一种配气机构及发动机系统的制作方法

本实用新型属于发动机
技术领域：
，更具体地说，是涉及一种配气机构及发动机系统。
背景技术：
：当前活塞式发动机的配气机构主要由气缸盖、气门、气门弹簧、挺柱、摇臂、摇臂轴、凸轮轴和正时机构组成，其中气门、气门弹簧、挺柱、摇臂、凸轮组件为每缸独立多组配置。发动机曲轴通过正时机构带动凸轮轴转动，通过摇臂机构驱动气门克服气门弹簧阻力做往复运动，按配气相位完成进排气口的开闭，实现气缸进排气控制功能。传统凸轮气门式配气机构传动部件多，机械结构复杂，气门摇臂机构的机械往复运动造成机件磨损快，运转噪音大，克服气门弹簧阻力驱动气门位移消耗动力大，使凸轮气门式配气机构故障率高、消耗动力大的缺点，成为制约活塞式发动机系统整体性能提高的重要因素之一。技术实现要素：本实用新型的目的在于提供一种配气机构及发动机系统，以解决现有技术中存在配气机构的机械结构复杂、运转噪音大、动力消耗大以及故障率高的技术问题。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种配气机构，其与驱动装置连接，用以驱动所述配气机构运转，所述配气机构安置于气缸上，所述气缸具有气室以及与所述气室连通的通气孔，所述气缸具有四个冲程且分别为进气冲程、压缩冲程、点火冲程和排气冲程。所述配气机构包括配气外壳、配气轴阀以及配气转轴，所述配气轴阀与所述配气转轴连接且二者轴线相同，所述配气轴阀设有进气通道和排气通道；所述配气外壳具有配气容腔以及与所述配气容腔连通的进气口、排气口、配气孔和轴孔，所述配气轴阀置于所述配气容腔内并与所述配气容腔相适配，所述配气转轴的一端部从所述轴孔穿出并与所述驱动装置连接并联动以带动所述配气轴阀转动，所述配气孔与所述通气孔连通；所述进气通道在所述气缸处于所述进气冲程时连通所述进气口和所述配气孔以使外部气体导入所述气缸；所述排气通道在所述气缸处于所述排气冲程时连通所述配气孔和所述排气口以使所述气缸内气体排出；所述配气轴阀在所述气缸处于所述压缩冲程和所述点火冲程时封堵所述进气口、所述排气口和所述配气孔。进一步地，所述进气通道具有第一进气道口和第一出气道口，所述排气通道具有第二进气道口和第二出气道口，其中，所述第一出气道口与所述第二进气道口位于与所述配气轴阀的轴线相垂直的同一径向面；所述第一出气道口在所述气缸处于所述进气冲程时与所述配气孔对接；所述第二进气道口在所述气缸处于所述排气冲程时与所述配气孔对接。进一步地，所述配气转轴包括第一配气轴和第二配气轴；所述配气轴阀具有第一配气端以及与所述第一配气端相对的第二配气端，所述配气轴阀于所述第一配气端的端面并沿着所述配气轴阀的轴线开设第一轴孔，所述配气轴阀于所述第二配气端的端面并沿着所述配气轴阀的轴线开设第二轴孔，所述第一配气轴的一端部插于所述第一轴孔内且另一端部转动连接于所述配气容腔的腔壁并轴向限位于所述配气容腔的腔壁，所述第二配气轴的一端部插于所述第二轴孔内且另一端部从所述轴孔伸出至外侧，所述第二配气轴中位于所述配气外壳之外的端部与所述驱动装置的输出轴连接。进一步地，所述第二配气轴包括连接轴段以及一端与所述连接轴段的一端对接的驱动轴段，其中，所述连接轴段插于所述第二轴孔内且其横截面呈多边形，所述连接轴段与所述第二轴孔相适配；所述驱动轴段穿设于所述轴孔并轴向限位于所述轴孔并与所述轴孔转动配合。进一步地，所述配气装置还包括用于调节进气量大小的自动调节结构，所述自动调节结构包括多个离心组件；所述配气轴阀于所述第一配气端的端面开设有多个离心滑槽，各所述离心滑槽皆指向所述第一配气端的端面中心，并且围绕所述配气轴阀的轴线均匀布置；所述第一配气轴包括主轴体以及与所述主轴体连接的多个连接耳，各所述连接耳均布于所述主轴体的周侧，各所述离心组件的一端部分别与一所述连接耳转动连接且另一端部分别插于一所述离心滑槽并沿所述配气轴阀的轴线方向限位于所述离心滑槽并与所述离心滑槽滑动配合；所述配气轴阀相对于所述第一配气轴的轴线和所述第二配气轴进行轴向滑移，各所述离心组件在所述主轴体转动时由离心力作用而向周侧张开并拉动所述配气轴阀朝向所述第一配气轴方向滑移以逐渐增大所述配气孔与所述进气通道接通量。