內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥驅(qū)動(dòng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥驅(qū)動(dòng)裝置，特別涉及一種具有可變內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥行程的驅(qū)動(dòng)裝置，該裝置包括凸輪和搖臂。
【背景技術(shù)】
[0002]對于汽油機(jī)而言，由于經(jīng)常在部分負(fù)荷工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，殘余廢氣系數(shù)較高，故如何提高發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒工作穩(wěn)定性，減小部分負(fù)荷時(shí)泵氣損失，組織快速的燃燒過程，提高燃燒效率就極為重要。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷時(shí)希望通過較小的氣門升程，提高進(jìn)氣壓差，增加通過氣門的氣流速度，增加湍流強(qiáng)度，提高火焰?zhèn)鞑ニ俣群腿紵俣?，組織快速的燃燒過程。而在發(fā)動(dòng)機(jī)高速高負(fù)荷時(shí)需要采用較大的氣門升程，以最大程度地減小流動(dòng)阻力，提高氣缸的填充系數(shù)，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)的動(dòng)力性需求。
[0003]除了調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量需求外，為了在汽油機(jī)或柴油機(jī)上實(shí)現(xiàn)米勒循環(huán)、實(shí)施內(nèi)部EGR、改變有效壓縮比、改善燃燒效率、實(shí)現(xiàn)部分停缸、實(shí)現(xiàn)低溫燃燒或HCCI燃燒以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性和降低尾氣污染物的排放的需求；改善冷啟動(dòng)性能、實(shí)現(xiàn)大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)剎車等增加發(fā)動(dòng)機(jī)的商品性等需求都可以通過可變氣門升程機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。關(guān)于這些應(yīng)用另有文獻(xiàn)論述，不再累述。
[0004]面對發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)油和排放日益嚴(yán)格的要求，為了滿足發(fā)動(dòng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速及扭矩下對氣流控制的要求，對發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況進(jìn)行優(yōu)化從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)油和排放性能等需求出發(fā)，出現(xiàn)了如日本專利特開平11-107725，德國專利DE10123186，美國專利US5365895，日本專利特開2001-263015等可以進(jìn)行將內(nèi)燃機(jī)閥門的最大升程進(jìn)行調(diào)節(jié)的機(jī)構(gòu)的技術(shù)方案。
[0005]日本專利特開平2-221614中公開了一種在同一根凸輪軸上安裝2個(gè)適用于不同工況的凸輪，例如一個(gè)是用于高速，另一個(gè)是用于低速。為了提高對不同工況的適應(yīng)能力，在實(shí)際應(yīng)用中也有安裝3個(gè)凸輪的情況，在不同的工況切換使用不同的凸輪，屬于不連續(xù)的氣門升程可調(diào)機(jī)構(gòu)。但是對于目前發(fā)動(dòng)機(jī)日益復(fù)雜的控制需求，這種技術(shù)方案就難以滿足了。
[0006]其中，日本專利特開平11-107725采用了 4連桿式可變機(jī)構(gòu)，用其中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為驅(qū)動(dòng)，用另一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為調(diào)節(jié)，可以對發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的升程進(jìn)行不間斷的連續(xù)調(diào)節(jié)。該結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是針對挺杯式氣門機(jī)構(gòu)比較有效。但是由于采用了 4連桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)零件增多，使摩擦副增多，導(dǎo)致摩擦阻力加大。系統(tǒng)體積增大，使系統(tǒng)慣性增大，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)功率增大。為了滿足系統(tǒng)精度的要求，需要提高各個(gè)零部件的制造精度，導(dǎo)致較高的制造成本；由于系統(tǒng)的復(fù)雜性較高，也加大了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可靠性目標(biāo)的成本。
[0007]其中德國專利DE10123186是一種針對具有搖臂的氣門系統(tǒng)的可變機(jī)構(gòu)，也是連續(xù)可變的。其特點(diǎn)是在主搖臂上增加了一個(gè)副搖臂，由凸輪驅(qū)動(dòng)原來的主搖臂改為凸輪直接驅(qū)動(dòng)副搖臂，再由調(diào)節(jié)軸調(diào)節(jié)從副搖臂傳遞給主搖臂的運(yùn)動(dòng)量從而達(dá)到調(diào)節(jié)氣門的升程，實(shí)現(xiàn)升程可變。該技術(shù)方案由于增加了副搖臂及其配件，不可避免的使系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)零件增多，摩擦副增多，導(dǎo)致摩擦阻力加大。體積增大，使系統(tǒng)慣性增大，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)功率增大。該系統(tǒng)同樣也有著使零部件制造成本增加和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可靠性目標(biāo)的成本增加的問題。
