[发明专利]一种利于气门旋转的内燃机气门锁夹机构

说明书

技术领域

本发明属于内燃机技术领域，涉及气门锁夹机构。

背景技术

内燃机燃烧室布置上往往是气门与火花塞轴线呈一定角度，不是平行布置的，这是因为考虑了面容比的要求，把燃烧室的表面积尽量做小。这样做的后果是气门的轴线与火花塞的轴线相交不平行。在内燃机正常运转过程中，由于气门是斜向火花塞轴向方向做往复运动，所以会导致气门头部受热不均匀，从而可能会产生局部变形或者烧蚀等现象，影响内燃机正常工作。为了防止这种现象发生，气门旋转机构被越来越多的内燃机设计者采用。

如专利号：ZL200720124901.7(发动机排气门杆旋转装置)中所述的结构，是利用了气门摇臂与气门杆部接触位置不在气门回转中心线上，从而产生了一个力臂使气门旋转。此种结构被广泛运用在摩托车上，而汽车内燃机的气门多与气门挺柱连接，如果在汽车内燃机采用这种结构的气门摇臂，也只能使气门挺柱旋转，达不到使气门旋转的目的。

又如专利号：CN101975097A(内燃机气门旋转机构)中所述的结构，采用了气门弹簧盘与气门弹簧之间安装一个轴承的结构，该专利声称这样的结构有助于气门的旋转。可是该专利忽略了一个问题，气门是不可能无缘无故的自己旋转的，就算在燃烧室内气体燃烧对气门有推力导致气门旋转，此旋转方式也是缓慢且无序的，不能达到让气门均匀受热的作用，该专利的结构不尽合理。

综上所述。现有技术存在以下缺点：

1.采用气门摇臂与气门顶部接触置不在气门回转中心线上的气门旋转结构，只能使用于

气门摇臂与气门接触的结构，对于有气门挺柱的内燃机布置形式不适用；

2.在气门弹簧盘与气门弹簧之间加装轴承的结构，没有更多的考虑驱动气门，这样的结

构不能达到让气门旋转从而均匀受热的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利于气门旋转的气门锁夹机构，以免气门头部因受热不均匀造成局部变形或者烧蚀。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

气门旋转原理：

如图2所示，气门弹簧的主要尺寸有：

弹簧钢丝直径d；弹簧外圈直径D；弹簧内圈内径D1；

弹簧中径D₂；节距t；高度H；弹簧丝的长度L；n₀总圈数；

螺纹升角α；

弹簧长度与圈数的关系是：

L=（ΠD₂n₀）/cosα

根据上式计算弹簧圈数的变化量△n

△n=L（cosα₂-cosα₁）/ΠD₂

当气门打开时，弹簧高度由H₁压缩到H₂时，弹簧丝长度L不变，弹簧中径D₂不变，螺纹升角α变小，cosα变大，总圈数n₀变大。

如果此时弹簧下端口处位置能保持不变的话，则此时弹簧会推着弹簧盘与气门向一个方向旋转。

气门关闭时，与上述过程相反，此时气门会回转到初始位置。

本发明提出了一种结构简单、利于气门旋转的内燃机气门锁夹机构，包括：气门锁夹、气门、气门弹簧盘上座、气门弹簧、气门弹簧盘下座；从气门弹簧上座往气门弹簧方向观察，当气门弹簧上座相对于气门弹簧顺时针旋转时，设定气门弹簧上座与气门弹簧的接触面之间的摩擦系数为μ1，气门弹簧盘下座与汽缸盖接触面之间的摩擦系数为μ2，则μ2>μ1。

进一步，从气门弹簧上座往气门弹簧方向观察，当气门弹簧上座相对于气门弹簧逆时针旋转时，设定气门弹簧上座与气门弹簧的接触面之间的摩擦系数为μ3；气门弹簧盘下座与汽缸盖接触面之间的摩擦系数为μ4，则μ4>μ3。

从气门弹簧上座往气门弹簧方向观察，当气门弹簧上座相对于气门弹簧顺时针旋转时，气门弹簧上座与弹簧的接触面之间的摩擦系数大于当气门弹簧上座相对于气门弹簧逆时针旋转时气门弹簧上座与气门弹簧的接触面之间的摩擦系数。

在气门弹簧上座与气门弹簧的接触面上设置有波纹。

所述波纹是由若干尖角指向逆时针方向的纹理规律排列组成。

无论气门弹簧上座相对于气门弹簧朝哪个方向旋转，气门弹簧盘下座与汽缸盖接触面之间的摩擦系数是相同的。

在气门弹簧盘下座与汽缸盖接触面上设置有波纹。

所述波纹是由若干放射状的纹理规律排列组成。