旋转气门式内燃机的制作方法

xiaoxiao2020-7-22  3

专利名称:旋转气门式内燃机的制作方法
技术领域
本实用新型涉及汽车内燃机构造的改进设计,主要是其气门的改进设计。
背景技术
早在1886年,德国人卡尔·本茨就发明出了世界第一台内燃机。直到今天,内燃机的基本构造仍同当年一样,由气缸、活塞、连杆、曲轴、气门等主要机件组成,其中每一个气缸至少有两个气门一个进气门,一个排气门。气门装置在内燃机工作过程中扮演着非常重要的角色。它在凸轮、气门挺杆等配气机构的控制下往复运动,并按照一定的顺序开关气门。它好比人的呼吸器官,吸进呼出,缺它不可。随着汽车技术的发展,汽车内燃机的转速已经越来越高。现代轿车内燃机的转速一般可达每分钟5500转以上,平均每个冲程只需万分之几秒。虽然气门的开启是由凸轮完成,但气门回复到关闭状态是由弹簧传动。为了保证气门有如此高的灵敏度,就必须减小气门质量,因此内燃机的每个气门都加工的十分小巧。但是,气门的减小必然会对气体的吸进呼出造成阻碍,限制了内燃机性能的提高。目前解决这个问题的方法是采用多气门技术。目前轿车上的多气门内燃机一般是四气门式,即一个气缸中进气门和排气门各两个。普通汽车上的4气缸内燃机就有16个气门,如日本凌志LS400型轿车的8气缸内燃机就有32个气门。如此多的气门就必然会使配气机构结构复杂,容易发生机械故障。(以上信息均来自于《汽车世界》WWW.autoworld.com.cn)发明内容本实用新型提供一种旋转气门式内燃机,此内燃机车在不改变目前内燃机主要工作过程的基础上仅对其气门结构进行了改进设计,目的在于解决目前内燃机在提高转速后必须减小气门横截面积,又要增大其单位时间进气量这一矛盾。
为实现上述目的,本实用新型的旋转气门结构将传统的气门往复式运动改为容易达到高频率的旋转运动。气缸下部、连杆和曲轴等与现在的内燃机相同。把气缸分为上下两个部分,上部分半径大,下部分半径小。在气缸上部缸壁上开有两个直径相同的圆形小孔,它们的圆心处于同一平面上,且成90度直角,这两个圆形小孔就是气缸的吸、排气口。在气缸的上部缸体内设置一薄壁圆筒,其厚度为气缸上、下部的半径差,此簿壁圆筒即为所述旋转气门。在簿壁圆筒高度的1/2处,开有一长度约为1/4簿壁圆筒周长,宽度等于气缸上部两个圆形小孔直径的环形开口,这个环形开口就是旋转气门的进、排气通道。在旋转气门顶部铣出顶齿,在气缸顶部下面气缸壁上开有一圆柱形小孔,通过这个小孔安装一个小圆形驱动齿轮,驱动齿轮与顶齿啮合,驱动旋转气门旋转。
本实用新型具有吸、排气量大,工作效率高、结构简单、加工方便的优点。


附图1为本实用新型正视剖面图;附图2为图1A-A面剖面图;附图3为本实用新型结构原理剖面示意图。
图中1--气缸,2--活塞,3--吸气口,4--排气口,5--密封圈,6--旋转气门,7--环形开口,8--顶齿,9--驱动齿轮,10--圆柱形小孔。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
及其原理进行更详细的描述。
本实用新型的工作原理是当旋转气门6的环形开口7与气缸上部的两个圆形小孔也就是吸、排气口3、4重合时,气缸就进行吸、排气过程。具体工作过程如下1、吸气冲程旋转气门6上的环形开口7与吸气口3重合,吸气口3开启,排气口4关闭,同时活塞2向下运动,可燃混合气体通过吸气口3进入气缸。当活塞2运动到最下端时,曲轴转过180度,驱动齿轮9驱动顶齿8使旋转气门6转过90度,进入过程2。
2、压缩冲程吸气口3与排气口4均关闭。活塞2向上运动,压缩混合燃气或者空气。当活塞2运动到最上端时,曲轴转过180度,驱动齿轮9驱动顶齿8使旋转汽门6转过90度。进入过程3。
3、做功冲程吸气口3与排气口4均关闭。当活塞2运动到最上端的瞬间,火花塞点火,燃料在气缸1内迅速燃烧,气体体积急剧膨胀,推动活塞2做功。当活塞2运动到最下端时,曲轴转过180度,驱动齿轮9驱动顶齿8使旋转气门6转过90度,进入过程4。
4、排气冲程旋转气门6上的环形开口7与排气口4重合,排气口开启,吸气口3关闭。同时活塞2向上运动,燃烧后的废气通过排气口4排出气缸1。当活塞2运动到最上端时,曲轴转过180度,驱动齿轮9驱动顶齿8使旋转气门6转过90度,回到过程1。
吸气口3、排气口4和圆柱形小孔10均设置有密封圈5。
权利要求1.一种旋转气门式内燃机,含有气缸,吸、排气口,活塞,曲轴,连杆,其特征在于气缸分为上、下两部分,上部分的半径较下部分的大,上部分缸体内设置有一个簿壁圆筒式旋转气门(6),其壁厚为气缸(1)上、下部分的半径差,在旋转气门(6)顶部铣有顶齿(8),簿壁圆筒壁面上开有环形开口(7),在气缸(1)顶部下面缸壁上开有一圆柱形小孔(10),通过此圆柱形小孔安装有一驱动齿轮(9),驱动齿轮(9)与顶齿(8)相啮合。
2.根据权利要求1所述的旋转气门式内燃机,其特征在于在气缸(1)上部缸壁上开有两个直径相同的圆形小孔,它们的圆心处于同一平面上,且成90度直角,分别为吸气口(3)和排气口(4)。
3.根据权利要求1所述的旋转气门式内燃机,其特征在于在簿壁圆筒高度的1/2处,开有一长度为1/4簿壁圆筒周长,宽度等于气缸上部两个圆形小孔直径的用作旋转气门进、排气通道的环形开口(7)。
4.根据权利要求1或2所述旋转气门式内燃机,其特征在于吸气口(3)、排气口(4)和圆柱形小孔(10)均设置有密封圈(5)。
专利摘要一种旋转气门式内燃机,含有气缸,吸、排气口,活塞,曲轴,连杆,其特征在于气缸分为上、下两部分,上部分的半径较下部分的大,上部分缸体内设置有一个薄壁圆筒式旋转气门6,其壁厚为气缸1上、下部分的半径差,在旋转气门6顶部铣有顶齿8,薄壁圆筒壁面上开有环形开口7,在气缸1顶部下面缸壁上开有一圆柱形小孔10,通过此圆柱形小孔安装有一驱动齿轮9,驱动齿轮9与顶齿8相啮合。驱动齿轮与顶齿啮合,可驱动旋转气门旋转。本实用新型具有吸、排气量大,工作效率高、结构简单、加工方便的优点。
文档编号F01L7/00GK2818796SQ200520096800
公开日2006年9月20日 申请日期2005年6月17日 优先权日2005年6月17日
发明者刘斌 申请人:刘斌

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