专利名称：内燃机液压摇臂的制作方法
技术领域：
本实用新型是往复活塞式内燃机配气机构中的一种新型构件，由内燃机普通气门摇臂的基本结构加上液压气门间隙补偿器所构成。目的在于取消内燃机使用过程中调整频度很高技术性很强的“气门间隙调整作业”，减少气门冲击噪声、减少因气门间隙调整不当而造成的油耗增加排放质量下降的常见故障。
西德专利DE－3605645及美国专利US－4716865、US－4716866给出了同一种液压摇臂结构，该结构的特征为一用钢板冲压而成的限位器，但正是这种限位器，装配时需用专用设备滚压卷边，拆卸时必须将其破坏，重新组装时又必须更换一个同样的新零件，而且又必须用专用设备滚压卷边，此外该补偿器的低压室端未设计排气孔，因而可靠性尚嫌不足。众所周知，凡液压系统在装配过程中或长时间停放后均会渗入空气，同时油中也会混有空气，由于空气具有很大的可压缩性，会使执行元件产生行程不足、爬行、震动和噪声，因此在设计液压油缸时均设有专门的排气装置，以排除进入油缸的空气，内燃机气门间隙自动补偿器，本质上是一种高速往复运动，自动调节柱塞行程的液压油缸，因此也必须采取自动排气措施，液压挺杆的理论和实践业已证明这是绝对必要的，日本日产汽车公司曾对此作过深入的观察和研究，并再次证明了这一点，并通过在低压室顶部开排气孔的办法得到了较好的解决。(日本《内燃机关》25卷7号、39－40号)。但上述西德、美国专利却对此未予足够重视。本实用新型正是力图发扬上述西德、美两国专利之优点，克服其不足而提出的一种更加实用的液压摇臂新方案。为了达到上述目的本实用新型所采取的措施如下
内燃机液压摇臂由内燃机气门摇臂A和液压气门间隙自动补偿器B(以下简称补偿器)两个部分所组成，而摇臂体维持了原内燃机原有气门摇臂的基本结构和主要参数不变以保证液压摇臂与原摇臂具有良好的可逆互换性，摇臂体的一端则增设了液压气门间隙自动补偿器安装孔，进油通道，补偿器档动板和孔用弹性档圈，补偿器则是由缸体1、柱塞6、柱塞弹簧2、单向阀弹簧座3、单向阀弹簧4、钢球5、开口弹性锁环7等7个零件所组成，其特征是a、摇臂体补偿器端的补偿器档动板上开有排气微孔，而另一端具有粗调气门间隙的调整螺钉和螺母。
b、补偿器采用了多种内燃机可以通用互换的一体式标准化结构，把全部补偿器零件连结成一体的是一个开口弹性锁环7，在柱塞6的外壁上开有可以收容该锁环的锁环槽，在缸体1的内壁开有允许该锁环纵向滑动但又限制其最大位移的锁环滑动限位槽，锁环7在自由状态下其外径≥缸体1的锁环滑动限位槽的底径，锁环7在其开口闭合状态下其外径≤柱塞6的外径，在组合状态下锁环7的外径紧贴缸体1锁环滑动限位槽的槽底并可纵向往复滑动，此时锁环7的内径仍远小于柱塞6的外径，从而仍被牢牢地保持在柱塞6的锁环槽中，锁环7扩张后可套入柱塞锁环槽中，再经径向压缩可随柱塞一道滑入缸体1内并进入其锁环滑动限位槽中。
c、为了保证补偿器的可维修性，在缸体1的锁环滑动限位槽的槽底钻出3～4个按园周均匀分布的锁环拆卸窗。
本实用新型与上述西德、美国专利比较具有性能更加可靠(这是由于挡板9上开有排气微孔，使进入补偿器的空气在柱塞往复运动单向阀启闭和驱动油压的作用下能随时从此孔排出的缘故。)；使用维修方便(补偿器装配时无须专用设备，拆卸时不会损坏任何零件，补偿器是一种高度精密的组件，其中主要是缸体和柱塞的加工精度高，热处理要求严格，成本很高，但使用寿命长，不易损坏，而其中单向阀零件弹簧钢球等因外形小活动频繁实属易损件，寿命短而成本低，若按上述美国专利制造，则弹簧钢球损坏整个补偿器必须更换，若按本实用新型设计方案制造则容易修复，因而相对说来使用成本也有所降低。)；设计安装的自由度较大(补偿器是一个实际安装空间受到严格限制的部件，通常要在∮12～16×20～25毫米的园柱空间内装置6～14个零件，实非易事，设计安装可供选择的余地不多。其可供调节行程也只有一、二毫米，能补偿配气机构热胀冷缩和机构磨损的变形已是很大的不易，要象气门间隙调节螺钉那样要在几毫米甚至10毫米范围内调节因零件制造误差等综合积累误差(在侧置气门挺杆侧置气门挺杆发动机中确需考虑这些因素)实是困难的，本实用新型由于充分考虑了这些因素因而保留了原气门摇臂上附属的气门间隙调整螺钉螺母，因而使设计补偿器的参数简化要求降低)；使用范围便于目前大量在产内燃机的改造(液压补偿器技术是一种内燃机高级技术，以往大多数设计成为液压挺杆应用在高级轿车中，且其设计结构多数只针对某一特定车辆(如我国新型红旗牌轿车发动机)因而至今使用范围狭窄，全世界均尚未标准化，而实际上这一技术是可以普及化的，当然其前提是通用化、高可靠性、标准化、大批量、低成本。