[發(fā)明專利]一種發(fā)動機可變氣門開啟持續(xù)期的凸輪軸總成

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210221554.5
• 申請日: 2012-06-30
• 公開（公告）號: CN102720592A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 伊麗花;陳彥如
• 申請（專利權(quán)）人: 長城汽車股份有限公司
• 主分類號: F02D13/02
• 分類號: F02D13/02;F01L1/047;F01L1/34
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;雷秋芬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)動機凸輪軸總成，尤其是一種可對汽車發(fā)動機配氣相位及氣門開啟持續(xù)期調(diào)節(jié)的凸輪軸總成，屬于發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著全球石油能源形勢的日益嚴峻，最大程度上提升汽車發(fā)動機熱效率，提高燃油經(jīng)濟性，以減緩能源的過度消耗，成為當前的緊迫任務。

提高發(fā)動機的充氣效率是改善車輛動力性和經(jīng)濟性的有效途徑，目前VVT技術(shù)(可變氣門正時系統(tǒng))已經(jīng)廣泛應用于發(fā)動機，現(xiàn)有技術(shù)只是根據(jù)發(fā)動機不同工況調(diào)節(jié)配氣相位，也就是調(diào)節(jié)進、排氣門的開閉時刻，使進入燃燒室的空氣量增加，能有效提升發(fā)動機的動力并使燃油燃燒更充分；但現(xiàn)有的發(fā)動機VVT技術(shù)不能改變氣門開啟的持續(xù)期，發(fā)動機高速大負荷時，需要更多的進氣量，這時需要氣門開啟的持續(xù)時間更長，現(xiàn)有的VVT技術(shù)不能滿足要求，在復雜多變的發(fā)動機工況下，難以充分發(fā)動機動力性和經(jīng)濟性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于為改善車輛的動力性和燃油經(jīng)濟性，提供一種發(fā)動機可變氣門開啟持續(xù)期的凸輪軸總成，它與發(fā)動機VVT技術(shù)配合，既能根據(jù)發(fā)動機的工況調(diào)節(jié)進、排氣門相位，還可以改變進、排氣門的開啟持續(xù)期，提高發(fā)動機熱效率，降低發(fā)動機的排放。

本發(fā)明所述問題是以下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種發(fā)動機可變氣門開啟持續(xù)期的凸輪軸總成，它包括一組數(shù)量與發(fā)動機缸數(shù)匹配的氣門開啟持續(xù)期控制單元、凸輪軸和可變配氣相位控制機構(gòu)，所述氣門開啟持續(xù)期控制單元與凸輪軸配裝，所述凸輪軸為花鍵軸，所述可變配氣相位控制機構(gòu)裝配在凸輪軸的輸入端。

上述發(fā)動機可變氣門開啟持續(xù)期的凸輪軸總成，所述氣門開啟持續(xù)期控制單元包括套筒凸輪A、套筒凸輪B、角度控制套筒、執(zhí)行器和控制器，所述套筒凸輪A為一端設(shè)有凸輪的套筒結(jié)構(gòu)，在其另一端的外側(cè)壁上設(shè)有花鍵鍵齒，其內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有花鍵鍵齒槽Ⅰ，在套筒凸輪A內(nèi)側(cè)壁的凸輪端設(shè)有定位槽，另一端設(shè)有鎖止槽，套筒凸輪A套裝在凸輪軸外面。

上述發(fā)動機可變氣門開啟持續(xù)期的凸輪軸總成，所述套筒凸輪B為一端設(shè)有凸輪的套筒結(jié)構(gòu)，在其凸輪端的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有回位彈簧安裝槽，在其另一端的外側(cè)壁上設(shè)有旋轉(zhuǎn)導向槽，所述旋轉(zhuǎn)導向槽與角度控制套筒匹配，套筒凸輪B套裝在套筒凸輪A外面，套筒凸輪B可相對于套筒凸輪A單向旋轉(zhuǎn)一定角度，并通過回位彈簧配合氣門的反力回位。

上述發(fā)動機可變氣門開啟持續(xù)期的凸輪軸總成，所述角度控制套筒為一端設(shè)有圓盤、另一端設(shè)有旋轉(zhuǎn)導軌的套筒結(jié)構(gòu)，所述圓盤的外端面為與執(zhí)行器匹配的齒型面結(jié)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)導軌與套筒凸輪B上的旋轉(zhuǎn)導向槽配裝，角度控制套筒的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有花鍵鍵齒槽Ⅱ，角度控制套筒套裝在套筒凸輪A外面。

上述發(fā)動機可變氣門開啟持續(xù)期的凸輪軸總成，所述執(zhí)行器末端安裝齒輪，所述齒輪與角度控制套筒圓盤外端齒形面匹配，執(zhí)行器與控制器連接，所述控制器與發(fā)動機ECU連接。

上述發(fā)動機可變氣門開啟持續(xù)期的凸輪軸總成，所述凸輪軸上設(shè)有一組數(shù)量與發(fā)動機缸數(shù)匹配的定位孔和鎖止孔，所述定位孔通過定位銷對套筒凸輪A的凸輪端定位，所述鎖止孔與彈簧鋼珠鎖止機構(gòu)配合來限定套筒凸輪A的軸向運動。

本發(fā)明適用于汽、柴油機的配氣系統(tǒng)，它通過改變配氣凸輪的包角實現(xiàn)氣門開啟持續(xù)期在一定范圍內(nèi)連續(xù)可變，并配合可變配氣相位控制機構(gòu)，使由凸輪軸驅(qū)動的氣門開閉時刻和開啟持續(xù)期均在一定范圍內(nèi)連續(xù)可變；本發(fā)明的凸輪軸為花鍵軸結(jié)構(gòu)，裝配在凸輪軸上的、與發(fā)動機缸數(shù)匹配的氣門開啟持續(xù)期控制單元通過定位銷及彈簧鋼珠鎖止機構(gòu)定位，保證了氣門開啟持續(xù)期控制單元工作的可靠性；本發(fā)明結(jié)構(gòu)中的氣門開啟持續(xù)期控制單元，在凸輪軸上套裝兩個緊貼的薄凸輪，通過控制器和執(zhí)行器的配合實現(xiàn)兩個凸輪的重合與交錯，從而實現(xiàn)凸輪包角的變化，達到連續(xù)改變氣門開啟持續(xù)期的目的。總之，本發(fā)明具有性能穩(wěn)定、適用范圍廣的特點，能夠根據(jù)發(fā)動機工況對氣門開啟持續(xù)期及開閉時刻進行調(diào)節(jié)，使發(fā)動機各工況下的充氣效率最佳，有益于發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性與排放指標的改善。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

圖1是本發(fā)明總體布置示意圖；

圖2是本發(fā)明氣門開啟持續(xù)期控制單元剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是凸輪包角變化示意圖；

圖4是套筒凸輪A的剖面結(jié)構(gòu)圖；

圖5是圖4中C-C剖面結(jié)構(gòu)圖；

圖6是圖4中D-D剖面結(jié)構(gòu)圖；

圖7是圖4中A處結(jié)構(gòu)放大圖；

圖8是圖4中B處結(jié)構(gòu)放大圖；

圖9是套筒凸輪B的剖面結(jié)構(gòu)圖；

圖10是圖9的K向視圖；