專利名稱：渦輪配氣發(fā)動機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及發(fā)動機娃域。
背景技術：
本申請人在界面配氣發(fā)動機申請專利(專利申請?zhí)?00710165230. 3和專 利號ZL200720195428. 1)中公開了一種反裝外開進排共用氣閥閥體。然而要 想防止排氣深度充入進氣道以及排氣回流等問題，就必須在進排氣道上設置相 應的復雜的空心轉子及其驅動機構。因此，需要發(fā)明一種取代空心轉子及其驅 動機構的，在反裝外開進排共用氣閥閥體的基礎上建立的新型配氣機構。
發(fā)明內容
本實用新型公開了一種渦輪配氣發(fā)動機，與普通渦輪增壓發(fā)動機不同，其 實質是利用噴氣式發(fā)動機的壓氣原理對具有反裝外開進排共用氣閥閥體的往復
式發(fā)動機進行配氣，包括
進氣道、排氣道、反裝配氣座口、氣缸蓋，其特征在于在所述進氣道和 排氣道連通的腔體內于所述反裝配氣座口的軸線上設有反裝外開進排共用氣閥 閥體。所述反裝外開進排共用氣閥閥體與所述進氣道和所述排氣道滑動接觸。 所述反裝外開進排共用氣閥閥體受閥體開啟彈簧和進排共用閥體外開凸輪按正 時關系控制，將所述反裝配氣座口按正時關系開通或密封。所述進氣道內設有 進氣增壓渦輪，所述排氣道內設有排氣渦輪，所述進氣增壓渦輪由所述排氣渦 輪驅動。
在每個氣缸的缸蓋上設置一個所述反裝外開進排共用氣閥閥體和一個所述 座口，而在匯總的進氣道和排氣道上分別設有一個進氣增壓渦輪和一個所述排
氣渦輪。
復數(shù)個所述排氣渦輪驅動一個所述進氣增壓渦輪。 一個所述排氣渦輪驅動復數(shù)個所述進氣增壓渦輪。
在連接所述進氣增壓渦輪和所述排氣渦輪的驅動軸上設動力輸出軸，所述 動力輸出軸可與其它動力使用裝置連接。本實用新型通過調整兩個聯(lián)動渦輪的參數(shù)，實現(xiàn)空氣向同一個方向流動而 且在兩個渦輪間建立相當高的空氣壓強。利用此空氣壓強和反裝外開進排共用 氣閥閥體對發(fā)動機進行高效精準配氣。
這里的進排氣渦輪組合與普通渦輪增壓是不同的，普通渦輪增壓是進排氣 門分別打開的，進氣和排氣之間的界面是不發(fā)生位移的。然而本實用新型的發(fā) 動機是進排氣共用一個反裝配氣座口通道，進氣和排氣間的界面在進氣沖程和 排氣沖程中會發(fā)生位移，即在排氣沖程中此界面將處于進氣增壓渦輪附近，而 在進氣沖程中此界面將位移至排氣渦輪附近。所以，渦輪的設計和工況是完全 不同的。為了盡量減少或防止排氣深度進入進氣道，要求進氣增壓渦輪產生的 壓強能夠防止排氣深度進入進氣道。換言之，通過調整進氣增壓渦輪和排氣渦 輪的級數(shù)、尺寸、形狀及角度使進氣增壓渦輪和排氣渦輪在工作時，能將由進
間內的廢氣及時更換成新鮮空氣，以保證進入氣缸內的空氣是新鮮的。
本實用新型實質上是利用噴氣式發(fā)動機的壓氣原理對具有反裝外開進排共 用氣閥閥體的往復式發(fā)動機進行配氣，換言之，是將噴氣式發(fā)動機和往復內燃 發(fā)動機有效結合的產物?？梢酝ㄟ^調整本實用新型中的渦輪配氣發(fā)動機的工作 狀況，使排氣渦輪所產生的動力大于進氣增壓渦輪所需要的功率，因此，可以 在連接兩渦輪的傳動軸上設有動力輸出軸用于對外輸出動力，提高發(fā)動機的整 體效率。
