CN101283163A - 具有由凸轮轴操作的进气门的发动机 - Google Patents

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Abstract

在其中当左气缸列中的#1气缸及#3气缸的进气门关闭时用于使进气凸轮轴旋转的转矩变高的V型八缸发动机中，用于打开和关闭#1气缸的进气门的凸轮(510)以及用于打开和关闭#3气缸的进气门的凸轮(530)的各自的鼻部每个都形成在相对于用于打开和关闭在延迟180°曲轴转角之后点火的气缸的进气门的凸轮的鼻部，从沿提前方向偏移90°的相位进一步沿提前方向偏移X°(X＞0)的相位处。

Description

具有由凸轮轴操作的进气门的发动机
技术领域
本发明涉及发动机。具体而言，本发明涉及具有由单一凸轮轴以多个不同间隔操作的进气门的发动机。
背景技术
V型八缸发动机的曲轴类型包括曲柄销以180°的间隔布置的单平面曲轴以及曲柄销以90°的间隔布置的双平面(也被称为二平面)曲轴。在具有90°气缸列角(bank angle)的V型八缸发动机使用具有单平面设置的曲柄销的曲轴的情况下，可以交替地引起左气缸列的点火和右气缸列的点火。在此情况下，因为以固定间隔(180°曲轴转角)来使设置在各个列中的四个气缸点火，故排气的脉动大致恒定。因此，可容易地抑制排气脉动对输出(进气量)的不利影响。因此，特别对于其输出非常重要的车辆采用单平面曲轴。相反，在使用具有双平面设置的曲柄销的曲轴的情况下，曲柄销的良好平衡使得曲轴的震动较小。因此，特别对于其驾乘舒适性非常重要的车辆采用双平面曲轴。但是，在采用双平面曲轴的情况下，会发生以下情况，即不能交替地使右气缸列和左气缸列点火，而在气缸列之一中进行连续点火。因此，在各气缸列中，不能以固定间隔进行点火，且排气脉动并不恒定。因此，难以抑制排气脉动对输出(进气量)的不利影响。例如，多个气缸中仅有一部分受到排气脉动的影响，由此会导致气缸内进气(新鲜空气)量的减小。在此情况下，发动机的总体输出下降。因此，已经提出了抑制因进入各个气缸的不同进气量而引起输出下降的技术。
日本专利早期公开号2003-056374揭示了一种用于发动机的可变气门控制设备，其中可以针对每个气缸来独立于其他气缸对进气门及排气门的气门特性进行控制，一个排气管连接至一组气缸，并且在该组气缸中，气缸以不同间隔点火。在以不同间隔点火的该组气缸中，对在进气效率方面比其他气缸差的气缸的进气门及排气门中至少一者的气门特性进行改变以提高进气效率。对于至少一组气缸，对在进气效率方面较差的气缸的进气门的关闭正时进行校正以使进气量增大。进气门及排气门由电磁气门设备驱动。通过向用于关闭气门的电磁体供电和向用于打开气门的电磁体供电以进行励磁，或者通过停止供电，来对进气门及排气门的打开和关闭进行控制。
就在上述公开文献中揭示的可变气门控制设备而言，通过进气惯性提供最大总进气量的进气门的关闭正时是与相对于下止点延迟预定角度的位置相对应的正时。然后，修正该进气关闭正时使得该正时接近总进气量最大时的正时，由此可以增大总进气量，并且可以将在进气效率方面较差的气缸的进气效率提高为与其他气缸相同。以此方式，可以提高发动机整体性能。
注意，除了排气脉动之外，吸入气缸的空气量还会受到其他因素的影响。在其中各个气缸列中的气缸未以固定间隔点火的V型八缸发动机中，为各个气缸设置的进气门的各个打开/关闭正时(打开/关闭曲轴转角)也不会以固定间隔发生。因此，存在以下情况，即气缸列中的任一个进气门关闭，同时在同一气缸列中的其他进气门打开，并存在不会发生上述进气门正时的情况。在这里，如果通过同一曲轴来操作进气门，则仅部分气缸的进气门关闭的正时(曲轴转角)受到延迟。这是因为需要增大的转矩来使曲轴旋转以由此打开进气门，导致曲轴转速的下降。当进气门的关闭正时延迟时，在活塞上升时从气缸被推回进入进气歧管的空气量增大，由此导致吸入气缸的空气量的下降。因此，气缸的进气量并不均一。但是，因为在日本专利早期公开号2003-056374中揭示的用于发动机的可变气门控制设备通过电磁力来操作进气门，所以并未设置曲轴。因此，其并未考虑曲轴的转速降低的问题。因此，即使使用日本专利早期公开号2003-056374中的用于发动机的可变气门控制设备来对进气门关闭正时进行校正使得正时接近总进气量最大时的正时，也不能以校正后的正时来关闭进气门。因此，不能抑制进气量的下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发动机，其可抑制因凸轮轴的转速降低而引起的进气量减小。
