本新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域,特別涉及一種配氣結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
隨燃油經(jīng)濟(jì)性要求和排放要求的提高,柴油機(jī)應(yīng)用新技術(shù)的需求也越來(lái)越強(qiáng)烈。傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用固定式配氣機(jī)構(gòu),配氣相位兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的各種工況,采用的是一種折中方案,不能在各個(gè)工況下都能達(dá)到配氣相位的最優(yōu)。與固定式配氣相位相比,可變氣門技術(shù)作為一種可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行需求,改變氣門開(kāi)啟正時(shí)和氣門升程,可以較好的滿足發(fā)動(dòng)機(jī)高低轉(zhuǎn)速、不同負(fù)荷的要求,達(dá)到改善發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、油耗與排放的目的。此外,柴油機(jī)后處理系統(tǒng)對(duì)排溫要求較高,傳統(tǒng)的節(jié)流閥提排溫措施,因泵氣損失增加使得油耗惡化,而采用可變氣門技術(shù)可以在減少進(jìn)氣量時(shí),加入米勒循環(huán),減少油耗惡化,同時(shí)滿足排溫需求。
現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中已有可變氣門技術(shù)的相關(guān)報(bào)道,如奧迪AVS系統(tǒng),設(shè)計(jì)大小兩個(gè)凸輪,同事在凸輪上旁邊設(shè)置螺旋溝槽結(jié)構(gòu),在低負(fù)載的情況下,為了追求發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)油性能,此時(shí)AVS系統(tǒng)則將凸輪推至左側(cè),以較小的凸輪推動(dòng)氣門,在高負(fù)載的情況下,AVS系統(tǒng)將螺旋溝槽套筒向右推動(dòng),使角度較大的凸輪得以推動(dòng)氣門。但該氣門只能按照凸輪位置,實(shí)現(xiàn)兩段或者三段變化,不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)氣門可變,工況適應(yīng)具有局限性。還有一種可變氣門技術(shù),在驅(qū)動(dòng)挺柱運(yùn)動(dòng)的部分中增設(shè)液壓驅(qū)動(dòng)油路,通過(guò)電磁閥的通斷電,實(shí)現(xiàn)氣門驅(qū)動(dòng)油路的開(kāi)閉,推動(dòng)挺柱運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)氣門升程可變。然而該系統(tǒng)應(yīng)用電液驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),系統(tǒng)復(fù)雜,而且每缸都配有一套電液機(jī)構(gòu)成本高,系統(tǒng)布置復(fù)雜。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一種實(shí)現(xiàn)氣門升程連續(xù)可變的配氣機(jī)構(gòu),所述配氣機(jī)構(gòu)包括上部由驅(qū)動(dòng)凸輪驅(qū)動(dòng)的搖臂,搖臂下部一端連接有氣門帽,與氣門帽下端連接的氣門,搖臂下部的另一端連接挺柱;挺柱的下端具有實(shí)現(xiàn)氣門升程連續(xù)可變的控制凸輪。
進(jìn)一步,所述控制凸輪的具體結(jié)構(gòu)包括基圓部分,一側(cè)具有曲率半徑大于凸輪基圓半徑的圓弧結(jié)構(gòu)部分,和另一側(cè)具有曲率半徑小于凸輪基圓半徑的圓弧結(jié)構(gòu)部分,兩個(gè)圓弧結(jié)構(gòu)部分在基圓部分處通過(guò)基圓圓滑連接。
進(jìn)一步,控制凸輪的驅(qū)動(dòng)方式為電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
進(jìn)一步,控制凸輪的驅(qū)動(dòng)方式還可以是齒輪驅(qū)動(dòng)、鏈條驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)等。
本實(shí)用新型還提供一種包含上述配氣機(jī)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
1、本發(fā)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本相對(duì)較低;
2、本結(jié)構(gòu)實(shí)施過(guò)程中對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的改動(dòng)小,利于產(chǎn)品化;
3、可以實(shí)現(xiàn)氣門的連續(xù)可變,滿足發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況需求。
附圖說(shuō)明
通過(guò)閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述,各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的,而并不認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制。而且在整個(gè)附圖中,用相同的參考符號(hào)表示相同的部件。在附圖中:
附圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2示出了圖1中的控制凸輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3為控制凸輪軸與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接示意圖。
