專利名稱：一種連續(xù)可變氣門升程控制機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機配氣機構控制技術，尤其是一種汽車發(fā)動機的連續(xù)可變氣門升程機構，屬于燃燒發(fā)動機技術領域。
背景技術：
提高發(fā)動機的充氣效率是改善車輛經濟性與動力性的有效途徑，由于汽車發(fā)動機在不同工況下所需要最佳進氣量不同，而控制氣門動作的凸輪型線是固定的，所以傳統(tǒng)發(fā)動機的配氣機構只能滿足部分工況的最佳配氣要求。為解決上述問題，目前汽車發(fā)動機采用的可變氣門正時技術(VVT)是根據發(fā)動機不同工況調節(jié)進、排氣門的相位，也就是控制進、排氣門的開閉時刻，但VVT技術只能調節(jié)氣門開閉時刻，不能改變氣門升程，也就是說對氣門開啟程度的控制無能為力。VVL (可變 氣門升程)技術雖然能夠根據發(fā)動機不同工況，對氣門開啟程度進行控制，但現有VVL技術結構較復雜，增加了發(fā)動機的高度，不利于發(fā)動機在車體上的布置。

發(fā)明內容
本發(fā)明技術方案以解決上述現有技術問題為目的，提供一種連續(xù)可變氣門升程控制機構，它根據發(fā)動機的運行工況改變進、排氣門的升程，配合WT使用，實現氣門升程與開啟時刻均可變，提高發(fā)動機的動力性與經濟性，改善發(fā)動機排放性能。本發(fā)明所述問題是以下述技術方案實現的
一種連續(xù)可變氣門升程控制機構，它包括傳動組件和氣門組件，所述傳動組件包括凸輪、搖桿、搖桿支撐塊、搖桿軸、搖臂滾輪、搖臂和液壓挺柱，其特別之處在于所述搖桿軸可在高度調節(jié)電機驅動下上下移動，所述高度調節(jié)電機固定安裝在發(fā)動機缸蓋上。上述連續(xù)可變氣門升程控制機構，所述搖桿軸通過螺桿螺母傳動機構與高度調節(jié)電機連接，所述螺桿螺母傳動機構由高度調節(jié)螺桿和高度調節(jié)螺母組成，所述高度調節(jié)螺桿固定安裝在高度調節(jié)電機的輸出軸上，所述高度調節(jié)螺母固定在搖桿軸上，在搖桿軸兩端設置滑塊，所述滑塊與設置在發(fā)動機缸蓋上的滑道配裝。上述連續(xù)可變氣門升程控制機構，所述搖桿的主動臂與凸輪型面配裝，其從動臂的端部為與搖臂滾輪匹配的弧形曲面結構，在搖桿從動臂外面套裝回位彈簧，所述回位彈簧位于搖桿支撐塊與搖桿從動臂下端弧形曲面之間，搖桿以間隙配合形式與搖桿支撐塊裝配。上述連續(xù)可變氣門升程控制機構，所述搖桿支撐塊套裝在搖桿軸外面，搖桿支撐塊與搖桿軸可相對轉動。上述連續(xù)可變氣門升程控制機構，所述搖臂支撐端與液壓挺柱卡子鉸接，在搖臂中部安裝搖臂滾輪，搖臂自由端與氣門組件配裝。上述連續(xù)可變氣門升程控制機構，所述氣門組件包括氣門、氣門彈簧和氣門座圈，所述氣門桿部與氣門彈簧配裝，氣門頭部與固定在發(fā)動機缸蓋燃燒室氣道口處的氣門座圈匹配。本發(fā)明提供了一種連續(xù)可變氣門升程控制結構，它通過高度調節(jié)電機控制絲桿螺母傳動機構動作，以改變搖桿軸的上下位置，由于搖桿主動臂的動作由凸輪軸驅動，其主動臂端部的移動量即凸輪軸的升程，而搖桿從動臂的移動量隨搖桿軸位置的變化而變化，由此實現了對搖桿從動臂移動量的調節(jié)；本發(fā)明結構中，搖臂滾輪的動作由搖桿從動臂下端的弧形曲面結構驅動，隨著搖桿從動臂下端位移量的變化，搖臂滾輪與搖桿從動臂下端的弧形曲面接觸位置發(fā)生變化，搖臂的擺動幅度發(fā)生相應變化，使與搖臂自由端配合的氣門升程發(fā)生變化，達到調節(jié)進氣量的目的。本發(fā)明具有結構緊湊、便于布置的特點，適用于各種由凸輪軸驅動的發(fā)動機，它配合VVT系統(tǒng)能夠實現配氣相位以及氣門升程全可變技術，可根據發(fā)動機工況對氣門開啟程度及開閉時刻進行調節(jié)，使發(fā)動機各工況下充氣效率最佳，有益于改善發(fā)動機的動力性、經濟性與排放。


