发动机配气机构的性能对发动机的效率和低排放性是十分重要的。在过去 几十年里，对于此方面的研究和开发一直十分活跃，然而迄今为止，绝大多数 发动机的配气机构均采用凸轮或凸轮摇臂与复位弹簧结构。这种结构在发动机 领域占主导地位，是一种非常成熟的技术。然而，随着人们对发动机的效率和 环保性要求的不断提高，对发动机配气机构也提出了更高的要求，因此，在这 方面的研究也越来越多。为此本发明人申请了差时曲柄连杆机构(专利申请号： 200710164142.1和200720177683.3)和阀体外开配气发动机(专利申请号： 200910143221.3和200920154748.1)。这两项发明为开发新型高效配气机构提供 了新的平台，并为进一步提高发动机配气机构的效率、配气响应速度、配气精 准度及满足外开动作件配气、动态停缸、二四冲程动态切换等特殊要求提供了 技术基础，特别是为了满足配气机构的低耗功性，然而为进一步提高发动机配 气机构的性能，需要发明更新型的发动机配气机构。

为了进一步提高发动机的效率，特别是为了满足配气机构的低耗功性，本 发明公开了一种发动机用二挺杆配气机构，包括发动机机体、燃烧室和燃烧室 界面体。本发明是通过正时控制装置使摆动驱动结构按设定的规律进行运动进 而实现动作件按发动机正时关系对发动机进行配气。本发明的目的是这样实现 的：
所述燃烧室界面体的一部分设为动作件，在所述动作件和所述发动机机体 之间设动作件弹性体，所述动作件与挺杆A的M端经动作件球穴或动作件柱槽 转动接触，所述挺杆A的N端经中间销轴与挺杆B的P端转动连接或经中间球 穴或经中间柱槽与所述挺杆B的P端转动接触，所述挺杆B的Q端经结构体销 轴与连接结构体转动连接或经结构体球穴或经结构体柱槽与所述连接结构体转 动接触，所述连接结构体直接或经弹性体与发动机机体连接，在所述挺杆A或 所述挺杆B上设摆动驱动结构，所述摆动驱动结构受正时控制装置控制，所述 动作件受所述挺杆A驱动打开所述燃烧室或关闭所述燃烧室或调整所述燃烧室 的容积。
所谓燃烧室界面体是指能形成包络燃烧室空间界面的外壁结构体，对应在 传统发动机中是指气缸、动力输出活塞、气缸盖和气门等。本发明中所公开的 动作件仅仅是外壁结构体的一部分，可设为内开阀体(即传统发动机气门)、外 开阀体即与外开配气座口相配合对发动机配气的阀体。例如，反装外开配气阀 体或进排共用配气阀体、配气活塞或者配气缸套。
所谓挺杆是指主要起支撑作用但与其他物体不连接或不完全连接的杆件； 正因为如此，挺杆和挺杆之间可以设有连接结构(如销轴等)，这样可以大幅度 减少系统的质量，而质量的减少对配气机构的效率、响应速度和配气精准度具 有决定性作用，因此采用挺杆的配气机构大大优于采用连杆的配气机构，不仅 如此，动作件可以自动的按其中心线发生转动，从而消除热变形、磨损等对动 作件与燃烧室等其它部位密封性的影响。在某些结构中，可以将挺杆B的一端 或两端设为转动连接(例如通过新材料新技术制造出密度相当低的高强度材料， 减少挺杆系部分的质量对动作件的作用，可以将动作件与挺杆A转动连接)，但 是本发明中挺杆与动作件之间设为转动接触。
所谓转动接触(contact)是指相互作用的杆件的转动面在力的作用下互相 贴合，在撤掉力的情况下杆件可以脱开，转动接触与转动连接(attach)是有区 别的，转动连接是指相互作用的杆件在不受力的情况下不可以脱开。所谓动作 件弹性体可以是弹簧、橡胶等，是指可以使挺杆A和挺杆B保持接触不分离的 有弹性的物体(结构体)。
所谓摆动驱动结构是指与挺杆A或挺杆B直接或间接相连的、能够驱动挺 杆摆动的一种结构，例如啮合齿、摆动曲柄等。
