专利名称：一种有效降低进排气倒流量的内燃机配气系统的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及内燃机的配气机构和进排气系统，特别是涉及由气门、气门座和气缸盖组成的内燃机配气系统。
背景技术：
内燃机比较理想的配气定时是在低速时具有较小的进气提前角、进气迟闭角、排气提前角和排气迟闭角，以防止缸内气体向进排气管倒流和膨胀功的损失；而在高速时具有较大的进气迟闭角和排气提前角，以满足动力性和经济性的要求。为此，有些高速内燃机采用可变凸轮机构(VCS)或可变气门定时(VVT)。但是这两种机构结构复杂、制造成本高，致使该项技术并未得到广泛的采用，传统的凸轮气门机构仍然广泛采用固定的配气定时，但这种固定的配气定时不能满足内燃机转速变化范围大的需求，致使在气门叠开角和进气迟闭角内不可避免地出现气体倒流现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种由气门、气门座和气缸盖等组成的新型配气系统。该配气系统能在进气提前角、进气迟闭角(或排气提前角、排气迟闭角)内大幅度降低气门开启断面积(即气门处气体流通最小断面积)，以减小缸内气体向进气系统的倒流，提高内燃机的动力性的经济性。
本发明的技术方案是它由气门、气门座和气缸盖组成，其特征在于除气门座密封锥面之外，还在气门座或气缸盖上设置有控制锥面，且在进气迟闭角或排气提前角内气门开启最小断面位于控制锥面与气门头部(包括头部最大直径和头部密封锥面)之间。
本发明进一步的技术方案是在气门开启后一定的曲轴转角(作为通用术语可根据具体机型确定，一般在20～40℃A范围内取值)内，气门升程较小(一般小于气门最大升程的10％)气门开启断面积由气门头部最大直径与控制锥面间隙确定，该阶段称为气门预开启阶段。
在气门落座前一定的曲轴转角内，气门升程也较小，气门开启断面积同样由气门头部最大直径与控制锥面间隙确定，该阶段称为气门后关闭阶段。
当曲轴转角处于气门预开启阶段之后、气门后关闭阶段之前这一期间，气门升程较大，气门开启断面积由控制锥面最大直径与气门密封锥面决定，该阶段称为气门有效开启阶段。
当气门处于预开启或后关闭阶段时，气门开启断面积由气门头部最大直径与控制锥面间隙决定。
当气门处于有效启闭阶段时，气门开启断面积由控制锥面最大直径与气门密封锥面决定。
前述方案中，控制锥面母线与气门导管轴线夹角在0～20°。
本发明的有益效果是由于设置了控制面，使气体通道最小断面积不在气门与气门座密封锥面之间，因此当气门升程较小时气门座密封锥面的结构尺寸已不能影响气门开启断面积的大小。即在进气迟闭角或排气提前角内，气门开启最小断面位于控制锥面与气门头部之间。在气门预开启和气门后关闭阶段，随着气门升程的增大，气门开启断面积增长非常缓慢，气门开启断面积也非常小。而在气门有效启闭阶段，气门开启断面积迅速增大。在设计发动机配气相位时，将气门预开启阶段设置在进气提前(或排气提前角)内；将气门后关闭阶段设置在进气迟闭角(或排气迟闭角)内。这样将会显著降低内燃机缸内气体的倒流现象。
图1为本发明预开启阶段气门位置图；图2为本发明有效开启阶段气门位置图(控制锥面设置在气门座上)；图3为图1的I处局部放大图。
图中1气门、2气门座、3缸盖，4控制锥面，5气门座密封锥面具体实施方式
如图1、图3所示。本发明的配气系统设置了控制锥面4，控制锥面4设置在缸盖3上，控制锥面母线与气门导管轴线夹角γ小于20℃。此时，由控制锥面与气门1头部最大直径相配合决定气门升程H较小时的气门开启断面积。
如图2，控制锥面4设置在气门座2上。控制锥面母线与气门导管轴线夹角γ同样小于20℃。
