專利名稱：一種可變氣門升程調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車發(fā)動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可變氣門升程調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
可變氣門升程(VVL)的采用，使發(fā)動機(jī)在高速區(qū)和低速區(qū)都能得到滿足需求的氣門升程，從而改善發(fā)動機(jī)高速功率和低速扭矩?？勺儦忾T升程技術(shù)在大幅度提升發(fā)動機(jī)性能的同時，在節(jié)能和環(huán)保方面也有其獨特的優(yōu)勢。連續(xù)可變式氣門升程可以在一定區(qū)域內(nèi)做無級式調(diào)節(jié)氣門開度，這樣駕駛起來就會毫無唐突感，舒適性強，配氣機(jī)構(gòu)在各轉(zhuǎn)速下的適應(yīng)性也更強，能最大限度的提高發(fā)動機(jī)充氣效率。傳統(tǒng)的汽油發(fā)動機(jī)的氣門升程是固定不可變的，這樣就不可能使發(fā)動機(jī)在高速區(qū)和低速區(qū)都得到良好響應(yīng)。傳統(tǒng)汽油發(fā)動機(jī)的氣門升程設(shè)計是對發(fā)動機(jī)在全工況下的平衡 性選擇。其結(jié)果是發(fā)動機(jī)既得不到最佳的高速效率，也得不到最佳的低速扭矩?，F(xiàn)有的中國專利CN102364065A也是一種可變氣門升程調(diào)節(jié)的裝置，但是該專利是利用嵌在汽缸蓋內(nèi)的可旋轉(zhuǎn)偏心軸調(diào)節(jié)氣門開度，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝和控制困難，不能精確連續(xù)地對氣門開度進(jìn)行控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種具有結(jié)構(gòu)簡單，能連續(xù)精確對氣門升程進(jìn)行調(diào)節(jié)的可變氣門升程調(diào)節(jié)系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為—種可變氣門升程調(diào)節(jié)系統(tǒng)，主要由氣門機(jī)構(gòu)I、氣門傳動組2、液壓間隙調(diào)節(jié)器3和調(diào)節(jié)器動力源4組成。所述的氣門傳動組2中的指狀搖臂21以液壓間隙調(diào)節(jié)器3作為支點，凸輪軸22轉(zhuǎn)動帶動指狀搖臂21擺動，從而實現(xiàn)氣門機(jī)構(gòu)I的開啟和閉合。當(dāng)汽車速度發(fā)生改變時，控制系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)器動力源4中的步進(jìn)電機(jī)41帶動齒輪40轉(zhuǎn)動，通過齒輪齒條的嚙合，連續(xù)精確地調(diào)整液壓間隙調(diào)節(jié)器3的位置，即改變杠桿中的支點位置，從而改變指狀搖臂21的擺動幅度，實現(xiàn)氣門升程的變化。所述的氣門機(jī)構(gòu)I由氣缸蓋10、氣門導(dǎo)管11、氣門12、氣門彈簧13、氣門彈簧座14和鎖片15組成。氣缸蓋10與發(fā)動機(jī)缸體連接，氣門導(dǎo)管11起導(dǎo)向作用，保證氣門12做直線往復(fù)運動，并使氣門12與氣門彈簧座14能正確貼合。氣門彈簧13的上部與氣門彈簧座14連接，氣門彈簧13的下部固定于發(fā)動機(jī)缸體上，氣門彈簧13在氣門12開啟時處于壓縮狀態(tài)，能夠保證氣門12及時回位。鎖片15固定在氣門12和氣門彈簧座14之間，實現(xiàn)氣門彈簧座14與氣門12的頭部對氣缸的密封作用。氣門彈簧13的作用是克服在氣門12關(guān)閉過程中氣門12及傳動件的慣性力，防止各傳動件之間因慣性力的作用而產(chǎn)生間隙，保證氣門及時落座并緊密貼合，防止氣門12發(fā)生振動，破壞其密封性。所述的氣門傳動組2由搖臂軸承20、指狀搖臂21和凸輪軸22組成。