[實用新型]兩級可調(diào)可變配氣機構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220616883.5
• 申請日: 2012-11-21
• 公開（公告）號: CN202883031U
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 俞振寰;范士琦;王靖婷;孫航;賈一帆
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: F01L1/34
• 分類號: F01L1/34;F01L1/047
• 代理公司: 吉林長春新紀(jì)元專利代理有限責(zé)任公司 22100
• 代理人: 王怡敏

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及汽車工業(yè)領(lǐng)域，特別涉及一種兩級可調(diào)可變配氣機構(gòu)。

背景技術(shù)

汽車發(fā)動機配氣定時,即氣門的開啟和關(guān)閉時刻并不正好是曲拐處在上止點和下止點的時刻，而是分別提前和延遲一定的曲軸轉(zhuǎn)角,以改善進(jìn)、排氣狀況,從而提高發(fā)動機的動力性。然而，發(fā)動機轉(zhuǎn)速不同時，對配氣定時的要求是不同的。如果凸輪的線型所規(guī)定的配氣定時適用于高速，那么在低速時，性能就不會太好，反之亦然。可變配氣定時則可以在配氣凸輪軸上布置高速和低速兩種凸輪，根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的高低，自動切換凸輪。可變配氣機構(gòu)已經(jīng)越來越普遍的應(yīng)用與汽車發(fā)動機中，他們都具有類似的特征，即利用本身結(jié)構(gòu)參數(shù)或運動方式的改變，盡量滿足發(fā)動機在不同工況時的要求，但是可變配氣機構(gòu)還存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點，給制造、維修帶來不便，使成本增高。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種兩級可調(diào)可變配氣機構(gòu)，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題。其有助于提高發(fā)動機的效率——降低燃費、提高性能和降低尾氣排放，使汽車發(fā)動機在各種工況下都能達(dá)到比較大的充氣效率的兩級可調(diào)可變配氣機構(gòu)。其創(chuàng)新點主要體現(xiàn)在發(fā)動機內(nèi)凸輪軸上的局部設(shè)計與優(yōu)化，采用一種簡便、可靠的機構(gòu)來切換，進(jìn)而實現(xiàn)發(fā)動機在高速和低速不同工況都能得到最佳的配氣定時。提高了發(fā)動機的經(jīng)濟(jì)性，動力性，改善汽車排放對環(huán)境的污染。發(fā)動機的配氣相位機構(gòu)負(fù)責(zé)向氣缸提供汽油燃燒做功所必須的新鮮空氣，并將燃燒后的廢氣排出。從工作原理上講，配氣相位機構(gòu)的主要功能是按照一定的時限來開啟和關(guān)閉各氣缸的進(jìn)、排氣門，從而實現(xiàn)發(fā)動機氣缸換氣補給的整個過程。氣門開啟的角度越大，開啟的時間越長，進(jìn)氣量越大，反之亦然。發(fā)動機轉(zhuǎn)速越高，每個氣缸一個工作循環(huán)內(nèi)留給吸氣和排氣的絕對時間也越短，因此要達(dá)到更高的充氣效率，就需要延長發(fā)動機的吸氣和排氣時間。顯然，當(dāng)轉(zhuǎn)速越高時，要求的氣門重疊角度越大。但在低轉(zhuǎn)速工況下，過大的氣門重疊角則會使得廢氣過多的瀉入進(jìn)氣端，吸氣量反而會下降，氣缸內(nèi)氣流也會紊亂，此時ECU也會難以對空燃比進(jìn)行精確的控制，從而導(dǎo)致怠速不穩(wěn)，低速扭矩偏低。相反，如果配氣機構(gòu)只對低轉(zhuǎn)速工況進(jìn)行優(yōu)化，那么發(fā)動機的就無法在高轉(zhuǎn)速下達(dá)到較高的峰值功率。所以發(fā)動機的設(shè)計都會選擇一個折衷的方案，不可能在兩種截然不同的工況下都達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。所以為了解決這個問題，就要求配氣相位和氣門升程可以根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和工況的不同進(jìn)行調(diào)節(jié)，高低轉(zhuǎn)速下都能獲得理想的進(jìn)、排氣效率，這就是可變氣門。

本實用新型的上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

兩級可調(diào)可變配氣機構(gòu)，包括凸輪軸1、溝槽頂桿2、螺旋溝槽3、低速凸輪4、高速凸輪5、?限位套6、凸輪軸套7、搖臂8、氣門彈簧9及氣門10，所述凸輪軸1外部套有凸輪軸套7，所述凸輪軸1與凸輪軸套7兩端花鍵連接，限位套6套在凸輪軸套7外部；低速凸輪4與高速凸輪5固定連接并與凸輪軸套7連接為一體，所述凸輪軸套7的兩端設(shè)置旋向相反的螺旋溝槽3，溝槽頂桿2置于螺旋溝槽3內(nèi)，并通過電磁促動器控制以切換低速凸輪4、高速凸輪5。所述搖臂8的一端頂?shù)钟诘退偻馆?，氣門彈簧9套在氣門頂桿上。

所述的凸輪軸1與凸輪軸套7中間留有空隙，可軸向相對移動。

所述的凸輪軸1中間沿徑向開有盲孔，內(nèi)有彈簧頂住鋼球，在凸輪軸套7內(nèi)部相對應(yīng)的設(shè)有兩個凹坑配合。

所述的溝槽頂桿2由電磁促動器控制其插入螺旋溝槽3,?螺旋溝槽3和溝槽頂桿2的接觸會迫使凸輪軸套7向右軸向移動螺旋溝槽螺距的距離。

本實用新型的有益效果在于：現(xiàn)有的VVT可變氣門正時系統(tǒng)，僅能調(diào)整進(jìn)氣門或者進(jìn)排氣門的開啟時間,而本實用新型除了可以控制氣門正時以外還可以進(jìn)一步控制進(jìn)氣門的開啟升程。在發(fā)動機高負(fù)載的情況下，升程較大的凸輪得以推動氣門頂桿，以提供燃燒室最佳的進(jìn)氣流量和進(jìn)氣流速，實現(xiàn)更加強勁的動力輸出。而在發(fā)動機低負(fù)載的情況，為了追求發(fā)動機節(jié)油性能，升程較小的凸輪推動氣門頂桿。此時進(jìn)氣重疊角也較小。由于采用不對稱的進(jìn)氣升程設(shè)計，因此空氣以螺旋方式進(jìn)入燃燒室，可讓汽缸內(nèi)的油氣混合更為均勻。使發(fā)動機節(jié)油性與高轉(zhuǎn)速性能都有較大程度的提升。結(jié)構(gòu)新穎、簡單，使用方便，生產(chǎn)及維修成本低，實用性強。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實用新型的示意性實例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。

圖1為本實用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖。