专利名称：内燃机的进排气公共气门配气装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及内燃机技术领域。
现今的四冲程内燃机都采用气门-凸轮式配气装置。这种装置主要由进气气门、排气气门和凸轮组成，分别由排气气门的开启和关闭以及进气气门的开启和关闭完成内燃机的排气和进气过程。为保证内燃机气缸排气彻底，进气充分，因此，要求气门具有尽可能大的通过能力。但是，现有的气门配气装置分别采用排气气门和进气气门完成气缸的排气和进气，由于几何位置所限，气门直径不能超过气缸直径的一半。因此，现有的气门配气装置的换气能力限制了活塞平均速度和增压度的提高，亦即限制了内燃机功率的提高。
本发明的目的是改进现有的气门配气装置，改善气缸的换气状况和提高其充气系数。这一目的通过发明进排气公共气门配气装置来实现的，即使气缸的排气和进气通过同一气门的开启和关闭来完成。
本发明是这样实现的进排气公共气门配气装置可分为两类，一类具有进排气公共气门和进排气阀，另一类具进排气公共气门，进气气门和排气气门。
在具有进排气公共气门和进排气阀的进排气公共气门配气装置中，进排气公共气门和进排气阀受凸轮驱动。如进排气公共气门和受凸轮驱动的从动架制造或装配成整体，进排气阀和凸轮轴制造或装配成整体，进排气阀和凸轮轴制造或装配成整体。进排气公共气门和进排气阀可以分别是一个或一组。为使结构简单，最好是一个进排气公共气门。当进排气公共气门为一个且中心放置时，最好采用两个(一组)进排气阀，而当进排气公共气门偏置时，可采用一个或两个(一组)进排气阀。当凸轮轴转动时，在一转中，凸轮依次两次开启和关闭进排气公共气门，同时，进排气阀依次将气缸与排气道或进气道连通，完成气缸的排气和进气过程。在进排气公共气门和从动架内，开有连通的通道，可以通过使空气或水在通道中流动，降低进排气公共气门的高温。
在具有进排气公共气门、进气气门和排气气门的进排气公共气门配气装置中，进排气公共气门、进气气门和排气气门可以分别是一个或一组。为使结构简单，进排气公共气门、进气气门和排气气门最好分别是一个。当凸轮轴驱动排气气门或进气气门开启和关闭时，同时也开启和关闭进排气公共气门。当排气气门和进排气公共气门开启时，气缸和排气道连通，完成排气过程。当进气气门和进排气公共气门开启时，气缸和进气道连通，完成进气过程。
本发明用进排气公共气门配气装置取代现有的内燃机气门配气装置，具有如下几个显著的优点(1)进排气公共气门的直径可以超过0.5D(D＝气缸直径)，一般可取0.5～0.7D。气门的通过能力可以提过25～100%。因此，可以大大提高内燃机的活塞平均速度和增压度，从而提高内燃机的功率。
(2)便于均匀冷却气缸盖，改善气缸盖的热负荷状况。
(3)由于气缸的排气和进气均通过进排气公共气门完成，进气时，温度低的进气自身得到加热，同时可以降低进排气公共气门的高温，改善进排气公共气门的热负荷状况。
(4)在具有旋转进排气阀的进排气公共气门配气装置中，配气装置只有两个运动件，即进排气阀-凸轮转子和进排气公共气门-从动架。具有结构紧凑，刚度大，往复运动质量小的特点。这些特点有利于提高配气装置的机构动力学特性，使配气装置工作平稳。
(5)在具有进排气阀的进排气公共气门配气装置中，通过在进排气公共气门和从动架内开有连通的通道，使空气或水在其中流动，可以进一步降低进排气公共气门的高温，改善进排气公共气门的热负荷状况。
下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述。
图1是具有进气气门和排气气门的进排气公共气门配气装置的示意图。
