專利名稱：一種基于滑閥的氣動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
汽車的發(fā)展面臨著環(huán)境和能源的問題。汽車消耗了全球石油產(chǎn)量的一半，汽車尾氣成為了城市空氣污染以及全球氣候變暖的主要因素。不可再生能源的不斷減少，勢(shì)必會(huì)對(duì)汽車工業(yè)提出新的挑戰(zhàn)。因?yàn)閴嚎s空氣具有潔凈、可再生等優(yōu)點(diǎn)，為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展，以壓縮空氣為能量源的氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，以及以該發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源的氣動(dòng)汽車的概念被提出。氣動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是將壓縮空氣儲(chǔ)存的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能輸出的一種動(dòng)力機(jī)械。與傳統(tǒng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)不同的是氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)存儲(chǔ)能量的介質(zhì)是壓縮空氣，為提高能量?jī)?chǔ)存量以提高汽車?yán)m(xù)航能力，儲(chǔ)存的壓縮空氣的壓力遠(yuǎn)高于大氣壓力，所以一般情況下氣動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)吸氣壓力，這樣如果采用傳統(tǒng)的凸輪——?dú)忾T配氣機(jī)構(gòu)作為氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)，閥門打開的阻力會(huì)隨著氣源壓力而成倍增加，以至于閥門不能正常打開，因此有必要對(duì)氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)作相應(yīng)的改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本發(fā)明的目的是:提供一種基于滑閥的氣動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)滑閥配氣機(jī)構(gòu)，以適應(yīng)氣動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣的工作要求，同時(shí)提高氣動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性能。本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種基于滑閥 的氣動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)，其特征是:進(jìn)氣口與汽缸之間以及排氣口與汽缸之間采用滑閥連接，滑閥式氣門機(jī)構(gòu)包括閥芯(8)，閥套(9)，密封環(huán)(11)，彈簧
(12)，閥蓋(13)組成；閥芯采用雙葉片結(jié)構(gòu)，兩個(gè)葉片橫截面的面積相等，閥門打開時(shí)，氣體作用在兩葉片上的力平衡。進(jìn)氣口(14)與排氣口(10)之間的密封結(jié)構(gòu)，不僅采用了密封環(huán)(11)作軸向密封，同時(shí)采用上葉片(15)下表面與閥套(9)接觸作徑向密封。氣動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的高效滑閥配氣機(jī)構(gòu)主要包括閥底座，匯流塊，滑閥，凸輪軸，鏈輪，搖臂軸，搖臂?；镜耐馆啓C(jī)構(gòu)保持原有傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪機(jī)構(gòu)。改變傳統(tǒng)的氣門機(jī)構(gòu)變?yōu)榛y式氣門機(jī)構(gòu)。其工作過程如下:在進(jìn)氣時(shí)，凸輪頂起搖臂，在搖臂的作用下使閥芯向上移動(dòng)，閥門打開，進(jìn)氣口與排氣口連通，氣體作用在上下兩葉片上的力平衡；傳統(tǒng)的基于座閥的配氣機(jī)構(gòu)，閥門打開時(shí)，氣體的流動(dòng)方向與閥芯開啟的方向相反，氣體對(duì)閥芯有阻力作用，因此基于滑閥的配氣機(jī)構(gòu)采用力平衡原理，減小了氣流對(duì)閥芯的阻力作用。進(jìn)氣結(jié)束后，閥芯在彈簧預(yù)緊力的作用下向下移動(dòng)，進(jìn)氣口與排氣口關(guān)閉，上葉片
(15)下表面與閥套(9)接觸在徑向形成密封。 排氣過程與進(jìn)氣過程相同。該配氣機(jī)構(gòu)具有以下特點(diǎn):1.具有一定壓力的氣體，在進(jìn)氣腔內(nèi)對(duì)閥芯的作用力基本平衡。2.不僅采用了密封環(huán)(11)作軸向密封，同時(shí)采用上葉片(15)下表面與閥套(9)接觸作徑向密封，使整個(gè)機(jī)構(gòu)在密封性能更加優(yōu)越。

圖1氣動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)；圖2滑閥的內(nèi)部剖面圖；圖3匯流塊的剖視圖，其中:1.閥底座，2.匯流塊，3.滑塊，4.凸輪軸，5.鏈輪，
