專利名稱：偏心輪(凸輪)式液壓氣門機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)配氣正時(shí)技術(shù)領(lǐng)域，主要提出一種四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的偏心輪、凸輪式液壓氣門機(jī)構(gòu)。
現(xiàn)在使用中的發(fā)動(dòng)機(jī)配氣正時(shí)機(jī)構(gòu)均采用將發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸2∶1減速的凸輪軸帶動(dòng)搖臂、挺桿等一套復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)控制氣門開啟機(jī)構(gòu)完成配氣工作，根據(jù)凸輪軸和搖臂之間的位置變化，目前氣門機(jī)構(gòu)主要采用的形式為；下置式凸輪，頂置式凸輪及下置式凸輪通過液壓挺桿傳遞等，以上結(jié)構(gòu)為發(fā)動(dòng)機(jī)目前常規(guī)使用技術(shù)，現(xiàn)有四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)由于機(jī)械傳遞位置特定，使得開啟氣門的搖臂、挺桿等不能分布在一片凸輪的周圍而只能采用多片凸輪軸的形式，從而使得凸輪軸的加工難度增加；由于機(jī)械位置的設(shè)置固定不易改變，一般只有根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的用途按不同工況設(shè)計(jì)氣門開啟時(shí)間，一旦確定就不再改變，所以現(xiàn)有采用以上氣門機(jī)構(gòu)的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣開啟相位角基本上是不同的，目前情況下由于高科技的發(fā)展及電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，雖然在發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況下能取出調(diào)整控制信號(hào)，但由于機(jī)械結(jié)構(gòu)調(diào)整的難度很大，應(yīng)用較為困難，目前國外在少數(shù)高級(jí)汽車上據(jù)調(diào)整信號(hào)對(duì)氣門配氣正時(shí)的調(diào)整形式有調(diào)整凸輪線形即可變凸輪等。上述由凸輪帶動(dòng)搖臂、挺桿來確定氣門開啟的機(jī)構(gòu)尚存在以下不足(1)、多片凸輪的凸輪軸制造工藝復(fù)雜，加工難度大且成本高；(2)、由于凸輪線形陡，搖臂易磨損、沖擊力大造成壽命較短；(3)、配氣系統(tǒng)傳動(dòng)連接關(guān)系、易磨損造成間隙積累、噪音大(為發(fā)動(dòng)機(jī)的主要噪音源)；(4)、配氣機(jī)構(gòu)傳遞件多，并有一定體積，故設(shè)計(jì)安裝受到限制，造成發(fā)動(dòng)機(jī)體積大、重量大、成本較高；(5)、氣門開啟時(shí)間完全受凸輪軸制約，不易隨工況變化而相應(yīng)的改變配氣相位，加之凸輪磨損就會(huì)導(dǎo)致正時(shí)變化，降低配氣效率。另外現(xiàn)有機(jī)構(gòu)不易于設(shè)置多氣門機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明提出的目的即在于改變現(xiàn)有的凸輪搖臂式機(jī)械機(jī)構(gòu)，提出一種偏心輪(凸輪)式液壓氣門機(jī)構(gòu)，從而使配氣控制可靠性提高且易于調(diào)整，并使其具有結(jié)構(gòu)較為簡單、設(shè)計(jì)安裝自由方便的特點(diǎn)，其體積和重量都進(jìn)一步合理適用，使用壽命得到延長。
