[發明專利]用于內燃機的轉閥系統

有效

• 申請號: 201080027898.1
• 申請日: 2010-05-10
• 公開（公告）號: CN102459828A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: 爾格·奧茲坎
• 申請（專利權）人: 爾格·奧茲坎
• 主分類號: F01L7/04
• 分類號: F01L7/04;F02B75/04;F02D15/02
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 鄭建暉;楊勇

本發明涉及內燃機所需的、借助于定位在汽缸套上的旋轉歧管系統執行的進氣、排氣和壓縮操作。

在已知內燃機中，發動機所需的空氣經由凸輪軸驅動的進氣閥輸送，并且由于燃燒所形成的氣體通過排氣閥排出。通常，由于目前使用的發動機不具有曲軸轉角變換(crank?angle?shift)的能力，活塞內部壓力的最高點為發生點火的上止點。借助于在凸輪軸的上部角(upper?angle)處產生的燃燒壓力，發動機能夠產生扭矩，并隨著活塞向下運動繼續產生扭矩。由于曲軸轉角相當小，因此不可能將在燃燒最高點形成的力以高動量的形式傳送至曲軸。然而，在活塞朝下止點的運動期間，由燃燒機制形成的高壓燃燒氣體由于體積增大而損失其壓力，并且導致發動機扭矩在90度曲軸轉角處(此處產生最高動量)減小。因為在目前使用的發動機中，閥機構設置在燃燒室上方，所以不可能對其安裝能夠提高發動機效率的機構。為此，研究人員就生產具有復雜機構的更高效的發動機進行了研究。專利文件US005205251A、US5000136、CA1279018及EP0295823中使用了類似的旋轉系統，但是這些專利文件都沒有公開提供了有利流動的自汽缸套的空氣運動。此外，這些專利文件的現有結構需要大量的機械部件。

在本發明提出的系統中，借助繞汽缸套定位的轉閥系統，通過使所述閥保持在閉合狀態以用于進氣、排氣和壓縮，可釋放汽缸的上部。一個定位在氣缸上部的第二活塞機構使得壓縮點能夠通過朝下活塞(lower?piston)移動而相對于曲軸轉角從上止點變換為不同的點。

附圖中示出了為實現本發明的目的而使用的機構，附圖中：

圖1是轉閥機構的三維剖視圖。

圖2是具有轉閥的雙活塞發動機的截面圖的進氣開始間隔(intake?start?interval)的視圖。

圖3是該雙活塞發動機的活塞位置-曲軸轉角關系圖，其中曲軸轉角發生變換。

圖4是一個現有發動機(其相對于動量角具有相同的活塞直徑和壓縮比)與一個具有變換曲軸轉角的發動機的動量-曲軸轉角關系的比較圖。

附圖中的部件被如下編號和定義。

1-轉閥

2-凸輪隨動軸

3-汽缸

4-下活塞

5-上活塞

6-火花塞

7-上發動機缸體

8-下發動機缸體

9-發動機頂蓋

10-空氣濾清器

11-噴射器

12-曲軸箱

13-下活塞曲柄

14-上活塞曲柄

15-下連桿

16-上連桿

轉閥機構由3個部件組成，這3個部件彼此連接并定位在發動機的頂蓋(7)和底蓋(8)上(圖2)，如圖1通過三維視圖示出的。具有空氣流動通道和驅動齒(1)的轉閥由汽缸套組成，該汽缸套通過位于其上的通道驅動轉閥，該汽缸套具有空氣流動通道并被裝配為具有間隙，以能夠朝凸輪隨動軸和閥組件滑動。由曲軸驅動的凸輪隨動軸(2)借助與發動機角度一致的通道使屬于所述閥的齒轉動，并以此方式改變轉閥(1)在汽缸上的位置。由此，就發動機角度而言，當所述閥(1)轉動且位于其上部部分的空氣流動通道與汽缸(2)套的空氣流動通道重疊時，進行發動機的進氣階段(圖2)。以傾斜方式開在轉閥上的通道使得空氣能夠在進氣階段以旋轉方式進入汽缸內。以此方式，燃料和空氣的混合物將在汽缸內均勻分布，并獲得更有效的燃燒。當所述閥(1)轉動以使得位于上進氣通道和下排氣通道之間的平坦表面能夠開始覆蓋汽缸(2)的空氣通道并且油膜開始顯示出不透過性(impermeability)時，將發生壓縮；以及，當所述閥(1)轉動以使得其下通道能夠覆蓋汽缸(2)的空氣通道時，進行發動機的排氣階段。