本發(fā)明涉及一種活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種適用于側(cè)氣門發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門增程機(jī)構(gòu)及側(cè)置氣門發(fā)動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，低轉(zhuǎn)速直驅(qū)螺旋槳的四沖程活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)中存在的缺點(diǎn)如下：

1、直驅(qū)螺旋槳的四沖程活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)因螺旋槳直徑所限轉(zhuǎn)速都比較低，最大轉(zhuǎn)速在每分鐘3000轉(zhuǎn)以下，頂置氣門的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在該轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)發(fā)揮不出頂置氣門發(fā)動(dòng)機(jī)適合提高轉(zhuǎn)速來獲得更大功率的優(yōu)勢，缸蓋因有近排氣門、搖臂、凸輪軸和密封油室的存在，所以保證安全性的雙點(diǎn)火的火花塞不好靈活布置，因要布置多個(gè)零件，所以缸蓋上孔比較多，多孔結(jié)構(gòu)導(dǎo)致整體強(qiáng)度下降，被迫加大缸頭材料壁厚和尺寸，發(fā)動(dòng)機(jī)整體尺寸龐大，重量也隨之增加。

2、傳統(tǒng)側(cè)氣門直驅(qū)螺旋槳的四沖程活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)，側(cè)氣門的開和閉由凸輪軸徑過頂柱直接驅(qū)動(dòng)頂起，采用的都是手工調(diào)整氣門間隙的頂柱，因間隙的存在所以噪音較大維護(hù)頻率高等缺點(diǎn)，受凸輪型線所限，升程都比較小，進(jìn)排氣效率受到一定制約，在這種前提下，為了加大進(jìn)排氣效率必須適當(dāng)增加氣門直徑，這又導(dǎo)致缸頭體積和重量變大，傳統(tǒng)側(cè)氣門發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門和汽缸中心線以一定角度布置，加工定位難度大，需分開多次用不同卡具裝夾來提供不同角度定位，加工步驟繁瑣，保證加工精度的同時(shí)迫使成本大幅上升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供一種不增加氣門直徑的前提下提高近排氣門的升程、增加進(jìn)排氣效率適用于側(cè)氣門發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門增程機(jī)構(gòu)及側(cè)置氣門發(fā)動(dòng)機(jī)。

為達(dá)到上述目的，發(fā)明一種適用于側(cè)置氣門發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門增程機(jī)構(gòu)，包括頂柱、增程搖臂、搖臂軸、氣門彈簧、彈簧上座、氣門以及氣門導(dǎo)管；

所述頂柱設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱內(nèi)，所述增程搖臂一端與所述搖臂軸旋轉(zhuǎn)連接，所述氣門一端與增程搖臂終點(diǎn)驅(qū)動(dòng)連接，所述氣門穿設(shè)在氣門導(dǎo)管中，所述氣門彈簧設(shè)置在氣門導(dǎo)管與彈簧上座圈之間，所述彈簧上座圈固定套設(shè)在氣門另一端，所述頂柱的作用點(diǎn)設(shè)置在所述增程搖臂上，所述頂柱作用點(diǎn)到搖臂軸的距離小于所述增程搖臂終點(diǎn)到所述搖臂軸的距離；所述氣門的另一端的端點(diǎn)位于所述增程搖臂繞搖臂軸旋轉(zhuǎn)的圓周線上；

當(dāng)所述頂柱上升時(shí)，頂柱作用在增程搖臂上，所述增程搖臂繞所述搖臂軸旋轉(zhuǎn)，所述增程搖臂旋轉(zhuǎn)一定角度與所述氣門一端接觸帶動(dòng)氣門上座圈并壓縮所述氣門彈簧，驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門在氣門導(dǎo)管內(nèi)滑動(dòng)；

當(dāng)所述頂柱復(fù)位時(shí)，所述氣門彈簧恢復(fù)原長，彈簧上座圈帶動(dòng)所述氣門在氣門導(dǎo)管內(nèi)移動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門恢復(fù)原位置，從而使所述增程搖臂繞所述搖臂軸旋轉(zhuǎn)至原位置。

