一種新型節(jié)能環(huán)保型配氣機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

摘 要：本文主要介紹了一種新型節(jié)能環(huán)保型配氣機(jī)構(gòu)，將氣門組與氣門傳動(dòng)組結(jié)為一體，打開氣門不再需要克服彈簧彈力，具有有效輸出功率高、油耗小、噪聲小、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：節(jié)能環(huán)保；配氣機(jī)構(gòu)；電磁機(jī)構(gòu)；創(chuàng)新設(shè)計(jì)

現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)普遍采用的配氣機(jī)構(gòu)由凸輪軸、挺桿、推桿、搖臂、搖臂軸、氣門彈簧及氣門導(dǎo)管等一些相關(guān)部件組成。這類配氣機(jī)構(gòu)氣門彈簧彈力都是作用在氣門和汽缸蓋上，即不可避免的需要克服氣門彈簧彈力做功，將氣門打開達(dá)到進(jìn)氣或排氣的目的，從而就會(huì)消耗一部分有用功?！肮?jié)能環(huán)保型配氣機(jī)構(gòu)”則是將氣門和凸輪作為整體使氣門彈簧彈力作用在氣門和凸輪軸上，既達(dá)到順應(yīng)汽車工業(yè)的發(fā)展又能滿足節(jié)能減排的目的。

1 新型節(jié)能環(huán)保型配氣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成與特點(diǎn)

本項(xiàng)設(shè)計(jì)目的在于提供一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的新型配氣機(jī)構(gòu)，具有有效輸出功率高、油耗小、噪聲小、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

節(jié)能環(huán)保型配氣機(jī)構(gòu)原理示意圖

該節(jié)能環(huán)保型配氣機(jī)構(gòu)為了實(shí)現(xiàn)以上目的而提供的技術(shù)方案中包括以下組件，開槽凸輪，凸輪氣門連接件，電磁鐵，氣門彈簧上座，氣門收縮器，氣門彈簧，氣門彈簧下座，氣門，氣門導(dǎo)管等。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，凸輪軸沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，開槽凸輪隨凸輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，通過電磁鐵的通斷來控制氣門收縮器的伸展與收縮來達(dá)到打開和關(guān)閉氣門的目的。

本節(jié)能型環(huán)保型配氣機(jī)構(gòu)打破傳統(tǒng)，將氣門組與氣門傳動(dòng)組結(jié)為一體，打開氣門不再需要克服彈簧彈力，具有有效輸出功率高、油耗小、噪聲小、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

2 新型節(jié)能環(huán)保型配氣機(jī)構(gòu)的工作原理

發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，高速旋轉(zhuǎn)的曲軸通過齒帶的傳動(dòng)使凸輪軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)凸輪到達(dá)初始位置時(shí)曲軸位置傳感器產(chǎn)生信號(hào) 1并將該信號(hào)設(shè)為電磁鐵初始信號(hào)， ECU接收該信號(hào)后立即切斷電磁鐵的電流，氣門收縮器在輕質(zhì)彈簧的作用下向兩邊沿氣門彈簧上座上表面移動(dòng)，從而使氣門收縮器回復(fù)到初始位置，而且使氣門收縮器在下一個(gè)信號(hào)（信號(hào) 2）之前保持初始位置，氣門則在氣門彈簧的拉力下保證氣門不會(huì)漏氣。當(dāng)凸輪軸轉(zhuǎn)到信號(hào) 2位置即曲軸轉(zhuǎn)一圈， ECU接收信號(hào) 2馬上控制電流通過電磁鐵，使電磁鐵產(chǎn)生磁場將控制塊吸住，保證氣門收縮器在信號(hào) 1來之前一直處于工作狀態(tài)。處于工作狀態(tài)的氣門收縮器頂頭頂住氣門，使凸輪軸的力可以通過氣門收縮器傳遞給氣門，從而打開氣門。當(dāng)凸輪到達(dá)位置 3，凸輪軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，將氣門彈簧上座向上提起，凸輪軸的力通過彈簧將氣門關(guān)閉，因?yàn)闅忾T收縮器的存在使氣門只能隨氣門彈簧上座的速度一起運(yùn)動(dòng)而不會(huì)在彈簧拉力的作用下瞬間關(guān)閉，在一定程度上減小了配氣機(jī)構(gòu)的噪聲。（注：氣門彈簧始終保持拉伸狀態(tài)）

3 結(jié)論

傳統(tǒng)配氣機(jī)構(gòu)中的凸輪軸無論是頂置還是下置，配氣機(jī)構(gòu)彈簧彈力都是作用在氣門和汽缸蓋上，即不可避免的需要克服氣門彈簧彈力做功，將氣門打開達(dá)到進(jìn)氣或排氣的目的，從而消耗了一部分有用功，“節(jié)能環(huán)保型配氣機(jī)構(gòu)”則是將氣門和凸輪作為整體使氣門彈簧彈力作用在氣門和凸輪軸上，只需用較少且清潔的電能即可實(shí)現(xiàn)其功能，達(dá)到順應(yīng)汽車工業(yè)的發(fā)展且節(jié)能減排的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁志華，郭永清，李志楠等 .一種發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu) .國家實(shí)用新型專利，2014.8

[2]于興芝，宋立權(quán)，趙孝峰等 .發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的配氣定時(shí)研究與應(yīng)用 .武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2008.10