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CN103443433A - 燃气发动机的可燃气体供给装置 - Google Patents

燃气发动机的可燃气体供给装置 Download PDF

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CN103443433A CN2011800691432A CN201180069143A CN103443433A CN 103443433 A CN103443433 A CN 103443433A CN 2011800691432 A CN2011800691432 A CN 2011800691432A CN 201180069143 A CN201180069143 A CN 201180069143A CN 103443433 A CN103443433 A CN 103443433A
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Abstract

本发明提供一种燃气发动机的可燃气体供给装置，其目的在于，使可燃气体供给装置的喷出通路部不从吸气通路的壁面突出，减少吸气的流通阻力，从而减少抽取工作而实现燃料消耗率的改善。在燃气发动机的可燃气体供给装置中，使可燃气体在吸气阀棒(4)的外周侧沿着轴向流动并向汽缸盖内的吸气通路供给，其特征在于，在吸气阀棒(4)设有突出部(5)，该突出部(5)的外径大于该吸气阀棒(4)的外径，且具有与该吸气阀棒同心且平行的部分，使突出部(5)在以能够滑动的方式与突出部(5)嵌合的套筒(6)的内周面位于突出部(5)的移动范围内，该燃气发动机的可燃气体供给装置具备伴随着该吸气阀棒(4)的移动而开闭的吸入口(6b)及形成于与该吸入口(6b)连通的套筒(6)的底端面的可燃气体喷射孔(6a)，所述套筒以不向所述吸气通路突出的方式设置。

