技术领域
[0001] 本
发明涉及
热能与动
力领域,尤其是一种配气机构。
背景技术
[0002] 通过按正时关系使配气
气缸套(即滑动缸)和工作气
缸套在端部的密封配合和打开,可以对工作气缸进行配气,这种配气方式流通截面积大、配气阻力小,但是,如何使配气气缸按正时关系精准滑动是能否使用滑动缸配气的关键所在。因此,需要发明一种结构简单的滑动缸配气机构。
发明内容
[0003] 为了解决上述问题,本发明提出的技术方案如下:一种滑动缸配气机构,所述滑动缸配气机构包括工作气缸套、配气气缸套、
活塞和摆杆,所述工作气缸套与
机体固连,在所述配气气缸套上设复位弹性体,所述配气气缸套的端部与所述工作气缸套的端部相配合,所述活塞在所述工作气缸套和所述配气气缸套内滑动设置,所述活塞控制摆杆,所述配气气缸套受所述摆杆控制与所述工作气缸套密封配合或打开。
[0004] 所述摆杆的一端与所述活塞转动连接,所述摆杆的另一端经控制滑道与所述机体滑动连接。
[0005] 所述滑动缸配气机构还包括
连杆,所述连杆的一端与所述活塞转动连接,所述连杆的另一端与所述摆杆的一端转动连接,所述摆杆的另一端与所述机体转动连接。
[0006] 一种滑动缸配气机构,所述滑动缸配气机构包括工作气缸套、配气气缸套、活塞和
凸轮,所述工作气缸套与机体固连,在所述配气气缸套上设复位弹性体,所述配气气缸套的端部与所述工作气缸套的端部相配合,所述活塞在所述工作气缸套和所述配气气缸套内滑动设置,所述凸轮与
凸轮轴固连,所述凸轮轴转动设置在所述机体上或转动设置在所述工作气缸套上,所述活塞控制所述凸轮,所述配气气缸套受所述凸轮控制与所述工作气缸套密封配合或打开。
[0007] 所述凸轮轴与摆杆的一端固连,所述摆杆的另一端经控制滑道与所述活塞滑动连接。
[0008] 所述凸轮轴与摆杆的一端固连,所述摆杆的另一端与连杆连接,所述连杆的另一端与所述活塞转动连接。
[0009] 在所述凸轮轴设
齿轮,在所述活塞上设
齿条,所述齿条与所述齿轮
啮合。
[0010] 一种滑动缸配气机构,所述滑动缸配气机构包括工作气缸套、配气气缸套、活塞和摆杆,所述活塞与机体固连,在所述配气气缸套上设复位弹性体,所述工作气缸套和所述配气气缸套均与机体滑动配合,所述配气气缸套的端部与所述工作气缸套的端部相配合,所述工作气缸套和所述配气气缸套滑动套装设置在所述活塞外,所述摆杆设置在所述工作气缸套上,所述摆杆受所述机体或受所述活塞控制,所述配气气缸套受所述摆杆控制与所述工作气缸套密封配合或打开。
[0011] 所述摆杆的一端与所述工作气缸套转动连接,所述摆杆的另一端经控制滑道与所述机体滑动连接。
[0012] 所述滑动缸配气机构还包括连杆,所述连杆的一端与所述摆杆的一端转动连接,所述连杆的另一端与所述机体转动连接。
[0013] 所述滑动缸配气机构还包括连杆,所述连杆的一端与所述摆杆的一端转动连接,所述连杆的另一端与所述配气气缸套转动连接,所述连杆和所述摆杆与形线滑道相配合。
[0014] 一种滑动缸配气机构,所述滑动缸配气机构包括工作气缸套、配气气缸套、活塞和撞控凸轮,所述活塞与机体固连,在所述配气气缸套上设复位弹性体,所述工作气缸套和所述配气气缸套均与所述机体滑动配合,所述配气气缸套的端部与所述工作气缸套的端部相配合,所述工作气缸套和所述配气气缸套滑动套装设置在所述活塞外,所述配气气缸套受所述撞控凸轮控制与所述工作气缸套密封配合或打开。
[0015] 所述撞控凸轮与凸轮轴固连,所述凸轮轴转动设置在所述工作气缸套上,所述撞控凸轮受所述机体或受所述活塞驱动。
[0016] 所述凸轮轴与摆杆的一端固连,所述摆杆的另一端经控制滑道与所述机体滑动连接或经所述控制滑道与所述活塞滑动连接。
