[發(fā)明專利]用于內(nèi)燃機(jī)組件的多級滑動(dòng)凸輪致動(dòng)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710930020.2
• 申請日: 2017-10-09
• 公開（公告）號: CN107939466B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·J·加倫
• 申請（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類號: F02D13/02
• 分類號: F02D13/02;F01L1/053;F01L9/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 賀紫秋

公開了滑動(dòng)凸輪致動(dòng)器、用于制造和使用這種致動(dòng)器的方法以及具有采用滑動(dòng)凸輪致動(dòng)器的內(nèi)燃機(jī)的機(jī)動(dòng)車輛。公開了一種具有從致動(dòng)器殼體突出的兩個(gè)致動(dòng)器銷的滑動(dòng)凸輪致動(dòng)器。這些銷從縮回位置移到延伸位置，并接合滑動(dòng)凸輪軸上的移位筒。致動(dòng)器組件將每個(gè)致動(dòng)器銷移到其延伸位置以與移位筒接合，從而將凸輪軸滑動(dòng)到不同的位置。致動(dòng)器柄附接到致動(dòng)器殼體并與致動(dòng)器銷接合。將第一致動(dòng)器銷移到其延伸位置使得致動(dòng)器柄在一個(gè)方向上移動(dòng)，而這將第二致動(dòng)器銷朝向其縮回位置移動(dòng)。將第二致動(dòng)器銷移到其延伸位置使得致動(dòng)器柄在另一方向上移動(dòng)，而這將第一致動(dòng)器銷朝向其縮回位置移動(dòng)。

背景技術(shù)

本公開總體上涉及內(nèi)燃機(jī)(ICE)組件。更具體地，本公開的各方面涉及具有用于往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的多級滑動(dòng)凸輪系統(tǒng)的氣門機(jī)構(gòu)。

目前的諸如現(xiàn)代汽車等成品機(jī)動(dòng)車輛最初配備有用于推動(dòng)車輛并為車載電子裝置供電的動(dòng)力系統(tǒng)。動(dòng)力系統(tǒng)(其涵蓋動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)并且常常被錯(cuò)誤地分類為動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng))通常是由通過多速動(dòng)力傳動(dòng)將驅(qū)動(dòng)力傳遞給車輛的最終驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(例如后差速器、車軸和車輪)的原動(dòng)機(jī)構(gòu)成，諸如發(fā)動(dòng)機(jī)。由于往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)(ICE)易于使用、成本較低、重量輕且總體效率高，因此，汽車通常是由它們提供動(dòng)力。作為一些示例，這類發(fā)動(dòng)機(jī)包括二沖程及四沖程壓縮點(diǎn)火式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、四沖程火花點(diǎn)火汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、六沖程結(jié)構(gòu)和旋缸內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。另一方面，混合動(dòng)力車輛利用諸如電動(dòng)發(fā)電機(jī)等替代動(dòng)力源來推動(dòng)車輛，從而最大限度地減少發(fā)動(dòng)機(jī)對動(dòng)力的依賴并提高整體的燃油經(jīng)濟(jì)性。

典型的頂閥式內(nèi)燃機(jī)包括具有汽缸孔的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，其中每個(gè)汽缸孔具有可在其中往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞。聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的頂表面的是與活塞和汽缸孔相配合以形成變?nèi)萑紵业钠咨w。這些往復(fù)活塞用于將通過點(diǎn)燃燃燒室中的燃料和空氣混合物而產(chǎn)生的壓力轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)曲軸的旋轉(zhuǎn)力。汽缸蓋限定了進(jìn)氣口，由進(jìn)氣歧管提供的空氣通過這些進(jìn)氣口選擇性地引入每個(gè)燃燒室。汽缸蓋中還限定有排氣口，廢氣和燃燒副產(chǎn)物通過這些排氣口從燃燒室選擇性地排出到排氣歧管。排氣歧管又對廢氣進(jìn)行收集并組合，以便再循環(huán)入進(jìn)氣歧管中、輸送到渦輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的渦輪增壓器或者經(jīng)由排氣系統(tǒng)從ICE排出。

汽缸蓋(或者多個(gè)汽缸蓋，前提是發(fā)動(dòng)機(jī)具有多組汽缸)可以容納ICE的氣門機(jī)構(gòu)---進(jìn)氣閥、排氣閥、搖臂、推桿以及在某些情況下的凸輪軸。氣門機(jī)構(gòu)是動(dòng)力系統(tǒng)子系統(tǒng)的一部分，負(fù)責(zé)控制在任何給定時(shí)間點(diǎn)進(jìn)入和離開發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室的夾帶在燃料中的空氣和廢氣的量。發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和動(dòng)力輸出通過調(diào)節(jié)閥門升程和正時(shí)來改變，而這種調(diào)節(jié)是通過如下方式實(shí)現(xiàn)的：借助于旋轉(zhuǎn)凸輪軸上的凸輪凸角來直接地或間接地驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣閥和排氣閥。為了達(dá)到最佳性能，不同的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速通常需要不同的閥門正時(shí)和升程。通常來說，為了達(dá)到最佳性能，低發(fā)動(dòng)機(jī)速度要求閥門在更短的持續(xù)時(shí)間內(nèi)打開相對較小的量，而高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速要求閥門在更長的持續(xù)時(shí)間內(nèi)打開相對較大的量。通過增加在不同的凸輪輪廓之間進(jìn)行選擇以在不同的速度和負(fù)載下驅(qū)動(dòng)閥門的能力，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠在更廣泛的發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件下更好地對性能實(shí)施優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容

本文公開了用于內(nèi)燃機(jī)組件的滑動(dòng)凸輪致動(dòng)器、用于制造和使用這種滑動(dòng)凸輪致動(dòng)器的方法、具有帶有使用滑動(dòng)凸輪致動(dòng)器的多級滑動(dòng)凸輪系統(tǒng)的氣門機(jī)構(gòu)的往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)、以及使用這種發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)動(dòng)車輛。作為示例而非限制，提出了一種用于三級滑動(dòng)凸輪系統(tǒng)(SCS)的新型雙銷式電子凸輪致動(dòng)器。這種滑動(dòng)凸輪致動(dòng)器包括封裝在致動(dòng)器殼體內(nèi)的一對電激活短程線性致動(dòng)器。每個(gè)線性致動(dòng)器包括鄰接彈簧偏置的滑動(dòng)致動(dòng)器銷的近端的線圈驅(qū)動(dòng)式活塞。每個(gè)致動(dòng)器銷的遠(yuǎn)端突出到殼體外，從而選擇性地接合安裝在可軸向位移的旋轉(zhuǎn)凸輪軸上的移位筒。在激活線性致動(dòng)器后，活塞朝向其相應(yīng)的致動(dòng)器銷直線地平移，并將銷壓迫來與移位筒接合。這又將使凸輪軸在例如前后方向上平移，從而改變各種不同的凸輪凸角中的哪一個(gè)凸輪凸角將會接合發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)的閥。