本發(fā)明涉及發(fā)動機氣門驅動領域，特別涉及用于發(fā)動機可變氣門驅動的搖臂機構。

背景技術：

1、已有技術中，車輛發(fā)動機的常規(guī)氣門驅動為人熟知，其應用已有一百多年的歷史。常規(guī)氣門驅動利用常規(guī)氣門致動器(包括搖臂)控制發(fā)動機氣門的運動，用于發(fā)動機的常規(guī)點火運作。但由于對發(fā)動機燃油效率、尾氣排放和發(fā)動機制動的額外要求，越來越多的發(fā)動機采用可變氣門驅動，包括完全消除氣門運動的發(fā)動機停缸，而發(fā)動機制動也已經為商用車發(fā)動機廣泛采用。

2、中國發(fā)明專利cn104411925b(2018)公開了一種用于控制汽車發(fā)動機中的可變氣門操作的系統(tǒng)、方法和裝置，兩個凸輪具有不同的升程輪廓，兩個搖臂分別跨置在兩個凸輪上，通過鎖閂將兩個搖臂鎖止，將不同的凸輪升程輪廓傳遞給發(fā)動機的氣門。該發(fā)明為頂置凸輪作用于搖臂中央的滾輪之上，其應用局限于乘用車。

3、中國發(fā)明專利cn102373979b(2015)公開了一種用于發(fā)動機閉缸的搖臂機構，包括外搖臂和內搖臂，內、外搖臂由一個鎖閂連接，將凸輪的運動傳遞給氣門。當鎖閂連接斷開時，凸輪的運動丟失，氣門升程為零，發(fā)動機停缸。同樣，該發(fā)明為頂置凸輪作用于搖臂中央的滾輪之上，其應用局限于乘用車。

4、美國專利us?5,537,976(1996)披露了另一種兩沖程發(fā)動機制動的裝置和方法，采用了凸輪驅動、液壓連接、高速電磁閥和電子控制的手段，實現(xiàn)不同的氣門運動，實現(xiàn)發(fā)動機點火或發(fā)動機制動。由于每一個周期內，電磁閥都需要開啟至少一次，對電磁閥的可靠性和耐久性有特別高的要求。加上液壓驅動的其它問題，如氣門落座速度的控制、發(fā)動機的冷啟動等等，該發(fā)明也沒有得到實際應用。

5、美國專利us?6,293,248(2001)年披露了又一種兩沖程發(fā)動機制動的裝置和方法。為了在四沖程發(fā)動機上實現(xiàn)兩沖程發(fā)動機制動，除了需要四個凸輪之外，還必須采用四根搖臂：兩根排氣搖臂(其中一根制動用)和兩根進氣搖臂(其中一根制動用)，結構與控制都很復雜，而且采用的也是液壓驅動打開發(fā)動機的氣門。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明在于提供一種用于發(fā)動機可變氣門驅動的搖臂機構，解決現(xiàn)有技術中氣門驅動結構與控制復雜、液壓驅動開啟氣門的可靠性與耐久性差和應用有限的技術問題。

2、為解決上述技術問題，本發(fā)明提供如下技術方案：

3、本發(fā)明第一方面，提供一種用于發(fā)動機可變氣門驅動的搖臂機構，所述搖臂機構包括：前搖臂、后搖臂和傳動機構，所述前搖臂的一端靠近發(fā)動機氣門，所述后搖臂的一端靠近發(fā)動機凸輪，其中，

4、所述傳動機構設置在所述前搖臂的另一端，所述后搖臂的另一端設有工作曲面；或者，所述傳動機構設置在所述后搖臂的另一端，所述前搖臂的另一端設有工作曲面；

5、所述前搖臂或者所述后搖臂中的一個搖臂內的所述傳動機構與另外一個搖臂的工作曲面相互作用的受力位置變化，使得前搖臂和后搖臂處于相互鎖止或斷開狀態(tài)，以改變所述發(fā)動機凸輪傳遞給所述發(fā)動機氣門的運動。

6、可選地，所述搖臂機構還包括防飛脫彈簧，所述的防飛脫彈簧將后搖臂推向發(fā)動機的凸輪。

7、可選地，還包括防跳彈簧，所述防跳彈簧將包含工作曲面的搖臂推向凸輪或者氣門側。

8、可選地，所述傳動機構和所述工作曲面滿足以下條件中的一種或多種：

9、(1)所述工作曲面與所述傳動機構相互作用的受力位置變化，改變所述前搖臂和所述后搖臂的相對位置以及所述發(fā)動機凸輪傳遞給所述發(fā)動機氣門的運動；

10、(2)所述工作曲面在其法向的運動小于在其切向的運動。

11、可選地，所述搖臂機構還包括前搖臂軸和后搖臂軸，其中

12、當所述前搖臂和所述后搖臂處于所述相互鎖止狀態(tài)時，所述后搖臂相對所述前搖臂不能相對轉動，所述前搖臂和所述后搖臂整體圍繞所述前搖臂軸轉動，所述發(fā)動機凸輪的運動傳遞給所述發(fā)動機氣門；

