專利名稱：一種發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)可變氣門相位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)氣門相位控制裝置，特別涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)可 變氣門相位裝置。
技術(shù)背景發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)、排氣門的啟、閉時(shí)刻和開(kāi)啟通路的大小對(duì)性能影響很大，且 最有利的氣門運(yùn)動(dòng)正時(shí)和通路面積隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的工況而異。傳統(tǒng)氣門驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)的運(yùn)動(dòng)正時(shí)和氣門升程是固定的，雖然能保證發(fā)動(dòng)機(jī)在某一工況如設(shè)計(jì)工 況的性能達(dá)到最佳，但對(duì)其他工況則不能充分顧及，這對(duì)工況變化頻繁的機(jī) 動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)顯然不利。于是，人們對(duì)可變氣門相位驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)行了探索，并提出了一些實(shí)現(xiàn)方案，如德國(guó)KSAT公司的進(jìn)氣凸輪軸氣門相位控制系統(tǒng) (VTC)、日本鈴木公司的可變氣門定時(shí)機(jī)構(gòu)(VVT)等，這些公司采用的 可變氣門相位技術(shù)目前只能進(jìn)行有限幾個(gè)級(jí)檔的調(diào)節(jié)變化， 一般只有高速檔 和低速檔兩級(jí)變化，它是通過(guò)采用一個(gè)高速檔凸輪和一個(gè)低速檔凸輪的組合 形式來(lái)完成的。但是，由于機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)的使用工況是不斷變化的，亦即隨 著發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的變化，最佳氣門相位需要進(jìn)行多級(jí)乃至無(wú)級(jí)連續(xù)地 變化調(diào)節(jié)，這樣才能保證發(fā)動(dòng)機(jī)在較大的工況范圍內(nèi)的性能輸出，顯然，上 述可變氣門相位技術(shù)是無(wú)法滿足這些要求的。鑒此，意大利Fiat公司開(kāi)發(fā)了 一種三維凸輪機(jī)構(gòu) 一個(gè)帶有錐度外廓的三維凸輪，它與裝有可傾斜式墊塊 的氣門桿相接觸，通過(guò)三維凸輪軸的軸向移動(dòng)使得凸輪的不同部分驅(qū)動(dòng)氣門 桿，以此改變發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門配氣相位以適應(yīng)不同工況。然而，F(xiàn)iat公司的三 維凸輪方案雖然解決了氣門相位的連續(xù)可調(diào)變化，但它采用軸向移動(dòng)凸輪軸的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣存在兩個(gè)缺陷 一個(gè)缺陷是軸向移動(dòng)的三維凸輪與驅(qū)動(dòng) 鏈輪或齒輪之間只能采用動(dòng)配合聯(lián)接，致使結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜而且會(huì)產(chǎn)生較大的 噪聲；另外一個(gè)缺陷是裝配時(shí)對(duì)氣門的間隙調(diào)整非常不方便。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)可變氣門相位裝 置，目的在于一方面實(shí)現(xiàn)氣門相位的連續(xù)可調(diào)以適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)變工況工作的需 要，另一方面能簡(jiǎn)化凸輪軸和氣門的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)并能方便調(diào)整氣門間隙。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)可變 氣門相位裝置，包括氣門、氣門間隙調(diào)整螺釘、主搖臂和一個(gè)能改變氣門升 程及啟閉時(shí)刻的三維凸輪，該三維凸輪的橫斷面的輪廓型線沿凸輪軸的軸向 方向連續(xù)光滑地變化并與發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工況相對(duì)應(yīng)，所述三維凸輪不作軸向 移動(dòng)；所述氣門由主搖臂驅(qū)動(dòng)，其特征在于設(shè)置有一個(gè)可以往復(fù)移動(dòng)的副搖臂，它將上述三維凸輪的驅(qū)動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)傳遞給主搖臂，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)氣門。本發(fā)明采用三維凸輪、主搖臂和副搖臂的結(jié)構(gòu)組合，可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的 實(shí)際工況，通過(guò)控制副搖臂的位置，使得三維凸輪處在不同的工作段，由此 獲得與發(fā)動(dòng)機(jī)工況相匹配的氣門相位。 一方面三維凸輪不作軸向移動(dòng)，它與驅(qū)動(dòng)齒輪或鏈輪的聯(lián)接方式與傳統(tǒng)的方法一致，故結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡(jiǎn)單；另一方面， 氣門間隙由裝配在主搖臂上的氣門間隙調(diào)整螺釘來(lái)調(diào)節(jié)，這也與傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī) 的氣門間隙調(diào)整方式完全一致，故比較簡(jiǎn)單可靠。


圖1是本發(fā)明一種發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)可變氣門相位裝置的一個(gè)實(shí)施例的三維結(jié) 構(gòu)示意圖；圖2是圖1所示一種發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)可變氣門相位裝置的橫剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1和圖2分別示出了本發(fā)明一種發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)可變氣門相位裝置的一個(gè) 實(shí)施例的三維結(jié)構(gòu)示意圖和橫剖面示意圖。