凸輪軸22通過軸承固定在發(fā)動機(jī)缸體上，指狀搖臂21的一端具有圓弧狀凹槽，與液壓間隙調(diào)節(jié)器3的柱塞31的頭部接觸連接，指狀搖臂21的中段安裝有搖臂軸承20，搖臂軸承20與凸輪軸22滾動接觸，指狀搖臂21的另一端為手指狀，按壓著氣門12，從而使得指狀搖臂21以液壓間隙調(diào)節(jié)器3作為支點，隨著凸輪軸22的轉(zhuǎn)動，指狀搖臂21繞著柱塞31的頭部進(jìn)行擺動，按壓著氣門12的手指狀一端上下擺動，進(jìn)而控制氣門12的開閉。所述的液壓間隙調(diào)節(jié)器3由殼體30、柱塞31、單向閥32、復(fù)位彈簧33、彈簧護(hù)圈
34、止回球35組成。液壓油從單向閥32的進(jìn)油口一側(cè)流入，在油壓下推開止回球35，打開單向閥32，液壓油進(jìn)入柱塞31的腔體內(nèi)，在復(fù)位彈簧33和油壓的作用下柱塞31伸出；當(dāng)外部對柱塞21的作用力較大時，柱塞31縮回，止回球35堵住進(jìn)油口，液壓油不能從原路返回，從柱塞31和殼體30之間的間隙泄露，使柱塞31緩慢縮回。殼體30的一側(cè)加工或固定安裝有齒條。所述的調(diào)節(jié)器動力源4由齒輪40和步進(jìn)電機(jī)41組成。步進(jìn)電機(jī)41固定在發(fā)動機(jī)缸體上，由步進(jìn)電機(jī)41驅(qū)動齒輪40，通過齒輪40與殼體30上的齒條進(jìn)行嚙合，從而連續(xù)精確地調(diào)整液壓間隙調(diào)節(jié)器3的位置。 本發(fā)明的有益效果在于恒定的液壓力可以調(diào)節(jié)液壓間隙調(diào)節(jié)器的伸縮量，步進(jìn)電機(jī)帶動的調(diào)節(jié)器動力源控制液壓間隙調(diào)節(jié)器的位置，可以改變發(fā)動機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下氣門的開度，從而控制進(jìn)氣量，有利于提高燃油效率。采用搖臂軸承可以減輕傳動過程中的沖擊和振動，降低噪聲。


圖I是可變氣門升程調(diào)節(jié)系統(tǒng)總體裝配2是圖I中氣門機(jī)構(gòu)I的結(jié)構(gòu)簡3是圖I中氣門傳動組2的結(jié)構(gòu)簡4是圖I中液壓間隙調(diào)節(jié)器3的裝配5是圖I中調(diào)節(jié)器動力源4的結(jié)構(gòu)簡圖I、氣門機(jī)構(gòu)；10、氣缸蓋；11、氣門導(dǎo)管；12、氣門；13、氣門彈簧；14、氣門彈簧座；15、鎖片。2、氣門傳動組；20、搖臂軸承；21、指裝搖臂；22、凸輪軸。3、液壓間隙調(diào)節(jié)器；30、殼體；31、柱塞；32、單向閥；33、復(fù)位彈簧；34、彈簧護(hù)圈；
35、止回球。4、調(diào)節(jié)器動力源；40、齒輪；30、殼體(在殼體上加工的齒條)；41、步進(jìn)電機(jī)。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)介紹。圖I是本發(fā)明的總體裝配圖，可見本發(fā)明的一種新型可變氣門升程調(diào)節(jié)系統(tǒng)，主要由氣門機(jī)構(gòu)I、氣門傳動組2、液壓間隙調(diào)節(jié)器3和調(diào)節(jié)器動力源4組成。所述的氣門傳動組2中的指狀搖臂21以液壓間隙調(diào)節(jié)器3作為支點，凸輪軸22轉(zhuǎn)動帶動指狀搖臂21擺動，從而實現(xiàn)氣門機(jī)構(gòu)I的開啟和閉合。當(dāng)汽車速度發(fā)生改變時，控制系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)器動力源4中的步進(jìn)電機(jī)41帶動齒輪40轉(zhuǎn)動，通過齒輪齒條的嚙合，連續(xù)精確地調(diào)整液壓間隙調(diào)節(jié)器3的位置，即改變杠桿中的支點位置，從而改變指狀搖臂21的擺動幅度，實現(xiàn)氣門升程的變化。圖2是氣門機(jī)構(gòu)I的結(jié)構(gòu)簡圖，所述的氣門機(jī)構(gòu)I由氣缸蓋10、氣門導(dǎo)管11、氣門12、氣門彈簧13、氣門彈簧座14和鎖片15組成。