[發明專利]一種發動機連續可變氣門升程機構

有效

• 申請號: 201210254161.4
• 申請日: 2012-07-23
• 公開（公告）號: CN102777226A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 周許英;劉占強
• 申請（專利權）人: 長城汽車股份有限公司
• 主分類號: F01L13/00
• 分類號: F01L13/00;F01L9/04
• 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

技術領域

本發明涉及一種汽車發動機連續可變氣門升程機構，屬于發動機技術領域。

背景技術

隨著汽車制造技術的進步，消費者對汽車動力性、經濟性、乘坐舒適性和排放指標等方面的要求不斷提高，給汽車新產品的研發提出了新的挑戰。為提升發動機的動力性和燃油經濟性，實現發動機低排放目標，渦輪增壓、VVT(可變氣門正時)、VVL（可變氣門升程）、缸內直噴、可變渦流等先進技術備受關注，尤其是可變氣門升程技術在歐洲和日本得到廣泛應用和發展，但該項技術的實施難度較大，對大多數采用雙凸輪型線與控制執行機構配合的模式來實現氣門升程的改變，存在結構復雜，凸輪軸質量大，加工困難，應用成本高的缺陷，嚴重制約了該技術在汽車上的應用，影響著普通汽車的發展。

發明內容

本發明的目的在于為改善車輛的動力性、燃油經濟性和排放性能，提供一種結構簡單、性能可靠、加工成本低、便于實施的發動機連續可變氣門升程機構。

本發明所述問題是以下述技術方案實現的：

一種發動機連續可變氣門升程機構，它包括驅動組件、傳動單元和氣門組件，其特別之處在于，所述驅動組件包括凸輪軸和補償凸輪軸，所述補償凸輪軸在發動機ECU的控制下，由步進電機驅動實現對氣門升程的控制，所述傳動單元包括一組數量與發動機缸數匹配的鉸接式搖臂組件，所述搖臂組件與凸輪軸及補償凸輪軸配裝。

上述發動機連續可變氣門升程機構，所述搖臂組件安裝在發動機缸蓋上設置的搖臂組件安裝槽中，它由上搖臂、下搖臂、搖臂連接軸和復位卡簧組成，所述上搖臂上端設有與補償凸輪軸型線匹配的圓弧曲面，上搖臂的下端與下搖臂的上端通過搖臂連接軸鉸接，所述復位卡簧套裝在搖臂連接軸外面，兩端分別安裝在上搖臂下端設置的上搖臂卡簧槽和下搖臂上端設置的下搖臂卡簧槽里面。。

上述發動機連續可變氣門升程機構，所述凸輪軸與發動機曲軸之間通過傳動鏈傳遞動力，凸輪軸在發動機運轉的所有工況均處于連續工作狀態，凸輪軸的凸輪型線與上搖臂下端及下搖臂上端側面接觸。

上述發動機連續可變氣門升程機構，所述氣門組件包括氣門和挺柱，所述挺柱位于氣門桿頂端，挺柱上端面與傳動組件的下搖臂下端配裝。

本發明通過凸輪軸和補償凸輪軸驅動搖臂組件來實現氣門升程連續可變的功能。其中，凸輪軸與普通發動機凸輪軸的功能和動作規律相同，在發動機小負荷和怠速工況時，補償凸輪軸不工作，由凸輪軸來推動搖臂組件，使得搖臂組件的上搖臂與下搖臂相對轉動，下搖臂帶動挺柱和氣門做上下往復運動，實現氣門的開啟和關閉，完成發動機進、排氣功能；在發動機大負荷工況時，由發動機ECU控制步進電機動作，通過步進電機驅動補償凸輪軸轉動一定角度，使補償凸輪軸的頂端與搖臂組件配合，氣門升程增大，進氣量增加，滿足了發動機大負荷工況的要求，增大了發動機的功率和扭矩，提高了發動機的動力性和經濟性。本發明中，由于補償凸輪軸的工作頻率較低，結構設計較簡單，加工成本低，具有很強的實用性；本發明通過鉸接結構的搖臂組件，使得氣門升程的可變量更大，可以更好的提升汽車的動力性和燃油經濟性，改善發動機的排放性能。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

圖1是本發明結構及與動力源驅動關系示意圖。

圖2是本發明在氣門關閉狀態時的結構示意圖；

圖3是本發明在氣門開啟最大升程狀態時的結構示意圖；

圖4是搖臂組件裝配關系示意圖；

圖5是搖臂組件與缸蓋上的搖臂安裝槽裝配關系俯視圖。

圖中各標號為：1、補償凸輪軸，2、上搖臂，2-1、上搖臂卡簧槽，2-2、圓弧曲面，3、下搖臂，3-1、下搖臂卡簧槽，4、氣門，5、挺柱，6、凸輪軸，7、復位卡簧，8、搖臂連接軸，9、發動機缸蓋，9-1、搖臂組件安裝槽，10、步進電機，11、發動機ECU，12、發動機曲軸，13、傳動鏈。

具體實施方式

參看圖?1、圖?2、圖3，本發明包括驅動組件、傳動單元和氣門組件，其特別之處在于，所述驅動組件包括凸輪軸6和補償凸輪軸1，所述補償凸輪軸1在發動機ECU?11的控制下，由步進電機10驅動實現對氣門升程的控制，所述傳動單元包括一組數量與發動機缸數匹配的鉸接式搖臂組件，所述搖臂組件與凸輪軸6及補償凸輪軸1配裝。