專利名稱：內(nèi)燃機氣門間隙自動補償器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型是往復活塞式內(nèi)燃機氣門機構(gòu)中的一個液壓自動調(diào)整元件，由一端封閉的杯形桿體和安裝在其孔內(nèi)具有中隔和閥孔的空心柱塞、單向閥及柱塞帽等構(gòu)成。
美國專利US－4716－866－A給出了一種安裝在氣門搖臂上的“液壓氣門間隙補償器”；日本專利昭63－52203給出了另一種安裝在氣門桿尾端的“驅(qū)動調(diào)節(jié)器”；我國新型紅旗牌高級轎車8V100型內(nèi)燃機采用了一種安裝在氣缸體側(cè)面的“液壓挺桿”，(陳晉元等編《汽車配件知識》第160～161頁)。它們的目的都是在內(nèi)燃機配氣機構(gòu)中用有自動調(diào)整功能的液壓元件取代必須經(jīng)常進行人工調(diào)整的機械式氣門間隙調(diào)整機構(gòu)，實現(xiàn)氣門間隙調(diào)整自動化、減少氣門機構(gòu)的沖擊、回彈、振動和噪聲。其結(jié)構(gòu)原理都是將內(nèi)燃機潤滑系統(tǒng)中的潤滑油通過一定孔道引入液壓元件低壓室，再通過單向閥引入高壓室，利用油液的不可壓縮性，利用單向閥的單向作用原理，利用桿體與柱塞之間的滑動導向作用和適當?shù)拈g隙泄漏實現(xiàn)液壓元件對氣門間隙的自動補償作用。它們的不足之處在于(1)通用性差、其相互間不具備通用互換性，因而該元件迄今尚未標準化、不能標準化就不便于這門新技術(shù)的普及。(2)品種紛繁、結(jié)構(gòu)復雜、精密件多、生產(chǎn)成本高，因而至今為止，除各種高級轎車和某些新開發(fā)的雙頂置凸輪軸內(nèi)燃機中有較多的采用外，大量的普通轎車、載重汽車、拖拉機、以及各種固定作業(yè)用中小型四行程內(nèi)燃機(這些內(nèi)燃機大約占全世界內(nèi)燃機總數(shù)的80％以上)均尚未采用這種先進的技術(shù)。(3)應用在頂置氣門內(nèi)燃機中其功能尚不十分完備、運行可靠性不夠高，如上述美國專利和日本專利，其結(jié)構(gòu)雖已相當復雜，但排氣措施仍不理想。在這種液壓補償器內(nèi)，一旦混入空氣(實際上這是液壓系統(tǒng)難以避免的)，將很難排除，由于空氣與油液不同，是屬于可壓縮流體，補償器功能必將遭到惡化或破壞，日本日產(chǎn)汽車公司曾對此作過深入的觀察和研究并證明了這一點(日本《內(nèi)燃機關》25卷7號29－40頁)。(4)給臥式、星形、180度V形、水平對置式等內(nèi)燃機中的頂置四氣門內(nèi)燃機配套尚有一定困難。這是由于這類內(nèi)燃機中有二分之一的氣門是倒向布置的，即閥盤處于高位而閥桿指向低位。現(xiàn)有各種補償器安裝在這里，均會出現(xiàn)高壓室處于高位而低壓室處于低位的狀況，空氣進入補償器、因比重較輕，會直接進入處于高位的高壓室，并聚集于高壓室頂部而無法排除；在停車過程中，高壓室的油液也會因自重而逐漸流失，或發(fā)生氧化、干涸等現(xiàn)象，空氣也必燃乘虛而入。這樣不但內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)工況，連啟動工況也可能遭到破壞。此外最近還出現(xiàn)了一種油壓補償器設計方案，它不由內(nèi)燃機潤滑系統(tǒng)供油，而是自身貯備的油液循環(huán)使用，但油液的消耗是不可能避免的因此必須定期加油，這和定期調(diào)整氣門間隙沒有兩樣。故本說明書中末予引用。
本實用新型之目的，就在于保持和繼承現(xiàn)有液壓氣門間隙補償技術(shù)之優(yōu)點、克服其不足之處、提出一種結(jié)構(gòu)簡單、功能齊備、性能可靠、使用壽命較長，尤其具有適應性廣、通用互換性強、便于生產(chǎn)裝配和維修更換，特別適于組織標準化商品化大生產(chǎn)的內(nèi)燃機通用液壓氣門間隙補償器。