根据本发明的一个方面的发动机包括多个气缸、分别设置于所述气缸的进气门以及以预定顺序操作所述进气门的凸轮轴。在所述多个进气门中的至少一者的关闭操作期间所述凸轮轴通过启动另一进气门的打开操作来在转速上产生变化。操作每个所述进气门使得在所述凸轮轴的关闭工作期间所述进气门具有基于所述转速的特性。
根据本发明，设置于各个气缸的进气门以预定顺序由凸轮轴操作。在多个进气门的一部分的关闭操作期间，凸轮轴通过启动任何其他进气门的开启操作来在转速上产生改变。在进气门的关闭工作期间，如果另一进气门打开，则凸轮轴遇到增大的旋转阻力，由此转速相应降低。因此，对于气缸的仅一部分，进气门在关闭操作期间的关闭正时延迟。如果在关闭操作期间进气门的关闭正时延迟，则在活塞上升时从气缸推回进入进气歧管的空气量增大，由此引起吸入气缸的空气量的减小。因此，吸入空气量在不同气缸之间不同。然后，在凸轮轴的关闭工作期间操作各个进气门以具有基于转速的特性。例如，以使得进气门具有下述特性的方式来操作各个进气门。具体而言，该特性是，在关闭操作期间当所述凸轮轴的所述转速降低时所述进气门以更加提前的曲轴转角关闭。以此方式，进气门以消除凸轮轴转速降低的程度更早的关闭，由此能够实际上抑制进气门关闭正时的延迟。因此，可以提供能够抑制因凸轮轴的转速降低而引起进气量减小的发动机。
优选地，所述特性指在所述凸轮轴的关闭操作期间当所述转速降低时所述进气门以更加提前的曲轴转角关闭的特性。
根据本发明，在关闭工作期间凸轮轴的转速较低的任何进气门均以相对于在关闭工作期间凸轮轴的转速较高的任何进气门更加提前的曲轴转角关闭。以此方式，进气门以消除凸轮轴转速降低的程度更早的关闭，由此能够实际上抑制进气门关闭正时的延迟。因此，可以提供能够抑制因凸轮轴的转速降低而引起进气量减小的发动机。
更优选地，该发动机包括分别设置于所述气缸的排气门，使得基于所述进气门的所述特性来操作每个所述排气门。
根据本发明，设置于各个气缸的排气门均基于各个进气门的各自特性来操作。例如，当为一气缸设置的进气门以更加提前的曲轴转角关闭时，为同一气缸设置的排气门以更加提前的曲轴转角打开。以此方式，可使气缸在进气门与排气门两者均打开的重叠时段方面彼此相同。因此，可以使气缸在进气量方面彼此相同。
更优选地，当所述进气门在更加提前的曲轴转角关闭时，设置于与设置所述进气门的所述气缸相同的所述气缸的所述排气门在更加提前的曲轴转角打开。
根据本发明，当为一气缸设置的进气门以更加提前的曲轴转角关闭时，为同一气缸设置的排气门以更加提前的曲轴转角打开。以此方式，可使气缸在进气门与排气门两者均打开的重叠时段方面彼此相同。因此，可以使气缸在进气量方面彼此相同。
更优选地，所述发动机是V型八缸发动机。所述凸轮轴以90°、180°及270°曲轴转角的间隔来操作一个气缸列的所述进气门。
根据本发明，在发动机具有以90°、180°及270°曲轴转角的间隔工作的一个气缸列中的进气门时，可以抑制吸入V型八缸发动机的空气量的减小。
根据本发明的另一方面的一种发动机包括多个气缸、分别设置于所述气缸的进气门以及以预定顺序操作所述进气门的凸轮轴。在所述多个进气门中的至少一者的关闭操作期间，所述凸轮轴启动另一进气门的打开操作。设置于所述凸轮轴的多个凸轮彼此偏移与90°的整数倍不同的曲轴转角，使得所述进气门之间的关闭正时的差值处于预定范围内。
