本發(fā)明涉及內(nèi)燃機領(lǐng)域,具體涉及一種氣門搖臂驅(qū)動裝置及其同名兩氣門單臂驅(qū)動結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
摩托車、發(fā)電機與其他裝置常用的通用小型發(fā)動機通常采用單缸或兩缸結(jié)構(gòu),其配氣系統(tǒng)主要形式為下置凸輪軸、頂置凸輪軸傳動系統(tǒng)和二氣門、四氣門結(jié)構(gòu)。此類小型發(fā)動機采用的上述兩種配氣機構(gòu)布置形式與結(jié)構(gòu),技術(shù)成熟,工作可靠、制造成本較低。一個搖臂控制一個氣門的開啟和關(guān)閉,搖臂的一端直接作用在氣門的頂部,由于搖臂的擺動,其對氣門施加的作用力方向是沿搖臂擺動的切線方向,并不與氣門的移動方向相同,這樣就會對氣門施加一個側(cè)向的作用力,而氣門在這個作用力下與缸體發(fā)生磨損,進而造成氣門與缸體之間出現(xiàn)間隙,這樣氣門就會漏氣,就會導(dǎo)致發(fā)動機運轉(zhuǎn)時的噪音變大,發(fā)動機動力不足,提速慢,油耗增加,熱車啟動困難的問題。另外上述兩種配氣機構(gòu)布置形式與結(jié)構(gòu)也存在著一定的缺點,下置凸輪軸配氣傳動系統(tǒng)發(fā)動機的充氣效率較低,且挺柱與進排氣凸輪接觸位置處潤滑不理想;運動部件多,動力傳動路線長、高速性能差。頂置凸輪軸配氣傳動系統(tǒng)充氣效率雖高,但是對缸蓋空間布置要求較高,動力傳動機構(gòu)零部件多,傳動帶(鏈)需要張緊,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造成本較高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:如何提供一種結(jié)構(gòu)簡單,通過單個搖臂同時驅(qū)動兩個氣門開閉,提高執(zhí)行效率,降低氣門磨損的氣門搖臂驅(qū)動裝置。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
一種氣門搖臂驅(qū)動裝置,包括過橋和搖臂,過橋兩端的下表面分別安裝有氣門,兩個氣門的軸線相互平行設(shè)置,過橋的下表面上還固定連接有過橋?qū)驐U,過橋?qū)驐U能夠沿其軸線方向與發(fā)動機缸體滑動配合,過橋?qū)驐U的軸線平行于氣門的軸線,過橋的上表面具有一個接觸面,搖臂的一端通過接觸面與過橋接觸。
在本發(fā)明中,搖臂擺動,其與過橋接觸的一端推動過橋,過橋受力后,在過橋?qū)驐U的引導(dǎo)下,沿過橋?qū)驐U軸線方向,也就是兩個氣門的軸線方向移動,將搖臂沿其軌跡切線方向的作用力轉(zhuǎn)換成平行于氣門軸線方向作用力,這樣就能夠降低氣門與缸體之間的摩擦,避免出現(xiàn)摩擦導(dǎo)致的氣門漏氣。另外通過過橋,單個搖臂能夠驅(qū)動兩個氣門的同時開閉,使驅(qū)動結(jié)構(gòu)更加簡單,機械執(zhí)行效率更高,還降低了制造成本。
作為優(yōu)化,所述過橋的兩端分別向外延伸形成有導(dǎo)向部,導(dǎo)向部上設(shè)置有與所述氣門軸線方向平行設(shè)置的安裝孔,所述過橋?qū)驐U的數(shù)量為兩根且分別與兩個安裝孔相對應(yīng),所述過橋?qū)驐U的上端與安裝孔過盈連接在一起。兩根過橋?qū)驐U分別位于兩個氣門的外側(cè),當(dāng)搖臂將作用力傳遞過來之后,兩根過橋?qū)驐U不僅能夠?qū)⒆饔昧Φ姆较蜣D(zhuǎn)變?yōu)榕c氣門軸線方向平行,還可以將作用力平均分散至兩根過橋?qū)驐U處,提高氣門運行的精度,進一步降低氣門的磨損。另外過橋?qū)驐U與安裝孔過盈連接,一旦過橋?qū)驐U發(fā)生變形后,也方便對其繼續(xù)拆卸更換。
本發(fā)明還公開了一種同名兩氣門單臂驅(qū)動結(jié)構(gòu),包括進氣氣門驅(qū)動裝置、排氣氣門驅(qū)動裝置和凸輪軸,進氣氣門驅(qū)動裝置和排氣氣門驅(qū)動裝置均為上述氣門搖臂驅(qū)動裝置,凸輪軸上設(shè)置有進氣凸輪和排氣凸輪,進氣凸輪和排氣凸輪上分別設(shè)置有與其驅(qū)動配合的挺柱,挺柱通過挺桿與所述搖臂遠離所述接觸面的一端連接在一起。
本發(fā)明提供一種單臂驅(qū)動同名兩氣門的結(jié)構(gòu),可為立軸式汽油發(fā)動機提供單凸輪軸驅(qū)動四氣門配氣傳動系統(tǒng)。在下置凸輪軸二氣門配氣機構(gòu)的技術(shù)基礎(chǔ)上實現(xiàn)了單凸輪軸驅(qū)動的四氣門垂直于曲軸軸線布置的配氣方式,有效解決了發(fā)動機氣門特殊布置的問題。本發(fā)明通過結(jié)構(gòu)巧妙解決兩同名氣門同時驅(qū)動問題,提高了驅(qū)動結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,降低了接觸應(yīng)力,提高了充氣效率。本發(fā)明中凸輪軸的進排氣凸輪與挺柱的滾子為線接觸,減少了摩擦副的接觸面積。通過兩個過橋分別驅(qū)動兩個進氣門和兩個排氣門,大大簡化了搖臂結(jié)構(gòu)和減小了搖臂尺寸;過橋與氣門接觸處為面接觸,降低了接觸應(yīng)力;過橋有雙導(dǎo)向結(jié)構(gòu),形變小,適應(yīng)高速發(fā)動機。
