一种筒式进排气装置及内燃机缸盖制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种筒式进排气装置及内燃机缸盖。筒式进排气装置包括外筒、内筒和驱动轴；外筒为一端开口的筒状，外筒上设有外筒进气孔组和外筒排气孔组；内筒为筒状，可旋转的安装在外筒的空腔内，内筒上设有内筒进气孔组和内筒排气孔组；内筒进气孔组的扫掠面与外筒进气孔组有重叠，内筒排气孔组的扫掠面与外筒排气孔组有重叠；驱动轴连接内筒，驱动内筒旋转和轴向移动；所述内燃机缸盖安装有筒式进排气装置。本发明专利技术通过筒式进排气装置与盖体的配合，显著降低进排气装置及缸盖的重量，极大提高内燃机性能和效率，减少生产成本。

Cylinder type intake and exhaust device and internal combustion engine cylinder head

The invention discloses a cylinder type intake and exhaust device and an internal combustion engine cylinder head. Cylinder type exhaust device comprises an outer cylinder and an inner cylinder and a drive shaft; a cylindrical outer tube into the open end of the outer cylinder, an outer cylinder is provided with a gas inlet hole group and outer cylinder exhaust hole; inner cylinder is cylindrical, rotatably installed in the cavity of the outer cylinder, cylinder inlet hole is provided within the cylinder and the inner cylinder exhaust holes; cylinder intake hole group of swept surface and the outer cylinder inlet group overlap, cylinder exhaust hole group of swept surface and the outer cylinder exhaust hole group overlap; driving shaft connecting tube, drive inner cylinder rotation and axial movement of the engine cylinder head installation; a cylinder type exhaust device. By matching the cylinder inlet and exhaust device with the cover body, the weight of the intake and exhaust device and the cylinder head can be significantly reduced, and the performance and efficiency of the internal combustion engine can be greatly improved, and the production cost can be reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种筒式进排气装置及内燃机缸盖
本专利技术属于机械设备
，尤其涉及一种筒式进排气装置及内燃机缸盖。
技术介绍