13、當所述前搖臂和所述后搖臂處于所述斷開狀態(tài)時，所述后搖臂相對所述前搖臂能相對轉動，所述后搖臂繞后搖臂軸轉動，所述發(fā)動機凸輪的運動至少部分沒有傳遞給所述發(fā)動機氣門。

14、可選地，所述傳動機構包括可移動的傳動活塞，所述傳動活塞的一端與所述工作曲面抵接，所述傳動活塞處于不同位置時，使所述傳動活塞的一端與所述工作曲面相互作用的受力位置產生變化。

15、可選地，可移動的所述傳動活塞的位置包括鎖止位置和非鎖止位置，其中

16、當所述前搖臂和所述后搖臂處于所述相互鎖止狀態(tài)時，所述傳動活塞處于所述鎖止位置且被止位；

17、當所述前搖臂和所述后搖臂處于所述斷開狀態(tài)時，所述傳動活塞在所述鎖止位置和所述非鎖止位置移動。

18、可選地，所述傳動機構還包括轉動齒圈，所述轉動齒圈包括齒端，所述傳動活塞包括齒端和非齒端，所述轉動齒圈的所述齒端與所述傳動活塞的所述齒端活動連接，所述傳動活塞的非齒端與所述工作曲面抵接，所述轉動齒圈的轉動使得所述轉動齒圈的所述齒端與所述傳動活塞的所述齒端的相對位置發(fā)生變化，所述傳動活塞的所述非齒端與所述工作曲面接觸位置發(fā)生改變，所述發(fā)動機凸輪傳遞給所述發(fā)動機氣門的運動被改變。

19、可選地，所述傳動活塞的所述齒端的齒峰與所述轉動齒圈的所述齒端的齒峰對齊，以使所述傳動活塞被止位，當所述傳動活塞處于鎖止位置且被止位時，所述前搖臂和所述后搖臂處于所述相互鎖止狀態(tài)；所述傳動活塞的所述齒端的齒峰與所述轉動齒圈的所述齒端的齒谷對齊，所述傳動活塞在鎖止位置和非鎖止位置移動，所述前搖臂和所述后搖臂處于所述斷開狀態(tài)。

20、可選地，所述傳動機構還包括連桿機構，所述傳動活塞的一端與所述連桿機構相連、以及所述傳動活塞的另一端與所述工作曲面抵接，所述連桿機構伸縮帶動所述傳動活塞移動，使得所述傳動活塞與所述工作曲面的接觸位置發(fā)生改變，發(fā)動機的凸輪傳遞給氣門的運動被改變。

21、可選地，所述連桿機構的兩個連桿處于同一直線，以使所述傳動活塞被止位，當所述傳動活塞處于鎖止位置且被止位時，所述前搖臂和所述后搖臂處于所述相互鎖止狀態(tài)；所述連桿機構的兩個連桿發(fā)生彎折，所述傳動活塞在鎖止位置和非鎖止位置移動，所述前搖臂和所述后搖臂處于所述斷開狀態(tài)。

22、可選地，所述傳動機構還包括內置彈簧，所述傳動活塞的一端與所述內置彈簧相連、以及所述傳動活塞的另一端與所述工作曲面抵接，所述內置彈簧設置于容納腔中；所述容納腔充滿機油，以使所述傳動活塞被止位，當所述傳動活塞處于鎖止位置且被止位時，所述前搖臂和所述后搖臂處于所述相互鎖止狀態(tài)；所述容納腔沒有充滿機油，所述傳動活塞在鎖止位置和非鎖止位置移動，所述前搖臂和所述后搖臂處于所述斷開狀態(tài)。

23、可選地，所述工作曲面與所述傳動活塞接觸連接并設計為預定輪廓曲面，所述預定輪廓曲面為正曲率、負曲率以及平面中的任意一種；

24、優(yōu)選地，齒形傳動活塞的工作面為正曲率、負曲率以及平面中的任意一種；

25、優(yōu)選地，通過工作曲面的預定輪廓設計，可以在運動過程的每一個點設置所需要的接觸點曲率和隨動的活塞速度要素。

26、可選地，所述搖臂機構還包括設置于所述前搖臂或所述后搖臂的止位機構，所述的止位機構用于限制前搖臂和后搖臂在軸上的相互轉動。

27、本發(fā)明第二方面，提供一種用于發(fā)動機可變氣門驅動的搖臂機構，包括：圍繞前搖臂軸旋轉的前搖臂以及相對于所述前搖臂轉動的后搖臂，所述前搖臂的一端靠近發(fā)動機的氣門，所述后搖臂轉動式地連接在后搖臂軸上，所述后搖臂的一端靠近發(fā)動機的凸輪，另一端具有工作曲面且靠近所述前搖臂上的傳動機構，所述發(fā)動機的凸輪驅動所述后搖臂，后搖臂的工作曲面作用于所述前搖臂上的傳動機構，其特征在于，(1)所述工作曲面與所述傳動機構相互作用的受力位置變化，改變前搖臂和后搖臂的相對位置和發(fā)動機凸輪傳遞給發(fā)動機氣門的運動，(2)所述工作曲面在其法向的運動小于在其切向的運動。