所述主閥體可以設為下端為圓臺的等徑圓柱體式，內部可為實心或空心式， 在設為空心式時可將噴油器或火花塞置入其中。也可分為兩段設計，與所述反 裝配氣座口接觸的一段設為下端為圓臺的等徑圓柱體式，而后一段可設為桿式 或扁柄式等，只要在所述進排共用閥體外開主凸輪和閥體開啟彈簧控制下能實
現(xiàn)所述反裝配氣座口的正時開通或密封即可。由于閥體要承受氣缸內爆炸所形 成的強大推力，所以在其結構設計中應考慮其強度以便能夠承受氣缸爆炸時所 形成的巨大推力。為在冷縮熱脹和磨損時仍能按正時關系將所述反裝配氣座口 開通或密封滿足發(fā)動機的配氣要求，閥體與所述反裝配氣座口間必須能夠實現(xiàn) 位移補償。為實現(xiàn)此位移補償可以采用三種方案 一是讓閥體受彈性驅動系統(tǒng) 驅動；二是將閥體設為具有預壓縮彈簧的自補償氣閥閥體；三是將所述反裝配氣座口設為具有彈性區(qū)的彈性反裝配氣座口。在本實用新型中，可采用三種形 式中的任何一種形式。所述進排共用閥體外開凸輪，應能使所述反裝外開進排 共用氣閥閥體實現(xiàn)在排氣沖程開始時開啟一直維持開啟狀態(tài)直至進氣沖程完了 時將所述反裝配氣座口密封。由于氣缸內爆炸形成的巨大推力會通過所述反裝 外開進排共用氣閥閥體傳給所述進排共用閥體外開凸輪，所以本實用新型中的 所述進排共用閥體外開凸輪的設計應考慮到此推力。為使所述進排共用閥體外 開凸輪能夠承受氣缸內爆炸所形成的推力，可以通過強化凸輪的材料和尺寸來 實現(xiàn)，也可以將所述進排共用閥體外開凸輪設為承載力大的特殊凸輪。
原理
將發(fā)動機的反裝配氣座口和反裝外開進排共用氣閥閥體設置在兩個聯(lián)動的 渦輪所形成的空間內，調整渦輪的相關參數(shù)，使之轉動時空氣向同一方向流動 并在兩個渦輪之間建立起相當?shù)目諝鈮簭?，利用這一空氣壓強阻止排氣向進氣 道進入，將廢氣排向排氣道并對發(fā)動機氣缸進行充氣，實現(xiàn)發(fā)動機的配氣。由 于發(fā)動機排氣時廢氣具有相當?shù)膲毫湍芰?，所以可以利用這些壓力和能量驅 動兩個渦輪中的下游渦輪即排氣渦輪轉動，進而推動進氣增壓渦輪轉動。
本實用新型具有以下優(yōu)點
1. 閥體的控制系統(tǒng)結構簡單、可靠性高。
2. 配氣的效率及精準度高。
圖1為本實用新型實施例一的結構示意圖
圖2為本實用新型實施例二的結構示意圖 圖3為本實用新型實施例三的結構示意圖 圖4為本實用新型實施例四的結構示意圖 圖5為本實用新型實施例五的結構示意圖
具體實施方式
附圖編號
1.進氣道 2.排氣道 3.反裝外開進排共用氣閥閥體4.進排共用閥體外開凸輪 5.閥體開啟彈簧 6.反裝配氣座口 11.進氣增壓渦輪. 22.排氣渦輪 66.氣缸蓋
1122.動力輸出軸
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明，請參考圖1所示的渦輪配氣發(fā) 動機在所述進氣道1和排氣道2連通的腔體內于所述反裝配氣座口 6的軸線 上設有反裝外開進排共用氣閥閥體3，所述反裝外開進排共用氣閥閥體3與所 述進氣道1和所述排氣道2滑動接觸，所述反裝外開進排共用氣閥閥體3受閥 體開啟彈簧5和進排共用閥體外開凸輪4按正時關系控制將所述反裝配氣座口 6按正時關系開通或密封，所述進氣道1內設有進氣增壓渦輪11，所述排氣道 2內設有排氣渦輪22，所述進氣增壓渦輪11由所述排氣渦輪22驅動。