所述正时控制装置由弹簧、弹簧滑块、凸轮和凸轮滑块构成，所述弹簧滑 块和所述凸轮滑块同时与所述摆动驱动结构滑动接触；所述弹簧滑块受所述弹 簧控制，所述凸轮滑块受所述凸轮控制。
所述正时控制装置由凸轮、凸轮滑块、弹簧、弹簧球头杆和导轨构成，所 述弹簧球头杆的球头端与设在所述挺杆A或所述挺杆B上的弹簧球穴球面转动 接触，所述弹簧球头杆的另一端与所述导轨滑动连接，所述导轨与所述机体转 动连接，所述凸轮滑块受所述凸轮控制；或所述正时控制装置由所述凸轮、所 述凸轮滑块、所述弹簧、弹簧柱头杆和所述导轨构成，所述弹簧柱头杆的柱头 端与设在所述挺杆A或所述挺杆B上的弹簧柱槽柱面转动接触，所述弹簧柱头 杆的另一端与所述导轨滑动连接，所述导轨与所述机体转动连接，所述凸轮滑 块受所述凸轮控制。所谓球头杆是指杆的一端设为球状接头的杆，同理，柱头 杆为杆的一端设为柱状接头的杆；所谓球穴是球状的凹穴，与其相应的球状接 头转动接触；同理，所谓柱槽是柱面的凹槽，与其相应的柱状接头转动接触。
所述正时控制装置由所述凸轮、所述凸轮滑块、所述弹簧、所述弹簧球头 杆、所述导轨和滑块双球头杆构成，所述滑块双球头杆的一端球头与设在所述 凸轮滑块上的滑块球穴球面转动接触，所述滑块双球头杆另一端球头与设在所 述挺杆A或所述挺杆B上的挺杆球穴球面转动接触；或所述正时控制装置由所 述凸轮、所述凸轮滑块、所述弹簧、所述弹簧柱头杆和滑块双柱头杆构成，所 述滑块双柱头杆的一端柱头与设在所述凸轮滑块上的滑块柱槽柱面转动接触， 所述滑块双柱头杆的另一端柱头与设在所述挺杆A或所述挺杆B上的挺杆柱槽 柱面转动接触，所述凸轮滑块受所述凸轮控制。
所述正时控制装置由互为共轭的两个凸轮和两个凸轮滑块构成，一个所述 凸轮控制一个所述凸轮滑块，另一个所述凸轮控制另一个所述凸轮滑块，两个 所述凸轮滑块分别与所述摆动驱动结构滑动接触。本发明所谓的共轭凸轮是指 这样一对凸轮，这两个凸轮与从动件任意时刻的两个接触点之间距离保持不变。
所述摆动驱动结构设为啮合齿，所述啮合齿与齿条啮合，所述齿条受所述 正时控制装置控制，所述弹簧设为或不设为弹性件组合体，在设有所述弹性件 组合体的结构中，所述弹性件组合体受停缸控制装置控制。所谓弹性件组合体 是由预压缩弹性体和导杆构成的组合体，它与凸轮相配合使摆动驱动结构与凸 轮滑块保持接触，实现其所需要的运动方式。通过停缸控制装置对弹性件组合 体的控制，也可以使摆动驱动结构脱离与凸轮滑块的接触，使凸轮空转，实现 停缸。停缸控制装置可以是液压式、电磁式、气压式或压电式。
所述正时控制装置由两个凸轮、弹性件组合体和附加控制装置构成，所述 两个凸轮中的一个设为大升程凸轮，另一个设为小升程凸轮，所述附加控制装 置设为升程控制装置，所述弹性件组合体受所述升程控制装置控制实现发动机 气门升程大小的调整，所述弹性件组合体设为分体式弹性件组合体或整体式弹 性件组合体，所谓分体式弹性件组合体是指两个弹性件组合体分别受两个升程 控制装置控制，而整体式弹性件组合体是指两个弹性件组合体组合成一体受同 一个升程控制装置控制；或所述两个凸轮中的一个设为二冲程发动机配气凸轮， 另一个设为四冲程发动机配气凸轮，所述附加控制装置设为二四冲程转换控制 装置，所述弹性件组合体受所述二四冲程转换控制装置控制实现发动机二四冲 程的转换。通过附加控制装置(所谓附加控制装置可以是升程控制装置也可以是 二四冲程转换控制装置)对弹性件组合体的控制，使摆动驱动结构与某个凸轮滑 块脱离接触后与另一个凸轮滑块接触，实现升程的动态调整，或二、四冲程的 动态转换。附加控制装置可以是液压式、电磁式、气压式或压电式。