进一步地，各所述离心组件包括离心锤和摆臂，各所述摆臂的一端部分别与一所述连接耳转动连接且另一端部分别与一所述离心锤转动连接，各所述离心锤的一端部分别插于一所述离心滑槽并沿所述配气轴阀的轴线方向限位于所述离心滑槽并与所述离心滑槽滑动配合。进一步地，各所述离心锤包括主锤体以及与所述主锤体连接的连接臂，所述主锤体设于所述离心滑槽内并与所述离心滑槽相适配，所述连接臂一端部插入所述离心滑槽并与所述主锤体固定连接且另一端部与所述摆臂转动连接。进一步地，各所述摆臂于其两端部开设有第一转接插槽和第二转接插槽，所述连接耳插于所述第一转接插槽并与所述第一转接插槽转动连接，所述离心锤的一端部插于所述第二转接插槽内并与所述第二转接插槽转动连接。进一步地，所述配气机构还包括密封环，所述配气外壳于所述配气容腔的腔壁开设环形安置槽，所述环形安置槽位于所述配气孔的外周并与所述配置孔连通，所述密封环的一端插于所述环形安置槽内且另一端抵于所述配气轴阀的侧壁并所述配气轴阀相贴合。本实用新型还提供一种发动机系统，包括如上述的配气机构。本实用新型提供的一种配气机构及发动机系统的有益效果在于：该配气机构采用了配气相位控制技术，配气轴阀上设有进气通道和排气通道，将配气轴阀通过配气转轴转动连接于配气容腔，配气转轴与驱动装置的输出轴连接，并在驱动装置驱动下转动，实现可变配气相位和进排气时间双重控制。在气缸处于进气冲程时，同时配气轴阀由驱动装置驱动转过相应角度，此时，进气通道连通进气口和配气孔以使外部气体导入气缸；在气缸处于排气冲程时，同时配气轴阀由驱动装置驱动转过相应角度，此时，排气通道连通配气孔和排气口以使气缸内气体排出；在气缸处于压缩冲程时，同时配气轴阀由驱动装置驱动转过相应角度，此时，配气轴阀封堵进气口、排气口和配气孔；在气缸处于点火冲程时，同时配气轴阀由驱动装置驱动转过相应角度，此时，配气轴阀封堵进气口、排气口和配气孔。通过该配气机构，在完善活塞式发动机配气功能的同时，达到简化机械结构、运转平稳、降低功率消耗以及减小重量、体积、噪音的效果。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本实用新型实施例提供的发动机系统的立体图；图2是本实用新型实施例提供的配气机构的局部立体图；图3是本实用新型实施例提供的配气外壳的局部立体图；图4是本实用新型实施例提供的第一配气轴与自动调节结构的立体组装图。其中，图中各附图标记：气缸100气室101配气机构500配气外壳510配气轴阀520配气转轴530进气通道521排气通道522配气容腔506进气口502排气口503轴孔504环形安置槽505第一进气道口5211第一出气道口5212第二进气道口5221第二出气道口5222第一配气轴531第二配气轴532第一配气端523第二配气端524第一轴孔525第二轴孔526第一安装孔507第二安装孔508驱动轴段5321自动调节结构540离心组件541离心滑槽509主轴体5311连接耳5312离心锤542摆臂543主锤体5421连接臂5422第一转接插槽5431第二转接插槽5432发动机系统1配气孔501具体实施方式为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者它可能通过第三部件间接固定于或设置于另一个元件上。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者它可能通过第三部件间接连接于另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。请参同时阅图1至图3，本实用新型实施例提供一种配气机构，其与驱动装置连接，用以驱动配气机构500运转，配气机构500安置于气缸100上，气缸100具有气室101以及与气室101连通的通气孔，气缸100具有四个冲程且分别为进气冲程、压缩冲程、点火冲程和排气冲程。配气机构500包括配气外壳510、配气轴阀520以及配气转轴530，配气轴阀520与配气转轴530连接且二者轴线相同，配气轴阀520设有进气通道521和排气通道522。