發(fā)動機氣門可變正時和升程控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)動機配件，尤其涉及發(fā)動機氣門可變正時和升程控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]發(fā)動機氣門利用曲軸動力及鏈條鏈輪傳動實現(xiàn)開閉，在進氣行程中，是由活塞抽吸空氣進入汽缸噴油燃燒，氣體膨脹推動活塞移動做功產(chǎn)生動力，然后再排出燃燒廢氣，衡量發(fā)動機功率大小的參數(shù)是“排量"，發(fā)動機排量=汽缸工作容積X汽缸數(shù)量，在理論上，汽缸容積越大，吸氣就越多，輸出功率就越大，但實際情況是吸氣過程要受到氣門的開閉工況的直接影響，現(xiàn)有技術中的可變氣門控制裝置，在發(fā)動機低速運轉時，通過控制曲軸與凸輪軸之間的位置距離來降低氣門的開度以提供較少的燃氣，當發(fā)動機高速運轉時，控制裝置就恢復氣門開度，提供較多的燃氣，以此方法實現(xiàn)內(nèi)燃機經(jīng)濟運行，其不足之處是:不能在調(diào)整氣門開度的同時調(diào)整配氣正時，低速時降低氣門開度也必然影響發(fā)動機低速動力，現(xiàn)有的可變氣門控制裝置使發(fā)動機內(nèi)部結構復雜化，使用成本增高。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種發(fā)動機氣門可變正時和升程控制系統(tǒng)，通過凸輪形狀及其安裝結構的改進，無需更換凸輪即可實現(xiàn)發(fā)動機氣門的配齊正時和升程同時調(diào)整，結構簡單，運行穩(wěn)定性好，利于節(jié)約成本。
[0004]本實用新型的發(fā)動機氣門可變正時和升程控制系統(tǒng)，包括缸蓋、氣門、凸輪和控制機構；所述氣門設于缸蓋并由所述凸輪驅(qū)動運動；所述凸輪以能夠軸向滑動的方式轉動連接于缸蓋，凸輪的凸起部分高度漸變并且沿凸輪軸向的投影不完全重疊；所述控制機構連接于凸輪和缸蓋之間用于驅(qū)動凸輪軸向滑動及對凸輪進行軸向定位；
[0005]進一步，所述凸輪凸起部分的高度沿凸輪軸向由小到大均勾變化；
[0006]進一步，所述凸輪的凸起部分繞凸輪軸線呈螺旋形結構；
[0007]進一步，所述控制機構包括雙作用油缸；所述雙作用油缸的缸筒固定于所述缸蓋，雙作用油缸的活塞桿連接于凸輪；雙作用油缸的活塞桿與凸輪軸線平行；
[0008]進一步，所述控制機構還可以是單作用油缸與彈簧的組合；所述單作用油缸和彈簧分列于凸輪軸向兩側，單作用油缸的缸筒固定于所述缸蓋，單作用油缸的活塞桿連接于凸輪；單作用油缸的活塞桿與凸輪軸線平行，所述彈簧沿凸輪軸向彈頂于凸輪與缸蓋之間；
[0009]進一步，所述控制機構還可以是絲杠螺母副；所述絲杠螺母副的絲杠與凸輪軸線平行并繞其軸線單自由度轉動連接于缸蓋；絲杠螺母副的螺母連接于凸輪。
[0010]本實用新型的有益效果是:本實用新型的發(fā)動機氣門可變正時和升程控制系統(tǒng)，通過凸輪形狀及其安裝結構的改進，無需更換凸輪即可實現(xiàn)發(fā)動機氣門的配齊正時和升程同時調(diào)整，結構簡單，運行穩(wěn)定性好，利于節(jié)約成本。