Description

燃气发动机的可燃气体供给装置
技术领域
本发明涉及将燃气发动机的可燃气体向吸气通路内供给的可燃气体的供给装置。
背景技术
在燃气发动机中，作为使在吸气通路中流动的空气与可燃气体混合的一个例子，构成为在气体供给管处连结有喷射喷嘴，并将可燃气体从喷嘴向供气歧管内喷出。
在该情况下，由于可燃气体的喷射喷嘴向吸气歧管内突出，因此吸气歧管内的空气流紊乱，存在吸气的流通阻力增大的趋势。
在将可燃气体向吸气通路供给的现有的燃气发动机中，例如像日本特开平9-268923号(专利文献1)所公开的那样，气体喷射喷嘴以横穿吸气管的方式设置，因此该气体喷射喷嘴相对于吸气的流而成为阻力，向汽缸内的供气或包含燃料的供气的吸入所需要的抽取工作量增大，从而带来燃料消耗率的增大。
因此，如日本专利第3653031号公报(专利文献2)的图5(A)所示，附图标记01是汽缸盖，附图标记02是汽缸盖01内的吸气通路，附图标记03是吸气阀，附图标记04是吸气阀03的吸气阀棒。在该吸气阀棒04处设有突起部05，该突起部05的直径大于吸气阀棒04的直径，且具有与吸气阀棒04同心的与吸气阀棒04平行的圆筒面05a。突起部05的圆筒面05a滑动自如地嵌合于以向汽缸盖01内的吸气通路02突出的方式固定于汽缸盖01的套筒06。
如图5(B)所示，在所述套筒06设有多个可燃气体喷射孔06a。
而且，公开有如下所述的技术，在关闭吸气阀03时，突起部05的圆筒面05a位于可燃气体喷射孔06a的可燃气体通路07侧，因此可燃气体不从可燃气体喷射06a向吸气通路02喷射。
另一方面，在打开吸气阀03时，突起部05的圆筒面05a从可燃气体喷射孔06a向吸气通路02侧移动，因此来自可燃气体通路07的可燃气体从可燃气体喷射孔06a向吸气通路02喷射。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平9-268923号公报
专利文献2：日本专利第3653031号
发明概要
发明要解决的课题
然而，根据专利文献2的构造，为了使可燃气体向吸气通路02喷出，需要使可燃气体喷射孔06a从吸气通路02的壁面向吸气通路02侧突出。
因而，套筒06成为向吸气通路02内突出的形状，该套筒06相对于吸气的流而成为阻力，具有如下所述的不良情况：向汽缸内的供气或吸入包含燃料的供气的抽取工作量增大，从而带来燃料消耗率的增大。
发明内容
本发明是为了解决上述不良情况而完成的，其目的在于：在吸气阀棒设有突出部，该突出部的外径大于该吸气阀棒的外径，且具有与该吸气阀棒同心且平行的部分，使突出部在以能够滑动的方式与突出部嵌合的套筒的内周面位于突出部的移动范围内，该燃气发动机的可燃气体供给装置具备伴随着该吸气阀棒的移动而开闭的吸入口及形成于与该吸入口连通的套筒的底端面的可燃气体喷射孔，在吸气阀到达开位置时，可燃气体通路的可燃气体从吸入口经由喷射通路而从套筒的底端面向吸气通路喷射，使可燃气体供给装置的喷出通路部不从吸气通路的壁面突出，减少吸气的流通阻力，从而减少抽取工作而实现燃料消耗率的改善。
解决方案
本发明为了解决上述课题，提供一种燃气发动机的可燃气体供给装置，该燃气发动机的可燃气体供给装置通过吸气阀的开闭所带来的吸气阀棒的上下移动而向吸气通路供给可燃气体，其特征在于，
所述燃气发动机的可燃气体供给装置具备：
突出部，其形成于所述吸气阀棒的轴向的一部分，且外径比周边大；
套筒，其供该突出部能够滑动地嵌合；
吸入孔，其形成于该套筒，且在所述套筒的内周面开口；及
可燃气体喷射孔，其在所述套筒的底端面开口，
伴随着所述吸气阀棒向所述突出部的下方向的移动，利用所述吸入孔与所述可燃气体喷射孔将所述套筒之内与所述吸气通路连通。
根据上述结构，由于套筒的一部分不向吸气通路突出，因此能够减少吸气的流通阻力，从而减少抽取工作且改善燃料消耗率。
另外，在本发明中优选的是，将所述吸入孔与所述可燃气体喷射孔连通的喷射通路是在形成所述内周面的板厚部沿着所述套筒的轴线的贯通孔。
根据上述结构，当阀棒的外周面沿着套筒的轴线滑动时，阀棒的外周面与吸入口周缘的角部分之问的滑动接触部分是吸入口周缘，因此能够抑制突出部外周面的损伤、磨耗。
另外，在本发明中优选的是，所述喷射通路的所述贯通孔形成为圆形。
根据上述结构，能够容易地进行钻孔加工，因此能够抑制制造成本。
另外，在本发明中优选的是，将所述吸入孔与所述可燃气体喷射孔连通的喷射通路在形成所述内周面的板厚部形成为凹槽状。
根据上述结构，吸入阀工作中的喷射通路与突出部外周面之间的周接部(在突出部上阀棒轴线方向长度)以外，凹槽状部分的吸气阀棒的内周面侧处于打开状态，因此可燃气体的流通阻力变小，从而具有能够增加燃料供给量的效果。
另外，在本发明中优选的是，所述吸入孔的开口形状为长圆形状，且该长圆的长径相对于套筒的轴线倾斜。
根据上述结构，在吸气阀工作中，吸气阀棒的突出部的外周面与吸入口的周边之间的滑动接触位置在吸气阀工作中沿周向发生变化，因此能够抑制对外周面的损伤、磨耗。
发明效果
根据上述结构，由于套筒的一部分不向吸气通路突出，因此减少吸气的流通阻力，从而减少抽取工作且改善燃料消耗率。
另外，在吸气阀棒的突出部外周面沿着吸入阀棒的轴线进行滑动时，阀棒的突出部外周面与吸入孔周缘的角部分之间的滑动接触发生在吸入口，因此能够抑制突出部外周面的损伤、磨耗。
附图说明
图1表示本发明的实施方式的燃气发动机的可燃气体供给装置的主要部分结构，其中，(A)表示吸气阀关闭时的概要剖视图，(B)表示吸气阀打开时的概要剖视图。
图2中，(A)表示本发明的第一实施方式的吸气阀的突出部与套筒的可燃气体喷射孔的相对位置关系图，(B)表示图2(A)的D-D剖面向视图。
图3表示图2(A)的F向视图。
图4表示本发明的第二实施方式的吸气阀的突出部与套筒的可燃气体喷射孔的相对位置关系图，其中，(B)表示图4(A)的E-E剖面向视图。
图5中，(A)表示现有技术所涉及的燃气发动机的可燃气体供给装置主要部分结构的概要剖视图，(B)表示现有技术所涉及的吸气阀的突起部与套筒的可燃气体喷射孔的相对位置关系图。
具体实施方式
以下，使用图示的实施方式来详细说明本发明。
其中，该实施方式所述的构成零件的尺寸、材质、形状及其相对配置等并不特别限于特定的记载，其主旨并非将本发明的范围仅限定于此，仅是说明例而已。
(第一实施方式)
图1表示本发明的实施方式中的燃气发动机的可燃气体供给装置主要部分结构的概要剖视图。
