[發(fā)明專利]用于內(nèi)燃機(jī)的閥裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680042725.0
• 申請(qǐng)日: 2006-09-22
• 公開（公告）號(hào): CN101310105A
• 公開（公告）日: 2008-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 查爾斯·E·普賴斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: JP領(lǐng)域有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F02N3/00
• 分類號(hào): F02N3/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 張兆東

與相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求享有如下申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)：于2005年9月25日提交的第60/719506號(hào)美國臨時(shí)申請(qǐng)；以及于2006年3月9日提交的第60/780364號(hào)美國臨時(shí)申請(qǐng)，它們的名稱都為“帶有改進(jìn)型缸蓋氣閥的側(cè)凸輪開通端口發(fā)動(dòng)機(jī)”，這些申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容被結(jié)合到本申請(qǐng)中作為背景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及一種用于在流體處理機(jī)械中控制換氣過程的裝置，更特定而言，本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的氣閥-缸蓋組件。

背景技術(shù)

許多流體處理機(jī)械-例如內(nèi)燃機(jī)、壓縮機(jī)等機(jī)械需要精確而有效地執(zhí)行氣體交換過程，以確保最優(yōu)的性能。例如，在內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣沖程過程中，必須在發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)中的預(yù)定時(shí)刻向燃燒室供送預(yù)定量的空氣和燃料。然后，在進(jìn)行燃燒期間，必須要將燃燒室密封起來，以防止工作效率降低和/或?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)部件造成損壞。在排氣沖程中，必須要將燃燒室中燃燒后的氣體從燃燒室中有效地排出去。

某些現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)采用菌形閥來對(duì)氣體流入和流出燃燒室的流動(dòng)進(jìn)行控制。現(xiàn)有的菌形閥是往復(fù)運(yùn)動(dòng)閥，其包括縱長(zhǎng)的閥桿和擴(kuò)大的密封閥頭。在使用過程中，現(xiàn)有的菌形閥朝向燃燒室向內(nèi)開啟，以使得密封閥頭與閥座分離開，由此，當(dāng)閥處于開啟狀態(tài)時(shí)，其形成了出入燃燒室的流路。密封閥頭可帶有斜角表面，其被設(shè)計(jì)成：當(dāng)閥處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，其與閥座上的對(duì)應(yīng)表面相接觸，從而能有效地將燃燒室密封起來。

但是，現(xiàn)有菌形閥的加大密封閥頭會(huì)對(duì)氣體進(jìn)入或離開燃燒室的流路造成阻礙，這將導(dǎo)致?lián)Q氣過程的效率下降。另外，加大的密封閥頭還會(huì)在進(jìn)入的空氣中造成渦流和其它不利的紊流，這也會(huì)對(duì)燃燒狀況造成不利影響。為了減弱這些不利效果，某些現(xiàn)有的菌形閥被設(shè)計(jì)成這樣：其在關(guān)閉位置與開啟位置之間移動(dòng)較大的距離。但是，增大氣閥的升程將帶來更大的寄生損耗、氣閥機(jī)構(gòu)更大的磨損、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中氣閥與活塞接觸的幾率更大等缺點(diǎn)。

由于現(xiàn)有菌形閥的密封閥頭伸入到燃燒室中，所以，其被暴露在發(fā)動(dòng)機(jī)極高的燃燒壓力和燃燒溫度中，這增大了氣閥失效或泄漏的可能性。例如，暴露在燃燒條件下將造成更大的熱膨脹、形成有害積碳等缺點(diǎn)。此外，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不利于對(duì)氣閥的維護(hù)和/或更換。例如在許多情況下，為了維護(hù)或更換氣閥，必須要將缸蓋去掉。

某些現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)采用回轉(zhuǎn)閥來對(duì)氣體進(jìn)出燃燒室的流動(dòng)進(jìn)行控制。已有的回轉(zhuǎn)閥結(jié)構(gòu)包括盤體或圓柱體，其上具有一個(gè)或多個(gè)開孔，這些開孔被設(shè)計(jì)成這樣：隨著氣閥連續(xù)地轉(zhuǎn)動(dòng)，開孔與缸蓋上對(duì)應(yīng)的端口對(duì)正，由此來形成進(jìn)出燃燒室的流路。由于這樣的現(xiàn)有回轉(zhuǎn)閥并不延伸到內(nèi)燃機(jī)中，所以解決了上述菌形閥所存在的一些缺點(diǎn)。但是，由于現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)閥是連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的，所以容易出現(xiàn)氣閥泄漏的問題。此外，由于現(xiàn)有回轉(zhuǎn)閥的連續(xù)工作性，所以難于改變發(fā)動(dòng)機(jī)氣閥動(dòng)作事件的正時(shí)規(guī)律。

其它一些現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)采用了滑閥來控制氣體進(jìn)出燃燒室的流動(dòng)。現(xiàn)有的滑閥是往復(fù)運(yùn)動(dòng)閥，其包括阻擋部分，該阻礙部分被用于阻擋進(jìn)入和/或流出燃燒室的流路，而且閥上沒有任何部分伸入到燃燒室中。盡管現(xiàn)有的滑閥結(jié)構(gòu)減輕了與菌形閥相關(guān)的某些缺點(diǎn)，但它們通常易于出現(xiàn)氣閥泄漏問題。

現(xiàn)有技術(shù)中，在用于低壓系統(tǒng)的流體流動(dòng)控制組件中采用了其它一些滑閥和回轉(zhuǎn)閥。這些組件盡管在控制低壓液體的流動(dòng)方面具有潛在的應(yīng)用性能，但不足以應(yīng)用在高壓系統(tǒng)中。

因而，目前存在著這樣的需求：提供一種改進(jìn)的氣閥-缸蓋組件，其可被用于內(nèi)燃機(jī)以及類似的系統(tǒng)和裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)公開了一些換氣閥。在一種實(shí)施方式中，一種裝置包括閥件，其被設(shè)計(jì)成可往復(fù)運(yùn)動(dòng)地布置在由缸蓋內(nèi)部表面形成的閥套中。閥件具有錐形部分，其形成了多條流道，并包括多個(gè)密封部分。至少一個(gè)密封部分被布置成靠近各條流道，且被設(shè)計(jì)成與缸蓋內(nèi)部表面的一部分相接觸，以使得各條流道都被設(shè)置得到與缸蓋外部的區(qū)域保持流路隔絕。

附圖說明

圖1和圖2中的示意圖表示了根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的缸蓋組件，圖1和圖2所示的組件分別處于第一結(jié)構(gòu)狀態(tài)和第二結(jié)構(gòu)狀態(tài)；

圖3和圖4中的示意圖表示了根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的缸蓋組件，圖3和圖4所示的組件分別處于第一結(jié)構(gòu)狀態(tài)和第二結(jié)構(gòu)狀態(tài)；

圖5中的正視剖面圖表示了發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分，該發(fā)動(dòng)機(jī)帶有根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的、處于第一狀態(tài)的缸蓋組件；

圖6是圖5所示缸蓋組件處于第二狀態(tài)時(shí)的正視剖面圖；

圖7中的正視剖面圖表示了缸蓋組件上在圖5中標(biāo)為“7”的部分；

圖8中的正視剖面圖表示了缸蓋組件上在圖6中標(biāo)為“8”的部分；