改变内燃机转向的方法，和应用这种方法的内燃机的制作方法

专利名称:改变内燃机转向的方法，和应用这种方法的内燃机的制作方法
本发明与改变内燃机的转动方向有关。
大型内燃机，特别是船用发动机，因为所传递的扭矩极大，不可能采用具有合理的尺寸和简单结构的换向机构，所以一般都是可以倒转的。
在已有技术范围里，这类发动机的凸轮轴上设有附加的凸轮，用来校正进气与排气门的开启时刻，以及修正向汽缸中喷油的时刻。
在这样的凸轮轴上，相应于每个受控制的部件，都设有两个凸轮，其中一个凸轮在曲轴正转时工作，另一个在反转时工作，两个凸轮的配置角度对称于曲轴的一个止点。
当发动机停车时，使凸轮轴平移，就可以使转动方向改变。为了从一个凸轮换到另一个凸轮，凸轮随动挺杆上的滚轮要无滚动地在凸轮面上滑过，因而在挺杆滚轮和凸轮各自的轮缘滚动面上造成相当严重的磨损。
本发明的目的，就是要以无滑动的纯滚动来取代上述的无滚动的纯滑动，以避免对轮缘滚动面和两凸轮连接坡面的磨损。相应地，移动凸轮轴所需要的力也大大减小。
本发明为改变内燃机的转向，特别是改变船用发动机的转向，提出一种方法。在上述发动机中，凸轮轴上为每一个随动部件挺杆设有两个凸轮，两个凸轮以一个过渡面互相连接，每个凸轮都只在单一转动方向起作用，通过平移凸轮轴，以改变马达的转向。根据本发明的设计，移动凸轮轴之前，先将随动件挺杆旋转四分之一周，从而使每个凸轮随动件滚轮的转轴都垂直于凸轮轴的移动方向。
在旋转挺杆之前，最好先使气门复位弹簧卸载，至少要使弹簧所受的载荷减少初始值的一半。
较好的作法是，在挺杆未转动，气门复位弹簧未放松之时，凸轮轴便不能移动。
本发明还提出一种实施上述方法的内燃机，这种发动机的实施例中至少有一根齿条，每根挺杆上有一个扇形齿轮与上述齿条啮合。应用本发明方法的发动机，自然还可以选择其它任何适当的方法来使挺杆旋转。
下面借助附图来介绍应用本发明方法的一种内燃机实例。
图1所示为挺杆和分别在正反转时与其接触的两个凸轮的剖视图;
图2为沿图1中Ⅱ-Ⅱ线的剖视图，表示同属一个汽缸的两个挺杆;
图3为沿图1中Ⅲ-Ⅲ线的剖视图，表示转过了四分之一周的挺杆。
图1中可以看到一个挺杆导向架1，由已知的方法(未示出)固定在部件2上，该部件2为发动机机体的一部分。导向架1被带密封圈4的盖板3封闭。一个圆筒5顶在盖板3的凸肩3′上，推杆6从中伸出。
通常，一个挺杆导向架支撑两根挺杆(一根进气门挺杆，一根排气门挺杆)，在这张附图所表示的挺杆导向架1中只画出两个挺杆中的一根，即挺杆20，另一根挺杆20′可从图2中看到。挺杆20的构成为轮轴8，上面装有轴承9，滚轮10套在上面;壳体21，上面有支撑推杆6的凸肩。
挺杆20上还有若干直齿23，这些齿与齿条30上的直齿31咬合，两套齿的齿面走向与挺杆的位移方向平行，从而可保证挺杆在导管1中的自由运动。挺杆的滚轮10压在凸轮轴15上的一个凸轮16上，该轴上还有另一个凸轮17，凸轮16和17的角度不同，分别用于发动机正转和反转。借助一个回位弹簧的作用，滚轮10总压在两个凸轮中的一个上。回位弹簧为阀门中常用的形式，所以图中未画出来。
图2中画出了挺杆导向架1中的两个挺杆20与20′。这两根挺杆是同一汽缸的进气门和排气门挺杆。齿条30装在穿过挺杆导向架1的导孔32中，由该孔限制其运动方向，每侧导孔32中都装有密封环33。一套机构推动齿条，并阻止它转动，该机构本身属于已有技术，所以未画出来。
每根挺杆20和20′上都有扇形齿轮23、23′，每个扇形都至少占四分之一圆周。齿条30上有齿31，当齿条作直线运动时，这些齿31同时转动两根挺杆20和20′。为保证将挺杆转动四分之一周，齿条的直线位移量应适当。
图3是沿图1中Ⅲ-Ⅲ线的剖视图，其中表示挺杆20在挺杆导向架1中转过四分之一周后的情况。滚轮10仍压在凸轮16上，但其转轴则已垂直于凸轮轴移动的方向。当凸轮轴15在任何已知的适当机构推动不移动时，滚轮连续地滚过凸轮16，滚过中间段18，滚到另一个凸轮17上。一旦凸轮轴触到其端头止挡，滚轮压住凸轮17，此时便可以将挺杆向相反方向转动四分之一周，使之回到初始位置，亦即其正常的工作位置。总之，可以按照下述方式使发动机改变转向停止喷油，发动机停转;
随动部件的回位弹簧最好能放松;
通过齿条30沿纵向的适当位移，使发动机的挺杆转动四分之一周;
平移凸轮轴15，使每个凸轮随动件的滚轮从凸轮16运动到凸轮17上;
将挺杆沿相反方向转动四分之一周，使之回到初始位置;
如果先前放松了复位弹簧，那么再把它们压紧;
用压缩空气起动发动机，使之反向旋转;
喷入燃油。
上述程序自然可以自动进行，每一步操作都只在其前一步骤完成后才能进行。
权利要求
1.改变内燃机旋转方向的方法，特别适用于船用发动机，在这类发动机中，对应每一个随动件挺杆，发动机的凸轮轴上都设有两个凸轮，每个凸轮适用于一种转向，利用凸轮轴的平移，使发动机的转向改变，这种方法的特点在于平移凸轮轴之前，先将挺杆转动四分之一周，以使每个凸轮随动件挺杆上滚轮的转轴垂直于凸轮轴平移的方向。
2.如权利要求
1所述的方法，其特点是，转动挺杆之前，先将气门回位弹簧放松。
3.如权利要求
2所述的方法，其特点是，回位弹簧的卸载量至少等于其初始载荷的一半。
4.如权利要求
1所述的方法，其特点是，预先将挺杆转动四分之一周，然后才能进行平移凸轮轴的操作。
5.采用如权利要求
1所述方法的发动机，至少装有一根齿杆，发动机中的每一根挺杆上装有与该齿杆啮合的扇形齿轮。
专利摘要
改变内燃机转向的方法，特别适用于船用发动机，在这类机器中对应于每个随动件挺杆(20)，凸轮轴上设有两个凸轮，每个凸轮适用于一种转向，利用凸轮的平移，改变发动机的旋转方向，这种方法的特点在于，移动凸轮轴之前，先将各挺杆转动四分之一周，使每个凸轮随动件挺杆上滚轮(10)的转轴垂直于凸轮轴的平移方向。本发明也适用于采用这种方法的发动机。
文档编号F02D39/00GK85104222SQ85104222
公开日1986年12月3日 申请日期1985年6月3日
发明者琼·路易斯·马格纳特 申请人:热工机械设计公司