[發明專利]發動機可變進氣門相異升程的裝置

無效

• 申請號: 201310029510.7
• 申請日: 2013-01-25
• 公開（公告）號: CN103061846A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 張士強;劉瑞林;劉伍權;戴俊;董素榮;包景陽;周廣猛
• 申請（專利權）人: 唐山學院;中國人民解放軍軍事交通學院
• 主分類號: F01L13/00
• 分類號: F01L13/00;F01L1/047
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

技術領域

本發明涉及一種發動機。特別是涉及一種同一氣缸兩個進氣門升程差可調的發動機可變進氣門相異升程的裝置。

背景技術

對于發動機，滾流和渦流同時存在更利于燃燒過程的組織。但是4氣門發動機由于雙進氣道結構對稱布置并且驅動進氣門的兩個凸輪型線幾乎一致，如圖1所示。兩個進氣門在同一時刻打開程度一樣，以致同一時刻兩個進氣門進氣速度及進氣量相同，在缸體橫截面方向旋轉氣流相互抵消，缸內空氣的整體運動表現為單一縱向的滾流模式，幾乎不存在渦流，這是造成混合氣形成不良、惡化燃燒的一個重要因素。如采用切向氣道或旋轉氣道獲得渦流會使缸蓋結構復雜，氣流阻力增加。當一進氣門打開，另一進氣門關閉可產生較大渦流，采用滑動式可變進氣結構、在進氣歧管內分別設置閥門也能產生渦流、控制渦流，但均相當于減小或截斷部分進氣通道，影響了進氣量。而本田發動機上采用三段式VTEC，用三個搖臂和三個凸輪驅動兩個氣門，通過主、次進氣門升程曲線不同可產生渦流，促進燃燒。與上述機構類似的可變凸輪機構還有Mitsubishi公司的MIVEC機構及Porsche公司的Vario-Cam等。但這些結構不管是兩個進氣凸輪升程同時變小還是其中的一個進氣凸輪升程變小，得到較強的渦流相當于部分關閉兩個氣門或其中一個氣門，這樣卻使流通能力比雙進氣門（或進氣道）全開差，獲得高的渦流強度是以犧牲進氣流量為代價的，僅適用于低速情況，高速時進氣流量不足，需兩進氣門全開保證進氣流量，但是不存在渦流。為解決以上問題，發明專利內燃機進氣門相異升程的裝置及相關方法（ZL200510013859.7）提出了進氣門相異升程技術，如圖2所示。但由于發動機在不同的轉速與負荷下對渦流運動和流通系數的要求各有側重，進氣門相異升程法卻不能根據工況調整渦流。

目前發動機配氣結構得到較強渦流的方法，實際是部分關閉兩個氣門或其中一個氣門，或直接減小其中一個進氣道的進氣量，這樣卻使流通能力比雙進氣門（或進氣道）全開差，獲得高的渦流強度是以犧牲進氣流量為代價的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種能夠改善發動機缸內氣體流動特性，實現對發動機性能全面優化的的發動機可變進氣門相異升程的裝置。

本發明所采用的技術方案是：一種發動機可變進氣門相異升程的裝置，包括：階梯軸套，能夠旋轉的設置在階梯軸套內且一端的端部與所述的階梯軸套前端的端口部對齊，另一端的端部伸出階梯軸套后端端口的芯部齒輪軸，固定的套在階梯軸套外周的外凸輪組件，能夠旋轉的套在階梯軸套外周并與所述的位于階梯軸套內的芯部齒輪軸固定連接的內凸輪組件，分別與伸出階梯軸套的芯部齒輪軸這一端以及位于階梯軸套該端的外凸輪組件中的外凸輪相結合的相角調整裝置。

所述的階梯軸套上形成有多個用于固定外凸輪組件的銷孔，所述的外凸輪組件包括有前端部凸輪、后端部凸輪和一個以上的中部外軸凸輪，其中，所述的前端部凸輪通過第一外軸定位銷和位于階梯軸套前端部上的銷孔而固定在階梯軸套的前端口上，所述的后端部凸輪通過第二外軸定位銷和位于階梯軸套后端部上的銷孔而固定在階梯軸套的后端口上，所述的一個以上的中部外軸凸輪是分別各通過一個第三外軸定位銷和位于階梯軸套兩端之間的相應的銷孔而固定在階梯軸套上。

所述的后端部凸輪的后端一體形成有用于連接相角調整裝置的連接套，所述的連接套的內周面上形成有右旋內齒。

所述的階梯軸套上，在位于前端部凸輪和與該前端部凸輪相鄰的中部外軸凸輪之間、相鄰的兩個中部外軸凸輪之間以及所述的后端部凸輪和與該后端部凸輪相鄰的中部外軸凸輪之間均沿階梯軸套的圓周上形成有一個條形孔，在位于階梯軸套內的芯部齒輪軸上在與所述的每一個條形孔相對應處都形成有銷孔，套在階梯軸套外周上的內凸輪組件包括有與所述的條形孔相同數量的內軸凸輪，每一個內軸凸輪是通過一個內軸定位銷與所述的芯部齒輪軸固定連接，所述的內軸定位銷貫穿階梯軸套上的條形孔，并能夠沿所述的條形孔和長度方向移動。

所述的伸出階梯軸套后端端口的芯部齒輪軸的這部分上向外凸出的形成有用于與所述的相角調整裝置相結合的左旋齒輪，芯部齒輪軸該部分的端口上通過螺栓固定連接有軸向定位板。

所述的相角調整裝置包括有液壓調整機構和通過環形連接架與所述的液壓調整機構固定連接并由液壓調整機構驅動的內外齒套，其中，所述的內外齒套的外周面上形成有用于與后端部凸輪上的連接套內的右旋內齒相嚙合的右旋齒，所述的內外齒套的內周面上形成有用于與芯部齒輪軸上的左旋齒輪相嚙合的左旋齒。