[0017] 所述凸轮轴与摆杆的一端固连,所述摆杆的另一端与连杆连接,所述连杆的另一端与所述机体或与所述活塞转动连接。
[0018] 在所述凸轮轴上设齿轮,在所述机体或在所述活塞上设齿条,所述齿条与所述齿轮啮合。
[0019] 所述撞控凸轮与凸轮轴固连,所述凸轮轴转动设置在所述机体上或转动设置在所述活塞上,所述撞控凸轮受所述配气气缸套驱动。
[0020] 在所述配气气缸套上设齿条,在所述凸轮轴上设齿轮或将所述撞控凸轮的一部分设为齿轮,所述齿条与所述齿轮啮合。
[0021] 所述撞控凸轮与凸轮轴固连,所述凸轮轴转动设置在所述机体上或转动设置在所述活塞上,所述撞控凸轮受所述工作气缸套驱动。
[0022] 在所述工作气缸套上设齿条,在所述凸轮轴上设齿轮或将所述撞控凸轮的一部分设为齿轮,所述齿条与所述齿轮啮合。
[0023] 本发明中,所谓的复位弹性体是指在所述工作气缸套与所述配气气缸套之间施加趋近力的弹性结构体,例如
弹簧等;所述的趋近力是指迫使所述工作气缸套的端部与所述配气气缸套的端部之间的距离缩短并迫使所述工作气缸套的端部与所述配气气缸套的端部
接触的力。
[0024] 本发明中,所谓的形线滑道是指滑道的与滑动件接触的面或线具有一定几何形状的滑道,其作用是实现滑动件所需要的运动规律。
[0025] 本发明中,所谓的撞控凸轮是指能够使设置在运动体上的受控部件发生位移或偏转的凸轮,这种凸轮的特点是,当运动件携带受控件趋近所述撞控凸轮时(或根据相对运动原理,当撞控凸轮趋近于受控件时),凸轮形线上的接触点(线)所在圆的半径随着凸轮的转动不断缩小以达到减少撞击力之目的,当受控件的运动速度为零时,撞击凸轮形线上的接触点(线)所在圆的半径随着凸轮的转动不断增加。
[0026] 本发明中,所述撞控凸轮能够使设置在由所述工作气缸套和所述配气气缸套组成的运动体上的配气气缸套发生位移或偏转,当所述配气气缸套趋近所述撞控凸轮时(或根据相对运动原理,当撞控凸轮趋近于所述配气气缸套时),所述撞控凸轮形线上的接触点(线)所在圆的半径随着凸轮的转动不断缩小以达到减少撞击力之目的;当所述配气气缸套的运动速度为零时,撞击所述撞控凸轮上的接触点(线)所在圆的半径随着凸轮的转动不断增加。
[0027] 本发明中,所述撞控凸轮设置的目的是为了使所述配气气缸套与凸轮之间的撞击降至最低程度并对所述配气气缸套实施有效控制,达到精准配气之目的。
[0028] 本发明中,所述撞控凸轮和所述配气气缸套之间的相互作用过程是:接触(撞击)-减速-受控-脱离,周而复始。
[0029] 本发明中,所述活塞和所述工作气缸套之间可经
曲轴连接,所述曲轴对外输出动力。
[0030] 本发明中,在所述工作气缸套与所述机体固连的结构中,所述活塞可作为自由活塞对外输出动力,也可与曲轴连接对外输出动力。
[0031] 本发明中,在所述活塞设为与所述机体固连的结构中,所述工作气缸套内可设密封隔板,所述密封隔板与所述工作气缸套固连,所述工作气缸套可作为相当于自由活塞的运动件对外输出动力,也可与曲轴连接对外输出动力。
[0032] 本发明中,应根据热能与动力领域的公知技术,在必要的地方设置必要的部件、单元或系统。
[0033] 本发明的有益效果如下:本发明通过采用滑动缸进行配气的方式,具有气体流通截面积大、配气阻力小、结构简单以及精准等特点,有效减小了配气节流损失,能有效提高
发动机的效率,降低发动机的排放,适用范围广,具有广阔的应用前景。
附图说明
[0034] 图1为本发明
实施例1的结构示意图;图2为本发明实施例2的结构示意图;
图3为本发明实施例3的结构示意图;
图4为本发明实施例4的结构示意图;
图5为本发明实施例5的结构示意图;