内燃机包括缸盖和缸体，缸盖、缸体和活塞形成密闭的气缸，活塞可在缸体内往复运动，活塞带动曲轴旋转，为外部设备提供动力。内燃机的工作过程包括进气、压缩、做功和排气四个行程。进气行程时，活塞在上止点，进气门开启，排气门关闭，气体经进气门进入气缸。压缩行程时气缸内气体受到压缩，压力增高，温度上升。做功行程时，在压缩上止点前喷油或点火使混合气燃烧产生高温、高压推动活塞下行并做功。排气行程时活塞推挤气缸内废气经排气门排出。实际上，进气门在上止点前即开启，以保证活塞下行时进气门有较大的开度。这样可在进气过程开始时减小流动阻力减少吸气所消耗的功同时也可充入较多的新鲜充量。当活塞在进气行程中运行到下止点时由于气流惯性新鲜充量仍可继续充入气缸，故使进气门在下止点后延迟关闭。排气门也在下止点前提前开启，即在膨胀做功行程后部分即开始排气。这是为了利用气缸内较高的燃气压力，使废气自动流出气缸从而使活塞从下止点向上止点运动时气缸内气体压力低些，以减少活塞将废气排挤出气缸所消耗的功，但这样也减少了做功的行程。目前，内燃机的配气系统包括安装在缸盖上的进气门、排气门、弹簧和凸轮轴等部件。进气门和排气门由弹簧支撑，凸轮轴的旋转控制进气门和排气门的开闭。凸轮轴的旋转由内燃机的曲轴带动，凸轮轴的旋转轴为实心，带动凸轮旋转时，由于其结构复杂、质量大、摩擦阻力等因素，使得其消耗的能量很大。由于气门不断的开闭，对弹簧的性能也有很高的要求。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术期望提出一种筒式进排气装置及内燃机缸盖，舍弃凸轮轴、弹簧等进排气元件，利用外筒和内筒的配合，实现内燃机进排气的控制，减轻进排气装置的重量，提高内燃机的效率和性能。本专利技术首先提供一种筒式进排气装置，包括外筒、内筒和驱动轴；所述外筒为一端开口的筒状，所述外筒上设有外筒进气孔组和外筒排气孔组；所述内筒为筒状，可旋转的安装在所述外筒的空腔内，所述内筒上设有内筒进气孔组和内筒排气孔组；所述内筒进气孔组的扫掠面与所述外筒进气孔组有重叠，所述内筒排气孔组的扫掠面与所述外筒排气孔组有重叠；所述驱动轴连接所述内筒，驱动所述内筒旋转。其次，本专利技术提供一种内燃机缸盖，用于内燃机的进排气，包括盖体和筒式进排气装置；所述盖体上设有空腔，还设有与所述盖体的空腔连通的进气孔和排气孔，底部设有与所述盖体的空腔连通的进缸气孔和出缸气孔；所述筒式进排气装置为上述的筒式进排气装置，所述外筒可旋转的安装在所述盖体的空腔内；所述外筒进气孔组与所述盖体的进气孔连通，所述外筒进气孔组的扫掠面与所述进缸气孔重合；所述出缸气孔与所述外筒排气孔组的扫掠面重合，所述外筒排气孔组与所述盖体的排气孔连通。本专利技术中，“扫掠面”是指气孔旋转时是扫过的环形面。“有重叠”是指可以完全重叠，也可以部分重叠，如所述内筒进气孔组的扫掠面与所述外筒进气孔组有重叠，意思为当内筒进气孔组旋转到外筒进气孔组所在的角度时，内筒进气孔组与外筒进气孔组连通，但二者可以仅部分面积重合，使得进气面积截面可调。所述外筒进气孔组的扫掠面与所述进缸气孔重合，是指当外筒进气孔组位于所述进缸气孔的角度时，二者可完全连通，当外筒进气孔旋转一定预定角度后，进缸气孔被外筒关闭。作为本专利技术优选的方案，所述外筒进气孔组包括外筒进气流入孔和外筒进气流出孔，所述外筒排气孔组包括外筒排气流入孔和外筒排气流出孔，所述内筒进气孔组包括内筒进气流入孔和内筒进气流出孔，所述内筒排气孔组包括内筒排气流入孔和内筒排气流出孔；所述外筒进气流入孔与所述盖体的进气孔连通，所述内筒进气流入孔的扫掠面与所述外筒进气流入孔有重叠，所述内筒进气流出孔的扫掠面与所述外筒进气流出孔有重叠，所述外筒进气流出孔的扫掠面与所述进缸气孔重合；所述外筒排气流入孔的扫掠面与所述出缸气孔重合，所述内筒排气流入孔的扫掠面与所述外筒排气流入孔有重叠，所述内筒排气流出孔的扫掠面与所述外筒排气流出孔有重叠，所述外筒排气流出孔与所述缸盖的排气孔连通。对于多缸的内燃机，所述外筒上设有多组外筒进气孔组和外筒排气孔组，所述内筒上设有多组内筒进气孔组和内筒排气孔组。每个内燃机的气缸均配置相应的外筒进气孔组、外筒排气孔组、内筒进气孔组、内筒排气孔组，使得各个气缸之间的进排气可分开工作，不受其他气缸的影响。进一步的，所述内筒的一端开口，所述内筒的开口端的内壁上设有内齿轮；所述驱动轴的一端设有外齿轮，所述内筒的内齿轮与所述驱动轴的外齿轮啮合，驱动轴可带动内筒旋转，以配合各个气缸的进排气需求。内筒与驱动轴之间也可以采用其他链接方式，如键连接，齿轮连接可以使内筒的受力更均匀。更进一步的，所述内筒的开口端设有油腔隔盘，所述油腔隔盘与所述内筒的内壁及所述驱动轴形成密闭的油腔，所述驱动轴上设有与所述油腔连通的液压油孔；在所述内筒的封闭端与所述外筒的封闭端之间设有波形弹簧。波形弹簧和液压油的配合使得内筒可沿轴线移动，向油腔内注油时，液压油推动内筒向封闭端移动，压缩波形弹簧；当油腔排油时，内筒在波形弹簧的推动下向开口端移动。内筒在外筒内轴向移动，可改变外筒上孔组与内筒上孔组的重叠面积，从而改变气缸的进排气截面积，调整气缸的进排气量。作为本专利技术优选的方案，所述外筒的封闭端的外侧设有驱动齿轮或其他相应的驱动机构，所述驱动齿轮带动所述外筒旋转。