本發(fā)明完成其上述任務(wù)所采取的技術(shù)方案是；在與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸2∶1減速傳遞的大正時(shí)輪上同軸設(shè)置偏心輪，設(shè)置由主油缸和付油缸構(gòu)成的具有微循環(huán)功能和內(nèi)部油路排氣功能的液壓氣門機(jī)構(gòu)，其中主油缸的主柱塞設(shè)置在偏心輪或凸輪的徑向平面外圍，軸心線穿過偏心輪的旋轉(zhuǎn)中心，在主油缸的主柱塞下止點(diǎn)與上止點(diǎn)之間缸壁上開置有控制氣門開啟位置用的正時(shí)泄荷孔，正時(shí)泄荷孔的泄荷油道與儲(chǔ)油池連通；用以在偏心輪旋轉(zhuǎn)到特定的角度即氣門需開始開啟時(shí)主柱塞頂端和正時(shí)泄荷孔平齊并能剛好封閉正時(shí)泄荷孔，裝有氣門桿和氣門彈簧的付油缸缸壁上開置有通過油路與儲(chǔ)油池相通的溢流孔，付油缸柱塞即付柱塞與氣門桿連接，在氣門至最大開度時(shí)付柱塞上端和溢流孔平齊并使溢流孔開始溢流，相應(yīng)設(shè)置有對(duì)油路中損失的液壓油進(jìn)行補(bǔ)償?shù)木哂袉蜗蜷y的補(bǔ)償油道。
其對(duì)主油缸柱塞的驅(qū)動(dòng)也可由凸輪來完成，即采取凸輪來取代偏心輪。
當(dāng)采用的凸輪其線形使主柱塞開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)間提前于氣門按配氣相位要求的開啟時(shí)間時(shí)，也即使特定氣門處在完全閉合至開啟這段時(shí)間內(nèi)作用于主柱塞的這一段凸輪的外廓曲線相對(duì)于旋轉(zhuǎn)中心有變徑的外廓曲線時(shí)采用在主柱塞的上止點(diǎn)與下止點(diǎn)之間的主油缸缸壁上開置有正時(shí)泄荷孔的油路，以使主柱塞有一段空行程，利用正時(shí)泄荷孔的泄荷作用調(diào)整氣門配氣時(shí)間和位置。
當(dāng)采用的凸輪其線型使主柱塞開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與氣門按配氣相位要求的開啟時(shí)間對(duì)應(yīng)時(shí)，也即特定氣門處在完全閉合至開始開啟這段時(shí)間內(nèi)作用于主柱塞的這一段凸輪的外廓曲線相對(duì)旋轉(zhuǎn)中心而言為等徑的外廓曲線時(shí)主油缸缸壁為封閉結(jié)構(gòu)，即采用不開置正時(shí)泄荷孔的油路。
為進(jìn)一步提高氣門正時(shí)配氣的可調(diào)性，可設(shè)置氣門正時(shí)調(diào)整盤，其與偏心輪、凸輪同心安裝并可相對(duì)偏心輪、凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，主油缸裝置在正時(shí)調(diào)整盤上，使氣門正時(shí)調(diào)整盤相對(duì)偏心輪、凸輪旋轉(zhuǎn)方向即順向或逆向轉(zhuǎn)過一個(gè)特定的角度，使主柱塞的軸線與偏心輪、凸輪最高點(diǎn)徑線重合的時(shí)間發(fā)生變化，從而改變打開氣門的配氣時(shí)間。
依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程，在偏心輪或凸輪的徑向平面外圍根據(jù)進(jìn)、排氣時(shí)間要求可以適當(dāng)角度依次設(shè)置一個(gè)或多個(gè)主油缸，以分別驅(qū)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的付油缸柱塞動(dòng)作使氣門開啟和關(guān)閉，進(jìn)行進(jìn)氣、排氣。
可設(shè)置一個(gè)偏心輪、凸輪，也可以一定角度同軸并排設(shè)置多個(gè)偏心輪、凸輪。
可與偏心輪、凸輪同心設(shè)置一個(gè)或多個(gè)氣門正時(shí)調(diào)整盤。
可在一個(gè)正時(shí)調(diào)整盤上按發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門工作順序以不同角度設(shè)置一個(gè)或多個(gè)主油缸。
可與一個(gè)主油缸配置一個(gè)或多個(gè)付油缸，主柱塞動(dòng)作可同時(shí)帶動(dòng)多個(gè)付住塞動(dòng)作控制多個(gè)相同功用的氣門同時(shí)進(jìn)氣或排氣。
