CN114810270B - 升程可自适应调节型配气机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种升程可自适应调节型配气机构，包括气门头以及连接于气门头上的气门杆，其特征在于：还包括气门座和若干个叶片，所述气门杆螺纹连接于气门座上，若干个所述叶片连接于气门头背部并周向排列设置，各叶片沿气门头的同一周向方向弯曲以使得由活塞缸泄漏的气体冲击叶片背部，并带动气门杆相对气门座转动进而使得气门头抬高。本发明中，当高压气体泄漏后会沿着气门头的背部流动，同时冲击叶片，使得叶片带动气门杆转动，气门杆相对气门座转动时，气门杆轴向向上移动，抬升气门头，使得气门头重新与密封环贴合密封，无需设置其他驱动部件即可保证配气结构升程可自适应调整，保证排气门的可靠密封。
Description
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种升程可自适应调节型配气机构。
背景技术
现有发动机的排气门，在长时间使用过程中，弹簧的弹力容易衰减，容易造成排气门在闭合时密封性能减弱，此时，在发动机压缩冲程和做功冲程时，活塞缸排气口容易出现漏气现象，导致发动机经济性变差以及动力性不佳；
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种升程可自适应调节型配气机构，当排气门密封性能减弱导致漏气是，利用泄漏气体的冲击调节气门的升程，进而提高排气门的密封性能。
本发明的升程可自适应调节型配气机构，包括气门头以及连接于气门头上的气门杆，其特征在于：还包括气门座和若干个叶片，所述气门杆螺纹连接于气门座上，若干个所述叶片连接于气门头背部并周向排列设置，各叶片沿气门头的同一周向方向弯曲以使得由活塞缸泄漏的气体冲击叶片背部，并带动气门杆相对气门座转动进而使得气门头抬高。
进一步，所述气门杆外圆面靠近下端的位置周向开设有环形环形稳流槽，所述气门头的背部由下至上开设有若干个下导流槽，各下导流槽以气门杆中轴线为中心对称分布，所述下导流槽向上延伸与环形稳流槽连通。
进一步，所述气门座包括碗状的座体以及盖于座体上开口处的挡帽，所述座体上端径向向外延伸形成环形挡沿，所述座体下端开设有螺纹孔，所述气门杆靠近上端的位置与螺纹孔螺纹连接，所述气门杆上端与挡帽下端保持间距。
进一步，所述气门座还包括稳定套，所述气门座内腔呈上大下小的锥形腔，所述稳定套外圆呈锥度与气门座内腔适配的锥形状，所述稳定套内套于气门座内并与气门座过盈配合，所述稳定套内圆具有凸出形成的环形限位凸台，所述气门杆的外圆面靠近上端位置周向开设有环形限位槽，所述气门杆单自由度滑动内套于稳定套内且环形限位凸台径向伸至环形限位槽内，所述环形限位槽的宽度大于环形限位凸台的宽度。
进一步，还包括密封圈，所述密封圈内具有环形的充气腔，所述密封圈底部开设有与充气腔连通的气孔，所述气孔用于使经活塞缸泄漏的气体充至充气腔内，以使得密封圈径向膨胀。
进一步，所述气门杆外圆面处轴向开设有上导流槽，所述上导流槽的下端与环形稳流槽连通，所述上导流槽的上端具有用于引导气流斜向上吹至密封圈底部的导流斜面，所述气孔斜向开设并朝向导流斜面。
进一步，所述叶片的高度由下至上逐渐降低。
进一步，所述下导流槽的深度从下至上由零逐渐加深。
进一步，所述下导流槽贴合于叶片的迎风侧设置。
本发明的有益效果：
本发明中，当弹簧的弹力衰减不足以使得气门头复位密封，此时在压缩冲程和做功冲程时，高压气体会泄漏并沿着气门头的背部流动，同时冲击叶片背部，使得叶片带动气门杆转动，气门杆相对气门座螺纹传动，气门杆轴向向上移动，抬升气门头，使得气门头重新与密封环贴合密封，利用泄漏的高压气体驱动气门头抬升实现重新密封，无需设置其他驱动部件即可保证配气结构升程可自适应调整，保证排气门的可靠密封，进而提高发动机经济性以及动力性；
