[發明專利]一種可變氣門升程調節系統

無效

• 申請號: 201210189551.8
• 申請日: 2012-06-11
• 公開（公告）號: CN102705027A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 程亞兵;李俊龍;馮增銘;郭海濤;奚佳欣
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: F01L1/24
• 分類號: F01L1/24;F01L9/04
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王立文

技術領域

本發明屬于汽車發動機技術領域，具體涉及一種可變氣門升程調節系統。

背景技術

可變氣門升程（VVL）的采用，使發動機在高速區和低速區都能得到滿足需求的氣門升程，從而改善發動機高速功率和低速扭矩。可變氣門升程技術在大幅度提升發動機性能的同時，在節能和環保方面也有其獨特的優勢。連續可變式氣門升程可以在一定區域內做無級式調節氣門開度，這樣駕駛起來就會毫無唐突感，舒適性強，配氣機構在各轉速下的適應性也更強，能最大限度的提高發動機充氣效率。

傳統的汽油發動機的氣門升程是固定不可變的，這樣就不可能使發動機在高速區和低速區都得到良好響應。傳統汽油發動機的氣門升程設計是對發動機在全工況下的平衡性選擇。其結果是發動機既得不到最佳的高速效率，也得不到最佳的低速扭矩。

現有的中國專利CN102364065A也是一種可變氣門升程調節的裝置，但是該專利是利用嵌在汽缸蓋內的可旋轉偏心軸調節氣門開度，結構復雜，安裝和控制困難，不能精確連續地對氣門開度進行控制。

發明內容

本發明的目的是針對上述現有技術的不足，提供了一種具有結構簡單，能連續精確對氣門升程進行調節的可變氣門升程調節系統。

為解決上述技術問題所采用的技術方案為：

一種可變氣門升程調節系統，主要由氣門機構1、氣門傳動組2、液壓間隙調節器3和調節器動力源4組成。所述的氣門傳動組2中的指狀搖臂21以液壓間隙調節器3作為支點，凸輪軸22轉動帶動指狀搖臂21擺動，從而實現氣門機構1的開啟和閉合。當汽車速度發生改變時，控制系統控制調節器動力源4中的步進電機41帶動齒輪40轉動，通過齒輪齒條的嚙合，連續精確地調整液壓間隙調節器3的位置，即改變杠桿中的支點位置，從而改變指狀搖臂21的擺動幅度，實現氣門升程的變化。

所述的氣門機構1由氣缸蓋10、氣門導管11、氣門12、氣門彈簧13、氣門彈簧座14和鎖片15組成。氣缸蓋10與發動機缸體連接，氣門導管11起導向作用，保證氣門12做直線往復運動，并使氣門12與氣門彈簧座14能正確貼合。氣門彈簧13的上部與氣門彈簧座14連接，氣門彈簧13的下部固定于發動機缸體上，氣門彈簧13在氣門12開啟時處于壓縮狀態，能夠保證氣門12及時回位。鎖片15固定在氣門12和氣門彈簧座14之間，實現氣門彈簧座14與氣門12的頭部對氣缸的密封作用。氣門彈簧13的作用是克服在氣門12關閉過程中氣門12及傳動件的慣性力，防止各傳動件之間因慣性力的作用而產生間隙，保證氣門及時落座并緊密貼合，防止氣門12發生振動，破壞其密封性。

所述的氣門傳動組2由搖臂軸承20、指狀搖臂21和凸輪軸22組成。凸輪軸22通過軸承固定在發動機缸體上，指狀搖臂21的一端具有圓弧狀凹槽，與液壓間隙調節器3的柱塞31的頭部接觸連接，指狀搖臂21的中段安裝有搖臂軸承20，搖臂軸承20與凸輪軸22滾動接觸，指狀搖臂21的另一端為手指狀，按壓著氣門12，從而使得指狀搖臂21以液壓間隙調節器3作為支點，隨著凸輪軸22的轉動，指狀搖臂21繞著柱塞31的頭部進行擺動，按壓著氣門12的手指狀一端上下擺動，進而控制氣門12的開閉。

所述的液壓間隙調節器3由殼體30、柱塞31、單向閥32、復位彈簧33、彈簧護圈34、止回球35組成。液壓油從單向閥32的進油口一側流入，在油壓下推開止回球35，打開單向閥32，液壓油進入柱塞31的腔體內，在復位彈簧33和油壓的作用下柱塞31伸出；當外部對柱塞21的作用力較大時，柱塞31縮回，止回球35堵住進油口，液壓油不能從原路返回，從柱塞31和殼體30之間的間隙泄露，使柱塞31緩慢縮回。殼體30的一側加工或固定安裝有齒條。

所述的調節器動力源4由齒輪40和步進電機41組成。步進電機41固定在發動機缸體上，由步進電機41驅動齒輪40，通過齒輪40與殼體30上的齒條進行嚙合，從而連續精確地調整液壓間隙調節器3的位置。

本發明的有益效果在于：恒定的液壓力可以調節液壓間隙調節器的伸縮量，步進電機帶動的調節器動力源控制液壓間隙調節器的位置，可以改變發動機在不同轉速下氣門的開度，從而控制進氣量，有利于提高燃油效率。采用搖臂軸承可以減輕傳動過程中的沖擊和振動，降低噪聲。

附圖說明

圖1是可變氣門升程調節系統總體裝配圖

圖2是圖1中氣門機構1的結構簡圖

圖3是圖1中氣門傳動組2的結構簡圖

圖4是圖1中液壓間隙調節器3的裝配圖

圖5是圖1中調節器動力源4的結構簡圖