可由一個(gè)付柱塞推動(dòng)一個(gè)或同時(shí)推動(dòng)多個(gè)氣門桿工作，達(dá)到多個(gè)相同功用的氣門同時(shí)進(jìn)氣或排氣。
本發(fā)明氣門機(jī)構(gòu)具有以下特點(diǎn)；(1)、本發(fā)明采用偏心輪、凸輪驅(qū)動(dòng)的液壓傳動(dòng)氣門機(jī)構(gòu)，通過調(diào)整偏心輪、凸輪和氣門主柱塞的相對(duì)位置，采用偏心輪、凸輪和正時(shí)孔、溢流孔同時(shí)匹配控制，使配氣結(jié)構(gòu)更加完善、可靠，并使氣門機(jī)構(gòu)的正時(shí)可調(diào)性提高。
2、偏心輪、凸輪液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使得一片偏心輪或凸輪即可控制多組氣門，結(jié)構(gòu)較為簡單可靠，減小了整體結(jié)構(gòu)的體積和重量，并且設(shè)計(jì)安裝自由方便，降低了制造和使用成本。
(3)、其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減少了現(xiàn)有氣門機(jī)構(gòu)的無用功率損耗及磨損，延長了配氣機(jī)構(gòu)的使用壽命并減少維護(hù)保養(yǎng)的工作量。
(4)、可以方便的發(fā)展多氣門，根據(jù)液壓傳遞原理可以用一個(gè)主活塞控制兩個(gè)及兩個(gè)以上相同功用的氣門開閉，適應(yīng)了發(fā)展多氣門的發(fā)展趨勢(shì)。
(5)、由于液壓傳遞過程中液體定時(shí)循環(huán)流動(dòng)，減少了液體不循環(huán)而產(chǎn)生的積氣現(xiàn)象，使氣門可在惡劣的工作環(huán)境下(高溫、高頻、高速)都能可靠的工作。
本發(fā)明實(shí)施例給出以下附圖；附

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2、3、4為配氣機(jī)構(gòu)工作過程示意圖。
附圖5為單缸配置進(jìn)排氣門的示意圖。
附圖6為單缸具有兩套進(jìn)排氣門的示意圖。
附圖7為單缸具有兩套進(jìn)排氣門的另一示意圖。
附圖8為多缸發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)主油缸設(shè)置的示意圖。
附圖9為實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)施例1
如附圖1所示結(jié)構(gòu)小正時(shí)輪2裝在曲軸3的輸出軸上，與大正時(shí)輪1相連，小正時(shí)輪2與大正時(shí)輪1的齒數(shù)比為1∶2，偏心輪28與大正時(shí)輪1裝在同一軸上，氣門正時(shí)調(diào)整盤29與偏心輪同心設(shè)置在大正時(shí)輪外圍，并可繞偏心輪中心“O”旋轉(zhuǎn)一定角度，主油缸23裝置在氣門正時(shí)調(diào)整盤29上其軸心線穿過偏心輪旋轉(zhuǎn)中心，在氣門正時(shí)調(diào)整盤上可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)情況裝適當(dāng)數(shù)目的主油缸，也可同心并排安裝多個(gè)正時(shí)調(diào)整盤，主柱塞27在回位彈簧26作用下與偏心輪緊密貼合，主柱塞27下止點(diǎn)與上止點(diǎn)之間的主油缸缸壁上開置有控制氣門開啟位置用的正時(shí)泄荷孔25，正時(shí)泄荷孔25的泄荷油道22與油池24相連，用以在使偏心輪未旋轉(zhuǎn)至特定位置即氣門未到開始開啟時(shí)，偏心輪此時(shí)的旋轉(zhuǎn)使主柱塞的向上位移使壓力油從正時(shí)泄荷孔泄出至儲(chǔ)油池24，而不致使付柱塞13動(dòng)作使氣門開始開啟，據(jù)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)配氣原理，當(dāng)偏心輪旋轉(zhuǎn)到一個(gè)特定的角度時(shí)氣門就開始打開，即在此角度下使主柱塞27頂端和正時(shí)泄荷孔平齊并能剛好將其封閉，主油缸23上部經(jīng)主油路17與付油缸14上端相連，付油缸14中裝有氣門桿9，氣門彈簧12，氣門桿9與付柱塞13