[發(fā)明專利]一種液壓式發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)可變氣門裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210095937.2
• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號(hào): CN102606253A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 耿愛農(nóng);李辛沫
• 申請（專利權(quán)）人: 五邑大學(xué)
• 主分類號(hào): F01L9/02
• 分類號(hào): F01L9/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)配氣系統(tǒng)的氣門裝置，具體地說涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)可變氣門裝置，更具體地說涉及一種液壓式發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)可變氣門裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)參數(shù)是不可調(diào)節(jié)的，只能保證發(fā)動(dòng)機(jī)在標(biāo)定工況的狹窄范圍內(nèi)性能最優(yōu)，卻不能充分顧及到發(fā)動(dòng)機(jī)在中小負(fù)荷和中低轉(zhuǎn)速區(qū)的性能，而這恰恰是機(jī)動(dòng)車的常用工況區(qū)域。隨著環(huán)保及節(jié)能的呼聲日漸增高，研發(fā)能適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況的配氣機(jī)構(gòu)愈發(fā)重要和緊迫。在此背景下，各種可變氣門技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，像日本本田公司推出的VTEC系統(tǒng)、豐田公司開發(fā)的VVT-i系統(tǒng)以及德國寶馬公司提出的VANOS系統(tǒng)，等等，這些系統(tǒng)現(xiàn)今已成為可變氣門技術(shù)領(lǐng)域的典范。然而，上述系統(tǒng)乃針對汽車發(fā)動(dòng)機(jī)而設(shè)計(jì)，技術(shù)雖然成熟但因體積碩大而難以移植到諸如摩托車等小型發(fā)動(dòng)機(jī)上。目前，面向小型發(fā)動(dòng)機(jī)的可變氣門技術(shù)多為有級調(diào)節(jié)，如日本本田公司、意大利比阿橋公司以及我國重慶大學(xué)與嘉陵公司共同研究的各類VVT裝置，它們均是采用高低速多檔凸輪進(jìn)行若干級調(diào)節(jié)的技術(shù)路線；山東大學(xué)和清華大學(xué)探索的FVVT系統(tǒng)，則通過機(jī)、電、液一體化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了全可變氣門定時(shí)的調(diào)控目標(biāo)，該方案因布局靈活而特別適合于摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)，但由于其氣門正時(shí)與氣門升程屬于共進(jìn)式的捆綁調(diào)節(jié)方式，因此制約了調(diào)控的靈活性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有可變氣門系統(tǒng)存在的不足提出一種液壓式發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)可變氣門裝置，其目的在于：在實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)布置靈活的同時(shí)、還能夠?qū)崿F(xiàn)獨(dú)立地分別調(diào)控氣門的相位和升程，從而做到發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)靈活布局和靈活調(diào)控，尤其能夠適合用于摩托車等中小型發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)當(dāng)中。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種液壓式發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)可變氣門裝置，包括氣門、氣門彈簧和凸輪軸，其特征在于：設(shè)置有本相凸輪、調(diào)相凸輪、壓油柱塞、柱塞套、氣門柱塞和氣門柱塞套，所述本相凸輪和調(diào)相凸輪一起受凸輪軸驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)；所述調(diào)相凸輪可以沿凸輪軸的軸線方向作往返移動(dòng)，當(dāng)調(diào)相凸輪沿著凸輪軸的軸線方向往復(fù)移動(dòng)時(shí)、該調(diào)相凸輪還同時(shí)伴隨有相對于本相凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)；所述壓油柱塞與柱塞套滑動(dòng)配合，柱塞套可以相對于壓油柱塞轉(zhuǎn)動(dòng)，壓油柱塞受本相凸輪或/和調(diào)相凸輪的驅(qū)動(dòng)而可以相對于柱塞套的軸線方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；在所述壓油柱塞上開設(shè)有相互連通的軸向孔、徑向孔和斜槽，在所述柱塞套上設(shè)置有進(jìn)油孔和回油孔；所述氣門柱塞與氣門柱塞套滑動(dòng)配合，氣門的開啟由氣門柱塞驅(qū)動(dòng)，氣門的關(guān)閉由氣門彈簧驅(qū)動(dòng)；在柱塞套與氣門柱塞套之間連接有管線，在管線內(nèi)充有液壓油，壓油柱塞和柱塞套控制輸出的液壓油經(jīng)由所述管線進(jìn)入氣門柱塞和氣門柱塞套組成的工作腔內(nèi)、并驅(qū)動(dòng)氣門柱塞產(chǎn)生移動(dòng)。

上述的本相凸輪和調(diào)相凸輪具有相同的輪廓型線。

上述的調(diào)相凸輪及本相凸輪與壓油柱塞之間設(shè)置有滾軸，所述調(diào)相凸輪和/或本相凸輪通過該滾軸驅(qū)動(dòng)壓油柱塞。

上述的調(diào)相凸輪通過斜花鍵或斜齒輪與凸輪軸配合。

上述的調(diào)相凸輪和本相凸輪在最大穹頂處的型線均為圓弧型線。

上述的調(diào)相凸輪、柱塞套的運(yùn)動(dòng)受到中控系統(tǒng)的控制。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)突出的優(yōu)點(diǎn)是：

本發(fā)明采用液壓油的方式去驅(qū)動(dòng)氣門的開啟、采用復(fù)位彈簧結(jié)構(gòu)的方式促使氣門關(guān)閉，因此該系統(tǒng)可以安置在發(fā)動(dòng)機(jī)的合適位置比如變速箱內(nèi)等，亦即可以實(shí)現(xiàn)靈活布局，特別適合摩托車等中小型發(fā)動(dòng)機(jī)上；另外，本發(fā)明采用調(diào)相凸輪結(jié)合本相凸輪的組合方式去控制液壓油的輸出規(guī)律，由于調(diào)相凸輪可以相對本相凸輪作一定幅值的轉(zhuǎn)動(dòng)，亦即壓油柱塞及柱塞套輸出的高壓液壓油的時(shí)刻可以改變，換句話說氣門的相位可以改變，而通過轉(zhuǎn)動(dòng)柱塞套又可以調(diào)控壓油柱塞及柱塞套輸出油量的多寡，意味著氣門的升程可以改變；故本發(fā)明既可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)布置靈活、同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)獨(dú)立地分別調(diào)控氣門的相位和升程，從而做到發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)靈活布局和靈活調(diào)控。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種液壓式發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)可變氣門裝置的原理布局示意圖；

圖2是圖1所示一種液壓式發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)可變氣門裝置調(diào)相凸輪作出超前本相凸輪調(diào)控情形時(shí)的狀態(tài)示意圖；

圖3是圖1所示一種液壓式發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)可變氣門裝置調(diào)相凸輪作出滯后本相凸輪調(diào)控情形時(shí)的狀態(tài)示意圖。

上述附圖中出現(xiàn)的部分字母的含義如下：

O：凸輪軸的旋轉(zhuǎn)軸線；

ω：凸輪軸的轉(zhuǎn)速；

IVC：進(jìn)氣門晚關(guān)角；

IVO：進(jìn)氣門早開角。

具體實(shí)施方式

下面以具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述：參見圖1-3：