可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置，涉及發(fā)動(dòng)機(jī)部件，用來提高零部件的使用壽命，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的加工成本和燃油消耗量。所述可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置包括氣門、與氣門連接的氣門連桿、與氣門連桿連接的氣門搖臂、以及驅(qū)動(dòng)氣門打開或閉合的凸輪軸，在氣門搖臂和凸輪軸之間設(shè)有擺臂和調(diào)整齒輪；所述擺臂上設(shè)有第一旋轉(zhuǎn)中心和第二旋轉(zhuǎn)中心，所述調(diào)整齒輪上設(shè)有驅(qū)動(dòng)部，凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)擺臂圍繞第一旋轉(zhuǎn)中心擺動(dòng)以驅(qū)動(dòng)氣門連桿直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)氣門的打開或閉合，調(diào)整齒輪繞自身的齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)部圍繞齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)以使第一旋轉(zhuǎn)中心圍繞第二旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明用于實(shí)現(xiàn)氣門升程的連續(xù)可變。
【專利說明】可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)部件，尤其涉及一種可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]氣門是發(fā)動(dòng)機(jī)中的一個(gè)重要部件，用于向發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)輸入燃料并排出燃燒后的廢氣。在發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域中，氣門升程指的是氣門從剛剛打開到完全打開所運(yùn)動(dòng)的高度，也就是氣門的開啟高度。發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的凸輪軸的凸輪型線不同，所獲得的氣門升程也不同。傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門升程是固定不變的，即其凸輪軸的凸輪型線只有一種，其升程設(shè)計(jì)是對發(fā)動(dòng)機(jī)在全工況下的平衡性選擇，因此該升程不可能使發(fā)動(dòng)機(jī)在高速區(qū)和低速區(qū)都得到良好響應(yīng)，結(jié)果是發(fā)動(dòng)機(jī)既得不到最佳的高速效率，也得不到最佳的低速扭矩，只是得到了在全工況下較為平衡的性能。
[0003]可變氣門升程技術(shù)(VVL, variable valve lift)能夠根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工況改變其氣門升程，使發(fā)動(dòng)機(jī)在高速區(qū)和低速區(qū)都能得到良好的響應(yīng)，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)的高速功率和低速扭矩。具體表現(xiàn)為:在發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速下匹配合適的氣門升程，低轉(zhuǎn)速時(shí)系統(tǒng)使用較小的氣門升程，這樣有利于增加缸內(nèi)氣流的強(qiáng)度提高燃燒速度，減少充氣時(shí)間，進(jìn)而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的低速扭矩，降低燃油消耗，而高轉(zhuǎn)速時(shí)使用更大的氣門升程則可以顯著提高充量系數(shù)，進(jìn)而提升高轉(zhuǎn)速時(shí)的功率輸出。
[0004]現(xiàn)有的可變氣門升程技術(shù)按照其控制效果可分為分段可變氣門升程和連續(xù)可變氣門升程。與分段可變氣門升程相比，連續(xù)可變氣門升程可以更好地配合發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒系統(tǒng)，具有一定的優(yōu)越性?，F(xiàn)有的可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置中，大多是通過改變凸輪軸的凸輪型線來獲得不同的氣門升程。具體的做法是使用組合式的凸輪軸，該組合式凸輪軸上設(shè)有多個(gè)具有不同型線的凸輪，通過該組合式凸輪軸上的不同凸輪型線來驅(qū)動(dòng)氣門連桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而使氣門升程可變。
[0005]但是在使用該可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置變換氣門升程的過程中，凸輪軸、氣門連桿等相關(guān)零部件均承受了不同程度的沖擊載荷，降低了零部件的使用壽命。而且組合式的凸輪軸比傳統(tǒng)的凸輪軸結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的加工成本和燃油消耗量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實(shí)施例提供一種可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置，以提高零部件的使用壽命，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的加工成本和燃油消耗量。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