氣缸蓋10與發(fā)動機(jī)缸體連接，氣門導(dǎo)管11起導(dǎo)向作用，保證氣門12做直線往復(fù)運動，并使氣門12與氣門彈簧座14能正確貼合。氣門彈簧13的上部與氣門彈簧座14連接，氣門彈簧13的下部固定于發(fā)動機(jī)缸體上，氣門彈簧13在氣門12開啟時處于壓縮狀態(tài)，能夠保證氣門12及時回位。鎖片15固定在氣門12和氣門彈簧座14之間，實現(xiàn)氣門彈簧座14與氣門12的頭部對氣缸的密封作用。氣門彈簧13的作用是克服在氣門12關(guān)閉過程中氣門12及傳動件的慣性力，防止各傳動件之間因慣性力的作用而產(chǎn)生間隙，保證氣門及時落座并緊密貼合，防止氣門12發(fā)生振動，破壞其密封性。圖3是氣門傳動組2的結(jié)構(gòu)簡圖，所述的氣門傳動組2由搖臂軸承20、指狀搖臂21和凸輪軸22組成。凸輪軸22通過軸承固定在發(fā)動機(jī)缸體上，指狀搖臂21的一端具有 圓弧狀凹槽，與液壓間隙調(diào)節(jié)器3的柱塞31的頭部接觸連接，指狀搖臂21的中段安裝有搖臂軸承20，搖臂軸承20與凸輪軸22滾動接觸，指狀搖臂21的另一端為手指狀，按壓著氣門12，從而使得指狀搖臂21以液壓間隙調(diào)節(jié)器3作為支點，隨著凸輪軸22的轉(zhuǎn)動，指狀搖臂21繞著柱塞31的頭部進(jìn)行擺動，按壓著氣門12的手指狀一端上下擺動，進(jìn)而控制氣門12的開閉。圖4是液壓間隙調(diào)節(jié)器3的裝配圖，所述的液壓間隙調(diào)節(jié)器3由殼體30、柱塞31、單向閥32、復(fù)位彈簧33、彈簧護(hù)圈34、止回球35組成。液壓油從單向閥32的進(jìn)油口一側(cè)流入，在油壓下推開止回球35，打開單向閥32，液壓油進(jìn)入柱塞31的腔體內(nèi)，在復(fù)位彈簧33和油壓的作用下柱塞31伸出；當(dāng)外部對柱塞21的作用力較大時，柱塞31縮回，止回球35堵住進(jìn)油口，液壓油不能從原路返回，從柱塞31和殼體30之間的間隙泄露，使柱塞31緩慢縮回。殼體30的一側(cè)加工或固定安裝有齒條。圖5是調(diào)節(jié)器動力源4的結(jié)構(gòu)簡圖，所述的調(diào)節(jié)器動力源4由齒輪40和步進(jìn)電機(jī)41組成。步進(jìn)電機(jī)41固定在發(fā)動機(jī)缸體上，由步進(jìn)電機(jī)41驅(qū)動齒輪40，通過齒輪40與殼體30上的齒條進(jìn)行嚙合，從而連續(xù)精確地調(diào)整液壓間隙調(diào)節(jié)器3的位置。
權(quán)利要求
1.一種可變氣門升程調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括有氣門機(jī)構(gòu)(I)和氣門傳動組(2)，其特征在于還包括有液壓間隙調(diào)節(jié)器(3)和調(diào)節(jié)器動力源(4);調(diào)節(jié)器動力源(4)帶動液壓間隙調(diào)節(jié)器(3)平移，進(jìn)而調(diào)整氣門傳動組(2)的擺動幅度，實現(xiàn)氣門機(jī)構(gòu)(I)中的氣門(12)升程變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可變氣門升程調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于所述的氣門傳動組(2)由搖臂軸承(20)、指狀搖臂(21)和凸輪軸(22)組成，凸輪軸(22)通過軸承固定在發(fā)動機(jī)缸體上，指狀搖臂(21)的一端具有圓弧狀凹槽，與液壓間隙調(diào)節(jié)器(3)的柱塞(31)的頭部接觸連接，指狀搖臂(21)的中段安裝有搖臂軸承(20)，搖臂軸承(20)與凸輪軸(22)滾動接觸，指狀搖臂(21)的另一端為手指狀，按壓著氣門(12)，凸輪軸(22)的轉(zhuǎn)動帶動指狀搖臂(21)繞著柱塞(31)的頭部進(jìn)行擺動，按壓著氣門(12 )的手指狀一端上下擺動，進(jìn)而控制氣門(12)的開閉； 