本实用新型，由于将补偿器部分独立出来加以设计，再安装在摇臂上，而不是作为挺杆摇臂一体，这就使通用化(除摇臂不通用外，补偿器完全可以通用化)、标准化有了可能，大批量、低成本则是其必然依存物，因而对现有发动机的改造有了很大的可能性，只要花几十元钱，买上一付液压摇臂，再揭开气门盖，花一个钟头将旧摇臂拆除换上新型液压摇臂，即可一劳永逸。省去经常调整气门间隙之苦，因此本实用新型特别适用于现在正在大量生产的大多数顶置气门侧置挺杆和顶置凸轮轴两气门发动机的改造)等优点。
本实用新型之图面说明如下图——1为整个液压摇臂的结构图，摇臂(A)的基本形状仍按现有发动机的摇臂原样设计，摇臂比等基本参数不变，调整螺钉螺帽亦还在原处，但是在摇臂接触气门杆的一端设计了一个安装补偿器的专用孔，并从该孔中部开了一个油孔直通摇臂衬套中心，通过原衬套与油泵连接的润滑油道将油液引入补偿器，这里虽然润滑油的油压已比油泵出口有很大降低，但仍有一定压力，而主要是补偿器本身有自吸作用，因此油路是畅通的、有效的。从图－－1中还可看出补偿器的安装位置和安装方法，及其安装零件－－挡动板9和孔用弹性挡圈10，也还可以看到补偿器锁环的拆卸窗。
图－2为本实用新型的核心部件－补偿器的详细结构，从中可以看出补偿器的7个零件的形状和安装位置，缸体1系一端封闭的盅形结构，油液从柱塞顶端进入，这种结构能良好地长期保存油液不致泄漏，即使长期停车后亦能良好地启动(当然这只限于直列或V型双气门发动机)。柱塞弹簧2始终保持柱塞6向上升起，从而达到自动消除气门间隙的目的。单向阀弹簧座3、单向阀弹簧4和钢球5与柱塞中隔上的阀孔配合形成单向阀，当柱塞6升起时，高压室产生真空吸力，将单向阀吸开，油液便从补偿器的低压室(柱塞6中隔以上的腔室)，顺利进入高压室(柱塞6的下腔和油缸1之间形成的腔室)，柱塞受到挡动板9和摇臂A传来的压力产生下移趋势时，高压室压力升高，迫使单向阀关闭，由于油液的不可压缩性，整个补偿器便如同一个钢体将内燃机进(排)气门推开，当配气机构受热膨胀时，高压室产生过高压力，油液便从缸体1和柱塞6之间的间隙排出，从而使补偿器具有适应配气机构、零件热胀冷缩的能力，从而达到完全不需调整气门的目的。锁环9为一开口弹性锁环，可使整个补偿器连成一体，保持各零件之间的安装位置正确无误，便于发动机装配、维修、更换和作为商品流通，必要时可通过缸体上的窗孔同时施加压力加以拆除，使补偿器解体以便检查和更换其中某一零件。
图－1为本实用新型的最佳实施例，这样的液压摇臂可直接取代各种直列、V型、单缸或多缸双气门内燃机中的普通摇臂，其中气门间隙调整螺钉只在内燃机总装配时作一次性调整，本实施例是特为我国某内燃机设计的，整个摇臂的力学几何结构与该发动机的原摇臂相同或作用相等，补偿器是按图－－2进行设计的，柱塞直径为12mm，补偿器外径为16mm，补偿器长度为22mm。
权利要求1.内燃机液压摇臂是由内然机摇臂和液压气门间隙自动补偿器两个部份所组成，其特征是a，摇臂体补偿器端的补偿器档动板上开有排气微孔，而另一端具有粗调气门间隙的调整螺钉和螺母。b，液压气门间隙自动补偿器采用了多种内燃机可以通用互换的一体式标准化结构，把全部补偿器零件连结成一体的是一个开口弹性锁环，同时在柱塞外壁开有可以收容该锁环的锁环槽，在缸体内壁开有允许锁环纵向滑动但又限制其最大移位的锁环滑动限位槽。
2.根据权利要求一所述的装置，其特征是缸体锁环滑动限位槽的槽底开有按园周均匀分布的3～4个锁环拆卸窗。
专利摘要内燃机液压摇臂，是以取消内燃机使用过程中频度很高技术性很强的气门间隙调整作业、降低内燃机气门冲击噪声、减少因气门间隙调整不当而造成的油耗增加排放质量降低为目标的内燃机配气机构中的一种新型摇臂设计方案，由普通气门摇臂基本结构加上液压气门间隙自动补偿器组合而成，该补偿器具有自动吸油功能，所需油源由内燃机润滑油泵通过原有摇臂轴油路提供，其主要结构特征是补偿器内部具有一只起自锁连接。然而又可解体拆卸的弹性开口锁环、及补偿器安装挡板上有排气微孔。
文档编号F01L1/20GK2067756SQ8921335
公开日1990年12月19日 申请日期1989年12月6日 优先权日1989年12月6日
发明者易佑萱 申请人:易佑萱