28、本發(fā)明第三方面，提供一種用于發(fā)動機可變氣門驅動的搖臂機構，包括：前搖臂、后搖臂和傳動機構，所述傳動機構設置在前搖臂或者后搖臂內，所述前搖臂的一端靠近發(fā)動機的氣門，所述后搖臂的一端靠近發(fā)動機的凸輪，所述前搖臂或者所述后搖臂的另一端具有工作曲面，一個搖臂內的所述傳動機構與另外一個搖臂的工作曲面相互作用的受力位置變化，使得前搖臂和后搖臂處于相互鎖止或斷開狀態(tài)，改變發(fā)動機凸輪傳遞給發(fā)動機氣門的運動。

29、進一步，本發(fā)明第二方面、第三方面提供的搖臂機構，其中，所述傳動機構包括齒形傳動活塞、轉動齒圈，所述轉動齒圈的齒端與所述齒形傳動活塞的齒端相連，所述齒形傳動活塞的另一端與所述工作曲面接觸連接，所述轉動齒圈轉動使得所述轉動齒圈的齒端與所述齒形傳動活塞的齒端的相對位置發(fā)生變化，所述齒形傳動活塞與所述工作曲面接觸位置發(fā)生改變，發(fā)動機的凸輪傳遞給氣門的運動被改變。

30、進一步，本發(fā)明第二方面、第三方面提供的搖臂機構，其中，工作曲面與齒形傳動活塞接觸連接并設計為預定輪廓曲面，所述預定輪廓曲面為正曲率、負曲率以及平面中的任意一種；

31、進一步，本發(fā)明第二方面、第三方面提供的搖臂機構，其中，齒形傳動活塞的工作面也可以是正曲率或負曲率，以及平面；

32、進一步，本發(fā)明第二方面、第三方面提供的搖臂機構，其中，通過工作曲面的預定輪廓設計，可以在運動過程的每一個點設置所需要的接觸點曲率和隨動的活塞速度要素。

33、進一步，本發(fā)明第二方面、第三方面提供的搖臂機構，其中，所述傳動機構還包括連桿機構、傳動活塞，所述連桿機構一端與所述傳動活塞相連，所述傳動活塞端面與搖臂的所述工作曲面接觸連接，所述連桿機構伸縮帶動所述傳動活塞移動，使得所述傳動活塞與所述工作曲面的接觸位置發(fā)生改變。

34、進一步，本發(fā)明第二方面、第三方面提供的搖臂機構，其中，所述傳動機構具有活塞腔及驅動單元，所述驅動單元用于驅動傳動活塞在所述活塞腔內移動。

35、進一步，本發(fā)明第二方面、第三方面提供的搖臂機構，其中，所述驅動單元包括用于控制所述傳動活塞移動的液壓控制閥。

36、進一步，本發(fā)明第二方面、第三方面提供的搖臂機構，其中，還包括防飛脫彈簧，所述的防飛脫彈簧將后搖臂推向發(fā)動機的凸輪。

37、進一步，本發(fā)明第二方面、第三方面提供的搖臂機構，其中，還包括防跳彈簧，所述防跳彈簧將包含工作曲面的搖臂推向凸輪或者氣門側。

38、進一步，本發(fā)明第二方面、第三方面提供的搖臂機構，其中，還包括止位機構，所述的止位機構用于限制前搖臂和后搖臂在軸上的相互轉動。

39、本發(fā)明第四方面，提供一種發(fā)動機，其包括本發(fā)明第一方面、第二方面、第三方面提供的上述搖臂機構。

40、本發(fā)明第五方面，提供一種汽車，包括上述的發(fā)動機。

41、本發(fā)明的有益效果：

42、本發(fā)明和已有技術相比，其效果是積極和明顯的。本發(fā)明的搖臂機構包括齒形傳動活塞、轉動齒圈，所述轉動齒圈轉動使得所述轉動齒圈的齒端與所述齒形傳動活塞的齒端的相對位置發(fā)生變化，所述齒形傳動活塞與所述工作曲面接觸位置發(fā)生改變，產生或丟失發(fā)動機的氣門運動，實現(xiàn)發(fā)動機點火與發(fā)動機停缸或制動等之間的轉換，具有結構簡單可靠、制造組裝容易和應用廣泛等優(yōu)點，尤其是結構的簡單可靠，可應用于大升程的發(fā)動機可變氣門驅動，包括取消整個氣門升程的發(fā)動機停缸和大沖程的發(fā)動機制動，以及安裝空間狹小的場景應用。

43、另外，本發(fā)明的搖臂機構由前、后搖臂組成，通過工作曲面與傳動活塞的轉換，連接或分開前、后搖臂，產生或丟失發(fā)動機的氣門運動，實現(xiàn)發(fā)動機點火與發(fā)動機停缸或制動等之間的轉換，通過對工作曲面形狀的設計，達到傳動活塞較小行程即可達到較大的空行程(丟失運動)的效果。因此，具有結構簡單可靠、制造組裝容易和應用廣泛等優(yōu)點。