附圖4為實(shí)現(xiàn)氣門晚開(kāi)早關(guān)控制凸輪最大位置示意圖。
附圖5為實(shí)現(xiàn)氣門早開(kāi)晚關(guān)控制凸輪最大位置示意圖。
附圖6為氣門升程曲線。
具體實(shí)施方式
下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開(kāi)的示例性實(shí)施方式。雖然附圖中顯示了本公開(kāi)的示例性實(shí)施方式,然而應(yīng)當(dāng)理解,可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施方式所限制。相反,提供這些實(shí)施方式是為了能夠更透徹地理解本公開(kāi),并且能夠?qū)⒈竟_(kāi)的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
參考圖1,本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)氣門升程連續(xù)可變的配氣機(jī)構(gòu)包括上部由驅(qū)動(dòng)凸輪4驅(qū)動(dòng)的搖臂3,搖臂3下部一端連接有氣門帽5,與氣門帽5下端連接的氣門6,搖臂3下部的另一端連接挺柱2;挺柱2的下端具有實(shí)現(xiàn)氣門升程連續(xù)可變的控制凸輪1。結(jié)合圖2,所述控制凸輪的具體結(jié)構(gòu)包括基圓部分11,一側(cè)具有曲率半徑大于凸輪基圓11半徑的圓弧結(jié)構(gòu)12,該結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)氣門晚開(kāi)早關(guān)控制,另一側(cè)具有曲率半徑小于凸輪基圓11半徑的圓弧結(jié)構(gòu)13,該結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)氣門進(jìn)行早開(kāi)晚關(guān)控制,兩個(gè)圓弧結(jié)構(gòu)在基圓11中線處通過(guò)基圓圓滑連接。參考圖3,控制凸輪通過(guò)凸輪軸與驅(qū)動(dòng)電機(jī)7連接。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況,驅(qū)動(dòng)電機(jī)7旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)控制凸輪1轉(zhuǎn)動(dòng)到特定部位,實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)氣門正時(shí)與氣門升程的可變,滿足發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放的要求。具體為:
氣門正常工作時(shí),驅(qū)動(dòng)電機(jī)7不加電,控制凸輪不動(dòng)作,控制凸輪位于初始位置,即基圓部分位于挺柱2下部,挺柱2位置不發(fā)生變化,氣門6在氣門驅(qū)動(dòng)凸輪4作用下,正常開(kāi)啟與關(guān)閉,此時(shí)配氣機(jī)構(gòu)位置如圖1所示,此時(shí)氣門升程曲線為圖6中A曲線。
氣門晚開(kāi)早關(guān)工作模式,驅(qū)動(dòng)電機(jī)7帶動(dòng)控制凸輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn),控制凸輪具有曲率半徑大于凸輪基圓半徑的圓弧結(jié)構(gòu)12轉(zhuǎn)到挺柱2下部,挺柱2伸出長(zhǎng)度變短,即搖臂3相比于原始位置下移,氣門6在氣門驅(qū)動(dòng)凸輪4作用下,實(shí)現(xiàn)氣門的晚開(kāi)早關(guān)功能。根據(jù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度不同,實(shí)現(xiàn)不同的氣門晚開(kāi)早關(guān)正時(shí),滿足不同工況需求。圖4所示為氣門晚開(kāi)早關(guān)最大正時(shí)位置,圖中虛線氣門為正常工作時(shí)位置,實(shí)線氣門位置為氣門晚開(kāi)早關(guān)時(shí)的實(shí)際氣門位置,此時(shí)氣門升程曲線如圖6中C所示。
氣門早開(kāi)晚關(guān)工作模式,驅(qū)動(dòng)電機(jī)7帶動(dòng)控制凸輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),控制凸輪具有曲率半徑小于凸輪基圓半徑的圓弧結(jié)構(gòu)13轉(zhuǎn)到挺柱2下部,挺柱2伸出長(zhǎng)度變長(zhǎng),即搖臂3相比于原始位置上翹,氣門6在氣門驅(qū)動(dòng)凸輪4的作用下,實(shí)現(xiàn)氣門早開(kāi)晚關(guān)功能。根據(jù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度不同,氣門早開(kāi)晚關(guān)控制凸輪所處位置不同,實(shí)現(xiàn)不同的氣門早開(kāi)晚關(guān)正時(shí),滿足不同工況需求。圖5所示為氣門早開(kāi)晚關(guān)最大正時(shí)位置,圖中虛線氣門為正常工作時(shí)位置,實(shí)線氣門位置為氣門早開(kāi)晚關(guān)時(shí)的實(shí)際氣門位置,此時(shí)氣門升程曲線如圖6中B所示。
在一個(gè)氣門動(dòng)作過(guò)程中,可變氣門正時(shí)凸輪在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)在氣門控制凸輪基圓11、具有曲率半徑大于凸輪基圓半徑的圓弧結(jié)構(gòu)12和控制凸輪具有曲率半徑小于凸輪基圓半徑的圓弧結(jié)構(gòu)13之間切換。根據(jù)不同的控制需求,實(shí)際氣門運(yùn)行曲線可以在圖6的B與C之間實(shí)現(xiàn)連續(xù)可變。
以上所述,僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。