所述发动机用挺杆配气机构设为凸轮推进关闭式或设为凸轮推进开启式。 所谓的凸轮推进开启式是指在设有凸轮、弹簧或凸轮和弹性件组合体的机构中， 可将弹簧设为动作件关闭的主动力(即以弹簧的弹力来保证动作件的关闭)，凸 轮设为动作件关闭的被动力；同理，也可以将弹簧设为动作件关闭的被动力(即 复位弹簧)，凸轮设为动作件关闭的主动力，也就是所谓的凸轮推进关闭式。
所述动作件和/或所述挺杆A和/或所述挺杆B和/或所述滑块双球头杆和/ 或所述凸轮滑块上设有弹性区；或在由所述凸轮至所述动作件构成的传动链的 相邻两个构件间设有弹性体。设置弹性区的目的是为了补偿加工误差、冷热形 变及磨损等造成的影响，确保高度密封性。同时，挺杆A或挺杆B上设有弹性 区或动作件设有弹性区或与动作件相配的动作件座口设有弹性区，还可使挺杆 A和挺杆B的中间转动接触(或转动连接)处转过共线点位置，达到实现动作 件行程的动态调整或二、四冲程动态转换的目的。其中共线点是指当挺杆A和 挺杆B处于同一直线上时中间球穴或中间柱槽或中间销轴所处的点的位置。
本发明有以下积极有益的效果：
1、本发明结构简单、质量小、成本低廉；
2、在动作件外开配气的发动机中，本发明凸轮受力远远小于外开配气动作 件对挺杆的顶力，故配气系统耗功小，提高发动机的效率；
3、本发明可以满足动作件开闭响应快速、配气精准度高、动态停缸及二、 四冲程动态切换等特殊要求，提高发动机效率；
4、本发明的动作件可以自由转动，保证了动作件的受热均匀性，提高了动 作件的密封性。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构示意图
图2为本发明正时控制装置由凸轮、凸轮滑块、弹簧和弹簧滑块组成的结 构示意图
图3为本发明设有弹簧球头杆(或弹簧柱头杆)的结构示意图
图4为本发明设有滑块双球头杆(或滑块双柱头杆)的结构示意图
图5为本法明正时控制装置设为共轭凸轮式的结构示意图
图6为本发明正时控制装置由凸轮、凸轮滑块、弹簧和弹簧滑块组成的另 一结构示意图(凸轮滑块和弹簧滑块设在同侧)
图7为本发明设有弹簧球穴(或弹簧柱槽)的另一结构示意图
图8为本发明摆动驱动结构设为啮合齿的结构示意图
图9为本发明设有停缸控制装置的结构示意图
图10为本发明设有升程控制装置(大升程工作模式)的结构示意图
图11为本发明设有二四冲程转换控制装置(按四冲程发动机配气模式工作) 的结构示意图
图12为本发明按二冲程发动机配气模式工作的结构示意图
图13为本发明设有整体式弹性件组合体的结构示意图
图14为本发明配气机构设为凸轮推进开启式的结构示意图
附图编号
1.动作件  2.挺杆A  3.挺杆B  4.结构体  5.弹性体 6.发动机机体  7.凸轮  8.凸轮滑块  9.弹簧滑块  10.弹簧 11.弹簧球头杆  12.导轨  20.停缸控制装置  21.附加控制装置 23.中间销轴  33.摆动驱动结构  34.结构体销轴  100.弹性件组合体 101.内开阀体  102.外开阀体  103.配气活塞  104.配气缸套 110.弹簧球穴  111.弹簧柱头杆  1110.弹簧柱槽  201.动作件弹性体 210.升程控制装置  211.二四冲程转换控制装置  300.挺杆球穴 301.挺杆柱槽  501.动作件球穴  502.中间球穴  503.结构体球穴 504.结构体柱槽  2000.正时控制装置  5011.动作件柱槽 5021.中间柱槽  3301.啮合齿  3302.齿条  66.燃烧室 666.燃烧室界面体  71.大升程凸轮  72.小升程凸轮 73.二冲程发动机配气凸轮  74.四冲程发动机配气凸轮 80.滑块双球头杆  81.滑块双柱头杆  800.滑块球穴  801.滑块柱槽