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0012]圖2為凸輪結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]圖1為本實用新型的結構示意圖，圖2為凸輪結構示意圖，如圖所示:本實施例的發(fā)動機氣門可變正時和升程控制系統(tǒng)，包括缸蓋1、氣門2、凸輪3和控制機構；所述氣門2設于缸蓋I并由所述凸輪3驅(qū)動運動；所述凸輪3以能夠軸向滑動的方式轉動連接于缸蓋1，凸輪3的凸起部分3a高度漸變并且沿凸輪3軸向的投影不完全重疊；所述控制機構連接于凸輪3和缸蓋I之間用于驅(qū)動凸輪3軸向滑動及對凸輪3進行軸向定位；凸輪3通過其輪軸3b轉動連接于缸蓋I并通過正時鏈條和鏈輪7傳動連接于發(fā)動機曲軸，進而由曲軸帶動轉動，鏈輪7固定于凸輪3的輪軸3b或者與輪軸3b之間通過花鍵同步轉動連接，使鏈輪7能夠帶動輪軸3b和凸輪3轉動，均能實現(xiàn)本實用新型目的，當鏈輪7與輪軸3b之間通過花鍵同步轉動連接時，不阻礙輪軸3b和凸輪3的軸向滑動，此時需要在缸蓋I上設置用于對鏈輪7進行軸向定位的定位裝置(圖中未示出，采用現(xiàn)有技術中的止推軸承配合支架結構即可實現(xiàn))；控制機構與凸輪3之間可通過撥叉連接，在凸輪3輪軸3b的外圓周對應撥叉設置環(huán)槽，使控制機構能夠可靠的驅(qū)動凸輪3軸向滑動，又不阻礙凸輪3的轉動；凸輪3凸起部分3a高度漸變并且沿凸輪3軸向的投影不完全重疊是是指凸輪3的凸起部分3a相對于凸輪3軸線的凸出高度以及凸輪3的凸起部分3a相對于凸輪3圓周方向的相位均沿凸輪3軸線方向連續(xù)變化，因此通過控制機構對凸輪3進行不同軸向位置的定位后，能使氣門2的開啟時刻和升程發(fā)生變化，實現(xiàn)配氣正時和升程可變；本實用新型的發(fā)動機氣門2控制系統(tǒng)用于單缸發(fā)動機或多缸發(fā)動機，以及凸輪3直接驅(qū)動氣門2或者通過搖臂驅(qū)動氣門2運動，均在本實用新型保護范圍之內(nèi)。
[0014]本實施例中，所述凸輪3凸起部分3a的高度沿凸輪3軸向由小到大均勻變化，因此凸輪3沿同一方向移動時能由小到大或由大到小逐漸調(diào)整氣門2的升程，便于控制。
[0015]本實施例中，所述凸輪3的凸起部分3a繞凸輪3軸線呈螺旋形結構；使凸輪3的凸起部分3a產(chǎn)生連續(xù)的相位變化，結合凸起部分3a高度漸變的特性能夠在一定范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)整氣門2的正時和升程，能更好的適應發(fā)動機工況，提高動力性能及燃油經(jīng)濟性。
[0016]本實施例中，所述控制機構包括雙作用油缸；所述雙作用油缸的缸筒固定于所述缸蓋1，雙作用油缸的活塞桿連接于凸輪3 ;雙作用油缸的活塞桿與凸輪3軸線平行；雙作用油缸的活塞桿與凸輪3之間通過撥叉連接，在凸輪3輪軸3b的外圓周對應撥叉設置環(huán)槽，雙作用油缸能夠可靠的驅(qū)動凸輪3軸向滑動，又不阻礙凸輪3的轉動。
[0017]本實施例中，所述控制機構包括單作用油缸4與彈簧5的組合；所述單作用油缸4和彈簧5分列于凸輪3軸向兩側，單作用油缸4的缸筒固定于所述缸蓋1，單作用油缸4的活塞桿連接于凸輪3 ;單作用油缸4的活塞桿與凸輪3軸線平行，所述彈簧5沿凸輪3軸向彈頂于凸輪3與缸蓋I之間；利用彈簧5的彈力對凸輪3進行復位，結構簡單，能耗低，可降低使用成本，單作用油缸4的活塞桿與凸輪3之間通過撥叉連接，在凸輪3輪軸3b的外圓周對應撥叉設置環(huán)槽，單作用油缸4能夠可靠的驅(qū)動凸輪3軸向滑動，又不阻礙凸輪3的轉動。
[0018]本實施例中，所述控制機構包括絲杠螺母副；所述絲杠螺母副的絲杠與凸輪3軸線平行并繞其軸線單自由度轉動連接于缸蓋I ;絲杠螺母副的螺母連接于凸輪3 ;絲杠螺母副的螺母與凸輪3的輪軸3b套接在一起，凸輪3的輪軸3b設有用于供絲杠螺母副的螺母套裝的環(huán)槽；可采用伺服電機驅(qū)動絲杠轉動。