本實用新型之目的通過以下措施來達到1、內(nèi)燃機氣門間隙自動補償器，由一端封閉的杯形桿體和安裝在孔內(nèi)具有中隔和閥孔的空心柱塞。單向閥等構(gòu)成，其特征在于柱塞的另一端有一柱塞帽，柱塞帽和桿體具有相同的外徑尺寸和外端頭形狀——球面，且柱塞帽內(nèi)側(cè)開有進油通道頂部開有排氣孔。
2、一種內(nèi)燃機氣門間隙補償器在措施1的基礎上，桿體開口端外徑收縮并增加一個檔環(huán)，該檔環(huán)以其碗狀內(nèi)緣限制柱塞的最大位移，使整個補償器形成一個整體。
3、在上述第二種補償器的基礎上將兩球面端頭改為平面形狀，且單向閥為錐閥。
4、在上述第二種補償器的基礎上將兩端頭改為平面，中心具有坑，且單向閥為平面閥。
本實用新型之圖面說明如下圖 1是本實用新型基本實施例，由桿體1、柱塞2、柱塞帽3、柱塞彈簧4、閥座5、彈簧6、剛球7構(gòu)成。其兩端頭均為相同的球面結(jié)構(gòu)。
圖 2是實用新型著眼于商品化的最佳實施例，由桿體1、柱塞2、柱塞帽3、柱塞彈簧4、閥座5、彈簧6、鋼球7、檔環(huán)8構(gòu)成。整個結(jié)構(gòu)形成一個難以分離的整體，便于包裝、運輸、存貯、展示、接交。
圖 3是本實用新型著眼于提高可靠性和耐用度的實施例，由桿體1、柱塞2、柱塞帽3、柱塞彈簧4、閥座5、彈簧6、錐閥7、檔環(huán)8構(gòu)成。
圖 4是本實用新型著眼于耐用度和低成本的實施例，由桿體1、柱塞2、柱塞帽3、柱塞彈簧4、閥座5、盤閥7、檔環(huán)8構(gòu)成。
圖 5是本實用新型通過挺桿罩9安裝在臥式頂置雙凸輪軸四氣門內(nèi)燃機(DOHC)中的一種方法，其下補償器系倒向安裝。
圖 6是本實用新型安裝在臥式單頂置凸輪軸四氣門內(nèi)燃機氣門搖臂10中的一種方法，其下補償器系倒向安裝。
圖 7是本實用新型安裝在臥式雙頂置凸輪軸四氣門內(nèi)燃機搖臂支柱孔11中的一種方法，其下補償器系倒向安裝。
圖 8是本實用新型安裝在側(cè)置氣門發(fā)動機筒狀挺桿內(nèi)的方法。
現(xiàn)結(jié)合圖 2最佳實施例作進一步描述桿體1是一個一端封閉的杯形體，其內(nèi)腔下部與柱塞2的下腔配合形成高壓室、內(nèi)設柱塞回位彈簧4和由閥座5、彈簧6、鋼球7組成的單向閥。柱塞帽3與柱塞2配合形成低壓室和進油通道，頂端中心開排氣孔。當柱塞帽3(或桿體1)的外端面在配氣機構(gòu)中受到凸輪的壓力作用時，柱塞下行，高壓腔壓力升高，單向閥關閉，由于油液的不可壓縮性，整個補償器隨氣門一起移動產(chǎn)生“挺柱升程”，若因內(nèi)燃機潤滑系統(tǒng)油壓過高，或因氣門機構(gòu)受熱膨脹，使高壓室油壓過高，將有小部分油液從柱塞2與桿體1之間的間隙泄出，保證氣門機構(gòu)的安全和準確運行。當凸輪轉(zhuǎn)動，越過其“頂弧中點”，氣門開始關閉，補償器又在氣門彈簧推力作用下隨氣門一起往回移動產(chǎn)生“挺柱降程”。此時，若因油液在挺柱升程中的泄漏或因剛剛起動時配氣機構(gòu)處于冷態(tài)產(chǎn)生了收縮出現(xiàn)了“氣門間隙”，則柱塞就會在柱塞彈簧4的推動下，自動升起消除氣門間隙，由于柱塞上升，高壓室產(chǎn)生真空吸力，單向閥被吸開，內(nèi)燃機潤滑油便會在油泵壓力作用下從桿體1與柱塞帽3間的環(huán)狀空間，通過柱塞帽3與柱塞2之間的進油孔進入低壓室，然后通過單向閥進入高壓室，直至充滿高壓室為止。由于柱塞的直徑很小，其園截面積與油液單位壓力的乘積遠小于氣門彈簧的彈力，故柱塞不會在油壓作用下繼續(xù)推進，而只是達到消除氣門間隙為止，故足以保證氣門與氣門座的密合，同時由于油液的減震作用，氣門落座時的沖擊、回彈、振動、噪聲得以消除或減弱，由于本實用新型的上述結(jié)構(gòu)特征，使整個補償器形成了一個直徑很小(通常為12～20MM)兩端面對稱的小型短園柱體。