較佳的，所述頂柱為液壓頂柱或者所述頂柱為可調(diào)節(jié)長度的頂柱。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一種側(cè)置氣門發(fā)動(dòng)機(jī)，包括汽缸主體和近排氣門；所述近排氣門平行設(shè)置在所述氣缸主體側(cè)面；

所述近排氣門包括氣門增程機(jī)構(gòu)和氣門，所述氣門增程機(jī)構(gòu)包括頂柱、增程搖臂、搖臂軸、氣門彈簧、彈簧上座圈、氣門以及氣門導(dǎo)管，所述頂柱滑動(dòng)設(shè)置在曲軸箱主體內(nèi)；

所述增程搖臂一端與所述搖臂軸旋轉(zhuǎn)連接，所述氣門一端與增程搖臂終點(diǎn)驅(qū)動(dòng)連接，所述氣門彈簧設(shè)置在氣門導(dǎo)管與彈簧上座圈之間，所述彈簧上座圈與氣門固定連接，所述頂柱的作用點(diǎn)設(shè)置在所述增程搖臂上，所述頂柱作用點(diǎn)到搖臂軸的距離小于所述增程搖臂終點(diǎn)到所述搖臂軸的距離；所述氣門的另一端點(diǎn)位于所述增程搖臂繞搖臂軸旋轉(zhuǎn)的圓周線上；

當(dāng)所述頂柱上升時(shí)，頂柱作用在增程搖臂上，所述增程搖臂繞所述搖臂軸旋轉(zhuǎn)，所述增程搖臂旋轉(zhuǎn)一定角度與所述氣門一端接觸帶動(dòng)氣門上座圈并壓縮所述氣門彈簧，驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門在氣門導(dǎo)管內(nèi)滑動(dòng)；

當(dāng)所述頂柱復(fù)位時(shí)，所述氣門彈簧恢復(fù)原長，彈簧上座圈帶動(dòng)所述氣門在氣門導(dǎo)管內(nèi)移動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門恢復(fù)原位置，從而使所述增程搖臂繞所述搖臂軸旋轉(zhuǎn)至原位置。

較佳的，所述氣缸主體包括氣缸、氣缸蓋、火花塞、活塞、連桿、曲軸、曲軸箱、正時(shí)齒輪以及凸輪軸；所述氣缸蓋與所述氣缸一端口密封連接，所述火花塞設(shè)置在與所述氣缸相對應(yīng)設(shè)置的氣缸蓋上，所述活塞滑動(dòng)設(shè)置所述氣缸內(nèi)，所述活塞遠(yuǎn)離所述火花塞一端與所述連桿傳動(dòng)連接，所述連桿與所述曲軸一端旋轉(zhuǎn)連接，曲軸經(jīng)軸瓦滑配安裝在曲軸箱內(nèi)，所述曲軸另一端與所述正時(shí)齒輪的小齒輪同軸傳動(dòng)連接，所述凸輪軸滑配安裝在曲軸箱的瓦槽內(nèi)，所述正時(shí)齒輪的大齒輪與所述凸輪軸傳動(dòng)連接；所述曲軸箱上設(shè)置有導(dǎo)孔，所述頂柱穿設(shè)在所述導(dǎo)孔內(nèi)，所述頂柱另一端位于所述凸輪軸的凸輪旋轉(zhuǎn)周線內(nèi)；

當(dāng)所述火花塞放電點(diǎn)燃混合氣時(shí)，所述活塞推動(dòng)所述連桿運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)所述曲軸旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)所述正時(shí)齒輪的小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪驅(qū)動(dòng)正時(shí)齒輪的大齒輪，大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)所述凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述凸輪軸上的凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)推動(dòng)所述頂柱上升，所述頂柱作用在增程搖臂上，所述增程搖臂繞所述搖臂軸旋轉(zhuǎn)，所述增程搖臂旋轉(zhuǎn)一定角度與所述氣門一端接觸帶動(dòng)氣門彈簧上座圈并壓縮所述氣門彈簧，驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門在氣門導(dǎo)管內(nèi)滑動(dòng)；