[0019]控制機構還包括自動控制系統(tǒng)，所述自動控制系統(tǒng)包括固定于缸蓋I的用于檢測凸輪3軸向位置的位移傳感器6 ;位移傳感器6的信號輸出端連接于車輛ECU，ECU計算進氣門2的相位角并根據(jù)發(fā)動機工況計算出最佳氣門2開啟時刻并發(fā)送控制信號給雙作用油缸、單作用油缸4或絲杠螺母副的驅(qū)動機構，進而驅(qū)動凸輪3軸向滑動并對凸輪3進行軸向定位，實現(xiàn)閉環(huán)控制；現(xiàn)有技術中其他檢查凸輪3相位角的結構和方式也落入本專利保護范圍。
[0020]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種發(fā)動機氣門可變正時和升程控制系統(tǒng)，其特征在于:包括缸蓋、氣門、凸輪和控制機構；所述氣門設于缸蓋并由所述凸輪驅(qū)動運動；所述凸輪以能夠軸向滑動的方式轉動連接于缸蓋，凸輪的凸起部分高度漸變并且沿凸輪軸向的投影不完全重疊；所述控制機構連接于凸輪和缸蓋之間用于驅(qū)動凸輪軸向滑動及對凸輪進行軸向定位。
2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機氣門可變正時和升程控制系統(tǒng)，其特征在于:所述凸輪凸起部分的高度沿凸輪軸向由小到大均勻變化。
3.根據(jù)權利要求2所述的發(fā)動機氣門可變正時和升程控制系統(tǒng)，其特征在于:所述凸輪的凸起部分繞凸輪軸線呈螺旋形結構。
4.根據(jù)權利要求3所述的發(fā)動機氣門可變正時和升程控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制機構包括雙作用油缸；所述雙作用油缸的缸筒固定于所述缸蓋，雙作用油缸的活塞桿連接于凸輪；雙作用油缸的活塞桿與凸輪軸線平行。
5.根據(jù)權利要求3所述的發(fā)動機氣門可變正時和升程控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制機構包括單作用油缸與彈簧的組合；所述單作用油缸和彈簧分列于凸輪軸向兩側，單作用油缸的缸筒固定于所述缸蓋，單作用油缸的活塞桿連接于凸輪；單作用油缸的活塞桿與凸輪軸線平行，所述彈簧沿凸輪軸向彈頂于凸輪與缸蓋之間。
6.根據(jù)權利要求3所述的發(fā)動機氣門可變正時和升程控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制機構包括絲杠螺母副；所述絲杠螺母副的絲杠與凸輪軸線平行并繞其軸線單自由度轉動連接于缸蓋；絲杠螺母副的螺母連接于凸輪。
【專利摘要】本實用新型公開了一種發(fā)動機氣門可變正時和升程控制系統(tǒng)，包括缸蓋、氣門、凸輪和控制機構；所述氣門設于缸蓋并由所述凸輪驅(qū)動運動；所述凸輪以能夠軸向滑動的方式轉動連接于缸蓋，凸輪的凸起部分高度漸變并且沿凸輪軸向的投影不完全重疊；所述控制機構連接于凸輪和缸蓋之間用于驅(qū)動凸輪軸向滑動及對凸輪進行軸向定位；本實用新型的發(fā)動機氣門可變正時和升程控制系統(tǒng)，通過凸輪形狀及其安裝結構的改進，無需更換凸輪即可實現(xiàn)發(fā)動機氣門的配齊正時和升程同時調(diào)整，結構簡單，運行穩(wěn)定性好，利于節(jié)約成本。
【IPC分類】F01L1-06, F01L1-08, F01L1-344, F01L13-00
【公開號】CN204532453
【申請?zhí)枴緾N201520138004
【發(fā)明人】鄧濤, 李亞南, 陳冰曲, 馬傳富, 李德才
【申請人】重慶交通大學
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年3月11日