图6为本发明实施例6的结构示意图;
图7为本发明实施例7的结构示意图;
图8为本发明实施例8的结构示意图;
图9为本发明实施例9的结构示意图;
图10为本发明实施例10的结构示意图;
图11为本发明实施例11的结构示意图;
图12为本发明实施例12的结构示意图;
图13为本发明实施例13的结构示意图;
图14为本发明实施例14的结构示意图,
图中:
1工作气缸套、2配气气缸套、3活塞、4摆杆、5控制滑道、6连杆、7机体、8凸轮、9凸轮轴、10齿轮、11齿条、13复位弹性体、14形线滑道、81撞控凸轮。
具体实施方式
[0035] 实施例1如图1所示的滑动缸配气机构,包括工作气缸套1、配气气缸套2、活塞3和摆杆4,所述工作气缸套1与机体7固连,所述配气气缸套2上设复位弹性体13,所述配气气缸套2的端部与所述工作气缸套1的端部相配合,所述活塞3在所述工作气缸套1和所述配气气缸套2内滑动设置,所述活塞3控制摆杆4,所述配气气缸套2受所述摆杆4控制与所述工作气缸套1密封配合或打开,其中,所述配气气缸套2的
侧壁设有开口,所述摆杆4的一端与所述活塞3转动连接,所述摆杆4的另一端穿过所述开口并经控制滑道5与所述机体7滑动连接。
[0036] 工作时,所述活塞3首先与所述工作气缸套1密封配合,所述复位弹性体13控制所述配气气缸套2的端部与所述工作气缸套1的端部密封配合,当所述活塞3受力向下运动并脱离所述工作气缸套1时,所述摆杆4在所述活塞3上的交点也向下运动,从而带动所述摆杆4上除了与所述控制滑道5连接的点以外的其它点也向下运动,因此,所述摆杆4与所述配气气缸套2接触的点也要向下运动,从而压迫所述配气气缸套2使得所述配气气缸套2与所述工作气缸套1分离,气体从所述工作气缸套1与所述配气气缸套2之间的空隙间进入,实现滑动缸配气的目的;当所述活塞3受力(如受
曲柄连杆机构控制)向上运动时,所述配气气缸套2在所述复位弹性体13的控制下与所述工作气缸套1重新密封配合,所述活塞3对气体进行压缩,进行后续过程,当所述活塞3再次向下运动时,重复上述过程。
[0037] 实施例2如图2所示的滑动缸配气机构,其与实施例1的区别在于:所述滑动缸配气机构还包括连杆6,所述连杆6的一端与所述活塞3转动连接,所述连杆6的另一端与所述摆杆4的一端转动连接,所述摆杆4的另一端与所述机体7转动连接。
[0038] 实施例3如图3所示的滑动缸配气机构,包括工作气缸套1、配气气缸套2、活塞3和凸轮8,所述工作气缸套1与机体7固连,在所述配气气缸套2上设复位弹性体13,所述配气气缸套2的端部与所述工作气缸套1的端部相配合,所述活塞3在所述工作气缸套1和所述配气气缸套2内滑动设置,所述凸轮8与凸轮轴9固连,所述凸轮轴9转动设置在所述机体7上,所述活塞3
控制凸轮8,所述配气气缸套2受凸轮8控制与所述工作气缸套1密封配合或打开,其中,所述凸轮轴9与所述摆杆4的一端固连,所述摆杆4的另一端经控制滑道5与所述活塞3滑动连接。
[0039] 选择性地,所述凸轮8还可以设置在所述工作气缸套1上。
[0040] 工作时,所述活塞3首先与所述工作气缸套1密封配合,所述复位弹性体13控制所述配气气缸套2的端部与所述工作气缸套1的端部密封配合,当所述活塞3受力向下运动并脱离所述工作气缸套1时,所述摆杆4也随着在所述活塞3上的控制滑道5向下运动,从而使得所述摆杆4围绕所述摆杆4与所述凸轮轴9固连的点转动,由于所述凸轮8与所述凸轮轴9固连,因此,所述凸轮轴9带动所述凸轮8转动,所述凸轮8压迫所述配气气缸套2使得所述配气气缸套2与所述工作气缸套1分离,气体从所述工作气缸套1与所述配气气缸套2之间的空隙间进入,实现滑动缸配气的目的;当所述活塞3受力(如受曲柄连杆机构控制)向上运动时,所述配气气缸套2在所述复位弹性体13的控制下与所述工作气缸套1重新密封配合,所述活塞3对气体进行压缩,进行后续过程,当所述活塞3再次向下运动时,重复上述过程。