所述的調(diào)節(jié)器動力源(4)中的步進(jìn)電機(jī)(41)帶動齒輪(40)轉(zhuǎn)動，通過齒輪齒條的嚙合，連續(xù)精確地調(diào)整液壓間隙調(diào)節(jié)器(3)的位置，即改變杠桿中的支點位置，從而改變指狀搖臂(21)的擺動幅度，實現(xiàn)氣門機(jī)構(gòu)(I)中氣門(12)升程的變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可變氣門升程調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于所述的氣門機(jī)構(gòu)(I)由氣缸蓋(10)、氣門導(dǎo)管(11)、氣門(12)、氣門彈簧(13)、氣門彈簧座(14)和鎖片(15)組成，氣缸蓋(10)與發(fā)動機(jī)缸體連接，氣門導(dǎo)管(11)起導(dǎo)向作用，保證氣門(12)做直線往復(fù)運動，并使氣門(12)與氣門彈簧座(14)能正確貼合；氣門彈簧(13)的上部與氣門彈簧座(14)連接，氣門彈簧(13)的下部固定于發(fā)動機(jī)缸體上，氣門彈簧(13)在氣門(12)開啟時處于壓縮狀態(tài)，鎖片(15)固定在氣門(12)和氣門彈簧座(14)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可變氣門升程調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于所述的液壓間隙調(diào)節(jié)器(3)由殼體(30)、柱塞(31)、單向閥(32)、復(fù)位彈簧(33)、彈簧護(hù)圈(34)和止回球(35)組成，液壓油從單向閥(32)的進(jìn)油口一側(cè)流入，在油壓下推開止回球(35)，打開單向閥(32)，液壓油進(jìn)入柱塞(31)的腔體內(nèi)，在復(fù)位彈簧(33)和油壓的作用下柱塞(31)伸出；當(dāng)外部對柱塞(21)的作用力較大時，柱塞(31)縮回，止回球(35)堵住進(jìn)油口，液壓油不能從原路返回，從柱塞(31)和殼體(30 )之間的間隙泄露，使柱塞(31)緩慢縮回，殼體(30 )的一側(cè)加工或固定安裝有齒條。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可變氣門升程調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于所述的調(diào)節(jié)器動力源(4)由齒輪(40)和步進(jìn)電機(jī)(41)組成，步進(jìn)電機(jī)(41)固定在發(fā)動機(jī)缸體上，，步進(jìn)電機(jī)(41)驅(qū)動齒輪(40 )轉(zhuǎn)動，通過齒輪(40 )與殼體(30 )上的齒條進(jìn)行嚙合，連續(xù)精確地調(diào)整液壓間隙調(diào)節(jié)器(3)的位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可變氣門升程調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括有氣門機(jī)構(gòu)、氣門傳動組、液壓間隙調(diào)節(jié)器和調(diào)節(jié)器動力源；氣門傳動組由搖臂軸承、指狀搖臂和凸輪軸組成，凸輪軸通過軸承固定在發(fā)動機(jī)缸體上，指狀搖臂的一端具有圓弧狀凹槽，與液壓間隙調(diào)節(jié)器的柱塞的頭部接觸連接，指狀搖臂的中段安裝有搖臂軸承，搖臂軸承與凸輪軸滾動接觸，指狀搖臂的另一端為手指狀，按壓著氣門，凸輪軸的轉(zhuǎn)動帶動指狀搖臂繞著柱塞的頭部進(jìn)行擺動，進(jìn)而控制氣門的開閉。本發(fā)明的通過步進(jìn)電機(jī)帶動液壓間隙調(diào)節(jié)器的位置，改變氣門的開度，從而控制進(jìn)氣量，有利于提高燃油效率。采用搖臂軸承可以減輕傳動過程中的沖擊和振動，降低噪聲。
文檔編號F01L9/04GK102705027SQ20121018955
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月11日
發(fā)明者馮增銘, 奚佳欣, 李俊龍, 程亞兵, 郭海濤 申請人:吉林大學(xué)