本實用新型屬于汽車發(fā)動機(jī)氣門技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多連桿式氣門升程連續(xù)控制裝置。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)氣門機(jī)構(gòu)是將氣門升程及氣門持續(xù)開啟時間設(shè)計為定值，一般基于發(fā)動機(jī)某一狹小工況范圍的局部優(yōu)化而確定，兼顧發(fā)動機(jī)低速時的穩(wěn)定性和高速時的動力性，氣門運(yùn)動規(guī)律完全由凸輪型線決定，只能保障發(fā)動機(jī)在某一特定轉(zhuǎn)速下才處于最佳配氣狀態(tài)。但傳統(tǒng)汽油發(fā)動機(jī)凸輪型線單一，不能根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷情況而調(diào)整進(jìn)氣量。傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的氣門運(yùn)行參數(shù)也是固定不變的，參數(shù)的確定取決于設(shè)計的工況點。因此傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)導(dǎo)致發(fā)動機(jī)在低速和高速時的配氣狀態(tài)達(dá)不到最佳，降低了發(fā)動機(jī)的排放和做功效率。

現(xiàn)有的非連續(xù)可變氣門升程結(jié)構(gòu)升程方式單一，不能實現(xiàn)發(fā)動機(jī)的大部分工況，節(jié)油效果不明顯。而現(xiàn)有的連續(xù)可變氣門升程技術(shù)零部件成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對各個零部件的可靠性要求高，發(fā)動機(jī)缸蓋設(shè)計的難度較大，特別是致動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，其調(diào)節(jié)過程不易控制，調(diào)節(jié)精度差。

中國專利申請?zhí)?01210362385.7公開了一種連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，利用偏心輪的轉(zhuǎn)動改變第二搖臂旋轉(zhuǎn)中心的位置，從而使得第二搖臂的動力臂L1和阻力臂L2方向和大小發(fā)生改變，最終改變與第一搖臂相接觸的氣門的升程量，結(jié)構(gòu)原理簡單，操控方便快捷。但其縱向長度過長，在發(fā)動機(jī)內(nèi)有限的空間中布置困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是克服現(xiàn)有可變氣門升程不能連續(xù)可變的缺陷，提供了一種多連桿式氣門升程連續(xù)控制裝置，實現(xiàn)氣門升程及氣門可調(diào)整。

本實用新型另一個目的是提供一種多連桿式氣門升程連續(xù)控制裝置，用戶根據(jù)發(fā)動機(jī)使用情況，可以人為調(diào)整氣門升程。

本實用新型提供的技術(shù)方案為：

一種多連桿式氣門升程連續(xù)控制裝置，包括：

第一凸輪，其由發(fā)動機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)；

第二凸輪，其與氣門挺桿相配合，能夠驅(qū)動氣門頂桿運(yùn)動；

控制軸，其可旋轉(zhuǎn)支撐在殼體上；

偏心軸，所述控制軸固定在所述偏心軸的偏心位置上；

擺臂，其可旋轉(zhuǎn)套設(shè)在所述偏心軸上，所述擺臂相對于所述偏心軸可旋轉(zhuǎn)；

連桿，其一端與所述擺臂鉸接，另一端抵靠在所述第二凸輪的側(cè)面上；

所述第一凸輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述連桿運(yùn)動，從而帶動第二凸輪擺動，以將氣門開啟或關(guān)閉；

驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其用于驅(qū)動所述控制軸旋轉(zhuǎn)，使擺臂相對于第二凸輪旋轉(zhuǎn)，以使氣門升程改變。