[0041] 实施例4如图4所示的滑动缸配气机构,其与实施例3的区别在于:所述凸轮轴9与摆杆4的一端固连,所述摆杆4的另一端与连杆6连接,所述连杆6的另一端与所述活塞3转动连接。
[0042] 实施例5如图5所示的滑动缸配气机构,其与实施例3的区别在于:取消所述摆杆4,在所述凸轮8的凸轮轴9上设齿轮10,在所述活塞3上设齿条11,所述齿条11与所述齿轮10啮合。
[0043] 工作时,所述活塞3下行时,所述齿条11带动所述齿轮10旋转,由于所述齿轮10设置在所述凸轮轴9上,因此所述凸轮轴9也跟着旋转,从而带动所述凸轮8旋转,实现对所述配气气缸套2的控制以进一步实现滑动缸配气。
[0044] 实施例6如图6所示的滑动缸配气机构,包括工作气缸套1、配气气缸套2、活塞3和摆杆4,所述活塞3与机体7固连,在所述配气气缸套2上设复位弹性体13,所述工作气缸套1和所述配气气缸套2均与机体7滑动配合,所述配气气缸套2的端部与所述工作气缸套1的端部相配合,所述工作气缸套1和所述配气气缸套2滑动套装设置在所述活塞3外,所述摆杆4设置在所述工作气缸套1上,所述摆杆4受所述机体7控制,所述配气气缸套2受所述摆杆4控制与所述工作气缸套1密封配合或打开,其中,所述摆杆4的一端与所述工作气缸套1转动连接,所述摆杆4的另一端经控制滑道5与所述机体7滑动连接。
[0045] 选择性地,所述摆杆4也可受所述活塞3控制。
[0046] 工作时,所述活塞3首先与所述工作气缸套1密封配合,所述复位弹性体13控制所述配气气缸套2的端部与所述工作气缸套1的端部密封配合,当所述工作气缸套1与所述配气气缸套2一起向上运动时,所述摆杆4与所述工作气缸套1的交点也向上运动,从而带动所述摆杆4上除了与所述机体7上的所述控制滑道5连接的点以外的其它点也向上运动,因此,所述摆杆4与所述配气气缸套2接触的点也要向上运动,由于所述工作气缸套1和所述配气气缸套2与所述摆杆4接触的
位置不同,当所述摆杆4围绕其与所述控制滑道5的连接点旋转运动时,根据圆周运动的规律可知,所述摆杆4与所述工作气缸套1的接触点的运动速度要大于所述摆杆4与所述配气气缸套2的接触点的运动速度,从而使得所述配气气缸套2与所述工作气缸套1在所述摆杆4跃过某一位置后分离,气体从所述工作气缸套1与所述配气气缸套2之间的空隙间进入;当所述工作气缸套1受力(如受曲柄连杆机构控制)向下运动并跃过某一位置后,所述工作气缸套1与所述配气气缸套2重新接触,且所述配气气缸套2在所述复位弹性体13的控制下与所述工作气缸套1重新密封配合,所述活塞3开始对气体进行压缩,从而实现滑动缸配气的目的。
[0047] 实施例7如图7所示的滑动缸配气机构,其与实施例6的区别在于:所述滑动缸配气机构还包括连杆6,所述连杆6的一端与所述摆杆4的一端转动连接,所述连杆6的另一端与所述机体
7转动连接;所述复位弹性体13的两端分别设置在所述工作气缸套1和所述配气气缸套2上。
[0048] 实施例8如图8所示的滑动缸配气机构,其与实施例6的区别在于:所述滑动缸配气机构还包括连杆6,所述连杆6的一端与所述摆杆4的一端转动连接,所述连杆6的另一端与所述配气气缸套2转动连接,所述连杆6和所述摆杆4与所述机体7上的形线滑道14相配合。
[0049] 工作时,所述工作气缸套1和所述配气气缸套2密封配合一起向上运动时,所述摆杆4和所述连杆6也跟着一起向上运动,当所述摆杆4和所述连杆6的连接点跃过所述形线滑道14的形线变化区间后,所述形线滑道14与所述工作气缸套1和所述配气气缸套2的间距变窄,从而使得所述摆杆4与所述连杆6之间的夹