在图1中，附图标记1是汽缸盖，附图标记2是汽缸盖1内的吸气通路，附图标记3是吸气阀，附图标记4是吸气阀3的吸气阀棒。在该吸气阀棒4设有圆柱状的突出部5，该突出部5的外径大于吸气阀棒4的外径，该突出部5具有与吸气阀棒4同心且与吸气阀棒4平行的圆筒面5a。圆柱状的突出部5的外周面5a以沿着套筒6的轴线方向滑动自如的方式内嵌于与汽缸盖1嵌合固定的套筒6内。
附图标记9是用于将吸气通路2的吸气吸入到燃烧室10的吸气端口。
吸气端口9的开口中心与套筒6及吸气阀棒4的轴线一致。
燃烧室10由汽缸11、在汽缸11内沿上下方向滑动的活塞(省略图示)及封闭汽缸11的汽缸盖1包围而形成。
套筒6在吸气通路2的吸气端口9上游侧位置处，将可燃气体向吸气通路2喷射。
图1的(A)所示的吸气阀3的位置处于关闭可燃气体喷射孔6a的状态，可燃气体供给路7与吸气通路2被吸气阀棒4的突起部5隔离。
在图1的(B)中吸气阀3处于全开状态，可燃气体供给路7与吸气通路2经由吸气阀棒4的外周与套筒6的内周之间的间隙8及套筒6的可燃气体喷射孔6a而连通，且将可燃气体从可燃气体喷射孔6a向吸气通路2喷出。
需要说明的是，在汽缸盖1处配置有未图示的排气阀。吸气阀3及排气阀利用借助定时齿轮等机械式地连结于未图示的曲柄轴的未图示的摇臂机构而以在规定的正时开闭供气端口及排气端口的方式被往复驱动。
套筒6配置为，吸气通路2侧的底端面6f不从吸气通路2所形成的壁面2a突出而与该壁面2a位于大致相同面上。
而且，套筒6的底端面6f向汽缸盖1的吸气通路2开口，另一端与吸气通路2的相反一侧的可燃气体通路7连通。
如图2(A)及图2(B)所示，在套筒6的形成空心圆筒部的内周面即周壁部6c处，形成有与套筒6的轴线形成为直角方向的多个吸入口6b。
在周壁部6c的厚度(板厚)部，形成有将吸入口6b与在套筒6的底端面6f开口的可燃气体喷射孔6a连通的喷射通路6e。喷射通路6e的与喷射通路6e的轴线方向成直角方向的剖面成为圆形状。
在本实施方式中，在图2(B)中表示图2(A)的D-D剖面，将喷射通路6e在周壁部6c配置有八处，但也可以根据使用目的而增减。
需要说明的是，在本实施方式中，吸入口6b贯通周壁部6c，但也可以是封闭周壁部6c的外周侧的凹部形状。该凹部与同套筒6的一端连通的喷射通路6e连通，以使可燃气体通过即可。
另外，吸入口6b的形状一直以来如图3所示，6a的长径轴线L3形成为与套筒6的轴线L1平行。
这是因为，吸入口6b的周缘的角部与吸气阀4的突出部5的外周面之间的滑动接触总是发生在相同的部分，该部分的磨耗损失变得容易产生。
在本实施例中，将图2(A)的F向视图表示在图3(A)中，6a的长径轴线L2形成为与套筒6的轴线L1具有倾斜角θ。
吸入口6b的周边的角部与吸气阀棒4的突出部5的外周面5a之间的滑动接触面与长径的吸入口6b具有倾斜角θ，因此伴随着吸气阀棒4沿着套筒6的轴线L1方向移动，该吸气阀棒4在周向上(沿着θ方向)进行滑动接触移动，因此不会在突出部5的外周面5a产生磨耗损伤。
在关闭吸气阀时，如图1中动作所示，吸气端口9被吸气阀3封闭，遮断向燃烧室10的吸气导入。
在这种情况下，由于吸气阀棒4的突出部5位于吸入口6b的上侧(可燃气体通路7侧)，因此可燃气体不会喷射到吸气通路2。
当活塞处于吸气行程时，利用未图示的摇臂机构使吸气阀3向底端缘6f方向(燃烧室侧)移动，当吸气阀3打开吸气端口9且使吸气阀棒4的突出部5的燃料通路侧端缘5b越过吸入口6b的上端缘6d而向下方(套筒6的底端面6f侧)移动时，可燃气体通路7的可燃气体通过套筒6的周壁部6c与吸气阀棒4的外径
Figure BDA0000379390280000061
的间隙8，并从吸入口6b经由喷射通路6e，进而从可燃气体喷射孔6a开始向吸气通路2喷射，将可燃气体与吸气的混合气体导入到燃烧室10。
通过设置这样的构造，能够使套筒6的底端部不向汽缸盖1的吸气通路2突出，因此减少吸气的流通阻力，从而减少抽取工作且改善燃料消耗率。
另外，伴随着吸气阀棒4沿着套筒6的轴线L1进行滑动，吸气阀棒4的圆柱状突出部5的外周面5a与吸入口6b的周缘的角部分之间的滑动接触在周向上移动，因此能够抑制在突出部外周面产生磨耗损伤。
另外，由于喷射通路6e的剖面为圆形状，因此钻孔加工变得容易，从而能够抑制制造成本。
(第二实施方式)
本实施方式与第一实施方式在套筒15的形状以外是相同的，因此仅对套筒15的形状进行说明，对于其他部分省略说明。
需要说明的是，对于相同的部件使用相同的附图标记，并省略说明。
套筒15配置为，吸气通路2侧的底端面15f端缘不从形成吸气通路2的壁面2a突出而与该壁面2a位于大致相同面上。
而且，作为套筒15的端缘的底端面15f向汽缸盖1的吸气通路2开口，另一端与吸气通路2的相反一侧的可燃气体通路7连通。
如图4(A)及图4(B)所示，在套筒15的形成空心圆筒部的内周面即周壁部15c处，形成有与套筒15的轴线形成为直角方向的多个吸入口15b。
在周壁部15c形成有将吸入口15b与套筒15的底端面15f连通的槽状的喷射通路15e。喷射通路15e是在周壁部15c的空心圆筒部侧开口的剖面矩形状的槽。
需要说明的是，槽的剖面形状并不限于矩形状，也可以是半圆形、V形状。
在本实施方式中，如图2(B)所示，将喷射通路15e在周壁部15c配置有八处，但也可以根据使用目的而增减。
需要说明的是，在本实施方式中，吸入口15b贯穿周壁部15c，但也可以是周壁部15c的外周侧封闭的凹部形状。该凹部与同套筒15的一端连通的喷射通路15e连通，供可燃气体通过即可。
通过如此构成，除了吸气阀3的工作中的喷射通路15e与突出部5的外周面5a之间的周接部[突出部5的吸气阀棒轴线方向长度m〔参照图4(a)〕]以外，凹槽状部分的空心圆筒部侧处于打开状态，因此可燃气体的流通阻力变小，从而能够使燃料供给量增加。
产业上的可利用性
可以应用于使将可燃气体向吸气通路内供给的可燃气体的喷射部不向吸气通路内突出且减小吸气通路内流动的吸气的流通阻力的燃气发动机的可燃气体供给装置。
附图标记说明如下：
1   汽缸盖
2   吸气通路
3   吸气阀
4   吸气阀棒
5   突出部
6   套筒
7   可燃气体通路
8   圆筒空心部
9   吸气端口
10  燃烧室
5a  外周面
6a、15a  可燃气体喷射孔
6b、15b  吸入口
6c、15c  周壁部
6e、15e  喷射通路

