[發明專利]一種可連續改變氣門升程的機構

有效

• 申請號: 201610206974.4
• 申請日: 2016-04-02
• 公開（公告）號: CN105673123B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 徐納;任海軍
• 申請（專利權）人: 杭州新坐標科技股份有限公司
• 主分類號: F01L13/00
• 分類號: F01L13/00
• 代理公司: 杭州華知專利事務所(普通合伙)33235
• 代理人: 張德寶

技術領域

本發明涉及發動機設備技術領域，特別涉及一種可連續改變氣門升程的機構。

背景技術

隨著汽車工業的發展，人們對發動機的性能、油耗以及排放的要求越來越高，可變氣門升程技術已成為衡量發動機性能的標致性關鍵技術之一。可變氣門升程技術改變了傳統發動機氣門升程固定不變的狀態，在發動機運轉工況范圍內提供最佳氣門升程，使發動機在高速區和低速區都能得到滿足需求的氣門升程，從而改善發動機高速功率和低速扭矩，較好地解決了高轉速與低轉速、大負荷與小負荷下動力性與經濟性的矛盾，同時改善了廢氣排放。

因此，可變氣門升程技術在大幅度提升發動機性能的同時，在節能和環保方面也有其獨特的優勢。現有的可變氣門升程機構分為兩類，為分段式可變氣門升程機構和連續式可變氣門升程機構。分段式可變氣門升程機構由于機械結構的原因改變氣門升程的值只能有固定的兩到三段，分段式可變氣門升程機構在相鄰兩段升程之間為階躍式的切換，而在駕駛感受上表現的生硬、不連貫，在內燃機的工作情況上無法針對所有的工況做出調整所以對于燃油經濟性和排放的改善狀況不佳。

而現在市場上已經量產并實裝的連續式可變氣門升程機構結構都較為復雜，導致成本高昂、機構較大需改動整個發動機缸蓋設計、易發生故障、獲得的燃油經濟性提升的能耗反而被復雜的機械結構之間的摩擦消耗等缺點。

另外，市場上的部分氣門升程調節機構使用液壓或復雜的機械機構進行調節。控制方式復雜，控制速度慢。

發明內容

本發明要解決現有技術的問題，提供一種可連續改變氣門升程的機構，具有結構簡單，零件數量少，成本低，占用發動機空間小。零部件加工與裝配均比較簡便，調節流暢，調節范圍大的特點。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種可連續改變氣門升程的機構，包括缸蓋中的凸輪軸和搖臂，凸輪軸上設有凸輪，凸輪以過盈、滾花或類似的安裝方式固定在凸輪軸上，所述凸輪軸上設有擺動凸輪，擺動凸輪上設有輸入端和輸出端，設有控制軸與凸輪軸相互平行，控制軸上設置偏心軸段，偏心軸段處設有控制臂，偏心軸段和控制臂之間設置有滑動軸承，控制臂上設有輸入桿和輸出桿，控制臂的輸入桿與凸輪相抵，輸出桿與擺動凸輪的輸入端相抵，擺動凸輪的輸出端與搖臂相抵。本機構的運動由凸輪軸旋轉帶動凸輪旋轉開始傳遞，凸輪驅動與之貼合的控制臂輸入桿擺動并使整個控制臂繞其旋轉中心擺動，控制臂輸出桿也隨控制臂擺動，并推動與之接觸的擺動凸輪的輸入端并帶動整個擺動凸輪擺動，最后擺動凸輪的輸出端擺動驅動與之接觸的氣門搖臂滾子，使其擺動并最終達到開啟與關閉氣門的目的。

當需要調整氣門升程時，如原理圖所示，通過一定的控制方式使控制軸的偏心軸段繞轉動中心轉動，可以改變偏心軸段的幾何中心的位置，即改變了控制臂在工作擺動時的擺動中心的位置。偏心軸段旋轉的同時也帶動了控制臂的位姿改變，其輸出桿與擺動凸輪輸入端接觸的位置發生了改變，等效于改變了整個杠桿機構的桿長比例。而在擺動凸輪的輸出端上設置的型線從基圓向外依次為圓弧段、低升程段、高升程段，圓弧段的作用在于防止控制軸轉動帶動控制臂改變位姿時誤開啟氣門，高、低升程段的作用在于為氣門提供相應的升程，當擺動凸輪擺動角度較小時在擺動時只有圓弧段和低升程段作用于搖臂滾子上，當擺動凸輪擺動角度較大時在擺動時圓弧段和高低升程段都將作用在搖臂滾子上。整個機構桿長比例的改變會導致擺動凸輪擺動的角度范圍改變，即改變了擺動凸輪作用在搖臂滾子上的型線段，最終改變氣門搖臂滾子擺動的角度，從而調整氣門升程。

為防止沖擊、振動以及過量噪音的出現，同時為保持本機構能夠正常的運轉，在機構中裝配了彈簧或與其等效的回復裝置，通過使機構中零件間一直保持接觸貼合來達到以上目的。