這種端面對稱的小型短園柱體具有廣泛的適應性，既可安裝在各種頂置氣門內(nèi)燃機的挺桿罩9(圖 4)，或搖臂10(圖 5)內(nèi)，或搖臂支柱11(圖 6)的導向孔中；又可安裝在各種側(cè)置氣門內(nèi)燃機筒狀挺桿12(圖 7)的內(nèi)孔中，或搖臂11(參見圖－5)內(nèi)；還可在上述可各種安裝位置上，根據(jù)內(nèi)燃機不同種類的實際需要實行倒向安裝如圖 4、圖 5、圖 6中下補償器安裝方式，它能保證高壓室始終處于較低的位置而低壓室始終處于較高的位置排氣孔始終開口向上。此種情況下，混入的空氣由于比重較輕難以進入高壓室(即使有少量進入也能從單向閥孔排出)，而主要集中于較高的低壓室，在那里由于開有排氣孔、柱塞在作往復運動時就能自動加以排除。由此可以看出，本實用新型可適用于一切高速四行程內(nèi)燃機；且只需如下表列三種規(guī)格就能滿足各種缸徑為50～160MM四行程汽、柴油內(nèi)燃機配套(這種內(nèi)燃機約占世界內(nèi)燃機總數(shù)的80％)。這是現(xiàn)有一切內(nèi)燃機氣門間隙液壓補償器所不曾具有的特征。
內(nèi)燃機通用液壓氣門間隙補償器規(guī)格適用范圍表補償器規(guī)格適用范圍編柱塞補償器外徑×長度汽油機柴油機號直徑(MM)(MM)(缸徑MM)(缸徑MM)19直徑12×1550～8050～75212直徑16×2080～10575～105315直徑20×25105～100
綜上所述 ，本實用新型具有如下優(yōu)點(1)適用性極廣可適用于一切高速四行程往復活塞式內(nèi)燃機；(2)通用互換性極強(如上表所列)因此特別宜于組織標準化、商品化大生產(chǎn)從而可以獲得高質(zhì)量低成本；(3)結(jié)構(gòu)簡單、功能齊全、性能可靠；(4)便于內(nèi)燃機的裝配和維修更換(只需把它作為一個零件來處理即可)；(5)便于在商品流通過程中包裝、運輸、貯存、展示、接交。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)燃機氣門間隙自動補償器，由一端封閉的杯形桿體和安裝在其孔內(nèi)具有中隔和閥孔的空心柱塞、單向閥等構(gòu)成，其特征在于柱塞的另一端有一柱塞帽，柱塞帽和桿體具有相同的外徑尺寸和外端頭形狀--球面，且柱塞帽內(nèi)側(cè)開有進油通道頂部開有排氣孔。
2.一種內(nèi)燃機氣門間隙補償器，由一端封閉的杯形桿體和安裝在其孔內(nèi)具有中隔和閥孔的空心柱塞、單向閥等構(gòu)成，其特征在于柱塞的另一端有一柱塞帽，柱塞帽和桿體具有相同的外徑尺寸和外端頭形狀－－球面，且柱塞帽的內(nèi)側(cè)開有進油通道，頂部開有排氣孔，桿體開口端外收縮部分有一檔環(huán)，該檔環(huán)以其碗狀內(nèi)緣限制了柱塞的最大位移，使整個補償器形成一個整體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述補償器，其特征是兩端頭為平面，且單向閥為錐閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述補償器，其特征是兩端頭為平面，中心具有球坑，且單向閥為平面閥。
專利摘要內(nèi)燃機氣門間隙自動補償器，由桿體1、柱塞2、柱塞帽3、柱塞彈簧4、及單向閥構(gòu)成，其特征是柱塞帽3具有桿體1相同的外徑尺寸和外端面形狀，并開有進油通道和排氣孔。本實用新型適用于一切高速往復活塞式四行程內(nèi)燃機，只需二、三種規(guī)格即可滿足缸徑為50～160毫米四行程氣、柴油機配套，特別適宜于組織標準化、商品化生產(chǎn)。
文檔編號F01L1/22GK2076604SQ89213200
公開日1991年5月8日 申請日期1989年9月21日 優(yōu)先權(quán)日1989年9月21日
發(fā)明者樊顯理 申請人:樊顯理