CN105587358A - 顶置式凸轮轴四冲程电喷无人直升机发动机 - Google Patents

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    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
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Abstract

本发明公开了一种顶置式凸轮轴四冲程电喷无人直升机发动机，包括：节气门、进气支管、喷油嘴、气门室罩、正时皮带、正时皮带轮、曲轴箱、飞轮、汽缸、缸盖、曲轴、连杆、活塞、活塞销、活塞环、凸轮轴、进气门、排气门、气门顶杯、火花塞等组成。工作循环是由进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程组成。本专利公开的发动机其结构可称现代无人直升机发动机领先技术，其设计理念和排放标准可满足环保排放要求，可为无人直升机提供更安全、可靠、节能、环保的动力。

Description

顶置式凸轮轴四冲程电喷无人直升机发动机
技术领域
本发明涉及一种顶置式凸轮轴四冲程电喷无人直升机发动机，属无人机技术领域。
背景技术
随着科技发展，无人机应用领域越来越广泛，由于应用领域的不断扩大,使得无人机在农业、航拍影视业，电力、国防等都有了一席之地。
目前无人机多采用两冲程汽油式发动机，排放达不到环保的要求，有燃烧不充分，噪音大等缺点。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明提供了一种顶置式凸轮轴四冲程电喷无人直升机发动机。本发明采用了下列技术方案：
一种顶置式凸轮轴四冲程电喷无人直升机发动机，包括：节气门、进气支管、喷油嘴、气门室罩、正时皮带、正时皮带轮、曲轴箱、飞轮、汽缸、缸盖、曲轴、连杆、活塞、活塞销、活塞环、凸轮轴、进气门、排气门、气门顶杯、火花塞等组成。
工作循环是由进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程组成。进气行程：节气门经进气支管到达喷油嘴后，经两个进气门同时进入汽缸，此时曲轴旋转带动连杆，并且同时活塞是从上止点向下止点移动，活塞上方容积增大，从而汽缸内压力降低到大气压以下，即在汽缸内造成真空吸力，同时，曲轴带动正时皮带（5）使凸轮轴（16）旋转，顶起气门顶杯，两个进气门同时开启，排气门关闭，这样混合可燃气通过两个进气门进入汽缸。
压缩行程：进气门和排气门关闭，活塞由下止点向上止点移动，活塞到达上止点后，活塞上方有一个小的空间，称为燃烧室，
做功行程:活塞到达上止点后，装在汽缸盖上的火花塞发出火花，点燃被压缩的混合气后，放出大量的热量，汽缸内压力迅速增高，高温高压的可燃气推动活塞，从上止点向下止点移动，通过连杆使曲轴旋转，并输出动力，当活塞运行到下止点。
排气行程:气体膨胀接近终点，排气门打开，当活塞由下止点向上止点移动时，活塞将缸内的废气由排气门排出发动机。
完成以上四个循环，即曲轴旋转720度，发动机按设定的方向开始旋转带动旋翼头和尾传动***，从而推动飞机开始正常飞行。
优选的，所述的发动机采用多点式电喷闭环式喷射***，能自动感知发动机的进气压力、进气温度、进气流速，通过在两个进气门处的喷油嘴进行供油，排气***连有三元催化器，在催化器的前端和后端都有含氧量传感器，可对发动机的排气工作状态做到精准判断，将数据反馈给主控电脑（ECU)，从而实现发动机闭环式控制，由于能使发动机始终在理想的工作状态下运行，从而能保证飞机不仅能具有很好的动力性能，还能节省燃油。
所述的发动机为水冷式发动机，散热***是由水箱、水泵、膨胀水盒、管路所组成，由于此发动机的散热***是由独立的管路连接，散热器可移开，不在发动机附近，相对无人机的重心设计有很大帮助，有利于整体重心的布局。
优选的，所述的发动机带有涡轮增压装置，为进气管路加压，加大空气进入量。
本发明不但能够解决发动机燃油消耗大、排放污染大、发热量大、噪音大、使用寿命低、故障率高等缺点，而且具有***格低廉，机构简单、维修方便的优点。
附图说明
附图1本发明顶置式凸轮轴四冲程电喷无人直升机发动机结构示意图
图中：1.节气门、2.进气支管、3.喷油嘴、4.气门室罩、5.正时皮带、6.正时皮带轮、7.曲轴箱、8.飞轮、9.汽缸、10.缸盖、11.曲轴、12.连杆、13.活塞、14.活塞销、15.活塞环、16.凸轮轴、17.进气门、18.排气门、19.气门顶杯、20.火花塞。
具体实施方式
为了能更清楚地理解发明的技术方案，下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1所示的顶置式凸轮轴四冲程电喷无人直升机发动机，主要包括：节气门（1）、进气支管（2）、喷油嘴（3）、气门室罩（4）、正时皮带（5）、正时皮带轮（6）、曲轴箱（7）、飞轮（8）、汽缸（9）、缸盖（10）、曲轴（11）、连杆（12）、活塞（13）、活塞销（14）、活塞环（15）、凸轮轴（16）、进气门（17）、排气门（18）、气门顶杯（19）、火花塞（20），工作循环是由进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程组成，而四冲程发动机要完成一个工作循环，活塞在汽缸内需要往返4个行程（即曲轴转2圈）。
进气行程是由节气门（1）经进气支管（2）到达喷油嘴（3）后，经两个进气门（17）同时进入汽缸（9），此时曲轴（11）旋转带动连杆（12），并且同时活塞（13）是从上止点向下止点移动，活塞（13）上方容积增大，从而汽缸（9）内压力降低到大气压以下，即在汽缸（9）内造成真空吸力，同时，曲轴（11）带动正时皮带（5）使凸轮轴（16）旋转，顶起气门顶杯（19），两个进气门（17）同时开启，排气门（18）关闭，这样混合可燃气通过两个进气门（17）进入汽缸（9），这就是进气行程。
为使吸入汽缸（9）的可燃气体能迅速燃烧，以产生高压。使发动机工作必须在可燃气体燃烧前将混合气压缩，使体积缩小，密度增大，在压缩行程过程中，进气门（17）和排气门（18）都是关闭的，活塞（13）由下止点向上止点移动，活塞（13）到达上止点后，活塞（13）上方有一个小的空间，称为燃烧室，这时是压缩行程。
在压缩行程过程中，装在汽缸盖（10）上的火花塞（20）发出火花，点燃被压缩的混合气后，放出大量的热量，汽缸（9）内压力迅速增高，高温高压的可燃气推动活塞（13），从上止点向下止点移动，通过连杆（12）使曲轴（11）旋转，并输出动力，当活塞（13）运行到下止点时，就是做功行程。
气体膨胀接近终点，排气门（18）打开，当活塞（13）由下止点向上止点移动时，活塞（13）将缸内的废气由排气门（18）排出发动机，这就是排气行程。
完成以上四个循环，即曲轴（11）旋转720度（2圈），发动机按设定的方向开始旋转带动旋翼头和尾传动***，从而推动飞机开始正常飞行。
所述的发动机采用多点式电喷闭环式喷射***，能自动感知发动机的进气压力、进气温度、进气流速，通过在两个进气门处的喷油嘴进行供油，排气***连有三元催化器，在催化器的前端和后端都有含氧量传感器，可对发动机的排气工作状态做到精准判断，将数据反馈给主控电脑（ECU)，从而实现发动机闭环式控制，由于能使发动机始终在理想的工作状态下运行，从而能保证飞机不仅能具有很好的动力性能，还能节省燃油。
所述的发动机为水冷式发动机，散热***是由水箱、水泵、膨胀水盒、管路所组成，由于此发动机的散热***是由独立的管路连接，散热器可移开，不在发动机附近，相对无人机的重心设计有很大帮助，有利于整体重心的布局。
优选的，所述的发动机带有涡轮增压装置，为进气管路加压，加大空气进入量，使发动机的动力进一步提升，还对无人机的高海拔飞行，缺氧环境发动机动力提升显著，更适合高海拔飞行，
本专利所得发动机结构可称现代无人直升机发动机领先技术，其设计理念和排放标准可满足国标的国4、国5标准，可为无人直升机提供更安全、可靠、节能、环保的动力。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (4)

