先权日:2014年8月13日
【发明者】张立平, 林云, 肖荣光, 韩龙昆 申请人:河北御捷车业有限公司