通过旋转所述外筒，从而调整进排气的相位和时间。对于较大型的内燃机，盖体可分开制作，所述盖体包括上盖和下盖，所述上盖设有半圆形槽，所述下盖设有半圆形槽，所述上盖和下盖固定连接，所述上盖的半圆形槽与所述下盖的半圆形槽构成所述盖体的空腔。进一步的，所述盖体上的进缸气孔与出缸气孔对角布置。进缸气孔与出缸气孔对角布置，可使得缸内更容易形成涡流和滚流。对于较大型的内燃机，进气部分和排气部分可分开设置，其方案为：所述盖体的空腔包括进气空腔和排气空腔，所述进气孔和进缸气孔与所述进气空腔连通，所述出缸气孔和排气孔与所述排气空腔连通；所述外筒包括进气外筒和排气外筒；所述进气外筒安装在所述进气空腔内，所述进气外筒上设有所述外筒进气孔组；所述排气外筒安装在所述排气空腔内，所述排气外筒上设有所述外筒排气孔组；所述内筒包括进气内筒和排气内筒；所述进气内筒安装在所述进气外筒的空腔内，所述进气内筒上设有所述内筒进气孔组；所述排气内筒安装在所述排气外筒的空腔内，所述排气内筒上设有所述内筒排气孔组；所述驱动轴包括进气驱动轴和排气驱动轴，所述进气驱动轴与所述进气内筒连接，所述排气驱动轴与所述排气内筒连接。对于多缸的内燃机，所述进气内筒内设有进气隔离板件，所述进气隔离板件位于相邻的所述内筒进气孔组之间；所述排气内筒内设有排气隔离板件，所述排气隔离板件位于相邻的所述内筒排气孔组之间。进气隔离板件和排气隔离板件用于分隔各个气缸进排气，避免相互干扰。优选的，所述进气隔离板件延伸出侧壁，其侧壁上设有涡片，所述进气隔离板件的侧壁上设有与所述内筒进气孔组配合的开口。本专利技术提供的筒式进排气装置及内燃机缸盖，利用外筒及内筒各个气孔组的配合，替代了传统的气门，极大的简化了内燃机进排气装置的结构，减轻了其重量，降低其消耗的能量；利用液压控制，改变进气截面积，实现气缸进排气量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种筒式进排气装置，其特征在于，包括外筒、内筒和驱动轴；所述外筒为一端开口的筒状，所述外筒上设有外筒进气孔组和外筒排气孔组；所述内筒为筒状，可旋转的安装在所述外筒的空腔内，所述内筒上设有内筒进气孔组和内筒排气孔组；所述内筒进气孔组的扫掠面与所述外筒进气孔组有重叠，所述内筒排气孔组的扫掠面与所述外筒排气孔组有重叠；所述驱动轴连接所述内筒，驱动所述内筒旋转。

【技术特征摘要】
2017.05.04 US 62/501,4031.一种筒式进排气装置，其特征在于，包括外筒、内筒和驱动轴；所述外筒为一端开口的筒状，所述外筒上设有外筒进气孔组和外筒排气孔组；所述内筒为筒状，可旋转的安装在所述外筒的空腔内，所述内筒上设有内筒进气孔组和内筒排气孔组；所述内筒进气孔组的扫掠面与所述外筒进气孔组有重叠，所述内筒排气孔组的扫掠面与所述外筒排气孔组有重叠；所述驱动轴连接所述内筒，驱动所述内筒旋转。2.一种内燃机缸盖，用于内燃机的进排气，其特征在于，包括盖体和筒式进排气装置；所述盖体上设有空腔，还设有与所述盖体的空腔连通的进气孔和排气孔，底部设有与所述盖体的空腔连通的进缸气孔和出缸气孔；所述筒式进排气装置为权利要求1所述的筒式进排气装置，所述外筒可旋转的安装在所述盖体的空腔内；所述外筒进气孔组与所述盖体的进气孔连通，所述外筒进气孔组的扫掠面与所述进缸气孔重合；所述出缸气孔与所述外筒排气孔组的扫掠面重合，所述外筒排气孔组与所述盖体的排气孔连通。3.根据权利要求2所述的内燃机缸盖，其特征在于，所述外筒进气孔组包括外筒进气流入孔和外筒进气流出孔；所述外筒排气孔组包括外筒排气流入孔和外筒排气流出孔；所述内筒进气孔组包括内筒进气流入孔和内筒进气流出孔；所述内筒排气孔组包括内筒排气流入孔和内筒排气流出孔；所述外筒进气流入孔与所述盖体的进气孔连通，所述内筒进气流入孔的扫掠面与所述外筒进气流入孔有重叠，所述内筒进气流出孔的扫掠面与所述外筒进气流出孔有重叠，所述外筒进气流出孔的扫掠面与所述进缸气孔重合；所述外筒排气流入孔的扫掠面与所述出缸气孔重合，所述内筒排气流入孔的扫掠面与所述外筒排气流入孔有重叠，所述内筒排气流出孔的扫掠面与所述外筒排气流出孔有重叠，所述外筒排气流出孔与所述缸盖的排气孔连通。4.根据权利要求2所述的内燃机缸盖，其特征在于，所述外筒上设有多组外筒进气孔组和外筒排气孔组，所述内筒上设有多组内筒进气孔组和内筒排气孔组。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏周旋，崔易声，夏春光，夏博文，
申请(专利权)人：夏周旋，
类型：发明
国别省市：吉林,22