如图1所示的发动机用二挺杆配气机构，包括发动机机体6、燃烧室66和 燃烧室界面体666，所述燃烧室界面体666的一部分设为动作件1，在所述动作 件1和所述发动机机体6之间设动作件弹性体201，所述动作件1与挺杆A2的 M端经动作件球穴501或经动作件柱槽5011转动接触，所述挺杆A2的N端经 中间球穴502或经中间柱槽5021与所述挺杆B3的P端转动接触，所述挺杆B3 的Q端经结构体销轴34与连接结构体4转动连接，所述连接结构体4直接或经 弹性体5与所述发动机机体6连接，在所述挺杆A2或所述挺杆B3上设摆动驱 动结构33，所述摆动驱动结构33受正时控制装置2000控制，所述动作件1受 所述挺杆A2驱动打开所述燃烧室或关闭所述燃烧室或调整所述燃烧室的容积。
如图2所示的发动机用二挺杆配气机构，包括发动机机体6、燃烧室66和 燃烧室界面体666，所述燃烧室界面体666的一部分设为动作件1，在所述动作 件1和所述发动机机体6之间设动作件弹性体201，所述动作件1与挺杆A2的 M端经动作件球穴501或经动作件柱槽5011转动接触，所述挺杆A2的N端经 中间销轴23与所述挺杆B3的P端转动连接，所述挺杆B3的Q端经结构体球 穴503或结构体柱槽504与所述结构体4转动接触，所述连接结构体4直接或 经弹性体5与所述发动机机体6连接，在所述挺杆A2或所述挺杆B3上设摆动 驱动结构33，所述摆动驱动结构33受正时控制装置2000控制，所述正时控制 装置2000由凸轮7、凸轮滑块8、弹簧滑块9和弹簧10构成，所述凸轮滑块8 和所述弹簧滑块9同时与所述摆动驱动结构33滑动接触，所述弹簧滑块9受所 述弹簧10控制，所述凸轮滑块8受所述凸轮7控制，所述动作件1的运动规律 (开、闭、停止)完全受凸轮7的形线控制，动作件弹性体201的目的是使动 作件1的运动始终受凸轮7的控制。
如图3所示的发动机用二挺杆配气机构，所述正时控制装置2000由凸轮7、 凸轮滑块8、弹簧10、弹簧球头杆11和导轨12构成，所述弹簧球头杆11的球 头端与设在所述挺杆A或挺杆B上的弹簧球穴110球面转动接触，所述弹簧球 头杆11的另一端与所述导轨12滑动连接，所述导轨12与所述机体6转动连接， 所述凸轮滑块8受所述凸轮7控制；或所述正时控制装置2000由所述凸轮7、 所述凸轮滑块8、所述弹簧10、弹簧柱头杆111和所述导轨12构成，所述弹簧 柱头杆111的柱头端与设在所述挺杆A2或挺杆B3上的弹簧柱槽1110柱面转动 接触，所述弹簧柱头杆111的另一端与所述导轨12滑动连接，所述导轨12与 所述机体6转动连接，所述凸轮滑块8受所述凸轮7控制。
如图4所示的发动机用二挺杆配气机构，所述正时控制装置2000由所述凸 轮7、所述凸轮滑块8、所述弹簧10、所述弹簧球头杆11、所述导轨12和滑块 双球头杆80构成，所述滑块双球头杆80的一端球头与设在所述凸轮滑块8上 的滑块球穴800球面转动接触，所述滑块双球头杆80另一端球头与设在所述挺 杆A或挺杆B上的挺杆球穴300球面转动接触，所述凸轮滑块8受所述凸轮7 控制；或所述正时控制装置2000由所述凸轮7、所述凸轮滑块8、所述弹簧10、 所述弹簧柱头杆111和滑块双柱头杆81构成，所述滑块双柱头杆81的一端柱 头与设在所述凸轮滑块8上的滑块柱槽801柱面转动接触，所述滑块双柱头杆 81的另一端柱头与设在所述挺杆A或挺杆B上的挺杆柱槽301柱面转动接触， 所述凸轮滑块8受所述凸轮7控制。