當(dāng)所述活塞往復(fù)位移動(dòng)時(shí)，所述曲軸、正時(shí)齒輪以及凸輪軸在慣性力作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，所述頂柱復(fù)位，所述氣門彈簧恢復(fù)原長將所述彈簧上座圈和氣門在氣門導(dǎo)管內(nèi)滑動(dòng)推回至原位置，所述增程搖臂繞所述搖臂軸旋轉(zhuǎn)至原位置。

較佳的，所述立柱為液壓頂柱或者所述頂柱為可調(diào)節(jié)長度的頂柱。

較佳的，所述氣門中心線和汽缸中心線平行設(shè)置。

較佳的，所述曲軸輸出端傳動(dòng)連接有螺旋槳。

本發(fā)明能在不增加氣門直徑的前提下提高近排氣門的升程，增加進(jìn)排氣效率，提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率，減小配氣機(jī)構(gòu)噪音，減輕配氣機(jī)構(gòu)重量減少慣性和機(jī)械能損失，縮小發(fā)動(dòng)機(jī)體積，降低加工難度和成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明氣門增程機(jī)構(gòu)以及側(cè)置氣門發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明側(cè)置氣門發(fā)動(dòng)機(jī)剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中1為火花塞，2為氣缸蓋，3為氣缸，4為活塞，5為連桿，6為曲軸，7為曲軸箱，8為正時(shí)齒輪，9為凸輪軸，10為頂柱，11為增程搖臂，12為搖臂軸，13為彈簧上座圈，14為氣門彈簧，15為氣門導(dǎo)管，16為氣門。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例一種適用于側(cè)置氣門發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門增程機(jī)構(gòu)，包括頂柱10、增程搖臂11、搖臂軸12、氣門彈簧14、彈簧上座圈13、氣門16、氣門導(dǎo)管15；

所述頂柱10設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱內(nèi)，所述增程搖臂11一端與所述搖臂軸12旋轉(zhuǎn)連接，所述氣門16一端與增程搖臂11終點(diǎn)驅(qū)動(dòng)連接，所述氣門16穿設(shè)在氣門導(dǎo)管15中，所述氣門彈簧14設(shè)置在氣門導(dǎo)管15與彈簧上座圈13之間，所述彈簧上座圈13固定套設(shè)在氣門16另一端，所述頂柱10的作用點(diǎn)設(shè)置在所述增程搖臂11上，所述頂柱10作用點(diǎn)到搖臂軸12的距離小于所述增程搖臂11終點(diǎn)到所述搖臂軸12的距離；所述氣門16的另一端的端點(diǎn)位于所述增程搖臂11繞搖臂軸12旋轉(zhuǎn)的圓周線上；

當(dāng)所述頂柱10上升時(shí)，頂柱10作用在增程搖臂11上，所述增程搖臂11繞所述搖臂軸12旋轉(zhuǎn)，所述增程搖臂11旋轉(zhuǎn)一定角度與所述氣門16一端接觸帶動(dòng)氣門16彈簧上座圈13并壓縮所述氣門彈簧14，驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門16在氣門導(dǎo)管15內(nèi)滑動(dòng)；

當(dāng)所述頂柱10復(fù)位時(shí)，所述氣門彈簧14恢復(fù)原長，彈簧上座圈13帶動(dòng)所述氣門16在氣門導(dǎo)管15內(nèi)移動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門16恢復(fù)原位置，從而使所述增程搖臂11繞所述搖臂軸12旋轉(zhuǎn)至原位置。

所述頂柱10為液壓頂柱10或者所述頂柱10為可調(diào)節(jié)長度的頂柱10；

采用液壓頂柱10可以自動(dòng)調(diào)整配氣機(jī)構(gòu)零件的間隙，消除配氣機(jī)構(gòu)噪音；

本實(shí)施例通過設(shè)計(jì)增程搖臂11，在不增加發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門16直徑的情況下增加氣門升程提高進(jìn)排氣量，氣門16小重量輕可以進(jìn)一步減少慣性和機(jī)械能損失。