連接，付油缸缸壁上開置有與儲(chǔ)油池相通的溢流孔16，在氣門至最大開度時(shí)付柱塞上端與溢流孔平齊使溢流孔開始溢流，其作用是在付柱塞下行到氣門所需最大開度時(shí)，壓力油至溢流孔溢出至儲(chǔ)油池，付柱塞13及氣門復(fù)位彈簧12在此間達(dá)到平衡，相應(yīng)在油路與儲(chǔ)油池24之間設(shè)置具有單向閥19的補(bǔ)償油道20，用以在主柱塞的回位力作用下管路中形成的負(fù)壓力使單向閥19打開向油路中補(bǔ)充由正時(shí)泄荷孔25和溢流孔16泄流掉的液壓油，由于主、付柱塞產(chǎn)生的吸油→溢油作用，使得油路產(chǎn)生了一種微循環(huán)(正常工作時(shí)即開啟氣門時(shí)不循環(huán))，減少了存氣，實(shí)際上等于氣門每動(dòng)作一次液壓油路就進(jìn)行了一次排氣。
工作時(shí)偏心輪28通過旋轉(zhuǎn)推動(dòng)主柱塞27向上運(yùn)動(dòng)，這時(shí)因正時(shí)泄荷孔25的泄流作用，付柱塞13無動(dòng)作(此時(shí)氣門18在氣門彈簧12的作用下閉合，當(dāng)主柱塞行至正時(shí)泄荷孔并將其封閉時(shí)，管路中就產(chǎn)生壓強(qiáng)，付柱塞13在此壓強(qiáng)作用下向下運(yùn)動(dòng)，氣門18開始打開，當(dāng)付柱塞上頂端運(yùn)行到溢流孔時(shí)，因泄流付柱塞13與氣門彈簧力在此達(dá)到平衡，不再繼續(xù)下行，按設(shè)計(jì)此時(shí)氣門達(dá)到最大開度，當(dāng)偏心輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，主柱塞在回位力作用下緊貼偏心輪開始下行，氣門也開始關(guān)閉。
由于溢流孔的泄流，油路中損失了一部分液壓油，當(dāng)主柱塞下行到一定位置時(shí)(付柱塞上行至上至點(diǎn)時(shí))，在回位力作用下管路中必形成一定的負(fù)壓，此時(shí)單向閥19發(fā)生作用補(bǔ)償油道20向油路中補(bǔ)充泄漏掉的液壓油，從而使主柱塞順利下行，當(dāng)主柱塞行至主正時(shí)孔時(shí)，單向閥19失去作用，而改由正時(shí)泄荷孔直接從儲(chǔ)油池24處補(bǔ)充液壓油，使主柱塞回位更加可靠，并為下一個(gè)循環(huán)作好準(zhǔn)備。
附圖1中僅給出一個(gè)氣門工作的結(jié)構(gòu)示意，圖中大小正時(shí)輪1、2、曲柄3、連桿4、活塞5、缸體6、燃燒室8、缸頭10、火花塞11為現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)缸體結(jié)構(gòu)相同，沒有改動(dòng)。
如附圖2、3、4所示結(jié)構(gòu)，對(duì)通過偏心輪28、正時(shí)泄荷孔25、溢流孔16同時(shí)匹配控制氣門正時(shí)開啟的說明如圖設(shè)通過偏心輪28旋轉(zhuǎn)中心O沿最小半徑作射線OY′，主柱塞27軸心線Y通過偏心輪旋轉(zhuǎn)中心，當(dāng)兩線重合時(shí)夾角為0°，當(dāng)偏心輪28旋轉(zhuǎn)β角后，其主柱塞沿其軸心線方向上必被偏心輪帶動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)△Y位移，在偏心輪旋轉(zhuǎn)過程中△Y不時(shí)有增加或減少趨勢(shì)，從圖中可知每給定一個(gè)β角即確定了一個(gè)△Y值和它的變化趨勢(shì)，根據(jù)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)配氣原理，規(guī)定好偏心輪28轉(zhuǎn)到一個(gè)特定夾角α?xí)r，氣門就開始打開，即只要在此角度下使主柱塞27頂端和正時(shí)泄荷孔25位置平齊并能剛好封閉時(shí)(此時(shí)△Y必須具有增加趨勢(shì))即可達(dá)到按設(shè)計(jì)打開氣門的動(dòng)作，同理，也可設(shè)計(jì)付油缸的氣門在偏心輪旋轉(zhuǎn)到一定角度時(shí)付柱塞開始泄流，氣門不再繼續(xù)打開(保持在一定位置上)，當(dāng)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)到偏心輪或凸輪(對(duì)稱軸)OY′與軸心線OY重合時(shí)，(此時(shí)位置是主柱塞最高點(diǎn)在△Y剛具有減小趨勢(shì)時(shí)則氣門在回位力作用下開始閉合，偏心輪或凸輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)就使氣門逐漸達(dá)到完全閉合的目的。
