用于微小型转子发动机高低转速配气切换装置的制作方法

本发明涉及微小型微小型转子发动机领域，更具体的涉及用于微小型发动机的辅助设备。

背景技术：

随着微电子机械系统(MEMS)的发展和多种微型化军事装备概念的提出，研制体积小、质量轻、能量密度高、能持续运行的微能量系统已成为各国关注的焦点。与常规的便携式电源相比，微小型发动机采用碳氢作为燃料，其能量密度要高的多，电压也能保持稳定，还具有成本低廉的优点。因此微小型发动机在工业、农业、环境保护、医疗卫生等各行各业的电子器件将有广泛的应用前景，还可直接为微型汽车、微型飞机、微型泵等微型机械提供动力。

当前针对微小型发动机的研究主要集中在结构与机理研究上，而忽视了对辅助设备的研究。目前，微小型转子发动机的进气口和排气口依靠转子本身的运动来打开和关闭，进气门和排气门的开闭时间和气门叠加角都是固定不变的。然而高速工况与低速工况对进排气的流动以及缸内燃烧过程很有影响。因此高低转速工况对配气的需求很不相同。转速高时，进气气流的流速也高，惯性能量大，所以进气门应该晚些关闭，尽量多充入新鲜空气，满足发动机高速时动力性的要求。在转速低时，进气气流惯性低，为防止缸内新鲜充量向进气系统倒流，应该采用小的气门叠开角，以增加低速转矩，提高燃油经济性。因此，发明一种用于微小型发动机的在高低转速下的配气正时切换装置是非常有必要的。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的是提供用于微小型转子发动机高低转速配气切换装置。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

用于微小型转子发动机高低转速配气切换装置，包括：齿轮、挡块、限位凸台、齿轮轴和箱体；

箱体为顶端与低端开口的方形结构；齿轮轴穿过箱体侧壁，齿轮轴通过轴承座固定在箱体侧壁上，需保证齿轮置于箱体中心，并与箱体平行；齿轮两侧分别于挡块啮合；挡块为长方体结构，挡块与齿轮啮合的一侧中心位置上布置有齿条；挡块在齿轮作用下能够沿箱体侧壁上下运动；限位凸台置于挡块向上运动的最高处，以保证挡块的向上运动不超过设计的高度；

所述挡块低端为流线型结构，流线型结构与接触区域(挡块和气缸接触区域)气缸型线的形状相同；

所述箱体侧壁上布置有轨道，挡块在齿轮作用下在轨道内沿箱体侧壁上下运动；

所述轨道为固定在箱体侧壁上的三个竖直面构成的三面封闭形状，其中两个竖直平行面之间的宽度与挡块的宽度相同；

所述挡块与箱体和轨道的接触面上布置有滚轮，减小上下运动的摩擦阻力；

所述挡块的宽度大于气缸进气口垂直于纸面方向的宽度；

所述齿轮轴伸出箱体外的一端的端部设计成手柄的形状，方便人为操作；

工作过程：切换装置分别安装在气缸的进气口和排气口处，通过箱体外的手柄控制齿轮运动，齿轮同时与其两侧的两个挡块上的齿条啮合，带动这两个挡块向相反方向运动。两侧挡块与各自轨道上的滚轮因此与挡块一起沿着各自的轨道向相反的方向滚动。当向上运动的挡块碰到了限位凸台，这个挡块不再上升；同时，向下运动的挡块碰到了气缸进气口，该挡块的向下运动也受到限制，不再下降；

有益效果

1、与市面上的微小型转子发动机相比，本发明公开的配气相位调节装置实现高低两种转速下，配气正时的切换。从而使得在在高速工况具有大的气门叠开角，低速工况具有小的气门叠开角。

2、与大型发动机的配气调节相比，本发明公开的进气相位调节机构无需控制系统的介入，稳定简单。

3、本发明的配气正时切换装置能减少泵气损失，改善发动机的输出性能和燃油经济性。

4、本发明的装置容易实现，成本低，使用寿命长。

附图说明

图1是该装置的示意图；

图2是挡块的主视图；

图3是挡块的侧视图；

图4是挡块与贴身轨道的安装位置示意图；

图5是齿轮的安装示意图。

其中，1—齿轮、2—挡块、3—限位凸台、4—齿轮轴、5—箱体

具体实施方式

现在结合附图对本发明进行进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

用于微小型转子发动机高低转速配气切换装置，包括：齿轮1、挡块2、限位凸台3、齿轮轴4和箱体5；

箱体5为顶端与低端开口的方形结构；齿轮轴4穿过箱体5侧壁，齿轮轴4通过轴承座固定在箱体5侧壁上，需保证齿轮1置于箱体5中心，并与箱体5平行；齿轮1两侧分别于挡块2啮合；挡块2为长方体结构，挡块2与齿轮1啮合的一侧中心位置上布置有齿条；挡块2在齿轮1作用下能够沿箱体5侧壁上下运动；限位凸台3置于挡块2向上运动的最高处，以保证挡块的向上运动不超过设计的高度；

所述挡块2低端为流线型结构，流线型结构与接触区域(挡块2和气缸接触区域)气缸型线的形状相同；

所述箱体5侧壁上布置有轨道，挡块2在齿轮1作用下在轨道内沿箱体5侧壁上下运动；

所述轨道为固定在箱体5侧壁上的三个竖直面构成的三面封闭形状，其中两个竖直平行面之间的宽度与挡块2的宽度相同；

所述挡块2与箱体5和轨道的接触面上布置有滑轮，减小上下运动的摩擦阻力；

所述挡块2的宽度大于气缸进气口垂直于纸面方向的宽度；

所述齿轮轴4伸出箱体外的一端的端部设计成手柄的形状，方便人为操作；

工作过程：切换装置安装在AA气缸的进气口或者排气口处，通过箱体5外的手柄控制齿轮1运动，齿轮1同时与其两侧的两个挡块2上的齿条啮合，带动这两个挡块2向相反方向运动。两侧挡块与各自轨道上的滚轮因此与挡块一起沿着各自的轨道向相反的方向滚动。当向上运动的挡块2碰到了限位凸台3，这个挡块2不再上升；同时，向下运动的挡块碰到了气缸进气口，该挡块2的向下运动也受到限制，不再下降；

一个发动机的配气正时调节包括两个本发明的切换装置，一个置于进气口处，另一个置于排气口处。根据转速的不同，实现手动切换配气。如果要从高速工况切换到低速工况，则应该旋转手柄，使得进气通道的挡块1和排气通道的挡块4升起，进气通道的挡块2和排气通道的挡块3落下，以使得具有较小的气门叠开角。相反，如果要从低速工况切换到高速工况，则应该向反向旋转手柄，使得进气通道的挡块1和排气通道的挡块4落下，进气通道的挡块2和排气通道的挡块3升起，以使得具有大的气门叠开角。