CN101173618A - 一种连续可变气门开起持续期和气门开启提前角的正时凸轮轴 - Google Patents
一种连续可变气门开起持续期和气门开启提前角的正时凸轮轴 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101173618A CN101173618A CNA2007100361118A CN200710036111A CN101173618A CN 101173618 A CN101173618 A CN 101173618A CN A2007100361118 A CNA2007100361118 A CN A2007100361118A CN 200710036111 A CN200710036111 A CN 200710036111A CN 101173618 A CN101173618 A CN 101173618A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cam
- valve
- duration
- hollow shaft
- valve opening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
本发明公开了一种连续可变气门开起持续期和气门开启提前角的正时凸轮轴，其结构包括受气门开起持续期控制器控制的中心轴和转动凸轮回程导轨，受气门开启提前角相位控制器控制的空心轴和凸轮；空心轴套在中心轴上，凸轮连接固定在空心轴上，凸轮上有与空心轴内的轴向孔相通的类扇形槽；转动凸轮回程导轨嵌入凸轮的类扇形槽内，在类扇形槽内有一定的转动空间，并与中心轴固定连接；转动凸轮回程导轨的外轮廓与凸轮的外轮廓共圆，其最低轮廓与凸轮的基圆相外切。本发明可在可变凸轮轴相位发动机的基础上显著提高配气效能，大幅提高发动机的动力性和经济性。
Description
技术领域
本发明涉及一种凸轮轴，特别是一种连续可变气门开起持续期和提前角的正时凸轮轴。
背景技术
随着人们对汽车发动机的性能油耗排放等要求的不断提高，国际各大汽车集团都投入大量的资金人力研发可变气门技术。由于汽油机的调节是量调节，考虑到进排气的流动惯性、进气道形状、压缩比、燃烧室形状、燃烧情况和凸轮轴气门机构的运动特性等因素，发动机在不同转速，负荷和发动机温度的情况下，为实现最佳的动力性，经济性对换气情况有十分复杂的要求。目前实用的技术只是通过某些机构配合发动机的转速和负荷的变化改变凸轮轴与曲轴的相对转角使气门开启提前角增大或减小或改变气门升程等，从而在一定程度上提高发动机在各种转速和负荷下的动力性能，同时降低排放提高经济性。不足之处：可变凸轮轴机构可实现气门开启提前角相位调节，但气门开起持续期不能改变或不能连续能改变(除宝马的VALVETRONIC技术，但只是微调)，所以以往的可变凸轮轴配气机构不能充分满足发动机实际的配气需求。气门开启与气门关闭之间的时期称为气门开起持续期，这三个值确定其中任何两个即可得出第三个值，在气门开起持续期不能改变的情况下，如果发动机低转速低负荷运转，气门开启提前角较小，但气门迟闭角较大，较大的气门迟闭角会使吸入的充量重新推回进气道造成很大的充量损失，如果发动机高速高负荷运转，气门开启提前角较大，但气门迟闭角较小(比低速时小得多)，较小的气门迟闭角会使气门过早关闭，具有很高速度的新鲜空气被阻挡在汽缸之外，同样造成很大的充量损失。在气门开起持续期不能连续控制的情况下，以本田的VTEC技术为例，每个汽缸有三个凸轮分别在低中高转速下驱动气门摆臂组件，因而只有三个不连续的气门开起持续期，无法满足全工况下的配气需求。
发明内容
本发明目的是提供一种连续可变气门开起持续期和气门开启提前角，可显著提高发动机配气效能的正时凸轮轴。
本发明的技术方案：一种连续可变气门开起持续期和气门开启提前角的正时凸轮轴，其结构包括受气门开起持续期控制器控制的中心轴和转动凸轮回程导轨，受气门开启提前角相位控制器控制的空心轴和凸轮；空心轴套在中心轴上，凸轮连接固定在空心轴上，凸轮上有与空心轴内的轴向孔相通的类扇形槽；转动凸轮回程导轨嵌入凸轮的类扇形槽内，在类扇形槽内有一定的转动空间，并与中心轴固定连接；转动凸轮回程导轨的外轮廓与凸轮的外轮廓共圆，其最低轮廓与凸轮的基圆相外切。
所述气门开启提前角相位控制器包括链轮、配油盘、气门开启滞后室和气门开启提前室，链轮与配油盘之间有大环形油道和小环形油道，小环形压力油道与气门开启提前室和滑动轴承内的环形油槽相连通；大环形压力油道与气门开启滞后室和滑动轴承内的环形油槽相连通；所述气门开起持续期控制器包括气门开起持续期延长室和气门开起持续期缩短室，气门开起持续期延长室与滑动轴承内的环形油槽相连通，气门开起持续期缩短室与滑动轴承内的环形油槽相连通。