在該實(shí)施例中，所述裝置包括三 維凸輪1、主搖臂2、氣門3和氣門間隙調(diào)整螺釘4;所述三維凸輪1繞其軸 線Ol轉(zhuǎn)動(dòng)，三維凸輪1的橫斷面的輪廓型線沿凸輪軸的軸向方向連續(xù)光滑 地變化并與發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工況相對(duì)應(yīng)；主搖臂2僅繞其軸線02轉(zhuǎn)動(dòng)而不作 軸向移動(dòng)，氣門間隙調(diào)整螺釘4設(shè)置在主搖臂2上；與以往氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)不 同的是，本實(shí)施例在三維凸輪1與主搖臂2之間設(shè)置有一個(gè)副搖臂5，所述 副搖臂5可以一邊繞自身的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)并同時(shí)還可以沿著自身的軸線作往復(fù)移 動(dòng)，副搖臂5的軸線與主搖臂2的軸線平行設(shè)置或者重合設(shè)置；所述副搖臂 5的一端與所述三維凸輪1發(fā)生聯(lián)系，其另一端與主搖臂2發(fā)生聯(lián)系，其功 能是將三維凸輪1的動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)通過(guò)主搖臂2傳遞給氣門3;為了使副搖臂 5復(fù)位，可以設(shè)置一個(gè)復(fù)位彈簧6;另外，為了減少阻力，可以在三維凸輪l 與副搖臂5之間設(shè)置滾動(dòng)體7，滾動(dòng)體7可以是滾珠(如圖1和圖2所示)， 也可以是滾柱或滾輪，需要指出的是，由三維凸輪1直接驅(qū)動(dòng)副搖臂5也是 可以的；同樣為了減少阻力，可以在副搖臂5與主搖臂2之間設(shè)置滾動(dòng)體8， 滾動(dòng)體8可以是滾珠(如圖1和圖2所示)，也可以是滾柱或滾輪，本實(shí)施 例為了降低滾動(dòng)體8 (即滾珠)與主搖臂2之間的接觸比壓，專門在主搖臂 2上設(shè)置了一個(gè)與軸線02平行的圓弧槽9，同樣需要指出的是由副搖臂5直 接驅(qū)動(dòng)主搖臂2也是可以的；本實(shí)施例在主搖臂2上設(shè)置一個(gè)氣門間隙調(diào)整 螺釘4，其結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相仿，這樣可以非常方便地調(diào)整氣門間隙。上述實(shí)施例的工作原理是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，根據(jù)實(shí)際工況，副搖臂5 通過(guò)軸向移動(dòng)定位至使得三維凸輪1處在最佳的工作狀況，此時(shí)三維凸輪1通過(guò)滾動(dòng)體7驅(qū)動(dòng)副搖臂5往返擺動(dòng)，副搖臂5再通過(guò)滾動(dòng)體8驅(qū)動(dòng)主搖臂 2擺動(dòng)，最后主搖臂2通過(guò)氣門間隙調(diào)整螺釘4控制氣門3的啟閉動(dòng)作；由 于在整個(gè)工作過(guò)程中，三維凸輪l不作軸向運(yùn)動(dòng)，因此它與驅(qū)動(dòng)齒輪或鏈輪 的聯(lián)接結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的方法一致，故結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單；另外，主搖臂2僅繞其軸 線02轉(zhuǎn)動(dòng)而不作軸向移動(dòng)，因此設(shè)置在其上的氣門間隙調(diào)整螺釘4不會(huì)發(fā) 生沿著02軸線的移動(dòng)，故氣門間隙的調(diào)整亦同傳統(tǒng)方法一樣的簡(jiǎn)單。
權(quán)利要求
1、一種發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)可變氣門相位裝置，包括三維凸輪[1]、主搖臂[2]、氣門[3]，所述三維凸輪[1]的橫斷面的輪廓型線沿凸輪軸的軸向方向連續(xù)光滑地變化并與發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工況相對(duì)應(yīng)，其特征在于在三維凸輪[1]與主搖臂[2]之間設(shè)置有一個(gè)副搖臂[5]，所述副搖臂[5]可以一邊繞自身的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)并同時(shí)還可以沿著自身的軸線作往復(fù)移動(dòng)，副搖臂[5]將三維凸輪[1]的動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)傳遞給主搖臂[2]并進(jìn)而驅(qū)動(dòng)氣門[3]。
2、 如權(quán)利要求l所述的一種發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)可變氣門相位裝置，其特征在 于在三維凸輪[1]與副搖臂[5]之間設(shè)置有滾動(dòng)體[7]。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的一種發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)可變氣門相位裝置，其特 征在于在副搖臂[5]與主搖臂[2]之間設(shè)置有滾動(dòng)體[8]。
4、 如權(quán)利要求3所述的一種發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)可變氣門相位裝置，其特征在 于滾動(dòng)體[8]為滾珠。
5、 如權(quán)利要求4所述的一種發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)可變氣門相位裝置，其特征在 于設(shè)置有與滾動(dòng)體[8]相對(duì)應(yīng)的圓弧槽[9]。
6、 如權(quán)利要求1或2所述的一種發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)可變氣門相位裝置，其特 征在于在主搖臂[2]上設(shè)置有氣門間隙調(diào)整螺釘[4]。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)可變氣門相位裝置，包括三維凸輪[1]、主搖臂[2]、氣門[3]、氣門間隙調(diào)整螺釘[4]、和副搖臂[5]；所述三維凸輪[1]可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際工況改變氣門的升程及啟閉時(shí)刻，該三維凸輪[1]的橫斷面的輪廓型線沿凸輪軸的軸向方向連續(xù)光滑地變化并與發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工況相對(duì)應(yīng)；所述副搖臂[5]可以軸向移動(dòng)，它將三維凸輪[1]的動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)傳遞給主搖臂[2]，并經(jīng)氣門間隙調(diào)整螺釘[4]驅(qū)動(dòng)氣門[3]；由于三維凸輪[1]和主搖臂[2]均不作軸向移動(dòng)，因此它們的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單并方便氣門間隙的調(diào)整。
文檔編號(hào)F02D13/02GK101333968SQ20071002884
公開(kāi)日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2007年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月27日
發(fā)明者李建春, 王大承, 耿愛(ài)農(nóng) 申請(qǐng)人:李建春