如圖2所示的渦輪配氣發(fā)動機在多缸發(fā)動機的每個氣缸的氣缸蓋66上設 置一個所述反裝外開進排共用氣閥閥體3和一個所述反裝配氣座口 6，而在匯 總的進氣道1和排氣道2上分別設有一個進氣增壓渦輪11和一個所述排氣渦輪 22。
如圖3所示的渦輪配氣發(fā)動機復數(shù)個所述排氣渦輪22驅動一個所述進氣 增壓渦輪11。
如圖4所示的渦輪配氣發(fā)動機 一個所述排氣渦輪22驅動復數(shù)個所述進氣 增壓渦輪11。
如圖5所示的渦輪配氣發(fā)動機在連接所述進氣增壓渦輪11和所述排氣渦
輪22的驅動軸上設動力輸出軸1122，所述動力輸出軸1122可與其它動力使用 裝置連接。
權利要求1. 一種渦輪配氣發(fā)動機，包括進氣道(1)、排氣道(2)、反裝配氣座口(6)、氣缸蓋(66)，其特征在于在所述進氣道(1)和排氣道(2)連通的腔體內于所述反裝配氣座口(6)的軸線上設有反裝外開進排共用氣閥閥體(3)，所述反裝外開進排共用氣閥閥體(3)與所述進氣道(1)和所述排氣道(2)滑動接觸，所述反裝外開進排共用氣閥閥體(3)受閥體開啟彈簧(5)和進排共用閥體外開凸輪(4)按正時關系控制將所述反裝配氣座口(6)按正時關系開通或密封，所述進氣道(1)內設有進氣增壓渦輪(11)，所述排氣道(2)內設有排氣渦輪(22)，所述進氣增壓渦輪(11)由所述排氣渦輪(22)驅動。
2. 如權利要求1所述渦輪配氣發(fā)動機，其特征在于在多缸發(fā)動機的每個 氣缸的氣缸蓋(66)上設置一個所述反裝外開進排共用氣閥閥體(3)和一個所 述反裝配氣座口 (6)，而在匯總的進氣道(1)和排氣道(2)上分別設有一個 進氣增壓渦輪(11)和一個所述排氣渦輪(22)。
3. 如權利要求1所述渦輪配氣發(fā)動機，其特征在于復數(shù)個所述排氣渦輪 (22)驅動一個所述進氣增壓渦輪(11)。
4. 如權利要求1所述渦輪配氣發(fā)動機,其特征在于一個所述排氣渦輪(22) 驅動復數(shù)個所述進氣增壓渦輪(11)。
5. 如權利要求1所述渦輪配氣發(fā)動機，其特征在于在連接所述進氣增壓 渦輪(11)和所述排氣渦輪(22)的驅動軸上設動力輸出軸(1122),所述動力 輸出軸(1122)可與其它動力使用裝置連接。
專利摘要一種渦輪配氣發(fā)動機，包括進氣道(1)、排氣道(2)、反裝配氣座口(6)、氣缸蓋(66)，在所述進氣道(1)和排氣道(2)連通的腔體內于所述反裝配氣座口(6)的軸線上設有反裝外開進排共用氣閥閥體(3)，所述反裝外開進排共用氣閥閥體(3)與所述進氣道(1)和所述排氣道(2)滑動接觸，所述反裝外開進排共用氣閥閥體(3)受閥體開啟彈簧(5)和進排共用閥體外開凸輪(4)按正時關系控制將所述反裝配氣座口(6)按正時關系開通或密封，所述進氣道(1)內設有進氣增壓渦輪(11)，所述排氣道(2)內設有排氣渦輪(22)，所述進氣增壓渦輪(11)由所述排氣渦輪(22)驅動。本實用新型閥體的控制系統(tǒng)結構簡單、可靠性高，配氣的效率及精準度高。
文檔編號F02C6/12GK201241736SQ20082013272
公開日2009年5月20日 申請日期2008年8月7日 優(yōu)先權日2008年8月7日
發(fā)明者靳宇男 申請人:靳宇男