所述空心轴由至少两段串联连接而成，空心轴上分布有至少两个凸轮和滑动轴承。
本发明的技术效果：由于该凸轮轴为组合式结构，转动凸轮回程导轨在扇形槽内可以转动一定的角度。转动凸轮回程导轨由中心轴带动向左转动一个角度，则气门开起持续期可延长双倍的角度，反之则缩短双倍的角度。气门开启持续期可延长45度以上(配气相显示)，而且与气门开启提前角控制是相互独立的。由于气门开启提前角和气门开起持续期可分别控制，可实现发动机在低转速低负荷运转的情况下，气门开启提前角较小，同时气门迟闭角也较小，可控的较小的气门迟闭角可使进气门在恰当的时机(进气速度为0时)关闭最大程度上提高充量。发动机在高速高负荷运转的情况下，气门开启提前角较大，同时气门迟闭角也较大，可最大程度利用进气的惯性增加充量。所以本发明可在可变凸轮轴相位发动机的基础上显著提高配气效能，大幅提高发动机的动力性和经济性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的实施例图；
图2是空心轴和凸轮的结构示意图；
图3是图1中气门开启提前角相位控制器的C-C断面图；
图4是图1中气门开启持续期控制器的B-B断面图；
图5是图1中的A-A断面图；
图6是转动凸轮回程导轨嵌入类扇形槽内时的断面图；
图7是转动凸轮回程导轨的结构示意图；
图8是转动凸轮回程导轨的断面图；
图9是中心轴的结构示意图；
图10是中心轴切面处的断面图；
图11是锁止销结构示意图。
具体实施例
如图1至图10所示，一种连续可变气门开起持续期和提前角的正时凸轮轴，其结构包括中心轴1、空心轴2、凸轮3和转动凸轮回程导轨4，空心轴2套在中心轴1上可以相对转动，凸轮3焊接在空心轴2上或者将凸轮3和空心轴2作为一个整体进行加工，凸轮3上有与空心轴2内的轴向孔65相通的类扇形槽28；转动凸轮回程导轨4嵌入凸轮3的类扇形槽28内，在类扇形槽28内有一定的转动空间64，此空间的最大转动角度约为25度；中心轴1上有矩形切面31，转动凸轮回程导轨4嵌入凸轮3的类扇形槽28内时，导轨4的底面67恰好与中心轴切面31接触，螺钉穿过空心轴2上的孔29和中心轴1上的孔30旋入转动凸轮回程导轨4上的螺纹孔66内，从而将转动凸轮回程导轨4与中心轴1固定连接起来；转动凸轮回程导轨4的外轮廓32与凸轮3的外轮廓25共圆，其最低轮廓33与凸轮3的基圆相外切。空心轴2由相互焊接串联的多段空心轴组成，相邻两段空心轴之间的焊接处与中心轴1之间有空隙9，保证焊接物不与中心轴1接触。空心轴1受气门开启提前角相位控制器控制，空心轴2上有多个滑动轴承41和多个呈不同角度排列的凸轮3。空心轴2左端的滑动轴承42内有两个环形油槽12、13，右端的滑动轴承52内有两个环形油槽14、15。空心轴2的左端有两个轴向压力油道8、10，气门开启提前角相位控制器包括端盖24、定子22、转子23、链轮5、配油盘7、螺栓60、气门开起提前室20和气门开起滞后室21。压力油道8分别与气门开启提前角相位控制器内的三个气门开起滞后室21和滑动轴承42内环形油槽13相连通，压力油道10分别与气门开启提前角相位控制器内的三个气门开起提前室20和滑动轴承42内的环形油槽12相连通；链轮5与配油盘7之间有与气门开起滞后室21连通的大环形压力油道27和与气门开起提前室20连通的小环形压力油道26，小环形压力油道26通过径向压力油道54和轴向压力油道10与滑动轴承42内的环形油槽12相连通，大环形压力油道27通过径向压力油道53和轴向压力油道8与滑动轴承42内的环形油槽13相连通。中心轴1受气门开起持续期控制器控制，气门开起持续期控制器包括左端盖16、转子51、定子50、右端盖19和螺栓61，气门开起持续期延长室17和气门开起持续期缩短室18；中心轴1的右端有轴向压力油道11，通过径向压力油道55与滑动轴承52内的环形油槽14连通，通过径向压力油道63与气门开起持续期缩短室18连通；左端盖16上有轴向压力油道40，空心轴2的右端有轴向压力油道43和径向压力油道44，气门开起持续期延长室17通过轴向压力油道43、径向压力油道44与滑动轴承52内的环形油槽15连通。
气门开启提前角控制的实现：发动机的液压泵将压力油输入气门开启提前角控制三位四通电磁阀A，电磁阀A的两个输油口分别连接滑动轴承42的两个环形油槽。需要气门开启提前角增大时，发动机的电脑系统控制电磁阀A向环形油槽12输入压力油，压力油通过轴向油道10，径向油道54，小环形油道26和孔6进入三个气门开启提前室20，在油压的作用下转子23相对于定子22逆时针转动，转子23与空心轴2连接，则空心轴2相对于链轮5逆时针转动，实现气门开启提前角增大。同时转子23左侧气门开启滞后室21内的液压油在转子23的推动下通过孔62，大环形油道27，径向油道53，轴向油道8，环形油槽13，电磁阀A流回发动机的机油室。需要气门开启提前角减小时，电磁阀A将压力油输入环形油槽13压力油沿以上路径反向流动，推动转子23相对于定子22顺时针转动，便实现气门开启提前角减小。当发动机停止运转时，扭力弹簧将转子23转回启动位置(即气门开启提前室最小的位置)，锁止销70插入端盖24的锁止孔内，保证发动机在启动时凸轮轴的稳定，发动机在启动后压力油可将锁止销推回锁止销孔内，解除锁止。
