[發明專利]一種連續可變氣門開起持續期和氣門開啟提前角的正時凸輪軸

無效

• 申請號: 200710036111.8
• 申請日: 2007-11-10
• 公開（公告）號: CN101173618A
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發明（設計）人: 張志強
• 申請（專利權）人: 張志強
• 主分類號: F01L1/34
• 分類號: F01L1/34;F01L1/08;F01L9/02
• 代理公司: 張家界市慧誠商標專利事務所
• 代理人: 高紅旺

技術領域

本發明涉及一種凸輪軸，特別是一種連續可變氣門開起持續期和提前角的正時凸輪軸。

背景技術

隨著人們對汽車發動機的性能油耗排放等要求的不斷提高，國際各大汽車集團都投入大量的資金人力研發可變氣門技術。由于汽油機的調節是量調節，考慮到進排氣的流動慣性、進氣道形狀、壓縮比、燃燒室形狀、燃燒情況和凸輪軸氣門機構的運動特性等因素，發動機在不同轉速，負荷和發動機溫度的情況下，為實現最佳的動力性，經濟性對換氣情況有十分復雜的要求。目前實用的技術只是通過某些機構配合發動機的轉速和負荷的變化改變凸輪軸與曲軸的相對轉角使氣門開啟提前角增大或減小或改變氣門升程等，從而在一定程度上提高發動機在各種轉速和負荷下的動力性能，同時降低排放提高經濟性。不足之處：可變凸輪軸機構可實現氣門開啟提前角相位調節，但氣門開起持續期不能改變或不能連續能改變(除寶馬的VALVETRONIC技術，但只是微調)，所以以往的可變凸輪軸配氣機構不能充分滿足發動機實際的配氣需求。氣門開啟與氣門關閉之間的時期稱為氣門開起持續期，這三個值確定其中任何兩個即可得出第三個值，在氣門開起持續期不能改變的情況下，如果發動機低轉速低負荷運轉，氣門開啟提前角較小，但氣門遲閉角較大，較大的氣門遲閉角會使吸入的充量重新推回進氣道造成很大的充量損失，如果發動機高速高負荷運轉，氣門開啟提前角較大，但氣門遲閉角較小(比低速時小得多)，較小的氣門遲閉角會使氣門過早關閉，具有很高速度????的新鮮空氣被阻擋在汽缸之外，同樣造成很大的充量損失。在氣門開起持續期不能連續控制的情況下，以本田的VTEC技術為例，每個汽缸有三個凸輪分別在低中高轉速下驅動氣門擺臂組件，因而只有三個不連續的氣門開起持續期，無法滿足全工況下的配氣需求。

發明內容

本發明目的是提供一種連續可變氣門開起持續期和氣門開啟提前角，可顯著提高發動機配氣效能的正時凸輪軸。

本發明的技術方案：一種連續可變氣門開起持續期和氣門開啟提前角的正時凸輪軸，其結構包括受氣門開起持續期控制器控制的中心軸和轉動凸輪回程導軌，受氣門開啟提前角相位控制器控制的空心軸和凸輪；空心軸套在中心軸上，凸輪連接固定在空心軸上，凸輪上有與空心軸內的軸向孔相通的類扇形槽；轉動凸輪回程導軌嵌入凸輪的類扇形槽內，在類扇形槽內有一定的轉動空間，并與中心軸固定連接；轉動凸輪回程導軌的外輪廓與凸輪的外輪廓共圓，其最低輪廓與凸輪的基圓相外切。

所述氣門開啟提前角相位控制器包括鏈輪、配油盤、氣門開啟滯后室和氣門開啟提前室，鏈輪與配油盤之間有大環形油道和小環形油道，小環形壓力油道與氣門開啟提前室和滑動軸承內的環形油槽相連通；大環形壓力油道與氣門開啟滯后室和滑動軸承內的環形油槽相連通；所述氣門開起持續期控制器包括氣門開起持續期延長室和氣門開起持續期縮短室，氣門開起持續期延長室與滑動軸承內的環形油槽相連通，氣門開起持續期縮短室與滑動軸承內的環形油槽相連通。

所述空心軸由至少兩段串聯連接而成，空心軸上分布有至少兩個凸輪和滑動軸承。

本發明的技術效果：由于該凸輪軸為組合式結構，轉動凸輪回程導軌在扇形槽內可以轉動一定的角度。轉動凸輪回程導軌由中心軸帶動向左轉動一個角度，則氣門開起持續期可延長雙倍的角度，反之則縮短雙倍的角度。氣門開啟持續期可延長45度以上(配氣相顯示)，而且與氣門開啟提前角控制是相互獨立的。由于氣門開啟提前角和氣門開起持續期可分別控制，可實現發動機在低轉速低負荷運轉的情況下，氣門開啟提前角較小，同時氣門遲閉角也較小，可控的較小的氣門遲閉角可使進氣門在恰當的時機(進氣速度為0時)關閉最大程度上提高充量。發動機在高速高負荷運轉的情況下，氣門開啟提前角較大，同時氣門遲閉角也較大，可最大程度利用進氣的慣性增加充量。所以本發明可在可變凸輪軸相位發動機的基礎上顯著提高配氣效能，大幅提高發動機的動力性和經濟性。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的實施例圖；

圖2是空心軸和凸輪的結構示意圖；

圖3是圖1中氣門開啟提前角相位控制器的C-C斷面圖；

圖4是圖1中氣門開啟持續期控制器的B-B斷面圖；

圖5是圖1中的A-A斷面圖；

圖6是轉動凸輪回程導軌嵌入類扇形槽內時的斷面圖；

圖7是轉動凸輪回程導軌的結構示意圖；

圖8是轉動凸輪回程導軌的斷面圖；

圖9是中心軸的結構示意圖；

圖10是中心軸切面處的斷面圖；