若在氣門剛好完全閉合時(shí)其夾角為α2，則α2－α1＝α為進(jìn)氣或排氣配氣角度，此角度是與主柱塞開口位置與付柱塞與主柱塞直徑之比綜合而成的。
根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況或發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化，配氣相位也需相應(yīng)改變，可使正時(shí)調(diào)整盤29相對(duì)偏心輪28旋轉(zhuǎn)即逆向或順向轉(zhuǎn)過一個(gè)相應(yīng)的變化角α，從而使主柱塞的軸線與偏心輪最高點(diǎn)徑線重合的時(shí)間發(fā)生變化，從而改變打開氣門的配氣時(shí)間，正時(shí)調(diào)整盤可以一次調(diào)整后加以固定，也可按發(fā)動(dòng)機(jī)工況要求由發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)出控制信號(hào)而適時(shí)調(diào)整配氣正時(shí)。
其氣門配氣正時(shí)調(diào)整盤的裝置方式首先按現(xiàn)有四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)配氣原理，使主油缸以一定相互夾角固定在氣門配氣調(diào)整盤上，主柱塞軸心線與配氣正時(shí)調(diào)整盤的旋轉(zhuǎn)中心軸線相交且垂直，并使各主柱塞軸心線處在同一平面內(nèi)，裝置時(shí)將這一整體固定在偏心輪的支撐上(或稱機(jī)體)，使主油缸其軸心線所形成的平面和偏心輪的徑向平面重合且兩者旋轉(zhuǎn)中心重合，其固定方式可采用滑槽即調(diào)整盤上有圓周方向的導(dǎo)向槽，或支撐體上有凹下的圓槽，調(diào)整盤有凸起的圓柱套管等，使配氣調(diào)整盤可相對(duì)偏心輪旋轉(zhuǎn)一定角度。
附圖5給出每個(gè)缸一套進(jìn)、排氣門時(shí)的示意可采用一個(gè)偏心輪28，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)兩周偏心輪28轉(zhuǎn)一周時(shí)進(jìn)氣門和排氣門各工作一次的特點(diǎn)，將進(jìn)、排氣門的主油缸依次順序排列在偏心輪周圍的同一平面內(nèi)，并使主柱塞軸線均通過偏心輪旋轉(zhuǎn)中心，則OY′與各柱塞軸心線形成了不同的夾角，氣門就可按設(shè)計(jì)好的時(shí)間依次打開和關(guān)閉，附圖示意的為一個(gè)氣門在閉合位置，一個(gè)氣門在打開位置。
也可設(shè)置兩個(gè)偏心輪，即將進(jìn)、排氣偏心輪以一定角度同軸并排設(shè)置，分別驅(qū)動(dòng)各自的主軸塞動(dòng)作帶動(dòng)付柱塞動(dòng)作，同樣可按設(shè)計(jì)好的時(shí)間依次打開和關(guān)閉氣門。
附圖6、7給出發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)缸具有兩個(gè)或兩個(gè)以上相同功用氣門的示意，可由付油缸柱塞同時(shí)帶動(dòng)兩個(gè)或兩個(gè)以上氣門桿工作，即付柱塞13通過搖臂挺桿32帶動(dòng)兩個(gè)氣門桿同時(shí)工作，其中31為搖臂軸，30為搖臂。達(dá)到兩個(gè)以上相同功用的氣門同時(shí)進(jìn)氣、排氣的目的，也可由一個(gè)主油缸配置兩個(gè)或兩個(gè)以上的付油缸，每個(gè)付油缸推動(dòng)一個(gè)氣門桿工作，主柱塞動(dòng)作同時(shí)帶動(dòng)兩個(gè)或兩個(gè)以上付柱塞動(dòng)作控制相同功用的氣門同步關(guān)閉或開啟。