1.顶置式凸轮轴四冲程电喷无人直升机发动机，其特征在于，主要包括：节气门（1）、进气支管（2）、喷油嘴（3）、气门室罩（4）、正时皮带（5）、正时皮带轮（6）、曲轴箱（7）、飞轮（8）、汽缸（9）、缸盖（10）、曲轴（11）、连杆（12）、活塞（13）、活塞销（14）、活塞环（15）、凸轮轴（16）、进气门（17）、排气门（18）、气门顶杯（19）、火花塞（20），工作循环是由进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程组成，进气行程：节气门（1）经进气支管（2）到达喷油嘴（3）后，经两个进气门（17）同时进入汽缸（9），曲轴（11）旋转带动连杆（12），活塞（13）是从上止点向下止点移动，活塞（13）上方容积增大，从而汽缸（9）内压力降低到大气压以下，即在汽缸（9）内造成真空吸力，同时，曲轴（11）带动正时皮带（5）使凸轮轴（16）旋转，顶起气门顶杯（19），两个进气门（17）同时开启，排气门（18）关闭，混合可燃气通过两个进气门（17）进入汽缸（9）；压缩行程：进气门（17）和排气门（18）关闭，活塞（13）由下止点向上止点移动，活塞（13）到达上止点后，活塞（13）上方有一个小的空间，称为燃烧室；做功行程：活塞（13）到达上止点后，装在汽缸盖（10）上的火花塞（20）发出火花，点燃被压缩的混合气后，放出大量的热量，汽缸（9）内压力迅速增高，高温高压的可燃气推动活塞（13），从上止点向下止点移动，通过连杆（12）使曲轴（11）旋转，并输出动力，当活塞（13）运行到下止点，排气行程：气体膨胀接近终点，排气门（18）打开，当活塞（13）由下止点向上止点移动时，活塞（13）将缸内的废气由排气门（18）排出发动机。
2.根据权利要求1所述的一种顶置式凸轮轴四冲程电喷无人直升机发动机，其特征在于，所述的发动机为多点式电喷闭环式喷射***，能自动感知发动机的进气压力、进气温度、进气流速，通过在两个进气门处的喷油嘴进行供油，排气***连有三元催化器，在催化器的前端和后端都有含氧量传感器，将数据反馈给主控电脑，从而实现发动机闭环式控制。
3.根据权利要求1所述的一种顶置式凸轮轴四冲程电喷无人直升机发动机，其特征在于，所述的发动机为水冷式发动机，散热***是由水箱、水泵、膨胀水盒、管路所组成，由于此发动机的散热***是由独立的管路连接，散热器可移开，不在发动机附近。
4.根据权利要求1所述的一种顶置式凸轮轴四冲程电喷无人直升机发动机，其特征在于，所述的发动机带有涡轮增压装置，为进气管路加压，加大空气进入量，使发动机的动力进一步提升。
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