图4和图3所示的发动机用二挺杆配气机构的主要区别在于：在所述凸轮 滑块与所述摆动驱动结构间设有滑块双球头杆或滑块双柱头杆；滑块双球(柱) 头杆的一端为球头，另一端为柱头也是可以的；当然，球头或柱头设在形成转 动接触副的两个零件的任何一个上面都是可行的。
如图5所示的发动机用二挺杆配气机构，所述正时控制装置2000由互为共 轭的两个凸轮7和两个凸轮滑块8构成，一个所述凸轮7控制一个所述凸轮滑 块8，另一个所述凸轮7控制另一个所述凸轮滑块8，两个所述凸轮滑块8分别 与所述摆动驱动结构33滑动接触。
如图6所示的发动机用二挺杆配气机构，在所述挺杆B上设两个摆动驱动 结构33，两个摆动驱动结构33分别设置在结构体销轴34的两侧，摆动驱动结 构33受正时控制装置2000控制，所述正时控制装置2000由凸轮7、凸轮滑块 8、弹簧滑块9和弹簧10构成，所述凸轮滑块8与一个所述摆动驱动结构33滑 动接触，所述凸轮滑块8受所述凸轮7控制，所述弹簧滑块9与另一个摆动驱 动结构33滑动接触，所述弹簧滑块9受所述弹簧10控制。
如图7所示的发动机用二挺杆配气机构，在所述挺杆B上设两个摆动驱动 结构33，两个摆动驱动结构33分别设置在结构体销轴34的两侧，摆动驱动结 构33受正时控制装置2000控制，所述正时控制装置2000由凸轮7、凸轮滑块 8、弹簧10、弹簧球头杆11和导轨12构成，所述弹簧球头杆11的球头端与设 在一个所述摆动驱动结构33上的弹簧球穴110球面转动接触，所述弹簧球头杆 11的另一端与所述导轨12滑动连接，所述导轨12与所述机体6转动连接，所 述凸轮滑块8与另一个所述摆动驱动结构33滑动接触，所述凸轮滑块8受所述 凸轮7控制。具体实施时，动作件1设为内开阀体或外开阀体或配气活塞103 或配气缸套。所谓内开阀体即传统内燃机的气门，是向缸内打开的；所谓外开 阀体是与传统气门相对而言，进气和排气时阀体是向外打开的；所谓配气缸套 是指气门是一个滑动的缸套，通过配气缸套的滑动使配气缸套与动力缸套(即 传统意义上的气缸套)脱离，实现发动机配气，配气缸套和动力缸套的内径可 以相等也可不等；所谓配气活塞是指设置在配气缸套内的活塞，配气缸套通过 配气正时控制装置控制实现对发动机的配气，同时，通过对配气活塞运动的控 制实现对发动机充气量和几何压缩比的调整以满足发动机不同负荷的要求。
如图8所示的发动机用二挺杆配气机构，所述摆动驱动结构33设为啮合齿 3301，所述啮合齿3301与齿条3302啮合，所述齿条3302受所述正时控制装置 2000控制，所述正时控制装置2000由凸轮7和弹簧10构成。具体实施时，动 作件设为内开阀体或外开阀体或配气活塞或配气缸套104。
如图9所示的发动机用二挺杆配气机构，在挺杆B上设摆动驱动结构33， 所述摆动驱动结构33受正时控制装置2000控制，所述正时控制装置2000由凸 轮7、凸轮滑块8和弹性件组合体100构成，所述弹性件组合体100受停缸控制 装置20控制，通过停缸控制装置对弹性件组合体的控制，可以使摆动驱动结构 脱离与凸轮滑块的接触，使凸轮空转，实现停缸。停缸控制装置可以是液压式、 电磁式、气压式或压电式。
如图10所示的发动机用二挺杆配气机构，所述正时控制装置由两个所述凸 轮7、弹性件组合体100和附加控制装置21构成，两个所述凸轮7中的一个设 为大升程凸轮71，另一个设为小升程凸轮72，所述附加控制装置21设为升程 控制装置210，所述弹性件组合体100设为分体式弹性件组合体，所述弹性件组 合体100受所述升程控制装置210控制使得摆动驱动结构33脱离小升程凸轮72 与大升程凸轮滑块贴合，实现动作件按大升程模式工作(图10所示的为大升程 模式工作状态)。