下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。圖I是本發(fā)明結構示意 圖2是圖I的K向視 圖3是圖2中A處結構放大 圖4是搖桿軸處于中間某一位置時氣門閉合狀態(tài)示意 圖5是搖桿軸處于中間某一位置時氣門最大開啟狀態(tài)示意 圖6是搖桿軸處于最上端時氣門閉合狀態(tài)示意 圖7是搖桿軸處于最上端時氣門最大開啟狀態(tài)示意 圖8是搖桿軸處于最下端時氣門閉合狀態(tài)示意 圖9是搖桿軸處于最下端時氣門最大開啟狀態(tài)示意 圖10是本發(fā)明工作原理示意圖。圖中各標號為1、凸輪，2、搖桿軸，3、搖桿，4、搖桿支撐塊，5、搖臂滾輪，6、高度調節(jié)電機，7、高度調節(jié)螺桿，8、高度調節(jié)螺母，9、搖桿軸滑塊，10、搖臂，11、氣門彈簧，12、氣門，13、液壓挺柱，14、回位彈簧，15、發(fā)動機缸蓋，16、氣門座圈。
具體實施例方式參看圖I、圖2,本發(fā)明包括傳動組件和氣門組件,所述傳動組件包括凸輪I、搖桿軸2、搖桿3、搖桿支撐塊4、搖臂滾輪5、搖臂10和液壓挺柱13，其特別之處在于所述搖桿軸2可在高度調節(jié)電機6驅動下上下移動，所述高度調節(jié)電機6固定安裝在發(fā)動機缸蓋15上。參看圖I、圖2、圖3，本發(fā)明的搖桿軸2通過螺桿螺母傳動機構與高度調節(jié)電機6連接，所述螺桿螺母傳動機構由高度調節(jié)螺桿7和高度調節(jié)螺母8組成，所述高度調節(jié)螺桿7固定安裝在高度調節(jié)電機6的輸出軸上，所述高度調節(jié)螺母8固定在搖桿軸2上，在搖桿軸兩端設有與設置在發(fā)動機缸蓋上滑道配裝的搖桿軸滑塊9。參看圖1，本發(fā)明搖桿3的主動臂與凸輪I型面配裝，其從動臂的端部為與搖臂滾輪5匹配的弧形曲面結構，在搖桿從動臂外面套裝回位彈簧14，所述回位彈簧14位于搖桿支撐塊4與搖桿從動臂下端弧形曲面之間，搖桿3以間隙配合形式與搖桿支撐塊4裝配。參看圖I，本發(fā)明的搖桿支撐塊4套裝在搖桿軸2外面，搖桿支撐塊4與搖桿軸2可相對轉動。參看圖1，本發(fā)明的搖臂10支撐端與液壓挺柱13夾子鉸接，在搖臂中部安裝搖臂滾輪5，搖臂自由端與氣門組件配裝。參看圖I、圖2，本發(fā)明的氣門組件包括氣門12、氣門彈簧11和氣門座圈16，所述氣門桿部與氣門彈簧11配裝，氣門頭部與固定在發(fā)動機缸蓋燃燒室氣道口處的氣門座圈16匹配。下面結合具體實施例對本發(fā)明工作原理進一步說明
參看圖10，本發(fā)明工作原理等同于一個可變支點的杠桿結構，杠桿一端位移為固定值 a,通過連續(xù)改變杠桿支點位置(從M2到Ml)使杠桿另一端位移在由b到c范圍內連續(xù)可變。本發(fā)明結構中搖桿軸2即為杠桿的支點；本發(fā)明可通過高度調節(jié)電機6控制絲桿螺母傳動機構改變搖桿軸2的上下位置，由于搖桿3主動臂動作由凸輪軸驅動，其主動臂端部的移動量為凸輪I的升程，即杠桿一端位移a ;本發(fā)明搖桿從動臂的移動量隨搖桿軸2位置的變化而變化，即杠桿支點位置從M2到Ml的變化，由此實現了對搖桿從動臂移動量的調節(jié)，即杠桿另一端位移在由b到c范圍內連續(xù)可變；本發(fā)明搖臂滾輪5的動作由搖桿從動臂下端的弧形曲面結構驅動，隨著搖桿從動臂下端位移量的變化，搖臂滾輪5與搖桿從動臂下端的弧形曲面接觸位置發(fā)生變化，使搖臂10的擺動幅度發(fā)生相應變化，相應地與搖臂自由端配合的氣門升程發(fā)生變化，達到調節(jié)進氣量的目的。本發(fā)明搖桿3與搖桿支撐塊4配裝，搖桿支撐塊4可沿搖桿3上下滑動，搖桿從動臂的弧形曲面端在回位彈簧14彈力作用下壓緊搖桿滾輪5，搖桿支撐塊4與搖桿軸2可相對轉動。