[发明专利]用于对置活塞发动机的可变配气相位机构

说明书

本发明公开了一种用于对置活塞发动机的可变配气相位机构，属于内燃机结构技术领域。机构包括带有多层气口的气缸套、进气口滑动套、排气口滑动套、进气口连杆、排气口连杆和可调曲柄。气缸套上的气口层数对应相应的发动机转速、即气口调节的方式采用不同的档位进行调节。该机构是两个串联的曲柄滑块机构，通过调节可调曲柄，在进、排气口连杆的作用下，带动滑动套移动，从而实现不同档位气口层数的切换。本发明能够确保对置活塞发动机在各种工况下的平均有效压力和换气特性达到最优，从而节约成本、提高系统可靠性。

技术领域

本发明涉及一种内燃机的可变配气相位机构，具体涉及一种对置活塞发动机的可变配气相位机构，属于内燃机结构技术领域。

背景技术

随着能源危机和环境压力的加剧，发动机节能减排和轻量化成为其进一步改善的重要途径。传统四冲程发动机由于后处理设备的增加很难进一步改善，而对置活塞发动机具有热效率、重量轻等特点，受到进一步关注。然而传统的对置活塞发动机排放性能很差、且燃烧的组织也比较困难。对置活塞发动机结合当今的发动机技术如高压喷射、涡轮增压等技术，可以获得很好的效果。

当今在乘用车上VVT技术(可变气门正时技术)已经广泛应用，而且有些车型也实现了进排气门的双VVT技术。而对置四冲程活塞发动机上仅有美国品纳克Pinnacle公司研发的滑动缸套式可变配气相位机构，该发动机进、排气口设置在发动机中部，气缸套为两个，采用弹簧锁紧，工作时通过拨叉式凸轮机构打开，再由弹簧回位锁紧，其机构较为复杂，对润滑与密封提出了更高的要求。该机构无法满足对置二冲程发动机对扫气过程的要求，因此不能在对置二冲程发动机上应用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于对置活塞发动机的可变配气相位机构，该机构能够确保对置活塞发动机在各种工况下的平均有效压力和换气特性达到最优，从而节约成本、提高系统可靠性。

一种用于对置活塞发动机的可变配气相位机构，该机构包括气缸套、进气口滑动套、排气口滑动套、进气口连杆、可调曲柄和排气口连杆；

所述气缸套上沿轴向对称设置有一组周向的进气口和排气口，每组进气口和排气口沿轴向的层数为两层以上，所述气缸套上的气口层数对应相应的发动机转速；进气口和排气口沿气缸套的周向均匀设置，进气口和排气口的形状为矩形，相邻的两层进气口或排气口之间形成隔挡筋；

所述进气口滑动套和排气口滑动套分别与气缸套的外圆周面滑动配合，所述可调曲柄安装在气缸套上且位于进气口和排气口之间，进气口连杆的两端分别与可调曲柄和进气口滑动套活动连接，排气口连杆的两端分别与可调曲柄和排气口滑动套活动连接，可调曲柄、进气口连杆和排气口连杆构成曲柄连杆机构，通过外部机构转动可调曲柄，可调曲柄带动进气口连杆和排气口连杆使得进气滑动套和排气滑动套在气缸套上滑动，从而实现气缸套上不同档位气口层数的切换。

进一步地，所述不同档位气口层切换的原理是两层气口间的隔挡筋与进气口滑动套和排气口滑动套的作用下致使气流不会从第二层气口进入，从而实现不同档位的切换。

进一步地，所述气缸套上气口层数和气口高度依据不同发动机的缸径、冲程和工作转速条件对发动机的动力性指标和换气特性指标进行优化后最终确定。

进一步地，在气缸套另一侧设置相同的曲柄连杆机构，以满足配气机构调节的灵活性和可靠性。

有益效果：

本发明利用可变配气相位机构改变气口高度实现对置活塞发动机的多档位可调，通过相位的变换以适应不同的工况下对进气质量的要求，最终优化换气和燃烧过程，改善发动机性能。另外该配气机构采用外置滑套(相对于气缸)，减小对润滑和密封的要求，具有较强的可靠性，可以使发动机适应于更多恶劣的工况条件。

附图说明

图1为本发明可变配气相位机构简图(单层气口打开)；