實(shí)施例2

如圖1所示，本實(shí)施例一種側(cè)置氣門發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于：包括汽缸主體和近排氣門；所述近排氣門平行設(shè)置在所述氣缸主體側(cè)面；

如圖2所示，近排氣門平行布置在發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸主體側(cè)面，發(fā)動(dòng)機(jī)整體寬度尺寸和體積可以大大縮小，重量更輕，可減小飛機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)的迎風(fēng)面面積，進(jìn)一步減小飛行中的氣動(dòng)阻力，飛機(jī)寬度的設(shè)計(jì)更加靈活；

所述近排氣門包括氣門增程機(jī)構(gòu)和氣門16，所述氣門增程機(jī)構(gòu)包括頂柱10、增程搖臂11、搖臂軸12、氣門彈簧14、彈簧上座圈13、氣門16以及氣門導(dǎo)管15，所述頂柱10滑動(dòng)設(shè)置在曲軸箱主體內(nèi)；

所述增程搖臂11一端與所述搖臂軸12旋轉(zhuǎn)連接，所述氣門16穿設(shè)在氣門導(dǎo)管15內(nèi)，所述氣門彈簧14設(shè)置在氣門導(dǎo)管15與彈簧上座圈13之間，所述彈簧上座圈13固定套設(shè)在氣門16靠近增程搖臂11一端，所述頂柱10的作用點(diǎn)設(shè)置在所述增程搖臂11上，所述頂柱10作用點(diǎn)到搖臂軸12的距離小于所述增程搖臂11終點(diǎn)到所述搖臂軸12的距離；所述氣門16的一端點(diǎn)位于所述增程搖臂11繞搖臂軸12旋轉(zhuǎn)的圓周線上，所述氣門16端點(diǎn)與增程搖臂11終點(diǎn)驅(qū)動(dòng)連接；

當(dāng)所述頂柱10上升時(shí)，頂柱10作用在增程搖臂11上，所述增程搖臂11繞所述搖臂軸12旋轉(zhuǎn)，所述增程搖臂11旋轉(zhuǎn)一定角度與所述氣門16一端接觸帶動(dòng)氣門16彈簧上座圈13并壓縮所述氣門彈簧14，驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門16在氣門導(dǎo)管15內(nèi)滑動(dòng)；

當(dāng)所述頂柱10復(fù)位時(shí)，所述氣門彈簧14恢復(fù)原長，彈簧上座圈帶動(dòng)所述氣門16在氣門導(dǎo)管15內(nèi)移動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門16恢復(fù)原位置，從而使所述增程搖臂11繞所述搖臂軸12旋轉(zhuǎn)至原位置。

本實(shí)施例能在不增加氣門直徑的前提下提高近排氣門的升程，增加進(jìn)排氣效率，提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率，減小配氣機(jī)構(gòu)噪音，減輕配氣機(jī)構(gòu)重量減少慣性和機(jī)械能損失，縮小發(fā)動(dòng)機(jī)體積，降低加工難度和成本。

實(shí)施例3

基于實(shí)施例2，本實(shí)施例所述氣缸主體包括氣缸3、氣缸蓋2、火花塞1、活塞4、連桿5、曲軸6、曲軸箱7、正時(shí)齒輪8以及凸輪軸9；所述氣缸蓋2與所述氣缸3一端口密封連接，所述火花塞1設(shè)置在與所述氣缸3相對應(yīng)設(shè)置的氣缸蓋2上，所述活塞4滑動(dòng)設(shè)置所述氣缸3內(nèi)，所述活塞4遠(yuǎn)離所述火花塞1一端與所述連桿5傳動(dòng)連接，所述連桿5與所述曲軸6一端旋轉(zhuǎn)連接，曲軸6經(jīng)軸瓦滑配安裝在曲軸箱7內(nèi)，所述曲軸6另一端與正時(shí)齒輪8的小齒輪同軸傳動(dòng)連接，所述凸輪軸9滑配安裝在曲軸箱7的瓦槽內(nèi)，正時(shí)齒輪8的大齒輪與所述凸輪軸9傳動(dòng)連接；所述曲軸箱7上設(shè)置有導(dǎo)孔，所述頂柱10穿設(shè)在所述導(dǎo)孔內(nèi)，所述頂柱10另一端位于所述凸輪軸9的凸輪旋轉(zhuǎn)周線內(nèi)；