如图11所示的发动机用二挺杆配气机构，所述正时控制装置由两个所述凸 轮7、弹性件组合体100和附加控制装置21构成，两个所述凸轮7中的一个设 为大升程凸轮71，另一个设为小升程凸轮72，所述附加控制装置21设为升程 控制装置210，所述弹性件组合体100设为分体式弹性件组合体，所述弹性件组 合体100受所述升程控制装置210控制使得摆动驱动结构33脱离大升程凸轮71 与小升程凸轮滑块贴合，实现动作件按小升程模式工作(图11所示的为小升程 模式工作状态)。
如图12所示的发动机用二挺杆配气机构，所述正时控制装置由两个所述凸 轮7、弹性件组合体100和附加控制装置21构成，两个所述凸轮7中的一个设 为二冲程发动机配气凸轮73，另一个设为四冲程发动机配气凸轮74，所述附加 控制装置21设为二四冲程转换控制装置211，所述弹性件组合体100设为分体 式弹性件组合体，所述弹性件组合体100受所述二四冲程转换控制装置211控 制使得摆动驱动结构33脱离四冲程发动机配气凸轮74与二冲程发动机配气凸 轮滑块贴合，实现发动机按二冲程发动机工作(图12所示的为二冲程发动机模 式工作状态)。
如图13所示的发动机用二挺杆配气机构，所述正时控制装置由两个所述凸 轮7、弹性件组合体100和附加控制装置21构成，两个所述凸轮7中的一个设 为二冲程发动机配气凸轮73，另一个设为四冲程发动机配气凸轮74，所述附加 控制装置21设为二四冲程转换控制装置211，所述弹性件组合体100设为整体 式弹性件组合体，所述弹性件组合体100受所述二四冲程转换控制装置211控 制使得摆动驱动结构33脱离二冲程发动机配气凸轮73与四冲程发动机配气凸 轮滑块贴合，实现发动机按四冲程发动机工作(图13所示的为四冲程发动机模 式工作状态)。
如图14所示的发动机用二挺杆配气机构，是将发动机用二挺杆配气机构设 为凸轮推进开启式，即在凸轮的推程中，动作件是从关闭到开启状态，在凸轮 的回程中，动作件是从开启到关闭状态，图示为动作件1处于关闭状态。在这 种结构中，弹簧10的弹力是动作件关闭的主动力，在关闭状态凸轮7与凸轮滑 块8间可有间隙存在，确保动作件与动作件座圈的密封。
如图2所示的发动机用二挺杆配气机构，是将发动机用二挺杆配气机构设 为凸轮推进关闭式，即在凸轮的推程中，动作件是从开启到关闭状态，在凸轮 的回程中，动作件是从关闭到开启状态，图示为动作件1处于关闭状态。在这 种结构中，凸轮7是动作件1关闭的主动力，弹簧10的弹力是动作件关闭的被 动力，为了避免由于零件加工、装配误差以及零部件的热变形、磨损等造成的 卡死和密封不严的现象，在结构体4和发动机机体6之间设置弹性体5，确保动 作件与动作件座圈的密封。
具体实施时，在所述发动机用二挺杆配气机构设为凸轮推进关闭式的结构 中，所述动作件和/或所述挺杆A和/或所述挺杆B和/或所述滑块双球头杆和/ 或所述凸轮滑块上设有弹性区；或在由所述凸轮至所述动作件构成的传动链的 相邻两个构件间设有弹性体。无论是在零件上设弹性区还是在零件间设弹性体， 其目的均是为了补偿由于零件加工、装配误差以及零部件的热变形、磨损等对 发动机密封性能的影响。
尽管已经公开了本发明的若干实施例，本领域的技术人员可以理解，还可 以对本发明进行这样或那样的修改、完善和替换，然而，这都将包含在所附权 利要求书的保护范围之内。