[0008]本發(fā)明提供的可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置包括氣門、與氣門連接的氣門連桿、與氣門連桿連接的氣門搖臂、以及驅(qū)動(dòng)氣門打開或閉合的凸輪軸，在氣門搖臂和凸輪軸之間設(shè)有擺臂和調(diào)整齒輪；所述擺臂上設(shè)有第一旋轉(zhuǎn)中心和第二旋轉(zhuǎn)中心，所述調(diào)整齒輪上設(shè)有驅(qū)動(dòng)部，凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)擺臂圍繞第一旋轉(zhuǎn)中心擺動(dòng)以驅(qū)動(dòng)氣門連桿直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)氣門的打開或閉合，調(diào)整齒輪繞自身的齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)部圍繞齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)以使第一旋轉(zhuǎn)中心圍繞第二旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0009]具體而言，所述驅(qū)動(dòng)部為設(shè)在所述調(diào)整齒輪上的通孔和設(shè)在通孔內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述第一旋轉(zhuǎn)中心為第一通孔，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸設(shè)在第一通孔內(nèi)。
[0010]具體而言，第二旋轉(zhuǎn)中心為第二通孔，第二通孔內(nèi)設(shè)有銷軸，銷軸與所述調(diào)整齒輪的齒輪軸同軸設(shè)置，且所述銷軸上安裝有與所述凸輪配合的擺臂滾子。
[0011]優(yōu)選地,所述調(diào)整齒輪為斜齒輪,斜齒輪嚙合有傳動(dòng)齒輪,傳動(dòng)齒輪連接有驅(qū)動(dòng)源。
[0012]進(jìn)一步地，所述凸輪軸支撐在軸承座上，軸承座上還設(shè)有安裝孔，齒輪軸穿設(shè)在安裝孔內(nèi)。
[0013]進(jìn)一步地，在齒輪軸與安裝孔之間設(shè)有銷釘，且銷釘通過螺塞密封，螺塞上設(shè)有泄油孔。
[0014]為提高齒輪軸的潤滑效果，在軸承座上位于所述安裝孔的周圍設(shè)有油道。
[0015]為使擺臂順利回位，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上設(shè)有回位彈簧，回位彈簧的一端與調(diào)整齒輪連接、另一端與擺臂連接。
[0016]進(jìn)為使擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)更平順，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸和所述第一通孔之間設(shè)有軸承。
[0017]為簡化加工和裝配工藝，轉(zhuǎn)動(dòng)軸與調(diào)整齒輪一體成型。
[0018]對于本發(fā)明實(shí)施例提供的可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置而言，當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)中心位于一個(gè)位置處時(shí)可以實(shí)現(xiàn)一種氣門升程，當(dāng)調(diào)整齒輪繞自身的齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)部圍繞齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)以使第一旋轉(zhuǎn)中心圍繞第二旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著第一旋轉(zhuǎn)中心圍繞第二旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動(dòng)，第一旋轉(zhuǎn)中心相對第二旋轉(zhuǎn)中心的周向位置隨之改變，因此實(shí)現(xiàn)了變化的氣門升程，達(dá)到了氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的不同使用工況對氣門升程進(jìn)行改變的目的。本發(fā)明實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)可變氣門升程的方式與現(xiàn)有技術(shù)中使用組合式凸輪軸實(shí)現(xiàn)可變氣門升程的方式不同，不會(huì)由于變更具有不同型線的凸輪來驅(qū)動(dòng)氣門連桿運(yùn)動(dòng)而對凸輪軸、氣門連桿等零部件產(chǎn)生沖擊作用，延長了凸輪軸、氣門連桿等相關(guān)零部件的使用壽命；而且由于不會(huì)在凸輪軸上設(shè)置多個(gè)具有不同型線的凸輪，因此與本發(fā)明實(shí)施例中的擺臂配合使用的凸輪軸結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的加工成本和燃油消耗量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為圖1的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為圖2所示調(diào)整齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為圖2所示擺臂的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5為圖2所示調(diào)整齒輪的主視圖；