優(yōu)選的是，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括：

電機(jī)；

蝸桿，其與所述電機(jī)輸出軸同軸固定連接；

蝸輪，其與所述蝸桿嚙合，所述蝸輪固定在所述控制軸上。

優(yōu)選的是，所述連桿包括：

第一桿體，其一端和所述擺臂的一端鉸接；

第二桿體，其垂直穿過所述第一桿體的另一端；

其中，所述第二桿體的一端抵靠在所述第二凸輪的上部。

優(yōu)選的是，所述第二凸輪的上部設(shè)置有溝槽，所述第二桿體的一端設(shè)置滾輪，所述滾輪位于溝槽內(nèi)。

優(yōu)選的是，還包括：

第三凸輪，其與相鄰氣門挺桿相配合，能夠驅(qū)動相鄰氣門頂桿運(yùn)動；所述擺臂位于所述第二凸輪和第三凸輪之間；

所述第二桿體的另一端抵靠在所述第三凸輪的上部。

優(yōu)選的是，所述第三凸輪的上部設(shè)置有溝槽，所述第二桿體的另一端設(shè)置滾輪，其位于第三凸輪的溝槽內(nèi)。

優(yōu)選的是，所述連桿與擺臂的鉸接處設(shè)置有扭轉(zhuǎn)彈簧，以使連桿緊貼在第一凸輪上。

優(yōu)選的是，所述控制軸還穿過所述第二凸輪，其相對于所述控制軸可自由旋轉(zhuǎn)。

本實用新型所述的有益效果是：本實用新型提供的多連桿式氣門升程連續(xù)控制裝置相對現(xiàn)有的連續(xù)可變氣門機(jī)構(gòu)其結(jié)構(gòu)較為簡單、穩(wěn)定性好。作為一種新型連續(xù)可變氣門機(jī)構(gòu)可方便裝配在發(fā)動機(jī)中實現(xiàn)氣門升程及開啟時間的連續(xù)可控，能保障動力傳遞快捷的同時還可提高系統(tǒng)的整體剛度和系統(tǒng)固有頻率?；跈C(jī)構(gòu)中采用滾子軸承的接觸方式更能有效降低系統(tǒng)傳動的噪音。另外，用戶根據(jù)發(fā)動機(jī)使用情況，可以人為調(diào)整氣門升程。因此本實用新型設(shè)計的多連桿式氣門升程連續(xù)控制裝置，有著重要的實際意義和應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1是本實用新型所述的多連桿式氣門升程連續(xù)控制裝置總體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型所述的低氣門升程位置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型所述的中高氣門升程位置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實用新型所述的可變的多連桿機(jī)構(gòu)示意圖。

圖5是本實用新型所述的控制軸與偏心軸位置關(guān)系圖。

圖6是本實用新型所述的實現(xiàn)連續(xù)可變的氣門位移曲線。

圖7是本實用新型所述的第二凸輪升程型線圖。

圖8為本實用新型所述的多連桿式氣門升程連續(xù)控制裝置另一個視向的總體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。

如圖1、圖8所示，本實用新型提供了一種多連桿式氣門升程連續(xù)控制裝置，在第一凸輪101與挺桿115之間加裝一套可變的多連桿機(jī)構(gòu)，挺桿115與氣門116相連接，第一凸輪101上設(shè)置有凸輪軸102，凸輪軸102在汽車發(fā)動機(jī)帶動下旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動第一凸輪101旋轉(zhuǎn)。第一凸輪101驅(qū)動可變的多連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動，進(jìn)而帶動挺桿115和氣門116上下移動，實現(xiàn)了氣門的開啟和閉合。通過可變的多連桿機(jī)構(gòu)形狀的變化，實現(xiàn)了氣門升程及相位的連續(xù)可變。

如圖1-4所示，所述可變的多連桿機(jī)構(gòu)包括連桿103，滾輪104，溝槽105，第二凸輪106，擺臂107，偏心軸108，銷109，扭轉(zhuǎn)彈簧110，電機(jī)111，蝸桿112，蝸輪113，控制軸114。

其中，凸輪軸102和控制軸114的位置是固定不變的，控制軸114和凸輪軸102支撐在汽缸蓋上。第二凸輪106的下部為其工作面，該工作面與挺桿115的上表面相配合，通過第二凸輪106的擺動實現(xiàn)挺桿115的上下移動。擺臂107與第二凸輪106的一端相鉸接，連桿103的頂部與擺臂107的頂部相鉸接，在鉸接點處設(shè)置有銷109，使連桿103能夠繞著銷109相對與擺臂107旋轉(zhuǎn)。

連桿103的下端設(shè)置有滾輪104，在第二凸輪106的左端設(shè)置有溝槽105，使?jié)L輪104能夠在溝槽105內(nèi)滑動，能夠減小滑動的摩擦力。溝槽105開置在第二凸輪106上表面的中心位置，利于保障可變的機(jī)械多桿機(jī)構(gòu)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定性。

偏心軸108從擺臂107上穿過，使擺臂107能夠繞著偏心軸108旋轉(zhuǎn)?？刂戚S114與偏心軸108固定連接，控制軸114與偏心軸108之間是通過花鍵連接，控制軸114的中心與偏心軸108的中心不重合。