搖桿軸2兩端的搖桿軸滑塊9可在缸蓋滑道內上下滑動，其上下滑動由高度調節(jié)電機6帶動螺桿螺母機構驅動，高度調節(jié)電機6由發(fā)動機ECU控制。參看圖4 圖9，分別為搖桿軸2在三種不同高度位置時發(fā)動機進氣情況，它們分別對應發(fā)動機三種不同工況。當搖桿軸2處于最高位置時(如圖6、圖7所示)，搖桿3從動臂位移量最大，相應氣門升程最大，氣門為最大開啟狀態(tài)，發(fā)動機進氣最充分，此時發(fā)動機處于高速大負荷工況；當搖桿軸2處于最低位置時(如圖8、圖9所示)，搖桿3從動臂位移量最小，相應氣門升程最小，氣門為最小開啟狀態(tài)，發(fā)動機進氣最少，此時發(fā)動機處于低速小負荷或怠速工況；當搖桿軸2處于中間某一位置時(如圖4、圖5所示)，搖桿3從動臂位移量、氣門升程、發(fā)動機進氣量都與此時發(fā)動機工作狀況相適應。
權利要求
1.一種連續(xù)可變氣門升程控制機構，它包括傳動組件和氣門組件，所述傳動組件包括凸輪(I)、搖桿軸(2)、搖桿(3)、搖桿支撐塊(4)、搖臂滾輪(5)、搖臂(10)和液壓挺柱(13)，其特征是，所述搖桿軸(2)可在高度調節(jié)電機(6)驅動下上下移動，所述高度調節(jié)電機(6)固定安裝在發(fā)動機缸蓋(15)上。
2.根據權利要求I所述的一種連續(xù)可變氣門升程控制機構，其特征是，所述搖桿軸(2)通過螺桿螺母傳動機構與高度調節(jié)電機(6)連接，所述螺桿螺母傳動機構由高度調節(jié)螺桿(7)和高度調節(jié)螺母(8)組成，所述高度調節(jié)螺桿(7)固定安裝在高度調節(jié)電機(6)的輸出軸上，所述高度調節(jié)螺母(8)固定在搖桿軸(2)上，在搖桿軸兩端設有與設置在發(fā)動機缸蓋上滑道配裝的搖桿軸滑塊(9)。
3.根據權利要求2所述的一種連續(xù)可變氣門升程控制機構，其特征是，所述搖桿(3)的主動臂與凸輪(I)型面配裝，其從動臂的端部為與搖臂滾輪(5)匹配的弧形曲面結構在搖桿從動臂外面套裝回位彈簧(14)，所述回位彈簧(14)位于搖桿支撐塊(4)與搖桿從動臂下端弧形曲面之間，搖桿(3)以間隙配合形式與搖桿支撐塊(4)裝配。
4.根據權利要求3所述的一種連續(xù)可變氣門升程控制機構，其特征是，所述搖桿支撐塊(4)套裝在搖桿軸(2)外面，搖桿支撐塊(4)與搖桿軸(2)可相對轉動。
5.根據權利要求4所述的一種連續(xù)可變氣門升程控制機構，其特征是，所述搖臂(10)支撐端與液壓挺柱(13)卡子鉸接，在搖臂中部安裝搖臂滾輪(5)，搖臂自由端與氣門組件配裝。
6.根據權利要求5所述的一種連續(xù)可變氣門升程控制機構，其特征是，所述氣門組件包括氣門(12)、氣門彈簧(11)和氣門座圈(16)，所述氣門桿部與氣門彈簧(11)配裝，氣門頭部與固定在發(fā)動機缸蓋燃燒室氣道口處的氣門座圈(16)匹配。
全文摘要
一種連續(xù)可變氣門升程控制機構，用于解決與發(fā)動機不同工況匹配的氣門升程控制問題。它包括傳動組件和氣門組件，所述傳動組件包括凸輪、搖桿、搖桿支撐塊、搖桿軸、搖臂滾輪、搖臂和液壓挺柱，其特別之處在于所述搖桿軸可在高度調節(jié)電機驅動下上下移動，所述高度調節(jié)電機固定安裝在發(fā)動機缸蓋上。本發(fā)明配合VVT系統(tǒng)，可匹配發(fā)動機工況對氣門開啟持續(xù)期及開閉時刻進行調節(jié)，使發(fā)動機各工況下充氣效率最佳，有益于改善發(fā)動機的動力性、經濟性與排放。
文檔編號F01L13/00GK102852585SQ20121036590
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權日2012年9月28日
發(fā)明者崔亞彬, 孫磊, 魏娜 申請人:長城汽車股份有限公司