[0025]圖6為圖2所示軸承座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置的主視圖；
[0027]圖8為不同氣門升程隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化關(guān)系曲線圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0028]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚地描述。
[0029]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1的分解結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1和圖2所示，該可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置包括氣門1、與氣門I連接的氣門連桿2、與氣門連桿2連接的氣門搖臂3、以及驅(qū)動(dòng)氣門I打開或閉合的凸輪軸7，在氣門搖臂3和凸輪軸7之間設(shè)有擺臂4和調(diào)整齒輪5 ;擺臂4上設(shè)有第一旋轉(zhuǎn)中心42和第二旋轉(zhuǎn)中心41，調(diào)整齒輪5上設(shè)有驅(qū)動(dòng)部52，凸輪軸7轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)擺臂4圍繞第一旋轉(zhuǎn)中心42擺動(dòng)以驅(qū)動(dòng)氣門連桿2直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)氣門I的打開或閉合，調(diào)整齒輪5繞自身的齒輪軸51轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)部52圍繞齒輪軸51轉(zhuǎn)動(dòng)以使第一旋轉(zhuǎn)中心42圍繞第二旋轉(zhuǎn)中心41轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0030]這樣本發(fā)明實(shí)施例提供的可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置中，當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)中心位于一個(gè)位置處時(shí)可以實(shí)現(xiàn)一種氣門升程，當(dāng)調(diào)整齒輪繞自身的齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)部圍繞齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)以使第一旋轉(zhuǎn)中心圍繞第二旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著第一旋轉(zhuǎn)中心圍繞第二旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動(dòng)，第一旋轉(zhuǎn)中心相對第二旋轉(zhuǎn)中心的周向位置隨之改變，因此實(shí)現(xiàn)了變化的氣門升程，達(dá)到了氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的不同使用工況對氣門升程進(jìn)行改變的目的。本發(fā)明實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)可變氣門升程的方式與現(xiàn)有技術(shù)中使用組合式凸輪軸實(shí)現(xiàn)可變氣門升程的方式不同，不會(huì)由于變更具有不同型線的凸輪來驅(qū)動(dòng)氣門連桿運(yùn)動(dòng)而對凸輪軸、氣門連桿等零部件產(chǎn)生沖擊作用，延長了凸輪軸、氣門連桿等相關(guān)零部件的使用壽命；而且由于不會(huì)在凸輪軸上設(shè)置多個(gè)具有不同型線的凸輪，因此與本發(fā)明實(shí)施例中的擺臂配合使用的凸輪軸結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的加工成本和燃油消耗量。
[0031]從上面描述的第一旋轉(zhuǎn)中心位置的調(diào)節(jié)過程可知，能夠?qū)⒌谝恍D(zhuǎn)中心稱為氣門升程的驅(qū)動(dòng)中心，將第二旋轉(zhuǎn)中心稱為氣門升程的調(diào)整中心，因此本發(fā)明實(shí)施例提供的可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置將驅(qū)動(dòng)中心和調(diào)整中心都集成在擺臂上，相比于將其驅(qū)動(dòng)中心和調(diào)整中心設(shè)置于兩個(gè)零部件上的結(jié)構(gòu)而言，簡化了結(jié)構(gòu)，減少了零部件的使用數(shù)量。此外，由于第一旋轉(zhuǎn)中心位置的調(diào)整是通過第一旋轉(zhuǎn)中心圍繞第二旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，因此我們可以在此調(diào)整過程中保持第二旋轉(zhuǎn)中心的位置不變只是使第一旋轉(zhuǎn)中心作平面運(yùn)動(dòng)，這樣擺臂的運(yùn)動(dòng)形式簡單，擺臂與其他相關(guān)零部件的裝配關(guān)系也比較簡單，從而降低了其對加工精度和裝配精度的要求。