附圖8給出多個(gè)缸體時(shí)主油缸設(shè)置的示意；同單缸時(shí)相同，可將所有缸的所有氣門的主油缸均按需要的順序和規(guī)定的角度排列好，即能形成一個(gè)偏心輪控制多組氣門的目的，圖中給出分別布置4個(gè)氣門的一種形式，即為兩缸發(fā)動(dòng)機(jī)的4個(gè)氣門的主柱塞，它們可以按次序分別驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)氣門達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)工作的目的。
當(dāng)然也可以采用按所需角度同軸并排設(shè)置多個(gè)偏心輪，同樣方式在偏心輪的徑向平面外圍按所需角度同時(shí)設(shè)置幾個(gè)主油缸及主柱塞來驅(qū)動(dòng)多個(gè)氣門達(dá)到使發(fā)動(dòng)機(jī)工作的目的。
上述結(jié)構(gòu)中的偏心輪可采取凸輪取代，其氣門控制機(jī)構(gòu)同采用偏心輪時(shí)完全相同；當(dāng)采用的凸輪其線型使主柱塞開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)間提前于氣門按配氣相位要求的開啟時(shí)間，也即特定氣門處在完全閉合至開始開啟這段時(shí)間內(nèi)作用于主柱塞的這一段凸輪的外廓曲線相對(duì)其旋轉(zhuǎn)中心而言有變徑的外廓曲線時(shí)仍采用在主柱塞的上止點(diǎn)與下止點(diǎn)之間的主油缸缸壁上開置正時(shí)泄荷孔的油路。
采用偏心輪和上述凸輪結(jié)構(gòu)時(shí)，在主柱塞向下回位時(shí)若主柱塞的回位力較強(qiáng)，即回位力大于油路中產(chǎn)生的負(fù)壓力時(shí)，可以使主柱塞到達(dá)正時(shí)泄荷孔，這時(shí)由正時(shí)泄荷孔和溢流孔損失的液壓油可全部改由正時(shí)泄荷孔及油道吸入加以補(bǔ)充，這時(shí)主柱塞可以順利回到最低點(diǎn)而準(zhǔn)備下一次開啟氣門的過程，在這種情況下可不設(shè)置單向閥補(bǔ)償油路。
附圖9給出采用凸輪結(jié)構(gòu)時(shí)的另一種結(jié)構(gòu)形式當(dāng)采用的凸輪28其線型使主柱塞27開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與氣門按配氣相位要求的開啟時(shí)間完全對(duì)應(yīng)時(shí)，也即特定氣門處在完全閉合至開始開啟這段時(shí)間內(nèi)作用于主柱塞的這一段凸輪的外廓曲線相對(duì)其旋轉(zhuǎn)中心而言為等徑的外廓曲線，采用在主油缸23缸壁上不開置正時(shí)泄荷孔的液壓氣門油路，即主油缸23的缸壁為封閉結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)使得主柱塞27向上動(dòng)作即產(chǎn)生壓力使付柱塞動(dòng)作推動(dòng)氣門開啟進(jìn)氣或排氣，當(dāng)凸輪軸旋轉(zhuǎn)時(shí)凸輪28和主柱塞27的接觸點(diǎn)一旦到達(dá)了剛過等半徑圓弧R處即推動(dòng)主柱塞向上動(dòng)作，主柱塞即推動(dòng)付柱塞13開啟氣門，達(dá)到溢流孔16時(shí)付柱塞停止下行，溢流過后也即凸輪旋轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)后，主柱塞在回位力作用下開始下行，付柱塞13在剛回到上止位時(shí)由于溢流掉的那部分體積使得主柱塞27繼續(xù)下行產(chǎn)生負(fù)壓力，這時(shí)單向閥19打開向油路補(bǔ)充液壓油，直至主柱塞達(dá)到最低點(diǎn)，然后凸輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)則開始下一次開啟氣門的動(dòng)作。
與本發(fā)明所提出的偏心輪，凸輪原理相同，也可采用與大正時(shí)輪同軸設(shè)置曲柄連桿、偏心連桿、偏心槽結(jié)構(gòu)，其余液壓氣門機(jī)構(gòu)同上述結(jié)構(gòu)相同，但采用這些結(jié)構(gòu)時(shí)，整個(gè)氣門配氣機(jī)構(gòu)將變得較為復(fù)雜，相應(yīng)其精度、準(zhǔn)確性也勢(shì)必受到影響。