當(dāng)所述火花塞1放電點(diǎn)燃混合氣時(shí)，所述活塞4推動(dòng)所述連桿5運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)所述曲軸6旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)所述正時(shí)齒輪8的小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪驅(qū)動(dòng)正時(shí)齒輪8的大齒輪，大齒輪8轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)所述凸輪軸9轉(zhuǎn)動(dòng)，所述凸輪軸9上的凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)推動(dòng)所述立柱10上升，所述頂柱10作用在增程搖臂11上，所述增程搖臂11繞所述搖臂軸12旋轉(zhuǎn)，所述增程搖臂11旋轉(zhuǎn)一定角度與所述氣門16一端接觸帶動(dòng)氣門16彈簧上座圈13并壓縮所述氣門彈簧14，驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門16在氣門導(dǎo)管15內(nèi)滑動(dòng)；

當(dāng)所述活塞4往復(fù)位移動(dòng)時(shí)，所述曲軸6、正時(shí)齒輪8以及凸輪軸9在慣性力作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，所述頂柱10復(fù)位，所述氣門彈簧14恢復(fù)原長將所述彈簧上座圈13和氣門16在氣門導(dǎo)管15內(nèi)滑動(dòng)推回至原位置，所述增程搖臂11繞所述搖臂軸12旋轉(zhuǎn)至原位置。

本實(shí)施例在氣門彈簧14的反作用力和凸輪軸9的轉(zhuǎn)動(dòng)相互作用下增程搖臂11實(shí)現(xiàn)周期性來回?cái)[動(dòng)，以搖臂軸12為圓心擺動(dòng)的過程中，離搖臂軸12圓心遠(yuǎn)端的半徑位置經(jīng)過的距離長，靠近搖臂軸12圓心的半徑位置經(jīng)過的距離短，頂柱10的作用點(diǎn)比較靠近搖臂軸12圓心一端，通過作用點(diǎn)的差距實(shí)現(xiàn)增加氣門升程的目的；通過增程搖臂11間接驅(qū)動(dòng)氣門16的設(shè)計(jì)可以比傳統(tǒng)側(cè)置氣門航空發(fā)動(dòng)機(jī)增加50％以上的氣門升程。

實(shí)施例4

基于實(shí)施例3，本實(shí)施例所述立柱10為液壓頂柱或者所述頂柱10為可調(diào)節(jié)長度的頂柱；

本實(shí)施例采用液壓頂柱或者所述頂柱為可調(diào)節(jié)長度的頂柱可以自動(dòng)調(diào)整配氣機(jī)構(gòu)零件的間隙，消除配氣機(jī)構(gòu)噪音；

其中一種優(yōu)選方式，所述氣門16中心線和汽缸3中心線平行設(shè)置；

本實(shí)施例氣門16中心線和汽缸3中心線完全平行，加工制造時(shí)可以在一次裝卡中完成缸體和氣門導(dǎo)管15和氣門座圈的精加工步驟，減少了裝卡次數(shù)和制造成本提高了整體精度；

其中一種優(yōu)選方式，所述曲軸6輸出端傳動(dòng)連接有螺旋槳；

本實(shí)施例旋轉(zhuǎn)的螺旋槳可以充當(dāng)飛輪儲(chǔ)能作用，不需要單獨(dú)配置飛輪機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步減輕了整機(jī)重量，同時(shí)可降低發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速更加省油環(huán)保。

以上，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。