本发明通过导流槽将气流引导至环形稳流槽内，使得气门杆靠近下端的外圆处具有围绕气门杆的环形高压流体，通过该环形高压流体稳定气门杆，利于改善由于高压气流冲击导致的气门杆下端颤动，利于提高气门杆的稳定性；而且通过上导流槽可将环形稳流槽内的气流向上引流，其中导流斜面的设置，使得高压气流斜向上冲击气孔，使得气流顺利冲击至充气腔内，充气腔膨胀进而使得密封圈径向膨胀实现承压密封；另外通过导流斜面可改变气流方向，利于防止气流直接沿着气门杆外壁向上流动冲击密封圈与气门杆的结合缝隙，可防止气体泄漏。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明结构示意图；
图2为局部结构示意图1；
图3为局部结构示意图2；
图4为局部结构示意图3；
图5为图4的A点放大结构示意图；
具体实施方式
如图所示，本实施例提供了一种升程可自适应调节型配气机构，包括气门头1以及连接于气门头1上的气门杆2，其特征在于：还包括气门座3和若干个叶片4，所述气门杆2螺纹连接于气门座3上，若干个所述叶片4连接于气门头1背部并周向排列设置，各叶片4沿气门头1的同一周向方向弯曲以使得由活塞缸泄漏的气体冲击叶片4背部，并带动气门杆2相对气门座转动进而使得气门头1抬高。
结合图1所示，气门头1和气门杆2形成的整体外形与现有的气门结构相同，可直接在现有气门结构的基础上进行改进形成本实施例中的气门结构，在气门杆2上套有内衬套11用于对气门杆2轴向滑动形成导向，同时在气门座底部还设置有弹簧12，通过弹簧驱动气门复位，内衬套和弹簧均采用现有结构，具体不在赘述；
本实施例中，在气门头1的背部连接有多个叶片4，其中叶片4的个数可依据实际结构进行调整，如图1中所示，当弹簧的弹力衰减不足以使得气门头1密封时，此时在压缩冲程和做功冲程时，活塞缸内的高压气体会经过气门头1与密封环13之间的间隙沿着箭头方向泄漏，泄漏的高压气体会沿着气门头1的背部流动，同时冲击叶片4背部，使得叶片4带动气门杆2转动，气门杆2相对气门座3螺纹传动，气门杆2轴向向上移动，抬升气门头1，使得气门头1重新与密封环13贴合密封，该结构利用泄漏的高压气体驱动气门头1抬升实现重新密封，无需设置其他驱动部件即可保证配气结构升程可自适应调整，保证排气门的可靠密封，进而提高发动机经济性以及动力性。
本实施例中，所述气门杆2外圆面靠近下端的位置周向开设有环形稳流槽5，所述气门头1的背部由下至上开设有若干个下导流槽6，各下导流槽6以气门杆中轴线为中心对称分布，所述下导流槽6向上延伸与环形稳流槽5连通。
结合图1和图2所示，下导流槽6的个数与叶片4的个数相同，相邻叶片4之间均设置有一个下导流槽6，环形稳流槽5围绕气门杆2，泄漏的气流沿着气门头1背部流动，并通过下导流槽6将气流引导至环形稳流槽5内，使得气门杆2靠近下端的外圆处具有围绕气门杆2的环形高压流体，通过该环形高压流体稳定气门杆2，利于改善由于高压气流冲击导致的气门杆2下端颤动，利于提高气门杆2的稳定性。
本实施例中，所述气门座3包括碗状的座体3a以及盖于座体3a上开口处的挡帽3b，所述座体上端径向向外延伸形成环形挡沿3c，所述座体3a下端开设有螺纹孔，所述气门杆2靠近上端的位置与螺纹孔螺纹连接，所述气门杆2上端与挡帽下端保持间距。
结合图3所示，挡帽3b与座体3a螺纹连接，挡帽的设置利于将气门摇臂与气门杆2上端隔离，同时挡帽的设置用于与气门摇臂配合，气门摇臂向下推动挡帽进而驱动气门杆2轴向运动，通过覆盖挡帽使得座体内部形成近似密封的腔室，利于座体内部衬套或者稳定套的安装，同时利于使得润滑液锁定在该密封腔室内，气门杆2上端与挡帽下端之间的间距应保证在气门头1抬升至极限位置时，气门杆2上端不与挡帽下端碰撞。
本实施例中，所述气门座3还包括稳定套3d，所述气门座内腔呈上大下小的锥形腔，所述稳定套外圆呈锥度与气门座内腔适配的锥形状，所述稳定套内套于气门座内并与气门座过盈配合，所述稳定套内圆具有凸出形成的环形限位凸台3e，所述气门杆2的外圆面靠近上端位置周向开设有环形限位槽2a，所述气门杆2单自由度滑动内套于稳定套内且环形限位凸台径向伸至环形限位槽内，所述环形限位槽的宽度大于环形限位凸台的宽度。
环形限位槽的宽度和环形限位凸台的宽度均是指在图1中沿气门杆2的轴向方向的尺寸，稳定套3d通过外力按压在座体3a内腔中，使得稳定套3d自动与气门座3过盈配合，稳定套3d通过外力强制套在气门杆2上，并使得环形限位凸台压入环形限位槽内，环形限位凸台可在环形限位槽的宽度方向上下运动，通过环形限位槽限制环形限位凸台的轴向行程，进而限制气门杆2相对挡帽3b的轴向运动行程，以保证气门杆2的稳定并可靠运行。