气门开起持续期控制的实现：发动机的液压泵将压力油输入气门开起持续期控制三位四通电磁阀B，电磁阀B的两个输油口分别连接滑动轴承52的两个环形油槽，需要气门开起持续期延长时，发动机的电脑系统控制电磁阀B向环形油槽15输入压力油，压力油通过径向油道44，轴向油道43，轴向油道40，进入气门开起持续期延长室17，在油压的作用下转子51顺时针转动即向凸轮轴转向的反方向转动，转动凸轮回程导轨4与中心轴1固定连接，中心轴1与转子51通过花键连接，这样转子51便可带动转动凸轮回程导轨4转动，由于凸轮3和转动凸轮回程导轨4的外轮廓重叠区减少，凸轮的外轮廓长度延长，滚轮挺柱在远停程点的持续时间延长，这样由滚轮挺柱推动的气门其开起的持续期便延长。同时转子51右侧气门开起持续期缩短室18内的液压油在转子51的推动下经过径向油道63，轴向油道11，径向油道55，环形油槽14，电磁阀B流回发动机的机油室。需要气门开起持续期缩短时，发动机的电脑系统控制电磁阀B向环形油槽14输入压力油，压力油沿以上路径反向流动，推动转子51逆时针转动，转动凸轮回程导轨4与凸轮3的外轮廓重叠区增大，凸轮的外轮廓长度缩短，气门开起持续期便缩短。
Claims (3)
1.一种连续可变气门开起持续期和气门开启提前角的正时凸轮轴，其特征在于：其结构包括受气门开起持续期控制器控制的中心轴(1)和转动凸轮回程导轨(4)，受气门开启提前角相位控制器控制的空心轴(2)和凸轮(3)；空心轴(2)套在中心轴(1)上，凸轮(3)连接固定在空心轴(2)上，凸轮(3)上有与空心轴(2)内的轴向孔(65)相通的类扇形槽(28)；转动凸轮回程导轨(4)嵌入凸轮(3)的类扇形槽(28)内，在类扇形槽(28)内有一定的转动空间(64)，并与中心轴(1)固定连接；转动凸轮回程导轨(4)的外轮廓(32)与凸轮(3)的外轮廓(25)共圆，其最低轮廓(33)与凸轮(3)的基圆相外切。
2.根据权利要求1所述的凸轮轴，其特征在于：所述气门开启提前角相位控制器包括链轮(5)、配油盘(7)、气门开启滞后室(20)和气门开启提前室(21)，链轮(5)与配油盘(7)之间有大环形油道(27)和小环形油道(26)，小环形压力油道(26)与气门开起滞后室(20)和滑动轴承(42)内的环形油槽(12)相连通；大环形压力油道(27)与气门开起提前室(21)和滑动轴承(42)内的环形油槽(13)相连通；所述气门开起持续期控制器包括气门开起持续期延长室(17)和气门开起持续期缩短室(18)，气门开起持续期延长室(17)与滑动轴承(52)内的环形油槽(15)相连通，气门开起持续期缩短室(18)与滑动轴承(52)内的环形油槽(14)相连通。
3.根据权利要求1或2所述的凸轮轴，其特征在于：所述空心轴(2)由至少两段串联连接而成，空心轴(2)上分布有至少两个凸轮(28)和滑动轴承(41)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2007100361118A CN100562647C (zh) | 2007-11-10 | 2007-11-10 | 一种连续可变气门开起持续期和气门开启提前角的正时凸轮轴 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2007100361118A CN100562647C (zh) | 2007-11-10 | 2007-11-10 | 一种连续可变气门开起持续期和气门开启提前角的正时凸轮轴 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101173618A true CN101173618A (zh) | 2008-05-07 |
| CN100562647C CN100562647C (zh) | 2009-11-25 |
Family
