CN102817637A - 一种基于滑阀的气动汽车发动机配气机构 - Google Patents
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Abstract
本发明属于气动汽车发动机领域，实现了一种基于滑阀的气动汽车发动机配气机构。该机构主要包括：阀底座，汇流块，滑阀，凸轮轴，链轮，摇臂轴，摇臂。主要的进排气机构是由两个滑阀组成，通过滑阀内阀芯的移动而实现进排气口的配置。该机构在保留现有凸轮机构的基础上，对传统的配气机构进行改进，能有效的减小气动发动机进排气时，气流对气门的阻力，从而减小了主轴传递给凸轮的用于驱动气门的力，提高了气动发动机的效率；同时由于采用了滑阀式的机构实现了气流进出口处力的平衡，跟传统的气门机构相比，其预紧弹簧的预紧力可以大大减小，这样就提高了气动发动机配气机构的可靠性。
Description
本发明涉及气动汽车发动机的配气机构。
背景技术
汽车的发展面临着环境和能源的问题。汽车消耗了全球石油产量的一半，汽车尾气成为了城市空气污染以及全球气候变暖的主要因素。不可再生能源的不断减少，势必会对汽车工业提出新的挑战。因为压缩空气具有洁净、可再生等优点，为了实现可持续的发展，以压缩空气为能量源的气动发动机，以及以该发动机为动力源的气动汽车的概念被提出。气动汽车发动机是将压缩空气储存的能量转化为机械能输出的一种动力机械。
与传统汽车发动机不同的是气动发动机存储能量的介质是压缩空气，为提高能量储存量以提高汽车续航能力，储存的压缩空气的压力远高于大气压力，所以一般情况下气动汽车发动机的进气压力要远远传统的发动机吸气压力，这样如果采用传统的凸轮——气门配气机构作为气动发动机的配气机构，阀门打开的阻力会随着气源压力而成倍增加，以至于阀门不能正常打开，因此有必要对气动发动机的配气机构作相应的改进。
发明内容
本发明的目的是：提供一种基于滑阀的气动汽车发动机滑阀配气机构，以适应气动汽车发动机进排气的工作要求，同时提高气动汽车发动机的经济性能。
本发明的技术方案是：气动汽车发动机的高效滑阀配气机构主要包括阀底座，汇流块，滑阀，凸轮轴，链轮，摇臂轴，摇臂。基本的凸轮机构保持原有传统发动机的凸轮机构。改变传统的气门机构变为滑阀式气门机构。其工作过程如下：
在进气时，凸轮顶起摇臂，在摇臂的作用下使阀芯向上移动，阀门打开，进气口与排气口连通，气体作用在上下两叶片上的力平衡：传统的基于座阀的配气机构，阀门打开时，气体的流动方向与阀芯开启的方向相反，气体对阀芯有阻力作用，因此基于滑阀的配气机构采用力平衡原理，减小了气流对阀芯的阻力作用。
进气结束后，阀芯在弹簧预紧力的作用下向下移动，进气口与排气口关闭，上叶片(15)下表面与阀套(9)接触在径向形成密封。
排气过程与进气过程相同。
该配气机构具有以下特点：1.具有一定压力的气体，在进气腔内对阀芯的作用力基本平衡。2.不仅采用了密封环(11)作轴向密封，同时采用上叶片(15)下表面与阀套(9)接触作径向密封，使整个机构在密封性能更加优越。
附图说明
图1气动汽车发动机的配气机构：
图2滑阀的内部剖面图：
图3汇流块的剖视图，其中：1.阀底座，2.汇流块，3.滑块，4.凸轮轴，5.链轮，6.摇臂轴，7.摇臂，8.阀芯杆，9.阀套，10.排气口，11.密封环，12.弹簧，13.阀盖，14.进气口，15.上叶片，16.下叶片，17.接口1，18.接口2，19.接口3
具体实施方式
下面对本发明作进一步的说明。
本发明的气动汽车发动机的滑阀配气机构包括阀底座(1)，汇流块(2)，滑阀(3)，凸轮轴(4)，链轮(5)，摇臂轴(6)，摇臂(7)。主轴上通过链条带动链轮(5)旋转，从而带动凸轮轴(4)运动：凸轮轴(4)上凸轮的相位配置满足传统汽车发动机要求，进气时，凸轮(4)与摇臂(7)的接触点从离凸轮心距离近的点向远点移动，摇臂(7)一端逐渐向上顶起，另一端逐渐向下压，并推动滑阀阀芯杆(8)，压缩弹簧(12)，进气口(14)与排气口(10)连通，并进气：进气完毕后，随着凸轮轴的转动，凸轮(4)与摇臂(7)的接触点从离凸轮心距离远的点向近点移动，摇臂(7)一端逐渐向下回落，另一端逐渐向上升起，并拉动滑阀阀芯杆(8)，拉伸弹簧(12)，进气口与排气口被逐渐关闭。这样就完成了一个的配气循环。
为了减少阀芯的磨损，提高其使用寿命同时保证该结构的气密性，该滑阀机构增加耐磨环减少阀芯的磨损，采用密封环增强滑阀的气密性，同时在结构上添加了锥面密封的形式使其气密性更加可靠。
由于在进气腔内压缩气体对阀芯两个叶片的作用力基本平衡，打开阀芯的阻力大大减小，进而可以减小由主轴传给凸轮的用于打开阀芯的推力，省力的同时提高了整个气动汽车发动机的效率。
由于进气滑阀的排气口与排气滑阀的进气口最终与气动发动机的汽缸相通，所以将进气滑阀的排气口与接口1(17)连接，排气滑阀的进气口与接口2(19)连接，接口3(18)与气动发动机的活塞缸进气口连接。这样就会使整个结构更加紧凑。
Claims (2)
1.一种基于滑阀的气动汽车发动机配气机构，其特征是：进气口与汽缸之间以及排气口与汽缸之间采用滑阀连接，滑阀式气门机构包括阀芯(8)，阀套(9)，密封环(11)，弹簧(12)，阀盖(13)组成：阀芯采用双叶片结构，两个叶片横截面的面积相等，阀门打开时，气体作用在两叶片上的力平衡。
2.根据权利要求1所述的基于滑阀的气动发动机配气机构，其特征是：进气口(14)与排气口(10)之间的密封结构，不仅采用了密封环(11)作轴向密封，同时采用上叶片(15)下表面与阀套(9)接触作径向密封。
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