一種發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)的制作方法
【專利說明】
[0001 ] 技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及機械領(lǐng)域，尤其涉及發(fā)動機氣門驅(qū)動領(lǐng)域，特別是一種發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)。
[0002]【背景技術(shù)】:
已有技術(shù)中，發(fā)動機的常規(guī)點火氣門驅(qū)動技術(shù)為人共知，其應用已有一百多年的歷史。但由于對發(fā)動機排放和發(fā)動機制動的額外要求，越來越多的發(fā)動機除了常規(guī)點火氣門運動之外，還需要其它氣門運動，如減小排放的廢氣再循環(huán)氣門運動，增加燃油效益的可變氣門運動(包括升程為零的閉缸氣門運動)和車輛緩速的發(fā)動機制動氣門運動。
[0003]為了得到可變氣門運動，比如說兩種不同的氣門運動，人們往往需要在常規(guī)點火的氣門驅(qū)動機構(gòu)之外增加輔助氣門驅(qū)動機構(gòu)，如搖臂等，結(jié)構(gòu)與控制都很復雜，而且采用的大都是液壓式承載打開發(fā)動機的氣門。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)，所述的這種發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)要解決現(xiàn)有技術(shù)中可變氣門運動結(jié)構(gòu)及其控制過程復雜、液壓驅(qū)動方式可靠性與耐久性差、以及應用場合有限的技術(shù)問題。
[0005]本發(fā)明的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)，包括凸輪軸、滾輪、滾輪軸、滾輪軸箱體和滾輪軸向驅(qū)動機構(gòu)，其特征在于:所述的凸輪軸上設(shè)置有兩個以上數(shù)目的凸輪，任意一個所述的凸輪均各自具有一條輪廓曲線，任意兩個凸輪的輪廓曲線之間均存在差異，所述的滾輪軸箱體上設(shè)置有滾輪槽，所述的滾輪軸的兩端安置在滾輪軸箱體上，滾輪軸的中間橫跨所述的滾輪槽，滾輪軸在滾輪槽內(nèi)的長度大于滾輪的軸向長度，所述的滾輪轉(zhuǎn)動式地設(shè)置在滾輪軸上，滾輪與滾輪軸之間又設(shè)置為軸向的滑動副，滾輪在滾輪軸上具有兩個以上數(shù)目的軸向位置，所述的滾輪軸向驅(qū)動機構(gòu)包括設(shè)置在滾輪軸內(nèi)的活塞驅(qū)動機構(gòu)，所述滾輪軸內(nèi)的活塞驅(qū)動機構(gòu)將滾輪在滾輪軸上從一個軸向位置移動到另一個軸向位置。
[0006]進一步的，所述的活塞驅(qū)動機構(gòu)包括安置在滾輪軸內(nèi)的驅(qū)動活塞和驅(qū)動彈簧，所述的驅(qū)動活塞一端受流體的作用，驅(qū)動活塞的另一端受所述驅(qū)動彈簧的作用，滾輪軸內(nèi)的驅(qū)動活塞通過連接件驅(qū)動滾輪軸上的滾輪。
[0007]進一步的，所述的連接件包括至少一個驅(qū)動銷，所述驅(qū)動銷的一端安置在滾輪軸內(nèi)孔的驅(qū)動活塞上，驅(qū)動銷的另一端與滾輪軸上的滾輪相連，驅(qū)動銷的中部穿過滾輪軸上的腰槽。
[0008]進一步的，所述的凸輪軸與滾輪軸平行，滾輪在滾輪軸上的每一個軸向位置只與一個凸輪相連，利用所述凸輪的對應輪廓曲線產(chǎn)生相應的發(fā)動機氣門運動。
[0009]進一步的，所述的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)還包括緩落座機構(gòu)，緩落座機構(gòu)設(shè)置在滾輪軸箱體的一端與發(fā)動機氣門之間，緩落座機構(gòu)包括定位機構(gòu)和限流機構(gòu)。
[0010]進一步的，所述的定位機構(gòu)包括一個連接件和一個定位調(diào)節(jié)機構(gòu)，所述的連接件的一端固定在發(fā)動機上，連接件的另一端設(shè)置有所述的定位調(diào)節(jié)機構(gòu)，定位調(diào)節(jié)機構(gòu)和滾輪軸箱體之間設(shè)置有定位間隙。
[0011]進一步的，所述的限流機構(gòu)包括限流活塞和限流閥，所述的限流閥位于限流活塞和閥隙調(diào)節(jié)機構(gòu)之間，閥隙調(diào)節(jié)機構(gòu)與滾輪軸箱體相連，限流活塞與發(fā)動機氣門相連，閥隙調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)置發(fā)動機的氣門間隙。