图2至图6是具有旋转进排气阀的进排气公共气门配气装置的示意图。
参看图1。图中为正剖视图和俯视图。在内燃机的气缸盖内安装进排气公共气门配气装置，气缸盖为剖分式。进排气公共气门配气装置具有一个进排气公共气门，一个排气气门和一个进气气门。图中，驱动进气气门和排气气门的凸轮轴、气门弹簧及挺柱等部件省略未画。在此进排气公共气门配气装置中，当凸轮轴驱动排气气门开启时，同时也驱动进排气公共气门开启。此时，气缸和排气道连通，完成排气过程。同样，当凸轮轴驱动进气气门开启时，同时也驱动进排气公共气门开启。此时，气缸和进气道连通，完成进气过程。
图1中，进气气门和排气气门的轴线均与进排气公共气门的轴线平行，也可使此三条轴线分别相交成一角度。图1中，当进气气门和排气气门分别开启和开闭时，与进排气公共气门的运动方向相反，也可设计成进气气门和排气气门分别开启和关闭时，与进排气公共气门的运动方向相同。
参看图2至图6。在内燃机的气缸盖内安装进排气公共气门配气装置，气缸盖为剖分式。图2中为正剖视图和剖分面俯视图。进排气公共气门配气装置具有一个进排气公共气门，进排气公共气门与从动架装配成整体。两个(一组)旋转进排气阀和凸轮与轴装配成整体，旋转进排气阀和凸轮可以和轴制造成整体。旋转进排气阀和凸轮的外形和布置相位角由进排气公共气门在内燃机四冲程中的运动规律确定，可参看图3至图5。图3为驱动从动架-进排气公共气门向上运动即关闭进排气公共气门的凸轮，在凸轮轴转过360°中，可以两次关闭进排气公共气门。图4为驱动从动架-进排气公共气门向下运动即开启进排气公共气门的凸轮，在凸轮轴转过360°中，可以两次开启进排气公共气门。图5为旋转进排气阀。当选取排气开启提前角和进气关闭落后角均为44°，排气关闭落后角和进气开启提前角均为15°时，可以选取旋转进排气阀的开口圆周角度为150°，气缸盖内的进气道和排气道在旋转进排气阀直径圆周上对应的圆周角度均为45°。可以根据进排气公共气门通过能力和凸轮轴设计要求来适当选择进排气公共气门的直径和旋转进排气阀外径。图6为与进排气公共气门装配的从动架。气缸直径较大时，在进排气公共气门和从动架内可开有连通的通道，使空气或水在通道内流动，以降低进排气公共气门的高温。凸轮轴可以制造成空心轴，以便用空气或水进行冷却。
此种进排气公共气门配气装置中，可以用弹簧取代驱动从动架-进排气公共气门向上运动的凸轮，即用弹簧来关闭进排气公共气门。
权利要求
1.一种内燃机的气门配气装置，其特征是此种装置具有进排气公共气门和进排气阀。
2.按权利要求1所述的装置，其特征是具有一个或一组带有从动架的进排气公共气门和一个或一组固定在凸轮轴上的旋转进排气阀。
3.按权利要求1或2所述的装置，其特征是在进排气公共气门和从动架内开有连通的通道。
4.根据权利要求1所述的气门配气装置，其中进排气阀用进气气门和排气气门取代。
5.按权利要求4所述的装置，其特征是分别具有一个或两个进排气公共气门、进气气门和排气气门。
全文摘要
本发明公布了两种用于内燃机的进排气公共气门配气装置，主要改善内燃机气缸的换气状况和提高其充气系数。进排气公共气门配气装置具有进排气公共气门和进排气阀，或具有进排气公共气门、进气气门和排气气门。本发明能够增大气门直径，使气门的通过能力提高25～100％，从而提高内燃机的功率。本发明的进排气公共气门配气装置还可以改善气缸盖和气门的热负荷状况，结构紧凑，配气机构动力学特性好，工作平稳。
文档编号F02B29/00GK1089688SQ9211350
公开日1994年7月20日 申请日期1992年11月26日 优先权日1992年11月26日
发明者谭善光 申请人:谭善光