內(nèi)燃發(fā)動機機械式氣門升程調(diào)節(jié)緩沖裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及內(nèi)燃發(fā)動機技術(shù)，具體涉及一種四沖程內(nèi)燃發(fā)動機機氣門升程調(diào)節(jié)緩沖裝置，可該裝置可根據(jù)燃燒排放實際需要隨意改變進氣量或排氣量，應用于內(nèi)燃機凸輪通過傳動鏈驅(qū)動氣門升程，達到節(jié)能、環(huán)保的目的，進一步提高內(nèi)燃機整體性能。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源日趨緊張和大氣污染的日益加劇，內(nèi)燃發(fā)動機制造行業(yè)正面臨著新一輪創(chuàng)新和變革，增效、節(jié)能、環(huán)保是內(nèi)燃機發(fā)展永恒的主題。特別是燃燒系統(tǒng)創(chuàng)新技術(shù)不斷提高和應用，如高壓共軌電子控制技術(shù)廣泛推廣使用，再加上可變正時技術(shù)推出，使內(nèi)燃機燃燒系統(tǒng)得到大幅度改變和提升，完全可根據(jù)內(nèi)燃機功率變化提供必要燃料，但氣門升程還沒有根據(jù)燃料供給多少而變化。進、排氣量使空燃比得不到合理匹配，以上幾項新技術(shù)沒有充分發(fā)揮更大作用，為了高性能內(nèi)燃機進一步提高，可變氣門升程是全球各大內(nèi)燃機制造企業(yè)、研發(fā)等機構(gòu)投入大量人力物力進行研發(fā)的主要課題，如英國ABB公司、德國海因斯曼公司等都推出他們研制的樣件，結(jié)構(gòu)非常復雜。我國也有很多高校和科研單位都早已立項研發(fā)，但研發(fā)進度比較緩慢。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型旨在克服現(xiàn)有可變氣門升程機構(gòu)結(jié)構(gòu)復雜體積龐大等問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單且可可靠地調(diào)節(jié)氣門升程的氣門調(diào)節(jié)緩沖裝置。
[0004]本實用新型提供一種內(nèi)燃發(fā)動機機械式氣門升程調(diào)節(jié)緩沖裝置，包括:
[0005]凸輪；連接到凸輪的挺桿組，所述挺桿組包括下挺桿和上挺桿，以及位于下挺桿和上挺桿之間用于調(diào)節(jié)下挺桿和上挺桿之間距離的機械式挺桿長度調(diào)節(jié)單元，所述機械式挺桿長度調(diào)節(jié)單元可包括:設(shè)置在所述下挺桿和上挺桿之間的偏斜推桿，以及使所述偏斜推桿左右移動的第一伺服驅(qū)動單元，所述偏斜推桿設(shè)置為其上下方向的厚度從左到右依次增加；氣門組，所述氣門組包括氣門、氣門彈簧和氣門彈簧座；以及一端連接到氣門組另一端連接到挺桿組的搖臂；所述凸輪的轉(zhuǎn)動帶動所述挺桿組的挺桿的上下運動，進而使所述搖臂轉(zhuǎn)動而控制氣門的開啟與關(guān)閉。
[0006]本發(fā)明人多年來對內(nèi)燃機燃燒系統(tǒng)研究，結(jié)合國內(nèi)外研究成果，著眼于改進現(xiàn)有的柴油機從凸輪轉(zhuǎn)動到氣門往復運動這樣一個運動鏈，通過保持凸輪曲線不變，而增加挺桿長度可調(diào)裝置根據(jù)工況改變挺桿長度，實現(xiàn)氣門升程可調(diào)，成功的研發(fā)出一套既簡單又可靠的氣門升程可變裝置。在此基礎(chǔ)上，把電子控制高壓共軌、可變正時，再加上可變氣門升程等技術(shù)有效的結(jié)合應用，這樣內(nèi)燃機不管在哪個功率段，都不會存在由于空燃比匹配不合理而造成燃燒不良，浪費能源，污染空氣。
[0007]上下方向厚度漸變的偏斜推桿在上下挺桿之間在左右方向上移動，借助于此，可以簡單地調(diào)節(jié)上下挺桿之間的距離而實現(xiàn)總挺桿長度的可變。
[0008]上述機械式挺桿長度調(diào)節(jié)單元中，用于使所述偏斜推桿左右移動的第一伺服驅(qū)動單元可包括固定轉(zhuǎn)軸伺服電機減速器、固定轉(zhuǎn)軸、導柱、推力板，所述固定轉(zhuǎn)軸連接到所述固定轉(zhuǎn)軸伺服電機減速器，所述推力板安裝在固定轉(zhuǎn)軸和導柱上。
[0009]較佳地，在所述機械式挺桿長度調(diào)節(jié)單元和所述上挺桿之間還設(shè)置有無間隙氣門緩沖單元，所述無間隙氣門緩沖單元包括緩沖滑動塊、設(shè)置在所述緩沖滑動塊內(nèi)的活動球頭，以及設(shè)置在所述緩沖滑動塊和活動球頭之間的緩沖彈簧。
[0010]本實用新型充分考慮到調(diào)整氣門間隙也是調(diào)節(jié)氣門挺桿長度，若使氣門間隙無限增大，這也是不允許的，會造成氣門落座粗暴，氣門過早損壞或斷裂造成嚴重后果，所以在上挺桿和機械式挺桿長度調(diào)節(jié)單元之間又設(shè)置一套無間隙氣門緩沖裝置，工作時做到氣門搖臂調(diào)節(jié)螺釘無間隙，又能使氣門關(guān)閉密封，使氣門落座減小沖擊，到達了延長氣門使用壽命和降低噪聲的效果。
