[实用新型]滑动缸外开配气发动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及发动机领域。

背景技术

如何精准高效为发动机配气是提高发动机效率和改善发动机环保性的最主要的技术手段之一，因此，在这方面的研究也是非常活跃的。传统发动机的配气座口和配气阀体是内开的，这样的结构对于提高配气座口(也就是气门座口)与阀体(也就是气门)之间的密封性确有好处，但是内开阀体结构使得气流流动性、气流流通面积和配气开放时间的设计都受到严重的限制。因此，为了从根本上解决发动机的配气问题，需要发明一种新的配气方式。

发明内容

本实用新型公开了一种设在燃烧室壁上(缸盖上或气缸壁上)的一种滑动缸外开配气结构。在此结构的基础上，本实用新型公开了一种滑动缸外开配气发动机，这种发动机上的气缸套(等同于阀体)没有阀体与活塞碰撞的危险，所以外开配气缸套的行程开启时间和关闭时间的设计都具有绝对的灵活性，这样可以减少配气节流损失使气缸内的气流流动和燃气混合的程度得以提高，从而提高发动机的效率。利用这种结构在发动机缸盖上设置进气门和排气门时，开度直径可比传统内开气门明显加大，不仅如此，这种结构还可以使发动机的进气道和排气道连通，形成连通式配气道，配气座口和相应外开配气缸套同时承担排气和进气的两种功能，也就是本实用新型所述的进排共用。只要将进气和排气的流场组织好，进排共用的配气模式就可以为发动机配气提供了一个崭新的途径。在进排共用的结构中，外开配气缸套可以在排气冲程开始时开启维持开启状态直至吸气冲程完了，这样就可以大大减少配气缸套的运动加速度，延长配气时间，使配气的效果更好。为了进一步提高配气效果，可在进气道设压力涡轮，在排气道设动力涡轮，且两涡轮共轴设置，这样就可以利用喷气式发动机的原理，即利用动力涡轮将新鲜空气压入燃烧室。根据不同需要可以将外开配气座口的直径设为小于、等于甚至大于发动机气缸直径。由于外开配气座口和外开配气缸套之间需要高密封性，所以本实用新型公开了一种浮动环式弹性外开配气座口和一种由复数个径向套装开口浮动环构成的开口浮动环组合弹性外开配气座口。第一浮动环式弹性外开配气座口的根本是利用端面设为锥面环形弹性结构体，在受到外开配气缸套压迫时，将在径向发生一定位移，从而补偿由于加工误差、冷热形变及磨损所造成的影响，确保高度密封性。此锥面环形弹性结构体可以一个端面设为锥形，也可以两端部设为锥形，根据需要可以设为内锥式或外锥式，也可以单独使用或多个轴向堆接使用；所谓开口浮动环组合式弹性外开配气座口是由两个以上开口的环形弹性结构体径向套装而成的。在装配时，不同环的开口应错向安装，例如，两个开口环互相形成180°，三个开口环互相形成120°。同样，锥面可设为内锥面或外锥面，也可单独使用或将多个开口环形弹性结构体轴向堆接使用。本实用新型还公开了一种设在活塞端部和外开配气缸套内的浮动弹性密封环和由复数个开口浮动弹性密封环径向套装构成的浮动弹性密封环组合体结构。端部密封是指在外开配气缸套处于关闭时能使密封体和外开配气缸套之间形成良好密封的结构体，此结构体能保证气缸在燃烧爆炸过程中的密封度。密封体也可以当作活塞使用对外输出动力，尤其是当外开配气座口的直径与发动机气缸的直径相等时，密封体可以用作与发动机活塞具有相等功能的动力活塞使用，也就构成了活塞对顶设置的滑动缸外开配气发动机，在这种结构中，进气道与排气道相连通形成连通式配气道，此种发动机具有无缸盖重量轻、结构简单和效率高等特点。

由于受气缸内高压作用，外开配气缸套受到相当大的推力，所以外开配气缸套的驱动机构对外开配气缸套应具有相当的压力，以抵消气缸对外开配气缸套的压力，保证密封，因而外开配气缸套可通过凸轮等直接驱动，也可经二连杆机构再经凸轮等机构控制，这样可以减少对驱动机构压力的要求。

为了克服传统发动机的上述缺陷，本实用新型公开了一种滑动缸外开配气发动机，包括进气道，排气道，燃烧室外壁和燃烧室，在所述燃烧室外壁上设一个或多个外开配气座口，所述外开配气座口将所述进气道和所述排气道分别或同时与所述燃烧室连通，在每一个所述外开配气座口处相应设置一个外开配气缸套，在所述外开配气缸套内设置密封体，所述外开配气缸套直接或经连接件受配气缸套正时控制装置控制按发动机正时要求将与其相应的所述外开配气座口打开和关闭。所谓密封体是指设在外开配气缸套中的与外开配气缸套能够形成密封的密封结构体，密封结构体与外开配气缸套之间可以通过侧面密封或端面密封或端面和侧面共同密封的形式得以实现。