配气外壳510具有配气容腔506以及与配气容腔506连通的进气口502、排气口503、配气孔501和轴孔504，配气轴阀520置于配气容腔506内并与配气容腔506相适配，配气转轴530的一端部从轴孔504穿出并与驱动装置连接并联动以带动配气轴阀520转动，配气孔501与通气孔连通。进气通道521在气缸100处于进气冲程时连通进气口502和配气孔501以使外部气体导入气缸100。排气通道522在气缸100处于排气冲程时连通配气孔501和排气口503以使气缸100内气体排出。配气轴阀520在气缸100处于压缩冲程和点火冲程时时封堵进气口502、排气口503和配气孔501。在本实施例中，该配气机构500采用了配气相位控制技术，配气轴阀520上设有进气通道521和排气通道522，将配气轴阀520通过配气转轴530转动连接于配气容腔506，配气转轴530与驱动装置的输出轴连接，并在驱动装置驱动下转动，实现可变配气相位和进排气时间双重控制。在气缸100处于进气冲程时，同时配气轴阀520由驱动装置驱动转过相应角度，此时，进气通道521连通进气口502和配气孔501以使外部气体导入气缸100；在气缸100处于排气冲程时，同时配气轴阀520由驱动装置驱动转过相应角度，此时，排气通道522连通配气孔501和排气口503以使气缸100内气体排出；在气缸100处于压缩冲程时，同时配气轴阀520由驱动装置驱动转过相应角度，此时，配气轴阀520封堵进气口502、排气口503和配气孔501；在气缸100处于点火冲程时，同时配气轴阀520由驱动装置驱动转过相应角度，此时，配气轴阀520封堵进气口502、排气口503和配气孔501。通过该配气机构500，在完善活塞式发动机配气功能的同时，达到简化机械结构、运转平稳、降低功率消耗以及减小重量、体积、噪音的效果。在本实施例中，进气口502与排气口503分置与配气外壳510的配气容腔506的两相对侧腔壁上。在本实施例中，该配气机构500适用于多缸四冲程内燃机，即配气机构设置有多个，与各气缸100一一对应。请同时参阅图1至图3，进一步地，配气外壳510于配气容腔506的腔壁开设环形安置槽505，该环形安置槽505位于配气孔501的外周并与配气孔501连通。配气机构500还包括密封环(图中未示出)，该密封环一端插于环形安置槽505内，且另一端抵于配气轴阀520外表面，防止气缸100在压缩冲程时，气体通过配气孔501外泄。具体地，密封环与配气轴阀520的侧壁相贴合。具体地，该密封环为石墨密封环。请同时参阅图1至图3，进一步地，进气通道521具有第一进气道口5211和第一出气道口5212，排气通道522具有第二进气道口5221和第二出气道口5222，其中，第一出气道口5212与第二进气道口5221位于与配气轴阀520的轴线相垂直的同一径向面。第一出气道口5212在气缸100处于进气冲程时与配气孔501对接。第二进气道口5221在气缸100处于排气冲程时与配气孔501对接。在本实施例中，通过该结构，气缸100只需设置一个与气室101连通的通气孔，配气外壳510只需设置一个与通气孔连通的配气孔501，这样有效简化结构，并且简化制作工艺，提高进气通道521以及排气通道522与配气孔501的对准精度。请同时参阅图1至图3，进一步地，配气转轴530包括第一配气轴531和第二配气轴532。配气轴阀520具有第一配气端523以及与第一配气端523相对的第二配气端524，配气轴阀520于第一配气端523的端面并沿着配气轴阀520的轴线开设第一轴孔525，配气轴阀520于第二配气端524的端面并沿着配气轴阀520的轴线开设第二轴孔526，第一配气轴531的一端部插于第一轴孔525内且另一端部转动连接于配气容腔506的腔壁并轴向限位于配气容腔506的腔壁，第二配气轴532的一端部插于第二轴孔526内且另一端部从轴孔504伸出至外侧，第二配气轴532中位于配气外壳510之外的端部与驱动装置的输出轴连接。在本实施例中，配气装置500还包括第一轴承和第二轴承，第一配气轴531插于第一轴承的轴承孔并轴向限位于轴承孔，第二配气轴532穿设于第二轴承的轴承孔内并轴向限位于轴承孔。具体地，配气外壳510于配气容腔506中与第一配气轴531相对的腔壁开设有用于供第一轴承安装的第一安装孔507，第一轴承的外圈固定于第一安装孔507内，该第一安装孔507为盲孔。