[0012]進一步的，所述定位間隙的設(shè)置在氣門間隙設(shè)置之后，而且定位間隙小于氣門間隙。
[0013]進一步的，所述的滾輪軸箱體由發(fā)動機的搖臂構(gòu)成。
[0014]進一步的，所述的滾輪軸箱體是發(fā)動機的凸輪從動件。
[0015]進一步的，所述的凸輪包括用于發(fā)動機點火的凸輪、用于發(fā)動機制動的凸輪、用于發(fā)動機閉缸的凸輪和用于發(fā)動機啟閉的凸輪。
[0016]進一步的，所述的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)還包括換向閥機構(gòu)，所述的換向閥機構(gòu)控制滾輪軸向驅(qū)動機構(gòu)的供油和卸油。
[0017]進一步的，所述的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)還包括蓄油機構(gòu)，所述的蓄油機構(gòu)減小油壓波動，使得滾輪軸向驅(qū)動機構(gòu)的供油持續(xù)穩(wěn)定。
[0018]本發(fā)明的工作原理是:當需要將發(fā)動機的常規(guī)點火運作轉(zhuǎn)換為發(fā)動機的其它運作時，開通發(fā)動機的氣門運動控制機構(gòu)(如制動電磁閥)，滾輪軸向驅(qū)動機構(gòu)將滾輪在滾輪軸上的不同軸向位置之間移動，切換滾輪與不同凸輪之間的連接，產(chǎn)生不同的發(fā)動機氣門運動。
[0019]本發(fā)明和已有技術(shù)相比，其效果是積極和明顯的。本發(fā)明通過移動滾輪在滾輪軸上的軸向位置，實現(xiàn)不同發(fā)動機氣門運動的轉(zhuǎn)換。將滾輪軸向驅(qū)動機構(gòu)置于滾輪軸內(nèi)，具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、受力對稱可靠、制造組裝容易和應用便捷廣泛等優(yōu)點。由于不同的凸輪相互獨立，各自的性能可以得到優(yōu)化。本發(fā)明通過機械連接方式傳遞載荷，消除了傳統(tǒng)的發(fā)動機制動器采用液壓式承載產(chǎn)生的高油壓、高變形和高泄漏以及液壓千斤頂?shù)热毕莼蚴Ｊ健?br>[0020]【附圖說明】:
圖1是本發(fā)明的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)的實施例1中發(fā)動機氣門驅(qū)動裝置的示意圖(側(cè)視圖)。
[0021]圖2是本發(fā)明的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)的實施例1中滾輪軸向驅(qū)動機構(gòu)使?jié)L輪處于第一軸向位置時的示意圖(俯視局部剖面圖)。
[0022]圖3是本發(fā)明的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)的實施例1中滾輪軸向驅(qū)動機構(gòu)使?jié)L輪處于第二軸向位置時的示意圖(俯視局部剖面圖)。
[0023]圖4是本發(fā)明的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)的實施例2中滾輪軸向驅(qū)動機構(gòu)處于制動供油狀態(tài)時的示意圖(俯視局部剖面圖)。
[0024]圖5是本發(fā)明的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)的實施例2中滾輪軸向驅(qū)動機構(gòu)處于制動卸油狀態(tài)時的示意圖(俯視局部剖面圖)。
[0025]圖6是本發(fā)明的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)在發(fā)動機點火狀態(tài)時所產(chǎn)生的發(fā)動機氣門運動的示意圖。
[0026]圖7是本發(fā)明的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)在發(fā)動機制動狀態(tài)時所產(chǎn)生的發(fā)動機氣門運動的示意圖。
[0027]【具體實施方式】: 實施例1:
圖1、圖2和圖3用來描述本發(fā)明的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)的實施例1。圖1是本發(fā)明的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)的實施例1中發(fā)動機氣門驅(qū)動裝置的示意圖(側(cè)視圖)O氣門致動器200(這里的說明同時適用于進氣門致動器和排氣門致動器)包括凸輪(如常規(guī)點火凸輪230和發(fā)動機制動凸輪2302)，滾輪235和滾輪軸231。滾輪235除了可以在滾輪軸231上轉(zhuǎn)動之外，還可以沿滾輪軸231作軸向移動(圖2和圖3)，本實施例有兩個不同的凸輪230和2302(舉例來說，常規(guī)點火凸輪230和發(fā)動機制動凸輪2302)，這些凸輪有不同的輪廓曲線(升程和相位)，但它們位于同一根凸輪軸上、相互毗鄰且有相同或大致相同的內(nèi)基圓225。氣門致動器200還包括轉(zhuǎn)動式安置在搖臂軸205上的搖臂(又叫滾輪軸箱體)210。通常，搖臂210通過閥隙調(diào)節(jié)機構(gòu)作用在發(fā)動機氣門301上(這里顯示的是單氣門，但本發(fā)明同樣適用于雙氣門的發(fā)動機，不過雙氣門時需要增加氣門橋)。氣門301由氣門彈簧311偏置在發(fā)動機缸體500的閥座320上，阻止氣體在發(fā)動機汽缸和氣道600之間流動。閥隙調(diào)節(jié)機構(gòu)包括閥隙調(diào)節(jié)螺釘110和鎖緊螺母105。
[0028]搖臂210靠近氣門301的一側(cè)還可以增加緩落座機構(gòu)500，由定位機構(gòu)和限流機構(gòu)組成(圖1)。其中定位機構(gòu)包括一個連接件120。連接件120的一端固定在發(fā)動機上，另一端設(shè)置有一個定位調(diào)節(jié)機構(gòu)。定位調(diào)節(jié)機構(gòu)通過調(diào)節(jié)螺釘1101與搖臂(滾輪軸箱體)210相連，并與搖臂210之間設(shè)置有定位間隙。限流機構(gòu)包括一個限流活塞260和限流閥271，限流閥271位于限流活塞260和閥隙調(diào)節(jié)機構(gòu)之間，由限流彈簧256偏置在限流活塞260的底面上。閥隙調(diào)節(jié)機構(gòu)安置在搖臂(滾輪軸箱體)210上(也可以安置在搖臂的其他位置，如靠近滾輪一側(cè)的下面)。限流活塞260的沖程由銷釘241和環(huán)槽237決定。限流活塞260通過下面的象足墊114與發(fā)動機氣門301相連。閥隙調(diào)節(jié)機構(gòu)包括閥隙調(diào)節(jié)螺釘110和固緊螺母105，用以調(diào)節(jié)氣門間隙。先使用搖臂210上的閥隙調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)置氣門間隙，再使用發(fā)動機上的定位調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)置定位間隙，而且定位間隙必須小于閥隙間隙。這樣，定位機構(gòu)將搖臂(滾輪軸箱體)210上的滾輪235與凸輪的基圓225之間稍稍分離(有很小的間隙)，減小滾輪235在滾輪軸231上運動時的摩擦阻力和兩者之間的沖擊。
[0029]圖2和圖3分別是本發(fā)明的發(fā)動機氣門運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)的實施例1中滾輪軸向驅(qū)動機構(gòu)100使?jié)L輪235位于不同軸向位置時的示意圖(俯視局部剖面圖)。搖臂(這里顯示的搖臂也可以是推桿式發(fā)動機的凸輪從動件，本發(fā)明將它們通稱為滾輪軸箱體)210靠近凸輪的一端設(shè)置有一個滾輪槽234。滾輪軸231的兩端安置在搖臂210上，其中間橫跨滾輪槽234。滾輪235轉(zhuǎn)動式地設(shè)置在滾輪軸231上，滾輪軸231在滾輪槽234內(nèi)的長度大于滾輪235的軸向長度，滾輪235與滾輪軸231之間還設(shè)置為軸向的滑動副，滾輪軸向驅(qū)動機構(gòu)100將滾輪235在滾輪軸231上從一個軸向位置移動到另一個軸向位置。本發(fā)明的滾輪軸向驅(qū)動機構(gòu)100由滾輪軸231內(nèi)的活塞驅(qū)動機構(gòu)構(gòu)成，包括安置在滾輪軸中驅(qū)動活塞孔190內(nèi)的驅(qū)動活塞160和驅(qū)動彈簧156。驅(qū)動活塞160的一側(cè)受流體(如發(fā)動機機油)的作用，驅(qū)動活塞160的另一側(cè)受驅(qū)動彈簧156的作用。驅(qū)動活塞160通過連接件驅(qū)動滾輪軸231上的滾輪235。這里的連接件包括至少一個驅(qū)動銷137，驅(qū)動銷137的一端安置在滾輪軸內(nèi)的驅(qū)動活塞160上，驅(qū)動銷137的另一端與滾輪軸上的滾輪235相連，驅(qū)動銷137的中部穿過滾輪軸上的腰槽141。驅(qū)動銷137與驅(qū)動活塞160的連接方式多種多樣，可以是靜配合(如過盈配合)，也可以是動配合。驅(qū)動銷137與滾輪235的連接方式為動配合(如銷槽配合)，保證滾輪235可以在滾輪軸231上滾動。
[0030]當需要將發(fā)動機點火氣門運動轉(zhuǎn)換為發(fā)動機制動氣門運動時，發(fā)動機制動電磁閥(未顯示)開通供油(制動供油)，發(fā)動機機油(又叫潤滑油)從制動