[0032]同理，能夠?qū)X輪軸稱為調(diào)整齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)部，本發(fā)明采用調(diào)整齒輪來調(diào)整第一旋轉(zhuǎn)中心的位置，可以很好地將轉(zhuǎn)動(dòng)部和驅(qū)動(dòng)部均集成在調(diào)整齒輪上，相比于將轉(zhuǎn)動(dòng)部和驅(qū)動(dòng)部設(shè)置于兩個(gè)零部件上的結(jié)構(gòu)而言，簡化了結(jié)構(gòu)，減少了零部件的使用數(shù)量。
[0033]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中調(diào)整齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為本發(fā)明實(shí)施例中擺臂的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3和圖4所示,本實(shí)施例中調(diào)整齒輪5上的驅(qū)動(dòng)部為設(shè)在調(diào)整齒輪5上的通孔和設(shè)在通孔內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸521，擺臂4的第一旋轉(zhuǎn)中心42為第一通孔，轉(zhuǎn)動(dòng)軸521設(shè)在第一通孔內(nèi)。也就是轉(zhuǎn)動(dòng)軸同時(shí)穿過調(diào)整齒輪上的通孔和擺臂上的第一通孔實(shí)現(xiàn)調(diào)整齒輪和擺臂的連接，即第一旋轉(zhuǎn)中心42和轉(zhuǎn)動(dòng)軸521同軸設(shè)置。這樣轉(zhuǎn)動(dòng)軸522直接驅(qū)動(dòng)擺臂4的驅(qū)動(dòng)中心42相對于擺臂4的調(diào)整中心41轉(zhuǎn)過一定的角度，因此能夠簡便地控制驅(qū)動(dòng)中心42和調(diào)整中心41之間連線的角位移量，簡化了結(jié)構(gòu)和控制過程。其中轉(zhuǎn)動(dòng)軸521優(yōu)選與調(diào)整齒輪5 —體成型，一方面簡化加工和裝配工藝，另一方面避免轉(zhuǎn)動(dòng)軸自身的轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)為了使擺臂的轉(zhuǎn)動(dòng)更平順，在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸和所述第一通孔之間設(shè)置了軸承21。
[0034]另外在上述實(shí)施例中，由于轉(zhuǎn)動(dòng)軸122和擺臂4的驅(qū)動(dòng)中心42同軸設(shè)置，擺臂4便圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸122轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)氣門的打開與關(guān)閉。為了便于在凸輪軸上的凸輪的最大端越過擺臂后使擺臂順利回位，如圖3所示，本發(fā)明在轉(zhuǎn)動(dòng)軸521上設(shè)置回位彈簧522，回位彈簧522的一端與調(diào)整齒輪5連接、另一端與擺臂4連接。這樣回位彈簧522帶動(dòng)擺臂4回位?；匚粡椈傻木唧w實(shí)現(xiàn)形式可以為扭簧，扭簧的一端插入如圖4所示擺臂的凹槽45中，另一端插入圖5所示調(diào)整齒輪5的安裝孔55中。這樣凸輪軸上凸輪的大端驅(qū)動(dòng)擺臂在一個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)凸輪的最大端轉(zhuǎn)動(dòng)越過擺臂之后，凸輪的小端與擺臂接觸，此時(shí)扭簧帶動(dòng)擺臂圍繞驅(qū)動(dòng)中心反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)擺臂的回位。凹槽45使回位彈簧522更容易固定在擺臂4上，安裝方便快捷，提高了擺臂的工作穩(wěn)定性。為了防止回位彈簧522發(fā)生軸向傳動(dòng)，本實(shí)施例還在轉(zhuǎn)動(dòng)軸521上且在回位彈簧522的兩端設(shè)置了環(huán)形凸臺523，以保證工作的穩(wěn)定性。為了降低調(diào)整齒輪的重量，如圖3和圖5所示，本實(shí)施例在調(diào)整齒輪5上設(shè)置了弧形去重結(jié)構(gòu)53和泄油槽54。一方面去重結(jié)構(gòu)可以在保證強(qiáng)度的情況下減輕質(zhì)量，另一方面泄油槽可以防止其在工作過程中存油，增加重量，影響系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。
[0035]此外，如圖4所示，第二旋轉(zhuǎn)中心41為第二通孔，第二通孔內(nèi)設(shè)有銷軸，銷軸與所述調(diào)整齒輪的齒輪軸同軸設(shè)置，且銷軸上安裝有與凸輪配合的擺臂滾子43。這樣凸輪軸7驅(qū)動(dòng)擺臂滾子43以使擺臂4圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸521擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)氣門I的打開或閉合，調(diào)整齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)擺臂圍繞齒輪軸51轉(zhuǎn)動(dòng)以調(diào)節(jié)第一旋轉(zhuǎn)中心42的位置。