權(quán)利要求
1.一種偏心輪(凸輪)式液壓氣門機(jī)構(gòu)，本發(fā)明的特征是在與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸(3)2∶1減速傳遞的大正時(shí)輪(1)上同軸設(shè)置偏心輪、凸輪(28)，設(shè)置由主油缸(23)和付油缸(14)構(gòu)成的具有微循環(huán)功能和內(nèi)部油路排氣功能的液壓氣門機(jī)構(gòu)，其中主油缸(23)的主柱塞(27)設(shè)置在偏心輪、凸輪(28)的徑向平面外圍，主柱塞(27)的軸心線通過偏心輪、凸輪的旋轉(zhuǎn)中心；裝有氣門(18)和氣門彈簧(12)的付油缸(14)缸壁上開置有溢流孔(16)，付柱塞(13)與氣門桿(9)連接，在氣門至最大開度時(shí)付柱塞(13)上端和溢流孔(16)平齊并使溢流孔(16)開始溢流，油路設(shè)置有對(duì)泄流掉的液壓油進(jìn)行補(bǔ)償?shù)木哂袉蜗蜷y(19)的補(bǔ)償油道(20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的偏心輪(凸輪)式液壓氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于采用偏心輪時(shí)在主油缸(23)缸壁上開置有控制氣門開啟位置用的正時(shí)泄荷孔(25)，正時(shí)泄荷孔(25)的泄荷油道與儲(chǔ)油池(24)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的偏心輪(凸輪)式液壓氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于；當(dāng)采用的凸輪其線型使主柱塞(27)開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)間提前于氣門按配氣相位要求的開啟時(shí)間時(shí)，也即特定氣門處在完全閉合至開始開啟這段時(shí)間內(nèi)作用于主柱塞(27)的這一段凸輪(28)的外廓曲線相對(duì)其旋轉(zhuǎn)中心而言有變徑的外廓曲線時(shí)，主油缸(23)缸壁上開置有控制氣門開啟位置用的正時(shí)泄荷孔(25)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的偏心輪(凸輪)式液壓氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于當(dāng)采用的凸輪其線型使主柱塞(27)開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與氣門按配氣相位要求的開啟時(shí)間完全對(duì)應(yīng)時(shí)，也即特定氣門處在完全閉合至開始開啟這段時(shí)間內(nèi)作用于主柱塞(27)的這一段凸輪(28)的外廓曲線相對(duì)其旋轉(zhuǎn)中心而言為等徑的外廓曲線時(shí)，主油缸(23)的缸壁為封閉結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的的偏心輪(凸輪)式液壓氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于可在偏心輪、凸輪(28)的徑向平面外圍根據(jù)進(jìn)、排氣時(shí)間要求以適當(dāng)角度依次設(shè)置一個(gè)或多個(gè)主油缸(23)，以分別驅(qū)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的付油缸(14)柱塞(13)動(dòng)作使氣門開啟關(guān)閉，進(jìn)行排氣或進(jìn)氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的的偏心輪(凸輪)式液壓氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