[发明专利]无切换阀配气机构

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机领域。

技术背景

本申请人在界面配气发动机申请专利(专利申请号：200710165230.3和专利号：ZL200720195428.1)中公开了一种反装外开进排共用气阀阀体。然而要想防止排气深度充入进气道以及排气回流等问题，就必须在进排气道上设置相应的进排气切换装置及其驱动机构。这种机构复杂且影响了进排共用气阀阀体的优势。因此，需要发明一种取代进排气切换装置(如空心转子及其驱动机构)且在反装外开进排共用气阀阀体的基础上建立的新型配气机构。为此本专利申请人申请了涡轮配气发动机专利(专利申请号为：200810135468.6)。近年来在气缸盖上设正装内开进排共用气门的方案也已出现如US5782215，WO2004/044389，ZL200520001125.2，虽然这些专利都公开了正装内开进排共用气门方案，但在进排气切换方面存在着严重不足。如US5782215进排气切换机构复杂且难以控制，ZL200520001125.2进排气切换采用了进气节气门和排气节气门，同样结构复杂且不易控制。不仅如此，如用这两种方式的任何一种对进排气进行切换以配合正装内开进排共用气门对内燃机进行配气都会严重影响进排共用气门的优势，因为用阀体对进排气进行切换从根本上说，与传统配气方式相近，也同样具有传统配气方式的缺点，如有效开度和有效开放时间严重受限等。专利WO2004/044389 A1，虽然有所改进，但在这种方式中进气压会被严重降低且内燃机的效率等会受影响。为此需要发明一种无进排气切换阀的、高效的正装内开进排共用气门配气机构。

发明内容

本发明公开了一种无切换阀配气机构，与普通涡轮增压内燃机不同，普通涡轮增压内燃机的进排气道中分别设有进气门和排气门，这两个气门不仅负责封闭气缸而且还负责进排气的切换，所以普通涡轮增压方式不需要移动空气和进排气间的界面。而本发明中没有切换阀，其实质是利用喷气式发动机的压气原理对具有正装内开进排共用气门的往复式内燃机进行配气。换言之，利用所述进气压缩装置和所述排气动力装置有效地移动进气和排气间的界面达到对设有正装内开进排共用气门的内燃机进行有效配气的目的。本发明的目的是这样实现的，一种无切换阀配气机构包括：进气道、排气道、正装配气座口、气缸盖，在所述进气道和排气道连通的腔体内于所述正装配气座口的轴线上设有正装内开进排共用气门，所述正装内开进排共用气门受气门控制系统控制将所述正装配气座口按正时关系开通或密封，所述进气道上设有进气压缩装置，所述排气道上设有排气动力装置，所述进气压缩装置由所述排气动力装置驱动，所述进气压缩装置设为涡轮式或活塞式进气压缩装置，所述排气动力装置设为涡轮式或活塞式排气动力装置。

在多缸内燃机中，在汇总的进气道上设有涡轮式或活塞式总进气压缩装置，在汇总的排气道上设有涡轮式或活塞式总排气动力装置。

由多个所述涡轮式或活塞式排气动力装置驱动一个所述涡轮式或活塞式总进气压缩装置。

由一个所述涡轮式或活塞式总排气动力装置驱动多个所述涡轮式或活塞式进气压缩装置。

在连接所述总进气压缩装置和总排气动力装置的驱动轴上设动力输入轴或/和动力输出轴，在设有所述动力输入轴的结构中，所述动力输入轴与其它动力装置连接，在设有所述动力输出轴的结构中，所述动力输出轴与其它动力使用装置连接。

本发明通过调整进气压缩装置和排气动力装置的参数，实现空气向排气方向流动，而且在进气压缩装置和排气动力装置间建立相当高的空气压强。利用此空气压强和正装内开进排共用气门对内燃机进行高效精准配气。

本发明的内燃机是进排气共用一个正装配气座口通道，进气和排气间的界面在进气冲程和排气冲程中会发生位移，即在排气冲程开始后此界面将处于正装进排共用配气座口的进气道一侧，而在进气冲程开始时此界面将位移至正装进排共用配气座口的排气道一侧。为了尽量减少或防止排气深度进入进气道，要求进气压缩装置产生的压强能够防止排气深度进入进气道。通过调整进气增压装置和排气动力装置的级数、尺寸、形状或角度使进气压缩装置和排气动力装置在工作时，能将由进气压缩装置、排气动力装置和开启状态下的正装内开进排共用气门所形成的空间内的废气及时更换成新鲜空气，以保证进入气缸内的空气是新鲜的。

以下以涡轮式为例加以说明。

在某些情况下，内燃机起动时可能需要进排气涡轮提前旋转，因此可设置进排气涡轮的动力输入轴。