[發明專利]可變氣門正時相位控制器

無效

• 申請號: 201010300386.X
• 申請日: 2010-01-18
• 公開（公告）號: CN101769183A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 許敏;張玉銀;蘇建業;朱斌;陳曉濟
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F01L1/344
• 分類號: F01L1/344
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種汽車發動機技術領域的裝置，具體是一種可變氣門正時相位控制器。

背景技術

發動機可變氣門正時相位控制技術是一種應用在汽車發動機上的控制凸輪軸相位的技術。發動機可變氣門正時相位控制器技術的原理是通過安裝在發動機凸輪軸上的可變氣門正時機構，根據發動機的運行情況，調整凸輪軸的相位，從而調整進氣(排氣)的量，和氣門開合時間、角度，使進入的空氣量達到最佳，提高燃燒效率。優點是省油，同時滿足更嚴格的排放要求。

經過對現有技術的檢索發現，美國專利文獻號US4,858,572記載了一種“調節相位差裝置”，該技術在發動機停止時，機油泵停止向油道提供壓力機油，相位器油腔里的壓力油的壓力逐漸減少；但是該技術在發動機重啟時，油腔內沒有足夠的壓力油，于是葉片旋轉到氣門正時推遲的位置并和油腔一側撞擊，產生了撞擊噪聲。另一方面，如果把這樣的相位控制器應用于排氣凸輪相位控制，排氣門將延遲打開，這增大了重疊現象，排氣門和進氣門的開啟重疊角增大。當重疊發生在進氣沖程時，從進氣歧管吸進來的油氣混合氣(工質)還沒有來得及燃燒，就通過排氣門排出去了，這也增大了排氣污染。再者，給油腔供油的油道都在凸輪軸上，這些油道都始終和油腔相通，這些油道必須在凸輪軸末端周向外側。這樣，軸向的長度就必須延長，以留下足夠的密封空間，這也導致了缸蓋和發動機整機長度的延長。最后當相位控制器從最大延遲的位置轉到提前位置時，壓力油流入提前腔，這使得葉片(凸輪軸)向提前位置轉動。同時壓力油也通向鎖止銷的頭部空腔，將鎖止銷推回使得轉子和殼體分離。但是存在一種風險：當流入油腔的壓力油壓力足夠大并可以推動葉片(凸輪軸)轉動但還沒有把鎖止銷完全推出鎖止位置時，轉子的轉動趨勢將把鎖止銷壓在鎖止孔的一側，鎖止銷將被卡在鎖止孔而無法出來，這樣轉子就無法轉動。

綜上所述，現階段急需一種技術，能夠解決啟動時相位鎖止以及無法解鎖的問題。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種可變氣門正時相位控制器，具備較高解鎖速度的同時提供了更簡捷的供油油道布置，避免了凸輪軸軸向長度伸長，并減少了零部件，降低成本；采用了對稱的四葉片結構提供超大相位調節范圍；創新的轉子底部環形油道設計，解決了相位控制器和現有的凸輪軸之間的匹配問題。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括：殼體、轉子、鏈輪、前端蓋、凸輪軸、中心螺栓、葉片、膜片彈簧、扭轉復位彈簧、提前腔、推遲腔和鎖止機構，其中，轉子、凸輪軸通過中心螺栓固定設置，前端蓋、殼體和鏈輪通過緊固螺栓固定設置，葉片固定設置于轉子的四周，葉片與轉子之間有膜片彈簧相連，保證葉片和殼體的緊密貼合，扭轉復位彈簧固定設置于轉子與前端蓋之間，鎖止銷活動設置于轉子內，提前腔和推遲腔分別位于轉子相對后端蓋的一側且相互不連接。

所述的前端蓋、殼體、轉子以及鏈輪形成4個大腔，對于每個大腔：一個葉片把大腔分為提前腔和推遲腔，整個相位器形成4個提前腔和4個推遲腔，提前腔和推遲腔之間互不連通。

所述的提前腔和推遲腔位于殼體和轉子之間，通過向提前腔或者推遲腔供給或者從中排出液壓油來產生偏轉力，以改變殼體和轉子之間的相對轉動相位。

所述的鎖止機構包括：鎖止銷、鎖止銷彈簧、鎖止銷泄油孔和鎖止銷油道，其中：鎖止銷活動設置于轉子與前端蓋之間，鎖止銷彈簧位于鎖止銷的尾端并分別與鎖止銷和轉子相接觸，鎖止銷油道位于轉子內部且入口位于轉子的外表面，鎖止銷泄油孔位于鎖止銷彈簧的尾端。該鎖止機構用于在鎖定位置阻止殼體和轉子之間的相對轉動，而解鎖位置則允許殼體和轉子相對轉動；液壓油通過鎖止銷油道進入解鎖壓力室，產生正向壓力，將鎖止銷推出鎖止位置；通過控制液壓油向提前腔或推遲腔的供給或排出，控制相對轉動相位的變化。

本發明利用中心螺栓光桿部分間隙形成油道，避免了凸輪軸長度的增加；采用了軸向鎖止銷結構，避免了啟動或者瞬態工況下轉子和殼體相位紊亂情況，避免了葉片隨機碰撞殼體產生噪聲；鎖止銷油道來自于一個提前腔油道，并直接在鎖止銷頭部形成正向壓力，防止在提前腔壓力建立之前發生誤開啟情況，提高了開啟的準確度；通過本發明的葉片轉子設計，可以實現60度大范圍的相位轉換。本發明應用在汽油發動機中，通過大范圍的相位轉換，可以實現熱效率更高的Atkinson循環和Miller循環。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖。

圖2為本發明剖面圖。

圖3為鎖止銷結構、轉子環形油道結構以及凸輪軸端面示意圖。

圖4為鎖止銷局部放大圖。

具體實施方式