Claims (5)

1.一种燃气发动机的可燃气体供给装置，该燃气发动机的可燃气体供给装置通过吸气阀的开闭所带来的吸气阀棒的上下移动而向吸气通路供给可燃气体，其特征在于，
所述燃气发动机的可燃气体供给装置具有：
突出部，其形成于所述吸气阀棒的轴向的一部分，且外径比周边大；
套筒，其供该突出部能够滑动地嵌合；
吸入孔，其形成于该套筒，且在所述套筒的内周面开口；及
可燃气体喷射孔，其在所述套筒的底端面开口，
伴随着所述吸气阀棒向所述突出部的下方向的移动，利用所述吸入孔与所述可燃气体喷射孔将所述套筒之内与所述吸气通路连通。
2.根据权利要求1所述的燃气发动机的可燃气体供给装置，其特征在于，
将所述吸入孔与所述可燃气体喷射孔连通的喷射通路是在形成所述内周面的板厚部沿着所述套筒的轴线的贯通孔。
3.根据权利要求2所述的燃气发动机的可燃气体供给装置，其特征在于，
所述喷射通路的所述贯通孔形成为圆形。
4.根据权利要求1所述的燃气发动机的可燃气体供给装置，其特征在于，
将所述吸入孔与所述可燃气体喷射孔连通的喷射通路在形成所述内周面的板厚部处形成为凹槽状。
5.根据权利要求1所述的燃气发动机的可燃气体供给装置，其特征在于，
所述吸入孔的开口形状为长圆形状，且该长圆的长径相对于套筒的轴线倾斜。
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