[0036]其中，調(diào)整齒輪5為斜齒輪，斜齒輪嚙合有傳動(dòng)齒輪6，傳動(dòng)齒輪6連接有未圖示的驅(qū)動(dòng)源。驅(qū)動(dòng)源可以為電機(jī)，或者可以為電機(jī)以及與電機(jī)連接的變速機(jī)構(gòu)，如減速器。驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)與之嚙合的調(diào)整齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)擺臂的第一旋轉(zhuǎn)中心位置的調(diào)整。當(dāng)然在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，調(diào)整齒輪也可以為結(jié)構(gòu)更簡單、更方便加工的直齒輪。
[0037]此外，凸輪軸7支撐在軸承座8上，軸承座8上還設(shè)有安裝孔82，齒輪軸51穿設(shè)在安裝孔82內(nèi)。這樣軸承座同時(shí)起到固定支撐凸輪軸和調(diào)整齒輪的作用，簡化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
[0038]為提高齒輪軸的潤滑效果，本實(shí)施例在軸承座上位于所述安裝孔的周圍設(shè)有油道，油道連接進(jìn)油口 831和出油口 832，軸承座上設(shè)置獨(dú)立的油道，潤滑效果更好。
[0039]作為上述實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，在齒輪軸51與安裝孔82之間設(shè)有銷釘81，且銷釘82通過螺塞84密封，螺塞84上設(shè)有泄油孔。銷釘可以更進(jìn)一步固定齒輪軸，螺塞上的泄油孔可以泄掉齒輪軸的潤滑油。
[0040]對于一個(gè)氣缸有兩個(gè)進(jìn)氣門，同時(shí)一個(gè)擺臂對應(yīng)一個(gè)進(jìn)氣門而言，如果改變其中一個(gè)擺臂的工作面44的弧面的半徑、弧長，以及平面的長度，便可以通過一個(gè)可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同氣門升程的目的。
[0041]下面結(jié)合圖7和圖8，以一個(gè)具體的實(shí)施例介紹發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下，本發(fā)明的可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置的工作原理和工作過程。
[0042]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置的主視圖，圖8為不同氣門升程隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化關(guān)系曲線圖。從圖7可以看出，本發(fā)明的可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置包括氣門1、與氣門I連接的氣門連桿2、與氣門連桿2連接的氣門搖臂3、以及驅(qū)動(dòng)氣門打開或閉合的凸輪軸7和設(shè)在氣門搖臂3和凸輪軸7之間的擺臂4和調(diào)整齒輪5，調(diào)整齒輪5嚙合有傳動(dòng)齒輪6，傳動(dòng)齒輪6連接有未圖示的驅(qū)動(dòng)源，如步進(jìn)電機(jī)。圖7所示共有四個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)中心A、B、C，擺臂4與氣門搖臂3的接觸點(diǎn)為E，轉(zhuǎn)動(dòng)中心A、B的連線AB與轉(zhuǎn)動(dòng)中心B、C的連線BC間的夾角為β。
[0043]工況1:發(fā)動(dòng)機(jī)高速全負(fù)荷工作
[0044]首先,在該工況下E⑶(electric control unit)電子控制單元確定轉(zhuǎn)動(dòng)中心C應(yīng)處的位置，然后據(jù)此計(jì)算調(diào)整齒輪5應(yīng)所處的位置并推斷出步進(jìn)電機(jī)需要轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，再將該角度的信號傳給步進(jìn)電機(jī)，最后步進(jìn)電機(jī)根據(jù)此信號轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪6，傳動(dòng)齒輪6帶動(dòng)調(diào)整齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng)使轉(zhuǎn)動(dòng)中心C圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心B轉(zhuǎn)動(dòng)直至轉(zhuǎn)動(dòng)中心到達(dá)預(yù)定位置，此時(shí)角β為一較小角，例如125°。且此時(shí)擺臂4與氣門搖臂3的接觸點(diǎn)E在擺臂上靠左端的位置，因此可以獲得圖8所示的較大的氣門升程I。在與可變氣門正時(shí)系統(tǒng)的配合下，可使發(fā)動(dòng)機(jī)在高速時(shí)達(dá)到較大扭矩。
[0045]工況2:發(fā)動(dòng)機(jī)在低速全負(fù)荷工作