由于设置了控制锥面，使气体通道最小断面积不在气门与气门座密封锥面之间，因此气门座密封锥面5的结构尺寸已不能影响气门开启断面积的大小。
下面结合图1、图2和图3详细说明气门开启断面积随气门升程H的变化。将气门开启、关闭过程分为三个阶段
第一阶段，气门预开启阶段。该阶段始于气门开启，止于气门头部最大直径处A点与控制面B点基本齐平(见图3)。当气门升程H处于这一阶段时，气门开启断面积取决于A点所处的直径与控制锥面之间的间隙X。
第二阶段，气门有效启闭阶段。当图3中气门上A点高度低于B点时，气门进入有效启闭阶段，当气门上升至最大升程后，A点又回落至与B点齐平，有效启闭阶段结束。可以看出，在该阶段气门上A点始终处于控制面B点之下，因此该阶段气门开启断面积主要取决于以BC线为母线的倒锥体(BC线垂直于气门密封锥面母线，见图2)。由于夹角α一般45°或30°，因此，随着气门升程H的增大，气门开启断面积迅速增加。
第三段，气门后关闭阶段。随着气门升程H的降低，当图1中气门上A点与控制面B点齐平后，气门进入后关闭阶段，该阶段气门开启断面积与气门预开启阶段完全相同。
通过上述介绍可以看出，在气门预开启和气门后关闭阶段，随着气门升程H的增大，气门开启断面积增长非常缓慢，气门开启断面积也非常小。而在气门有效启闭阶段，气门开启断面积迅速增大。在设计发动机配气相位时，将气门预开启阶段设置在进气提前角(或排气提前角)内；将气门后关闭阶段设置在进气迟闭角(或排气迟闭角)内。这样将会显著降低内燃机缸内气体的倒流现象。
此外，本发明与配气凸轮型线相互配合，可明显提高气门有效启闭阶段的开启和关闭速度，将气门开启的时间断面丰满系数提高15％以上，这对提高内燃机充气系数、降低进排气阻力具有重要作用。依照上述方案，将本发明与配气凸轮型线相互配合本技术领域一般技术人员实施并不困难。
权利要求
1.一种有效降低进排气倒流量的内燃机配气系统，由气门(1)、气门座(2)和气缸盖(3)组成，其特征在于除气门座密封锥面之外，还在气门座或气缸盖上设置有控制锥面，且在进气迟闭角或排气提前角内气门开启最小断面位于控制锥面与气门头部之间。
2.根据权利要求1所述的一种有效降低进排气倒流量的内燃机配气系统，其特征在于当气门处于预开启或后关闭阶段时，气门开启断面积由气门头部最大直径与控制锥面间隙决定。
3.根据权利要求1所述的一种有效降低进排气倒流量的内燃机配气系统，其特征在于当气门处于有效启闭阶段时，气门开启断面积由控制锥面最大直径与气门密封锥面决定。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种有效降低进排气倒流量的内燃机配气系统，其特征在于控制锥面母线与气门导管轴线夹角γ为0～20°。
全文摘要
一种有效降低进排气倒流量的内燃机配气系统，属于内燃机的配气机构和进排气系统领域，主要解决内燃机进排气倒流问题。它由气门、气门座和气缸盖组成，技术方案是除气门座密封锥面外，还在气门座或气缸盖上设置有控制锥面，且在进气迟闭角或排气迟闭角内气门开启最小断面位于控制锥面与气门头部之间。由于设置了控制锥面，使气门升程在一定的范围内对气门开启断面积影响很小，而该断面积主要由气门头部最大直径与控制面的配合尺寸决定。本发明使缸内气体的倒流量明显降低。此外，本发明与凸轮型线配合，可提高气门开启的时间断面丰满系数15％以上。适于四冲程内燃机。
文档编号F01L1/12GK1601059SQ20041003592
公开日2005年3月30日 申请日期2004年10月13日 优先权日2004年10月13日
发明者谢宗法, 柏建亭, 曹心诚, 朱琰 申请人:济南轻骑摩托车股份有限公司