專利名稱：新型可變氣門升程機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車配氣機(jī)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型可變氣門升程機(jī)構(gòu)。
技術(shù)背景可變配氣相位技術(shù)由于能有效改善發(fā)動(dòng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速和負(fù)荷下的動(dòng)力型、經(jīng)濟(jì)性及廢氣排放等突出的優(yōu)點(diǎn)，日益受到世界各大汽車生產(chǎn)廠商的重視。美國(guó)、日本、歐洲等國(guó)家早在80年代就開始從事可變配氣相位技術(shù)的研究工作。此外，當(dāng)今電子技術(shù)的飛速發(fā)展，促進(jìn)了可變配氣相位技術(shù)從研究階段想實(shí)用階段的發(fā)展。現(xiàn)在市場(chǎng)上已有具有可變配氣相位技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品出現(xiàn)。了進(jìn)/排氣凸輪軸的相對(duì)轉(zhuǎn)角，帶動(dòng)進(jìn)/排氣凸輪軸正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
與本發(fā)明最接近的技術(shù)主要有兩種，一種是利用了可調(diào)式液壓挺桿實(shí)現(xiàn)可變氣門升程的，該技術(shù)的關(guān)鍵是可調(diào)式液壓挺桿。該技術(shù)的工作原理如下當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過液壓，利用聯(lián)結(jié)銷將挺桿的兩部分進(jìn)行分離，此時(shí)，高速凸輪失效，利用中間低速凸輪來(lái)控制氣門的運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可通過液壓，利用聯(lián)結(jié)銷將這兩部分聯(lián)結(jié)起來(lái)，由兩邊的高速凸輪控制氣門的開啟。該技術(shù)主要存在以下缺點(diǎn)1、可調(diào)式液壓挺桿非常復(fù)雜。2、每個(gè)氣門需要三個(gè)凸輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，凸輪軸結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且不利于在多氣門技術(shù)上應(yīng)用。3、汽缸蓋內(nèi)的液壓控制油道非常復(fù)雜。
與本發(fā)明接近的第二種技術(shù)是電控液壓挺柱式可變配氣機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)當(dāng)電磁閥關(guān)閉時(shí)，凸輪推動(dòng)第一挺柱，由于挺柱室內(nèi)液壓油不能溢出，油壓推動(dòng)第二挺柱，使氣門晚開或早關(guān)。該機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但響應(yīng)速度不夠高，且存在兩級(jí)挺柱，使得汽缸蓋的高度和外型尺寸加大。
本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點(diǎn)，發(fā)明一種通過高速和低速時(shí)分別使用不同的凸輪驅(qū)動(dòng)氣門挺柱，來(lái)改變配氣相位和氣門升程，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)的低速性能和高速性能都能得到優(yōu)化和提高的一種新型可變氣門升程機(jī)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下
新型可變氣門升程機(jī)構(gòu)，包括汽缸蓋、凸輪、帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪軸、由凸輪帶動(dòng)的氣門挺柱或由挺柱控制的氣門。在凸輪軸上有一個(gè)高速凸輪和對(duì)稱位于高速凸輪兩邊的兩個(gè)低速凸輪。氣門挺柱有大挺柱和小挺柱。小挺柱的外沿凸臺(tái)與大挺柱的內(nèi)沿凸臺(tái)之間安裝復(fù)位彈簧，小挺柱柱塞位于大挺柱的液壓腔內(nèi)，小挺柱與高速凸輪接觸配合。大挺柱的柱塞位于汽缸蓋的挺柱運(yùn)行軌道內(nèi)，大挺柱兩端分別通過氣門座、推桿連接有兩個(gè)氣門，大挺柱與兩低速凸輪接觸配合。液壓腔通過液壓油通道連通汽缸蓋內(nèi)的減壓腔，減壓腔內(nèi)安裝有減壓柱塞與彈簧，液壓油通道上安裝有電磁閥。本機(jī)構(gòu)用兩個(gè)低速凸輪和一個(gè)高速凸輪來(lái)驅(qū)動(dòng)同一個(gè)氣門挺柱，在高速時(shí)，電磁閥關(guān)閉液壓通道，由高速凸輪來(lái)驅(qū)動(dòng)氣門挺柱；低速時(shí)，電磁閥將液壓通道打開，高速凸輪失效，由兩個(gè)低速凸輪來(lái)驅(qū)動(dòng)氣門挺柱。實(shí)現(xiàn)一個(gè)氣門挺柱同時(shí)控制兩個(gè)氣門的運(yùn)轉(zhuǎn)。
凸輪軸與氣門挺柱有兩種布置形式，一種是凸輪軸與大、小挺柱平行配置，另一種是垂直配置。
本機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是1根據(jù)汽油機(jī)性能優(yōu)化的要求，在高、低速分別使用高速凸輪和低速凸輪控制氣門的驅(qū)動(dòng)，可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)的泵氣損失，加快進(jìn)氣速度，改善混合氣的質(zhì)量，提高充氣效率，最終改善發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程，使動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性等較傳統(tǒng)汽油機(jī)均有顯著提高。
