[實用新型]一種發動機無極可變氣門裝置

有效

• 申請號: 201420550976.1
• 申請日: 2014-09-24
• 公開（公告）號: CN204082245U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 馮亦龍;王青春;劉培勇;侯嘉文;包攀;張文金;龍玲;梁亞峰;蘇龍
• 申請（專利權）人: 成都航空職業技術學院;王青春
• 主分類號: F01L1/34
• 分類號: F01L1/34;F01L13/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 劉凱

技術領域

本實用新型涉及發動機技術領域，尤其是涉及一種用于發動機的無極可變氣門裝置。

背景技術

活塞式四沖程發動機都由進氣、壓縮、做功、排氣4個沖程完成，我們關注的是氣門開啟程度對發動機進氣的問題。氣缸進氣的基本原理是“負壓”，也就是氣缸內外的氣體壓強差。理想氣門升程規律應當根據發動機運轉工況及時做出調整，具有足夠的靈活性。發動機低速運轉時，氣流速度較慢，流動慣性較小，氣門升程過大會導致缸內新鮮空氣倒流；高速時，氣流速度較快，流動慣性較大，過小的氣門升程會增加流動阻力，同樣不利于進氣過程的完善。往往，工程師們既要兼顧發動機在低速區的扭矩特性，又想榨取高速區的功率特性，只能采取一條“折中”的思路，到頭來發動機高速沒功率，低速缺扭矩。

所以在這樣的情況下，就需要一種發動機進氣調節的技術，該技術既能保證低速高扭矩，又能獲得高速高功率，對發動機而言是一個極大的突破。

但是現有發動機采用的VVT、VVT-i、VTEC可變氣門控制技術主要針對于對氣門正時的控制，而對于發動機進氣效率影響巨大的氣門升程控制技術卻很少涉及，僅VTEC可以通過切換大小兩個凸輪的方式實現發動機高速和低速運行時的氣門升程控制，但局限性也很大，且僅靠“高速”“低速”來描述發動機的運行工況本來就很籠統，因此現有技術很難保證發動機正時工作中在任何轉速時都能有相應的氣門開度，要實現對氣門正時及氣門升程的同時無級調節，氣門升程無極控制已成為汽車工程師們的共同追求。

實用新型內容

本實用新型的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種結構簡單，能夠在現有發動機上廣泛采用，并能同時實現對發動機氣門正時及氣門升程無極控制的發動機無極可變氣門裝置。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：一種發動機無極可變氣門裝置，包括可變氣門機構和配氣機構，所述可變氣門機構和配氣機構均裝配在汽缸蓋內，其特征在于：所述可變氣門機構包括氣門搖臂、搖臂支座以及步進電機，所述搖臂支座下部與固定設置在汽缸蓋上的滑軌滑動連接，所述步進電機通過傳動機構與搖臂支座連接，所述搖臂支座與氣門搖臂的一端鉸接，所述配氣機構包括氣門體以及凸輪軸，所述氣門體在氣門彈簧的作用下與液壓挺柱連接，所述液壓挺柱上端部與氣門搖臂的另一端連接，所述凸輪軸與汽缸蓋轉動連接，在所述凸輪軸上設置有凸輪，所述凸輪與凸輪軸同步轉動，所述凸輪與氣門搖臂中部接觸，所述氣門搖臂在搖臂支座的帶動下，氣門搖臂與凸輪的接觸點位置發生變化，改變了氣門搖臂上支點與氣門體之間的力臂長度，使所述氣門體沿其軸向上下滑動的行程改變，改變發動機氣門升程及正時。

本實用新型所述的發動機無極可變氣門裝置，其在所述氣門搖臂中部的槽口內設置有滑輪，所述滑輪通過滾動軸承與設置在氣門搖臂上的滑輪軸轉動連接，所述凸輪與滑輪圓周面接觸，在所述凸輪軸轉動時，凸輪與滑輪圓周面上的不同位置相接觸。

本實用新型所述的發動機無極可變氣門裝置，其所述液壓挺柱上端設置有鋼球，在所述氣門搖臂下端面設置有滑槽，所述鋼球對應設置在滑槽內并與之接觸，當發動機轉速發生變化時，所述傳動機構推動搖臂支座移動，使凸輪與滑輪的支點位置發生變化，與液壓挺柱連接的鋼球沿著滑槽的長度方向滑動，同時氣門體沿其軸向上下滑動的行程發生改變。

本實用新型所述的發動機無極可變氣門裝置，其所述氣門搖臂的一端通過搖臂支座軸承與設置在搖臂支座上的搖臂軸連接，所述氣門搖臂的一端可繞搖臂軸轉動。

本實用新型所述的發動機無極可變氣門裝置，其在所述氣門體中部套接有氣門導管，所述氣門體可相對于氣門導管上下滑動。

本實用新型所述的發動機無極可變氣門裝置，其所述傳動機構包括蝸桿、蝸輪以及傳動螺桿，所述蝸桿與步進電機的動力輸出端連接，所述傳動螺桿的一端與蝸輪同軸固定連接，其另一端穿過搖臂支座的螺紋孔并與之嚙合，所述蝸桿與蝸輪嚙合，所述搖臂支座在步進電機的作用下沿著滑軌在氣缸蓋中往復移動。

本實用新型所述的發動機無極可變氣門裝置，其當發動機轉速增加時，ECM單元發出相應脈沖信號給步進電機，步進電機收到脈沖信號后轉動相應角度，通過傳動機構帶動搖臂支座移動，由杠桿原理間接改變搖臂支點以及凸輪接觸部位和氣門體之間的力臂長度，間接提前凸輪軸上的凸輪頂圓接觸到氣門搖臂的時刻，同時增加了氣門搖臂上支點與氣門體之間的力臂長度，達到提前配氣正時與增加氣門開度的目的。