作為優(yōu)化,所述凸輪軸的一端沿其軸線方向向內(nèi)延伸設(shè)置有儲油腔,所述凸輪軸的軸身上沿其軸線方向間隔設(shè)置有多個沿所述凸輪軸徑向方向延伸且與儲油腔連通的凸輪軸油孔。該結(jié)構(gòu)利用凸輪軸軸身作為儲油腔,與每個潤滑表面均有油道孔連接,有效的利用了氣缸蓋空間,降低了凸輪軸重量,簡化了配氣機構(gòu)潤滑油路結(jié)構(gòu)。
綜上所述,本發(fā)明的有益效果在于:
1、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可以同時驅(qū)動兩個同名氣門,滿足氣道布置在曲軸軸線前后側(cè)而非左右兩側(cè)的布置要求;
2、過橋設(shè)計有雙導(dǎo)向結(jié)構(gòu),氣門驅(qū)動機構(gòu)的機械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,受力合理形變量小,滿足高速發(fā)動機的需求,保證了高速條件下的充氣效率,增加了發(fā)動機功率;
3、過橋與搖臂的接觸面和與氣門接觸面之間設(shè)計有夾角,以補償氣門布置與氣缸中心線之間的夾角;搖臂與過橋之間為線接觸,運動規(guī)律簡單;過橋與氣門尾部之間為面接觸,無相對運動,接觸應(yīng)力小,潤滑良好,氣門磨損小。
4、本發(fā)明的潤滑油路得到,潤滑簡化效果好,凸輪、過橋與氣門等零件不易磨損,提高了發(fā)動機和熱機零部件的使用壽命。
附圖說明
為了使發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述,其中:
圖1為本發(fā)明的三維結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
如圖1和圖2所示,本具體實施方式中的氣門搖臂驅(qū)動裝置,包括過橋1和搖臂2,過橋1兩端的下表面分別安裝有氣門3,兩個氣門3的軸線相互平行設(shè)置,過橋1的下表面上還固定連接有過橋?qū)驐U4,過橋?qū)驐U4能夠沿其軸線方向與發(fā)動機缸體滑動配合,過橋?qū)驐U4的軸線平行于氣門3的軸線,過橋1的上表面具有一個接觸面,搖臂2的一端通過接觸面與過橋1接觸。
本具體實施方式中,所述過橋1的兩端分別向外延伸形成有導(dǎo)向部,導(dǎo)向部上設(shè)置有與所述氣門3軸線方向平行設(shè)置的安裝孔,所述過橋?qū)驐U4的數(shù)量為兩根且分別與兩個安裝孔相對應(yīng),所述過橋?qū)驐U4的上端與安裝孔過盈連接在一起。
一種同名兩氣門單臂驅(qū)動結(jié)構(gòu),包括進氣氣門驅(qū)動裝置、排氣氣門驅(qū)動裝置和凸輪軸5,進氣氣門驅(qū)動裝置和排氣氣門驅(qū)動裝置均為上述氣門搖臂驅(qū)動裝置,凸輪軸5上設(shè)置有進氣凸輪8和排氣凸輪9,進氣凸輪8和排氣凸輪9上分別設(shè)置有與其驅(qū)動配合的挺柱6,挺柱6通過挺桿7與所述搖臂2遠離所述接觸面的一端連接在一起。
本具體實施方式中,所述凸輪軸5的一端沿其軸線方向向內(nèi)延伸設(shè)置有儲油腔,所述凸輪軸5的軸身上沿其軸線方向間隔設(shè)置有多個沿所述凸輪軸5徑向方向延伸且與儲油腔連通的凸輪軸油孔。
在具體實施的過程中,所述搖臂2與所述過橋1接觸的一端轉(zhuǎn)動連接有能夠與所述接觸面滾動配合的滾輪,這樣將搖臂2與過橋1之間的滑動摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動摩擦,降低搖臂2與過橋1之間的磨損,提高使用壽命。另外,所述挺柱6為液壓挺柱,避免了挺柱6和挺桿7在進入凸輪工作行程時的沖擊噪聲。
發(fā)動機工作時,凸輪軸在正時齒輪的作用下做旋轉(zhuǎn)運動,帶動挺柱做往復(fù)運動,挺柱通過挺桿帶動搖臂做往復(fù)擺動,從而帶動過橋做往復(fù)直線運動,進、排氣門在過橋和氣門彈簧的作用下做往復(fù)運動。
最后說明的是,以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制,盡管通過參照本發(fā)明的優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進行了描述,但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以在形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變,而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。