本实施例中，还包括密封圈7，所述密封圈内具有环形的充气腔8，所述密封圈底部开设有与充气腔连通的气孔9，所述气孔用于使经活塞缸泄漏的气体充至充气腔内，以使得密封圈径向膨胀。
结合图4和图5所示，密封圈优选橡胶圈，当高压气体通过气孔冲入充气腔内时，密封圈径向尺寸增大，使得密封圈的内圈压于气门杆2上、外圈压于安装孔内，实现密封圈的承压密封，而且气压越高，密封效果越好。
本实施例中，所述气门杆2外圆面处轴向开设有上导流槽10，所述上导流槽的下端与环形稳流槽5连通，所述上导流槽的上端具有用于引导气流斜向上吹至密封圈7底部的导流斜面10a，所述气孔9斜向开设并朝向导流斜面。
结合图1、图4和图5所示，下导流槽6位于环形稳流槽5的下方，上导流槽10位于环形稳流槽5的上方，上导流槽可将环形稳流槽5内的气流向上引流，使得高压气流冲击密封圈7，其中导流斜面10a的设置，使得高压气流斜向上冲击气孔9，高压气流顺利冲击至充气腔内，通过导流斜面10a改变气流方向，利于防止高压气流直接沿着气门杆2外壁向上流动冲击密封圈与气门杆2的结合缝隙，可防止气体泄漏。
本实施例中，所述叶片4的高度由下至上逐渐降低。
结合图2所示，叶片4底部高度较高，利于阻挡高压气流越过叶片4周向流动，提高叶片的导流效果，叶片4顶部较底，利于改善叶片4被冲击后的震颤现象。
本实施例中，所述下导流槽6的深度从下至上由零逐渐加深。
结合图2所示，下导流槽6的最下侧的深度为零，利于引导风流顺利进入下导流槽6，其深度上逐渐加深，利于防止风流外溢。
本实施例中，所述下导流槽6贴合于叶片4的迎风侧设置。
结合图1所示，叶片4沿气门头1背部顺时针方向弯曲，该叶片的迎风片即为图1中叶片的左侧，下导流槽6与叶片贴合且走向方向一致，提高对风流的引导效果。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种升程可自适应调节型配气机构，包括气门头以及连接于气门头上的气门杆，其特征在于：还包括气门座和若干个叶片，所述气门杆螺纹连接于气门座上，若干个叶片连接于气门头背部并周向排列设置，各叶片沿气门头的同一周向方向弯曲以使得由活塞缸泄漏的气体冲击叶片背部，并带动气门杆相对气门座转动进而使得气门头抬高；
所述气门杆外圆面靠近下端的位置周向开设有环形稳流槽，所述气门头的背部由下至上开设有若干个下导流槽，各下导流槽以气门杆中轴线为中心对称分布，所述下导流槽向上延伸与环形稳流槽连通；
还包括密封圈，所述密封圈内具有环形的充气腔，所述密封圈底部开设有与充气腔连通的气孔，所述气孔用于使经活塞缸泄漏的气体充至充气腔内，以使得密封圈径向膨胀；
所述气门杆外圆面处轴向开设有上导流槽，所述上导流槽的下端与环形稳流槽连通，所述上导流槽的上端具有用于引导气流斜向上吹至密封圈底部的导流斜面，所述气孔斜向开设并朝向导流斜面。
2.根据权利要求1所述的升程可自适应调节型配气机构，其特征在于：所述气门座包括碗状的座体以及盖于座体上开口处的挡帽，所述座体上端径向向外延伸形成环形挡沿，所述座体下端开设有螺纹孔，所述气门杆靠近上端的位置与螺纹孔螺纹连接，所述气门杆上端与挡帽下端保持间距。
3.根据权利要求2所述的升程可自适应调节型配气机构，其特征在于：所述气门座还包括稳定套，所述气门座内腔呈上大下小的锥形腔，所述稳定套外圆呈锥度与气门座内腔适配的锥形状，所述稳定套内套于气门座内并与气门座过盈配合，所述稳定套内圆具有凸出形成的环形限位凸台，所述气门杆的外圆面靠近上端位置周向开设有环形限位槽，所述气门杆单自由度滑动内套于稳定套内且环形限位凸台径向伸至环形限位槽内，所述环形限位槽的宽度大于环形限位凸台的宽度。
4.根据权利要求1所述的升程可自适应调节型配气机构，其特征在于：所述叶片的高度由下至上逐渐降低。
5.根据权利要求1所述的升程可自适应调节型配气机构，其特征在于：所述下导流槽的深度从下至上由零逐渐加深。
6.根据权利要求5所述的升程可自适应调节型配气机构，其特征在于：所述下导流槽贴合于叶片的迎风侧设置。
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