于；可設(shè)置有氣門正時(shí)調(diào)整盤(29)，其可為一個(gè)也可為同心設(shè)置的多個(gè)，其與偏心輪、凸輪(28)同心安裝并可相對(duì)偏心輪、凸輪(28)旋轉(zhuǎn)一定角度，主油缸(23)設(shè)置在氣門正時(shí)調(diào)整盤(29)上，通過氣門正時(shí)調(diào)整盤(29)相對(duì)偏心輪、凸輪(28)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，使主柱塞(27)的軸線與偏心輪、凸輪(28)最高點(diǎn)徑線重合的時(shí)間發(fā)生變化，從而調(diào)整打開氣門的配氣時(shí)間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的的偏心輪、(凸輪)式液壓氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于可以一定角度同軸并排設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的偏心輪或凸輪(28)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的的偏心輪、(凸輪)式液壓氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于可由一個(gè)付柱塞(13)同時(shí)推動(dòng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的氣門桿(9)工作，使兩個(gè)或兩個(gè)以上的相同功用的氣門同時(shí)進(jìn)氣或排氣。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的的偏心輪、(凸輪)式液壓氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于；可由一個(gè)主油缸(23)配置有兩個(gè)或兩個(gè)以上的付油缸(14)，主柱塞(27)動(dòng)作同時(shí)帶動(dòng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的付柱塞(13)動(dòng)作控制兩個(gè)或兩個(gè)以上相同功用的氣門同時(shí)進(jìn)氣或排氣。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的的偏心輪(凸輪)式液壓氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于當(dāng)主柱塞(27)的回位力大于主油路中產(chǎn)生的負(fù)壓力時(shí)，可由正時(shí)泄荷孔(25)和將其與儲(chǔ)油池(24)連通的油道取代單向閥(19)的補(bǔ)償油道(20)向主油路(17)補(bǔ)充液壓油。
全文摘要
本發(fā)明主要涉及一種四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)，與大正時(shí)輪同軸設(shè)置偏心輪或凸輪，在其徑向外圍設(shè)置液壓機(jī)構(gòu)的主油缸柱塞，主油缸有正時(shí)泄荷孔，副油缸設(shè)置有溢流孔，并設(shè)置有補(bǔ)償油道，與偏心輪或凸輪同心設(shè)置氣門正時(shí)調(diào)整盤并可相對(duì)其旋轉(zhuǎn)一定角度，主油缸設(shè)置在正時(shí)調(diào)整盤上。本發(fā)明配氣機(jī)構(gòu)較為完善、可靠，并使正時(shí)調(diào)整性提高，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為簡單，減小了整體體積重量且設(shè)計(jì)安裝自由方便。
文檔編號(hào)F01L9/02GK1139178SQ9510751
公開日1997年1月1日 申請(qǐng)日期1995年6月23日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月23日
發(fā)明者張宇坤, 范亞雷 申請(qǐng)人:張宇坤, 范亞雷