角变大,也即所述摆杆4与所述工作气缸套1的连接点和所述连杆6与所述配气气缸套2的连接点之间的距离增大,从而使得原本密封配合的所述工作气缸套1和所述配气气缸套2分离,气体从所述工作气缸套1与所述配气气缸套2之间的间隙进入;当所述工作气缸套1和所述配气气缸套2一起向下滑动并跃过所述形线滑道14的形线变化区间后,所述工作气缸套1和所述配气气缸套2再次密封配合,所述活塞3开始对气体进行压缩,从而实现滑动缸配气的目的。
[0050] 实施例9如图9所示的滑动缸配气机构,包括工作气缸套1、配气气缸套2、活塞3和撞控凸轮
81,所述活塞3与机体7固连,在所述配气气缸套2上设复位弹性体13,所述工作气缸套1和所述配气气缸套2均与所述机体7滑动配合,所述配气气缸套2的端部与所述工作气缸套1的端部相配合,所述工作气缸套1和所述配气气缸套2滑动套装设置在所述活塞3外,所述配气气缸套2受所述撞控凸轮81控制与所述工作气缸套1密封配合或打开。
[0051] 工作时,所述撞控凸轮81旋转运动,控制所述配气气缸套2与所述工作气缸套1的密封配合或打开,当所述配气气缸套2受所述撞控凸轮81压迫与所述工作气缸套1分离后,所述复位弹性体13可使得所述配气气缸套2向上复位运动,以使其与所述工作气缸套1再次密封配合,实现滑动缸配气的目的。
[0052] 实施例10如图10所示的滑动缸配气机构,其与实施例9的区别在于:所述撞控凸轮81与凸轮轴
9固连,所述凸轮轴9转动设置在所述工作气缸套1上,所述撞控凸轮81受所述机体7驱动,其中,所述凸轮轴9与摆杆4的一端固连,所述摆杆4的另一端经控制滑道5与所述机体7滑动连接。
[0053] 选择性地,所述撞控凸轮81也可受所述活塞3驱动;所述摆杆4的另一端还可经控制滑道5与所述活塞3滑动连接。
[0054] 实施例11如图11所示的滑动缸配气机构,其与实施例10的区别在于:所述凸轮轴9与摆杆4的一端固连,所述摆杆4的另一端与连杆6连接,所述连杆6的另一端与所述机体7转动连接。
[0055] 选择性地,所述连杆6的另一端也可与所述活塞3转动连接。
[0056] 实施例12如图12所示的滑动缸配气机构,其与实施例10的区别在于:取消所述摆杆4及控制滑道5,在所述凸轮轴9上设齿轮10,在所述活塞3上设齿条11,所述齿条11与所述齿轮10啮合。
[0057] 选择性地,所述齿条11也可设置在所述机体7上。
[0058] 实施例13如图13所示的滑动缸配气机构,其与实施例9的区别在于:所述撞控凸轮81与凸轮轴
9固连,所述凸轮轴9转动设置在所述机体7上,所述撞控凸轮81受所述配气气缸套2驱动,具体地,在所述配气气缸套2上设齿条11,在所述凸轮轴9上设齿轮10,所述齿条11与所述齿轮10啮合。
[0059] 选择性地,所述凸轮轴9也可转动设置在所述活塞3上;也可将所述撞控凸轮81的一部分设为齿轮10。
[0060] 实施例14如图14所示的滑动缸配气机构,其与实施例9的区别在于:所述撞控凸轮81与凸轮轴
9固连,所述凸轮轴9转动设置在所述机体7上,所述撞控凸轮81受所述工作气缸套1驱动,具体地,在所述工作气缸套1上设齿条11,在所述凸轮轴9上设齿轮10,所述齿条11与所述齿轮10啮合。
[0061] 选择性地,所述凸轮轴也可转动设置在所述活塞3上;也可将所述撞控凸轮81的一部分设为齿轮10。
[0062] 显然,本发明不限于以上实施例,根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案,可以推导出或联想出许多变型方案,所有这些变型方案,也应认为是本发明的保护范围。