當(dāng)控制軸114轉(zhuǎn)動時，偏心軸108隨之轉(zhuǎn)動。而控制軸114是通過電機(jī)111帶動蝸桿112而驅(qū)動控制軸114一端上的蝸輪113實現(xiàn)轉(zhuǎn)動的。其蝸輪113的轉(zhuǎn)動角度是由發(fā)動機(jī)控制單元根據(jù)發(fā)動機(jī)工況來控制的。

偏心軸108與控制軸114采用非同心軸布置結(jié)構(gòu)如圖5所示，偏心軸108與擺臂107采用同心軸布置結(jié)構(gòu)。偏心軸108隨控制軸114轉(zhuǎn)動時，會改變偏心軸108與擺臂107的軸心位置，進(jìn)而會改變擺臂107的偏轉(zhuǎn)位置，其再通過固定在擺臂107上端的銷109帶動連桿103發(fā)生位置偏轉(zhuǎn)。

當(dāng)偏心軸108繞控制軸114以逆時針方向轉(zhuǎn)動時，即相當(dāng)于偏心軸108的圓心點P繞控制軸114的圓心點C做圓周運(yùn)動，其運(yùn)動半徑為CP。當(dāng)偏心軸108圓心位于點P1時，其對應(yīng)的多連桿式氣門升程連續(xù)控制裝置處于低氣門升程位置，如圖2所示。當(dāng)偏心軸108圓心位于點P2時，其對應(yīng)的多連桿式氣門升程連續(xù)控制裝置處于中高氣門升程位置，如圖3所示。在偏心軸108圓心點P隨控制軸114圓心點C轉(zhuǎn)動的過程中，可變的多連桿機(jī)構(gòu)位置發(fā)生改變，即生成對應(yīng)不同的氣門升程位置，其對應(yīng)的可變氣門升程和氣門持續(xù)開啟時間逐漸增大，形成連續(xù)可變的氣門位移曲線如圖6所示。

連桿103上端與擺臂107上端通過銷109連接，連桿103隨第一凸輪101轉(zhuǎn)動時繞銷109在一定范圍內(nèi)擺動。當(dāng)?shù)谝煌馆?01的凸起沿順時針方向轉(zhuǎn)過連桿103接觸面時，連桿103在扭轉(zhuǎn)彈簧110的作用力下會隨第一凸輪101型線逐漸恢復(fù)初始位置。

第二凸輪106的凸輪型線如圖7所示，第二凸輪106型線上D點為凸輪基圓與凸輪升程的分界點如圖4所示。第二凸輪106型線上D點與挺桿115的接觸位置是由可變的多連桿機(jī)構(gòu)位置控制的。當(dāng)偏心軸108繞控制軸114轉(zhuǎn)動時，擺臂107會隨同心軸布置的偏心軸108擺動而改變初始位置，通過擺臂107上固定的銷109帶動連桿103和第二凸輪106發(fā)生位置偏轉(zhuǎn)，進(jìn)而改變第二凸輪106型線上D點與挺桿115的接觸位置，即第二凸輪106型線上D點與挺桿115上端面的位置遠(yuǎn)近。

第二凸輪106隨連桿103的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動而繞控制軸114在一定角度范圍內(nèi)擺動時，第二凸輪106上D點越接近挺桿115上端面，則挺桿115上下運(yùn)動幅度越大，氣門116的開啟深度越大。

當(dāng)?shù)诙馆?06型線上D點與挺桿115上端面位置接近或重疊時，在第二凸輪106通過可變的多連桿機(jī)構(gòu)被第一凸輪101驅(qū)動時，由于第二凸輪106的型線特征會使挺桿115產(chǎn)生較大的往復(fù)運(yùn)動，即較大的氣門開啟深度。反之，當(dāng)?shù)诙馆?06型線上D點遠(yuǎn)離挺桿115上端面位置時，第二凸輪106在擺動時會使挺桿115產(chǎn)生較小的往復(fù)運(yùn)動，即較小的氣門開啟深度。從而實現(xiàn)連續(xù)可變氣門裝置的設(shè)計目標(biāo)，以滿足發(fā)動機(jī)不同工況下采用不同的氣門升程和開啟時間。

盡管本實用新型的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本實用新型的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實用新型并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。