ID=39422330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2007100361118A Expired - Fee Related CN100562647C (zh) | 2007-11-10 | 2007-11-10 | 一种连续可变气门开起持续期和气门开启提前角的正时凸轮轴 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100562647C (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103806970A (zh) * | 2014-03-03 | 2014-05-21 | 浙江师范大学 | 一种带配油定时的凸轮轴 |
-
2007
- 2007-11-10 CN CNB2007100361118A patent/CN100562647C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103806970A (zh) * | 2014-03-03 | 2014-05-21 | 浙江师范大学 | 一种带配油定时的凸轮轴 |
| CN103806970B (zh) * | 2014-03-03 | 2016-05-18 | 浙江师范大学 | 一种带配油定时的凸轮轴 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN100562647C (zh) | 2009-11-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101813012A (zh) | 具有可变气门装置的内燃机 | |
| CN101813014A (zh) | 具有可变气门装置的内燃机 | |
| CN101968000B (zh) | 一种连续可变气门升程装置及装配有该装置的配气机构 | |
| US7458349B2 (en) | Valve train apparatus for 4 stroke-cycle internal combustion engine | |
| CN103256088A (zh) | 内燃机的可变气门装置 | |
| EP2320034B1 (en) | Variable valve device for internal combustion engine | |
| CN105240084B (zh) | 可实现可变气门升程与二次开启的机构 | |
| CN100562647C (zh) | 一种连续可变气门开起持续期和气门开启提前角的正时凸轮轴 | |
| US6401677B1 (en) | Cam rocker variable valve train device | |
| CN101283163B (zh) | 具有由凸轮轴操作的进气门的发动机 | |
| AU2003269033B2 (en) | Hydraulic valve actuator for reciprocating engine | |
| CN201125754Y (zh) | 连续可变气门开起持续期和气门开启提前角的正时凸轮轴 | |
| CN105257357B (zh) | 双压电晶体电控快速气门气门可变正时及气门可变升程装置及控制方法 | |
| CN103742217A (zh) | 一种用于6缸内燃机的模块化多功能可变气门驱动系统 | |
| US20020033152A1 (en) | Valve operating device for internal combustion engines | |
| CN205559001U (zh) | 一种摩托车发动机的配气机构 | |
| CN107762587B (zh) | 执行机构、可变气门升程装置、发动机及汽车 | |
| US20120199085A1 (en) | Camshaft arrangement | |
| CN103726896B (zh) | 一种用于4缸内燃机的模块化多功能可变气门驱动系统 | |
| CN102562213A (zh) | 汽车发动机的气门无级升程控制系统 | |
| CN204716322U (zh) | 一种连续可变正时装置 | |
| CN106382137A (zh) | 用于发动机的配气机构及其凸轮 | |
| CN1789674A (zh) | 一种发动机凸轮轴 | |
| Akal et al. | A review of new technologies in valve systems of internal combustion engines and their effects | |
| CN101280700A (zh) | 复合式可变凸轮轴 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20091125 Termination date: 20111110 |