配气外壳510于配气容腔506中与第二配气轴532相对的腔壁开设有用于供第二轴承安装的第二安装孔508，第二轴承的外圈固定于第二安装孔508，其中，轴孔504与第二安装孔508相对并相连通。请同时参阅图1和图2，进一步地，第二配气轴532包括连接轴段(图中未示出)以及一端与连接轴段的一端对接的驱动轴段5321，其中，连接轴段插于第二轴孔526内且其横截面呈多边形，连接轴段与第二轴孔526相适配；驱动轴段5321穿设于轴孔504并轴向限位于轴孔504并与轴孔504转动配合。这样，当第二配气轴532转动时，便可带动配气轴阀520同步转动，结构简单，制作方便。请同时参阅图2至图4，进一步地，配气装置500还包括用于调节进气量大小的自动调节结构540，自动调节结构540包括多个离心组件541。配气轴阀520于第一配气端523的端面开设有多个离心滑槽509，各离心滑槽509皆指向第一配气端523的端面中心，并且围绕配气轴阀520的轴线均匀布置。第一配气轴531包括主轴体5311以及与主轴体5311连接的多个连接耳5312，各连接耳5312均布于主轴体5311的周侧，各离心组件541的一端部分别与一连接耳5312转动连接且另一端部分别插于一离心滑槽509并沿配气轴阀520的轴线方向限位于离心滑槽509并与离心滑槽509滑动配合。配气轴阀520相对于第一配气轴531的轴线和第二配气轴532进行轴向滑移，各离心组件541在主轴体5311转动时由离心力作用而向周侧张开并拉动配气轴阀520朝向第一配气轴531方向滑移以逐渐增大配气孔501与进气通道521接通量。在本实施例中，通过自动调节结构540的设置，可通过控制驱动装置的输出轴转速来调控配气孔501与进气通道521接通量大小，进而调节进气量。例如，当驾驶员加速行驶，这势必会使驱动装置的输出轴转速提高，即配气轴阀520的转速提高，各离心组件541的一端部与第一配气轴531上的一连接耳5312转动连接，另一端部分别与一离心滑槽509滑接，当配气轴阀520转速增大，各离心组件541在离心力作用下绕着各自的连接耳5312并朝着相互背离的方向张开，由于各离心组件541的一端部限位于第一配气轴531上，因此，随着各离心组件541的张开，拉动配气轴阀520朝向第一配气轴531方向移动，以增大进气通道521与配气孔501的接通量，进而提高进气量，以增大该发动机产生的功率。请同时参阅图2至图4，进一步地，各离心组件541包括离心锤542和摆臂543，各摆臂543的一端部分别与一连接耳5312转动连接且另一端部分别与一离心锤542转动连接，各离心锤542的一端部分别插于一离心滑槽509并沿配气轴阀520的轴线方向限位于离心滑槽509并与离心滑槽509滑动配合。请同时参阅图2至图4，进一步地，各离心锤542包括主锤体5421以及与主锤体5421连接的连接臂5422，主锤体5421设于离心滑槽509内并与离心滑槽509相适配，连接臂5422一端部插入离心滑槽509并与主锤体5421固定连接且另一端部与摆臂543转动连接。在本实施例中，主锤体5421的横截面可为多边形、圆形、椭圆形等。具体地，各主锤体5421由各离心滑槽509的外端口插装到位。具体地，各离心滑槽509的槽口的大小可只供连接臂5422插入并沿槽口滑动即可。请同时参阅图2至图4，进一步地，各摆臂543于其两端部开设有第一转接插槽5431和第二转接插槽5432，连接耳5312插于第一转接插槽5431并与第一转接插槽5431转动连接，离心锤542的一端部插于第二转接插槽5432内并与第二转接插槽5432转动连接。这样，一方面实现转动连接，另一方面便于快速定位并组装。请参阅图1，本实用新型实施例还提供一种发动机系统，包括如上述的配气机构。在本实施例中，将上述的配气机构应用于发动机系统1上，在完善活塞式发动机配气功能的同时，达到简化机械结构、运转平稳、降低功率消耗以及减小重量、体积、噪音的效果。以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。当前第1页1 2 3