[0008]日本專利特開2001-263015是一種針對具有搖臂的氣門系統(tǒng)的可變機(jī)構(gòu)，也是連續(xù)可變的。其特點(diǎn)是在搖臂和凸輪之間增加了兩個(gè)副搖臂，這兩個(gè)副搖臂通過一個(gè)具有螺旋齒的軸連接，通過推拉具有螺旋齒的軸來改變兩個(gè)副搖臂之間的夾角，從而達(dá)到調(diào)節(jié)凸輪到主搖臂之間運(yùn)動(dòng)量的傳遞比例，實(shí)現(xiàn)氣門升程的調(diào)節(jié)。該技術(shù)方案由于增加了兩個(gè)副搖臂，同樣不可避免的使系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)零件增多，體積增大，導(dǎo)致系統(tǒng)慣性大，需要較大的驅(qū)動(dòng)功率。特別是使用具有螺旋齒的軸來控制調(diào)節(jié)時(shí)，由于摩擦副眾多，會使調(diào)節(jié)升程時(shí)所需要的功率大幅度增加，這會導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)體積的加大和成本的提高。另外，具有螺旋齒的軸和副搖臂的加工成本也是大大高于普通的搖臂和搖臂軸。該技術(shù)方案同樣具有運(yùn)動(dòng)零件多，體積大，摩擦副多，摩擦阻力大，系統(tǒng)慣性大，需要較大的驅(qū)動(dòng)功率和零部件制造成本高以及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可靠性目標(biāo)的成本高的問題。
[0009]美國專利US5365895公開了一種用于內(nèi)燃機(jī)的可變進(jìn)排氣閥升程裝置，其閥門的最大升程也是連續(xù)可變的。該專利公開的技術(shù)方案采用改變搖臂擺動(dòng)中心位置的方式來改變內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥的升程。根據(jù)該發(fā)明，采用齒輪齒條相互配合來改變搖臂的擺動(dòng)中心位置，由此改變內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥升程。但是，齒輪齒條加工復(fù)雜，成本高。此外，采用齒輪齒條工作付時(shí)，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)所包含的零件多，從而導(dǎo)致調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，除去制造加工的難度大夕卜，工作可靠性也隨之降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥驅(qū)動(dòng)裝置，該裝置能夠在保持內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥的調(diào)節(jié)功能的前提下，以簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥升程的調(diào)節(jié)和控制。
[0011]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，根據(jù)本發(fā)明提供一種內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣閥驅(qū)動(dòng)裝置，包括凸輪，搖臂，還包括:
水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括水平調(diào)節(jié)件和垂直限位件，所述水平調(diào)節(jié)件可移動(dòng)地位于垂直限位件和搖臂之間；和
垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括垂直調(diào)節(jié)件和水平限位槽，所述垂直調(diào)節(jié)件可相對移動(dòng)地位于所述水平限位槽中。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，所述凸輪位于所述搖臂的一側(cè)，所述水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)位于所述搖臂的另一側(cè)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，所述垂直調(diào)節(jié)件為一個(gè)變直徑圓柱體，其中部直徑大于兩端的直徑，所述水平限位槽為一個(gè)設(shè)置在搖臂之中或之外的、封閉的或部分敞開的貫通槽，所述垂直調(diào)節(jié)件的中部可滾動(dòng)地位于所述水平限位槽中。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)水平限位槽設(shè)置在搖臂之中時(shí)，所述搖臂為一個(gè)細(xì)長體，其一端設(shè)有驅(qū)動(dòng)工作面一端設(shè)有用于支承滾輪的支承孔，所述垂直調(diào)節(jié)件可移動(dòng)地位于所述水平限位槽中；
當(dāng)水平限位槽設(shè)置在搖臂之外時(shí)，所述搖臂為一個(gè)細(xì)長體，其一端的下側(cè)設(shè)有驅(qū)動(dòng)工作面，其另一端設(shè)有用于支承所述滾輪的支承孔，所述滾輪與所述垂直調(diào)節(jié)件同軸設(shè)置，所述滾輪可滾動(dòng)地抵靠在所述凸輪上，所述垂直調(diào)節(jié)件可移動(dòng)地位于設(shè)置于搖臂之外的水平限位槽中。
[0015]所述垂直調(diào)節(jié)件為一個(gè)矩形體，其中設(shè)有通孔，所述水平限位槽為一個(gè)設(shè)置在搖臂之中或之外的、封閉的或部分敞開的貫通槽，所述矩形的垂直調(diào)節(jié)件可滑動(dòng)地位于所述水平限位槽中。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，所述搖臂為一個(gè)細(xì)長體，其一端的下側(cè)設(shè)有驅(qū)動(dòng)工作面，其另一端設(shè)有與凸輪接觸的工作面，該另一端設(shè)有通孔，矩形的垂直調(diào)節(jié)件通過銷軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承于水平限位槽中。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，所述搖臂上設(shè)有支承工作面，所述垂直限位件設(shè)有限位工作面，所述水平調(diào)節(jié)件分別所述支承工作面和所述限位工作面相接觸地設(shè)置于所述支承工作面和所述限位工作面之間。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，所述水平調(diào)節(jié)件為變直徑圓柱體，且可移動(dòng)地位于所述支承工作面和所述限位工作面之間。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，所述支承工作面和所述限位工作面為相互平行的曲面。
[0020]根據(jù)本發(fā)明，所述水平限位槽為向著水平調(diào)節(jié)件方向彎曲的弧形槽。這種弧