[實用新型]一種用于調節發動機氣門的凸輪裝置

有效

• 申請號: 201020609355.8
• 申請日: 2010-11-16
• 公開（公告）號: CN202001072U
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發明（設計）人: 李元平;孔毅
• 申請（專利權）人: 上海汽車集團股份有限公司
• 主分類號: F01L1/04
• 分類號: F01L1/04;F01L1/047;F01L1/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 譚佐晞;曹若

技術領域

本實用新型涉及內燃發動機領域；更具體地說，本實用新型涉及一種用于調節發動機氣門的凸輪裝置。

背景技術

眾所周知，在內燃發動機部分負荷運行時，節氣門開度較小，泵氣損失增大，導致內燃發動機部分負荷運行時熱效率不高，燃油經濟性差。此時，通過停止向部分氣缸供油供氣，使這部分氣缸停止工作，從而提高其余工作氣缸的負荷，以提高內燃發動機熱效率，同時降低排放。這種技術稱為停缸技術。當車輛需要更強的動力，即發動機總的負荷提高到一定水平時，重新恢復向停止工作的氣缸供油供氣，使這部分氣缸恢復正常工作，滿足車輛加速等動力需求。

實現停缸功能，要求發動機能夠根據電控單元(ECU)的指令，停止/恢復向某氣缸供油、供氣。供油的停止和恢復對于目前大多數的電噴汽油機而言比較簡單，而供氣的停止/恢復難度要大一些，要求氣門驅動機構具備兩種可以相互切換的工作狀態，并且這種切換動作能夠為電控單元所精確控制。

目前已有EATON、Schaeffler-INA等公司研制并生產出能夠實現停缸功能的氣門驅動機構。Schaeffler-INA公司的停缸用氣門挺桿由內柱體、外筒、鎖銷機構等組成，發動機凸輪裝置上每一個凸輪必須由三個凸輪桃組成，兩個高升程的凸輪桃驅動挺桿外筒，夾在中間的零升程凸輪桃與挺桿的內柱體對應，內柱體連接并驅動氣門。挺桿鎖銷機構鎖止時，挺桿外筒與內柱體為一整體，因此高升程的凸輪桃最終驅動氣門，實現正常的進排氣工作；鎖銷機構處于解鎖狀態時，挺桿外筒與內柱體脫離，高升程的凸輪桃驅動挺桿外筒相對于內柱體上下運動，不能作用到氣門上，與氣門連接的內柱體只受零升程的中間凸輪桃驅動，氣門實際沒有運動，即始終處于關閉狀態，這個氣缸停止進、排氣，實現停缸。鎖銷機構的鎖止和解?鎖由機油驅動控制，而機油由電控單元管理的電磁閥來控制，從而最終實現上述兩種工作狀態的切換由電控單元靈活控制。EATON公司的產品與之原理相似，只是形式為搖臂式氣門機構。

上述停缸用的氣門驅動機構，存在尺寸大、結構復雜、對加工精度要求高、成本高等問題。特別是要求三桃式的凸輪，當需要在普通汽油發動機的基礎上開發停缸技術時，將要求重新修改凸輪裝置、氣門驅動機構和氣缸蓋的設計，不能與原發動機共線生產，造成高額的開發和生產成本等問題。

實用新型內容

本實用新型是鑒于以上問題提出的，目的是提供一種在常規凸輪裝置基礎上改動小、通過局部結構設計在不同的機油控制策略下就可實現正常工況和停缸工況兩種運行狀態之間的靈活切換、同時不用更改原缸蓋的氣門驅動機構設計。這種凸輪裝置可用于汽油發動機實現前面描述的停缸技術。

根據本實用新型的提供了一種用于調節發動機氣門的凸輪裝置。所述凸輪裝置包括：凸輪桃；凸輪軸，所述凸輪軸的內部具有壓力腔，并且所述凸輪軸上設置有用于裝配所述凸輪桃的凸輪桃座，所述凸輪桃座的外周為圓形。在這種凸輪裝置中，所述凸輪桃設置有圓形的安裝孔，并且所述凸輪桃通過所述安裝孔套在所述凸輪軸的凸輪桃座上從而與所述凸輪桃座的外周松配合。在所述凸輪桃的安裝孔的內周上設置有第一鎖銷槽，在所述第一鎖銷槽中設置有彈性件和鎖銷，所述彈性件沿所述安裝孔的徑向向所述安裝孔的表面推動所述鎖銷，所述凸輪桃座上設置有與所述第一鎖銷槽相應的第二鎖銷槽，所述第二鎖銷槽與所述壓力腔相通并且在所述第二鎖銷槽內設置有解鎖銷，所述解鎖銷在所述壓力腔內壓力的作用下能夠推壓所述鎖銷，從而所述凸輪裝置的結構設置成所述鎖銷能夠在第一位置和第二位置之間移動，其中：在所述第一位置處，所述鎖銷受所述彈性件的彈力推動而一部分處于所述第一鎖銷槽內、一部分處于所述第二鎖銷槽內，使得所述凸輪桃能夠隨凸輪軸一起轉動；在所述第二位置處，所述鎖銷被所述解鎖銷推至所述第一鎖銷槽內并且所述解鎖銷仍位于所述第二鎖銷槽內，使得所述凸輪桃不隨所述凸輪軸一起轉動。通過如此設置的凸輪裝置，使得通過鎖銷控制凸輪桃的間歇轉動，所以可以通過調節壓力腔?內的壓力來調節凸輪桃的運動狀態。

可選地，在如上所述的凸輪裝置中，所述鎖銷上與所述解鎖銷相接觸的一端為圓頭設計，或者/以及，所述解鎖銷上與所述鎖銷相接觸的一端為圓頭設計。通過如此設計，保證了凸輪桃和凸輪軸的流暢的相對旋轉。

可選地，在如上所述的凸輪裝置中，所述第一鎖銷槽的內壁上設置有臺階，使得當所述鎖銷沒入所述第一鎖銷槽內時，所述鎖銷上靠近所述臺階的一端抵在所述臺階上。通過如此設計，使得易于控制凸輪軸的壓力腔內的壓力，不至于所述鎖銷沒入所述第一鎖銷槽內太深而使解鎖銷部分卡在所述第一鎖銷槽內影響裝置的運轉。