6.搖臂軸，7.搖臂，8.閥芯桿，9.閥套，10.排氣口，11.密封環(huán)，12.彈簧，13.閥蓋，14.進(jìn)氣口，15.上葉片，16.下葉片，17.接口 1，18.接口 2，19.接口 具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。本發(fā)明的氣動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的滑閥配氣機(jī)構(gòu)包括閥底座(I)，匯流塊(2)，滑閥(3)，凸輪軸(4)，鏈輪(5)，搖臂軸￠)，搖臂(7)。主軸上通過鏈條帶動(dòng)鏈輪(5)旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)凸輪軸(4)運(yùn)動(dòng)；凸輪軸(4)上凸輪的相位配置滿足傳統(tǒng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)要求，進(jìn)氣時(shí)，凸輪
(4)與搖臂(7)的接觸點(diǎn)從離凸輪心距離近的點(diǎn)向遠(yuǎn)點(diǎn)移動(dòng)，搖臂(7) —端逐漸向上頂起，另一端逐漸向下壓，并推動(dòng)滑閥閥芯桿(8)，壓縮彈簧(12)，進(jìn)氣口(14)與排氣口(10)連通，并進(jìn)氣；進(jìn)氣完畢后，隨著凸輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪(4)與搖臂(7)的接觸點(diǎn)從離凸輪心距離遠(yuǎn)的點(diǎn)向近點(diǎn)移動(dòng)，搖臂(7) —端逐漸向下回落，另一端逐漸向上升起，并拉動(dòng)滑閥閥芯桿
(8)，拉伸彈簧(12)，進(jìn)氣口與排氣口被逐漸關(guān)閉。這樣就完成了一個(gè)的配氣循環(huán)。為了減少閥芯的磨損，提高其使用壽命同時(shí)保證該結(jié)構(gòu)的氣密性，該滑閥機(jī)構(gòu)增加耐磨環(huán)減少閥芯的磨損，采用密封環(huán)增強(qiáng)滑閥的氣密性，同時(shí)在結(jié)構(gòu)上添加了錐面密封的形式使其氣密性更加可靠。由于在進(jìn)氣腔內(nèi)壓縮氣體對(duì)閥芯兩個(gè)葉片的作用力基本平衡，打開閥芯的阻力大大減小，進(jìn)而可以減小由主軸傳給凸輪的用于打開閥芯的推力，省力的同時(shí)提高了整個(gè)氣動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。由于進(jìn)氣滑閥的排氣口與排氣滑閥的進(jìn)氣口最終與氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸相通，所以將進(jìn)氣滑閥的排氣口與接口 1(17)連接，排氣滑閥的進(jìn)氣口與接口 2(19)連接，接口 3(18)與氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞缸進(jìn)氣口連接。這樣就會(huì)使整個(gè)結(jié)構(gòu)更加緊湊。
權(quán)利要求1.一種基于滑閥的氣動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)，其特征是:進(jìn)氣口與汽缸之間以及排氣口與汽缸之間采用滑閥連接，滑閥式氣門機(jī)構(gòu)由閥芯(8 )，閥套(9 )，密封環(huán)(11)，彈簧(12)，閥蓋(13)組成；閥芯采用雙葉片結(jié)構(gòu)，兩個(gè)葉片橫截面的面積相等，閥門打開時(shí)，氣體作用在兩葉片上的力平衡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于滑閥的氣動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)，其特征是:進(jìn)氣口( 14)與排氣口( 10)之間的密封結(jié)構(gòu)，不僅采用了密封環(huán)(11)作軸向密封，同時(shí)采用上葉片(15)下表面與閥套 (9)接觸作徑向密封。
專利摘要本實(shí)用新型屬于氣動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了一種基于滑閥的氣動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)主要包括閥底座，匯流塊，滑閥，凸輪軸，鏈輪，搖臂軸，搖臂。主要的進(jìn)排氣機(jī)構(gòu)是由兩個(gè)滑閥組成，通過滑閥內(nèi)閥芯的移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)進(jìn)排氣口的配置。該機(jī)構(gòu)在保留現(xiàn)有凸輪機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對(duì)傳統(tǒng)的配氣機(jī)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，能有效的減小氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣時(shí)，氣流對(duì)氣門的阻力，從而減小了主軸傳遞給凸輪的用于驅(qū)動(dòng)氣門的力，提高了氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率；同時(shí)由于采用了滑閥式的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了氣流進(jìn)出口處力的平衡，跟傳統(tǒng)的氣門機(jī)構(gòu)相比，其預(yù)緊彈簧的預(yù)緊力可以大大減小，這樣就提高了氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的可靠性。
文檔編號(hào)F01B25/10GK203130163SQ20122038640
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2012年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月6日
發(fā)明者虞啟輝, 蔡茂林 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)