[0011]本實用新型中，所述緩沖彈簧的強度小于所述氣門彈簧的強度。借助于此，可以避免凸輪軸頂住挺桿球頭，而在氣門沒工作時就頂開氣門。
[0012]本實用新型中，所述挺桿組還包括分別用于引導下挺桿和上挺桿的下挺桿導套和上挺桿導套。
[0013]本實用新型提供的技術(shù)方案的有益效果是由于增加了機械挺桿長短可調(diào)裝置，當內(nèi)燃機工況需要變動進氣時，由控制系統(tǒng)發(fā)指令，伺服電機帶動蝸桿蝸輪，轉(zhuǎn)動，蝸輪內(nèi)徑與輸出軸螺紋配合，轉(zhuǎn)動渦輪時輸出軸不轉(zhuǎn)，只能左右移動，推拉頂板使偏斜推桿前后移動，改變挺桿長度。此外，本實用新型考慮到由于縮短挺桿氣門間隙會無限增大，這是不允許的，必須有一套消除氣門間隙緩沖裝置綜合使用，才能確保運行安全可靠，緩沖裝置、下挺桿中間有一緩沖彈簧，彈簧強度弱于氣門彈簧，免于凸輪軸頂住挺桿球頭，是氣門升程調(diào)整沒工作時就頂開氣門，到最小時氣門關(guān)閉也一樣沒有間隙，由于兩邊彈簧力相互作用，氣門落座減小沖擊力。本裝置是在凸輪升程范圍內(nèi)可變，只能變小，不能變大，所以設(shè)計柴油機凸輪時應考慮升程要大些，另外優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好、安裝位置合理、制造成本低等。
【附圖說明】
[0014]圖1為一種柴油機機械式氣門升程調(diào)節(jié)緩沖裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為一種柴油機液壓式氣門升程調(diào)節(jié)緩沖裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為圖1中的機械式挺桿長度調(diào)節(jié)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為圖2中的液壓式挺桿長度調(diào)節(jié)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5為圖1和圖2中的無間隙氣門緩沖單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖6為圖1和圖2中氣門升程(A部)放大圖；
[0020]其中，1-凸輪；2-滾輪；3_滾輪銷；4_滾輪座；5_殼體；6_下挺桿；7_下挺桿彈簧；8_下挺桿導套；9_機械式挺桿長度調(diào)節(jié)單元；9-1固定轉(zhuǎn)軸伺服電機減速器；9-2固定轉(zhuǎn)軸；9-3內(nèi)卡環(huán)；9-4導柱；9-5推力板；9-6軸承；9_7軸承軸；9_8偏斜推桿；9’ -液壓式挺桿長度調(diào)節(jié)單元；9’ -1滑動轉(zhuǎn)軸伺服電機減速器；9’ -2左右滑動軸；9’ -3螺帽；9’ -4密封圈；9’ -5活塞；9’ -6儲油杯；9’ -7挺桿腔；10_無間隙氣門緩沖單元；10_1緩沖滑動塊；10-2活動球頭；10_3緩沖彈簧；11上挺桿；12-上挺桿導套；13-搖臂座；14-搖臂軸；15-搖臂；16_可調(diào)頂頭螺釘；17_氣門哈夫鎖夾；18_氣門彈簧上座；19_氣門彈簧；20_氣門彈簧下座；21-氣門導套；22_氣門；23_氣門座；24_氣缸蓋；25_柴油機機體。
【具體實施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖和下述實施方式進一步說明本實用新型，應理解，附圖及下述實施方式僅用于說明本實用新型，而非限制本實用新型。
[0022]參見圖1和圖2，本實用新型涉及一種四沖程內(nèi)燃發(fā)動機氣門升程調(diào)節(jié)緩沖裝置，可包括凸輪1、滾輪2、滾輪銷3、滾輪座4、下挺桿6、下挺桿彈簧7、下挺桿導套8、機械式挺桿長度調(diào)節(jié)單元9，(液壓式挺桿長度調(diào)節(jié)單元9’)、無間隙氣門緩沖單元10、上挺桿11、上挺桿導套12、搖臂座13、搖臂軸14、搖臂15、可調(diào)頂頭螺釘16、氣門哈夫鎖夾17、氣門彈簧上座18、氣門彈簧19、氣門彈簧下座20、氣門導套21、氣門22、氣門座23、氣缸蓋24和柴油機機體25。
[0023]凸輪I固定在凸輪軸(未圖示)上，滾輪座4安裝在殼體5內(nèi)，滾輪3固定在滾輪座4上，殼體5固定在柴油機機體25上，下挺桿6安裝在滾輪座4上以借助于滾輪3連接至凸輪1，下挺桿彈簧7安裝在滾輪座4與下挺桿導套8之間，下挺桿導套8可固定在滾輪座導套上。
[0024]參見圖1和圖3，在機械式氣門升程調(diào)節(jié)緩沖裝置中，機械式挺桿長度調(diào)節(jié)單元9及其上的由伺服電機控制蝸輪減速箱(固定轉(zhuǎn)軸伺服電機減速器9-1)固定在柴油機機體25上，渦輪輸出軸(固定轉(zhuǎn)軸9-2)固定在固定轉(zhuǎn)軸伺服電機減速器9-1