[0046]E⑶用相同的方法控制步進(jìn)電機(jī)將調(diào)整齒輪3轉(zhuǎn)到另一預(yù)定位置。此時(shí)連線AB與連線BC的夾角β增大，例如β為130°，接觸點(diǎn)為E向右移動(dòng)。因此獲得的氣門升程2相對于氣門升程I有所下降，但氣門開啟和關(guān)閉時(shí)刻不變，所以在與可變氣門正時(shí)系統(tǒng)的配合下，可使發(fā)動(dòng)機(jī)在低速時(shí)得到較大扭矩。
[0047]工況3:發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷工作
[0048]E⑶用相同的方法控制步進(jìn)電機(jī)將調(diào)整齒輪3轉(zhuǎn)到另一預(yù)定位置。此時(shí)連線AB與連線BC的夾角β繼續(xù)增大，例如β為130° -160°，且在該角度范圍內(nèi)連續(xù)可變。接觸點(diǎn)E繼續(xù)向右移動(dòng)。因此獲得的氣門升程3相對于氣門升程2繼續(xù)下降，但氣門開啟和關(guān)閉時(shí)刻不變，所以在與可變氣門正時(shí)系統(tǒng)的配合下，可降低泵氣損失，降低發(fā)動(dòng)機(jī)油耗。
[0049]工況4:發(fā)動(dòng)機(jī)怠速
[0050]E⑶用相同的方法控制步進(jìn)電機(jī)將調(diào)整齒輪3轉(zhuǎn)到另一預(yù)定位置。此時(shí)連線AB與連線BC的夾角β繼續(xù)增大，例如β為160°。接觸點(diǎn)E繼續(xù)向右移動(dòng)。因此獲得的氣門升程4相對于氣門升程3繼續(xù)下降，但氣門開啟和關(guān)閉時(shí)刻不變，所以在與可變氣門正時(shí)系統(tǒng)的配合下，可使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速穩(wěn)定性最好。
[0051]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置，包括氣門、與氣門連接的氣門連桿、與氣門連桿連接的氣門搖臂、以及驅(qū)動(dòng)氣門打開或閉合的凸輪軸，其特征在于，在氣門搖臂和凸輪軸之間設(shè)有擺臂和調(diào)整齒輪；所述擺臂上設(shè)有第一旋轉(zhuǎn)中心和第二旋轉(zhuǎn)中心，所述調(diào)整齒輪上設(shè)有驅(qū)動(dòng)部，凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)擺臂圍繞第一旋轉(zhuǎn)中心擺動(dòng)以驅(qū)動(dòng)氣門連桿直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)氣門的打開或閉合，調(diào)整齒輪繞自身的齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)部圍繞齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)以使第一旋轉(zhuǎn)中心圍繞第二旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)部為設(shè)在所述調(diào)整齒輪上的通孔和設(shè)在通孔內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述第一旋轉(zhuǎn)中心為第一通孔，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸設(shè)在第一通孔內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，第二旋轉(zhuǎn)中心為第二通孔，第二通孔內(nèi)設(shè)有銷軸，銷軸與所述調(diào)整齒輪的齒輪軸同軸設(shè)置，且所述銷軸上安裝有與所述凸輪配合的擺臂滾子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述調(diào)整齒輪為斜齒輪，斜齒輪嚙合有傳動(dòng)齒輪，傳動(dòng)齒輪連接有驅(qū)動(dòng)源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述凸輪軸支撐在軸承座上，軸承座上還設(shè)有安裝孔，齒輪軸穿設(shè)在安裝孔內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，在齒輪軸與安裝孔之間設(shè)有銷釘，且銷釘通過螺塞密封，螺塞上設(shè)有泄油孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，在軸承座上位于所述安裝孔的周圍設(shè)有油道。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上設(shè)有回位彈簧，回位彈簧的一端與調(diào)整齒輪連接、另一端與擺臂連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸和所述第一通孔之間設(shè)有軸承。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的可變氣門升程驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，轉(zhuǎn)動(dòng)軸與調(diào)整齒輪一體成型。
【文檔編號】F01L13/00GK103925029SQ201310014309
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月15日
【發(fā)明者】尹吉, 劉勝強(qiáng), 林文, 劉濤, 王寧 申請人:長城汽車股份有限公司