2、使用三個(gè)凸輪同時(shí)控制兩個(gè)氣門節(jié)省了空間，有利于在多氣門技術(shù)上進(jìn)行應(yīng)用和布置3采用凸輪軸與氣門挺柱垂直配置的結(jié)構(gòu)型式，為單頂置凸輪軸的配氣機(jī)構(gòu)型式的發(fā)動(dòng)機(jī)采用VVT技術(shù)找到了一條出路4原理、結(jié)構(gòu)以及控制系統(tǒng)非常簡(jiǎn)單、可行。


圖1是凸輪軸與氣門挺柱平行布置的可變氣門升程機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是凸輪軸與氣門挺柱垂直布置的可變氣門升程機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的A-A剖視圖；
圖5是本機(jī)構(gòu)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的工作原理圖；圖6是圖5的A-A剖視圖；圖7是本機(jī)構(gòu)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的工作原理圖；圖8是圖7的A-A剖視圖。
具體實(shí)施方式
本機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參見圖1-4，本機(jī)構(gòu)由凸輪軸3、高速凸輪2、兩個(gè)低速凸輪1a和1b、小挺柱4、大挺柱5、兩個(gè)氣門10和汽缸蓋8構(gòu)成。高速凸輪2位于凸輪軸3中間，與小挺柱4接觸配合。兩個(gè)低速凸輪1a和1b對(duì)稱位于高速凸輪2兩邊，與大挺柱5接觸配合。小挺柱4位于大挺柱5中，其外沿凸臺(tái)與大挺柱的內(nèi)沿凸臺(tái)之間設(shè)置復(fù)位彈簧12。小挺柱柱塞11位于大挺柱5的液壓腔6內(nèi)。液壓腔6通過液壓油通道7連通汽缸蓋8內(nèi)的減壓腔18，減壓腔18內(nèi)安裝有減壓柱塞16與彈簧17，液壓油通道7上安裝有電磁閥15。大挺柱5的兩端通過氣門座、推桿對(duì)稱連接有兩個(gè)氣門10。大挺柱柱塞13位于汽缸蓋的挺柱運(yùn)行軌道14內(nèi)，挺柱運(yùn)行軌道14有通氣孔道9與大氣連通。
本機(jī)構(gòu)的凸輪軸4與氣門挺柱有兩種布置形式，一種是凸輪軸4與大、小挺柱平行配置，參見圖1和2；另一種是垂直配置，參見圖3和4。
本機(jī)構(gòu)的工作原理如下當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，參見圖5和6，電磁閥15打開，高速凸輪2推動(dòng)小挺柱4向下運(yùn)轉(zhuǎn)，液壓油由液壓腔6溢出到液壓油通道7，并推動(dòng)減壓柱塞16向右運(yùn)動(dòng)，油壓較小，作用于大挺柱5底部的力非常小，并不能將氣門10打開，同時(shí)隨著小挺柱4的向下運(yùn)動(dòng)，高速凸輪2兩邊的低速凸輪1a和1b直接驅(qū)動(dòng)大挺柱5，在低速凸輪1a和1b的直接驅(qū)動(dòng)下，氣門挺柱向下運(yùn)動(dòng)并開啟氣門10。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，參見圖7和8，電磁閥15關(guān)閉，由于液壓油在液壓腔6內(nèi)不能溢出，在高速凸輪2的驅(qū)動(dòng)下，油壓變大并推動(dòng)大挺柱5來(lái)開啟氣門10。
權(quán)利要求1.新型可變氣門升程機(jī)構(gòu)，包括汽缸蓋、凸輪、帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪軸、由凸輪帶動(dòng)的氣門挺柱和由挺柱控制的氣門，其特征在于在凸輪軸上有一個(gè)高速凸輪和對(duì)稱位于高速凸輪兩邊的兩個(gè)低速凸輪；挺柱有大挺柱和小挺柱，小挺柱的外凸臺(tái)與大挺柱的內(nèi)凸臺(tái)之間安裝復(fù)位彈簧，小挺柱的柱塞位于大挺柱的液壓腔內(nèi)，小挺柱與高速凸輪接觸配合；大挺柱柱塞位于汽缸蓋的挺柱運(yùn)行軌道內(nèi)，大挺柱兩端分別連接兩個(gè)氣門，大挺柱與兩低速凸輪接觸配合；液壓腔通過液壓油通道連通汽缸蓋內(nèi)的減壓腔，減壓腔安裝有減壓柱塞與彈簧，液壓油通道上安裝有電磁閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型可變氣門升程機(jī)構(gòu)，其特征在于挺柱運(yùn)行軌道內(nèi)有與大氣連通的通氣孔道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型可變氣門升程機(jī)構(gòu)，其特征在于凸輪軸與大、小挺柱平行配置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型可變氣門升程機(jī)構(gòu)，其特征在于凸輪軸與大、小挺柱垂直配置。
專利摘要新型可變氣門升程機(jī)構(gòu)，包括汽缸蓋、凸輪、帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪軸、由凸輪帶動(dòng)的氣門挺柱和由挺柱控制的氣門。在凸輪軸上有一個(gè)高速凸輪和對(duì)稱位于高速凸輪兩邊的兩個(gè)低速凸輪。小挺柱的外凸臺(tái)與大挺柱的內(nèi)凸臺(tái)之間安裝復(fù)位彈簧，小挺柱柱塞位于大挺柱的液壓腔內(nèi)，小挺柱與高速凸輪接觸配合；大挺柱柱塞位于汽缸蓋的挺柱運(yùn)行軌道內(nèi)，大挺柱兩端分別連接兩個(gè)氣門，大挺柱與兩低速凸輪接觸配合；液壓腔通過液壓油通道連通汽缸蓋內(nèi)的減壓腔，液壓油通道上安裝有電磁閥。本結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是通過高速和低速時(shí)分別使用不同的凸輪驅(qū)動(dòng)氣門挺柱，來(lái)改變配氣相位和氣門升程，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)的低速性能和高速性能都能得到優(yōu)化和提高。
文檔編號(hào)F01L13/04GK2546635SQ02222780
公開日2003年4月23日 申請(qǐng)日期2002年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月30日
發(fā)明者楊志勇 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安汽車(集團(tuán))有限責(zé)任公司