根据本发明，设置于各个气缸的进气门以预定顺序由凸轮轴操作。在多个进气门中的一部分的关闭操作期间启动其他进气门中任一个的打开操作。在进气门的关闭工作期间，如果另一个进气门打开，则凸轮轴遇到增大的旋转阻力，由此转速相应降低。因此，对于气缸的仅一部分，进气门在关闭操作期间的关闭正时延迟。如果进气门在关闭操作期间的关闭正时延迟，则在活塞上升时从气缸推回进入进气歧管的空气量增大，由此引起吸入气缸的空气量的减小。因此，吸入空气量在不同气缸之间不同。上述趋势在具有双面曲轴的V型八缸发动机的凸轮轴的凸轮(凸轮的鼻部)彼此偏移90°整数倍的曲轴转角(90°、180°、270°))的情况下特别显著。然后，设置在凸轮轴上的这些凸轮彼此偏移90°整数倍的曲轴转角，使得不同进气门之间的进气门关闭正时(曲轴转角)差异处于预定范围内。以此方式，进气门以消除凸轮轴转速降低的程度更早的关闭，由此可以使进气门实际关闭时的各个曲轴转角彼此大致相同。因此，可以提供能够抑制进气量因凸轮轴的转速降低而引起进气量减小的发动机。
附图说明
图1是示出根据本发明的第一实施例的发动机的立体图。
图2是示出作为图1的发动机的部件的气缸体的立体图。
图3是示出设置在图1的发动机中的排气歧管的立体图。
图4示出了图1的发动机的点火顺序表。
图5示出了使图1的进气凸轮轴旋转所需的转矩。
图6示出了各个气缸的空燃比。
图7是示出图1的进气凸轮轴的(第一)正视图。
图8是示出图1的进气凸轮轴的(第二)正视图。
图9是示出根据本发明的第二实施例的发动机的排气凸轮轴的(第一)正视图。
图10是示出根据本发明的第二实施例的发动机的排气凸轮轴的(第二)正视图。
具体实施方式
参考附图，将在以下描述本发明的实施例。在以下描述中，由类似的参考标号来表示类似的部件。并赋予其相同的名称及相同的功能。因此，并不再重复其详细描述。
第一实施例
图1是根据本发明的第一实施例的发动机的立体图。发动机100是具有布置V形的左气缸列110及右气缸列120的V型八缸发动机。虽然在本实施例中将发动机100描述为V型八缸发动机，但其也可是除了V型八缸发动机之外的其他任何类型的发机动。
左气缸列110及右气缸列120每个均具有四个气缸。在各个气缸中，安装有在气缸内往复运动的活塞810。活塞810经由连杆820与作为发动机100的输出轴的曲轴830连接。曲轴830是双面曲轴。曲轴830具有安装有曲轴链轮840的一个端部。
在左气缸列110中，布置有进气凸轮轴210及排气凸轮轴310。在右气缸列120中，布置有进气凸轮轴260及排气凸轮轴360。在进气凸轮轴210及260上，在曲轴的轴向方向上并排形成具有适当轮廓曲线的多个凸轮230。当进气凸轮轴210及260旋转时，凸轮230使设置于各个气缸的进气门220打开和关闭。
在排气凸轮轴310及360上，在曲轴的轴向方向上并排形成具有适当轮廓曲线的多个凸轮330。当排气凸轮轴310及360旋转时，凸轮330使为设置于各个气缸的排气门320打开和关闭。
在这些进气凸轮轴及排气凸轮轴的各个端部上设置剪式齿轮890。在各个气缸列中，在相邻曲轴上的各个剪式齿轮890相互啮合。
此外，在进气凸轮轴210及260的各个端部上，设置有曲轴正时带轮870及860。在曲轴链轮840与曲轴正时带轮870及860之间，延伸设置有正时带850。
活塞810的往复运动被转换为输出至曲轴830的旋转运动。该旋转运动经由正时带850首先传递至进气凸轮轴210及260，进而经由剪式齿轮890传递至排气凸轮轴310及360。
图2是示出作为发动机100的部件的气缸体900的立体图。在气缸体900的左气缸列110中，从车辆的前侧向后侧连续形成了分别被赋予编号#1、#3、#5及#7的气缸910、930、950及970。此外，在气缸体900的右气缸列120中，从车辆的前侧向后侧连续形成了分别被赋予编号#2、#4、#6及#8的气缸920、940、960及980。
在#1气缸910、#3气缸930、#5气缸950及#7气缸970处，进气凸轮轴210及排气凸轮轴310的旋转使各个进气门220及各个排气门320打开和关闭。
在#2气缸920、#4气缸940、#6气缸960及#8气缸980处，进气凸轮轴260及排气凸轮轴360的旋转使各个进气门220及各个排气门320打开和关闭。
图3是示出设置在发动机100中的排气歧管1020及1030的立体图。用于左气缸列110及右气缸列120的排气歧管1020及1030被分别安装至气缸体盖1010。
具体而言，布置在左气缸列110中的#1气缸910、#3气缸930、#5气缸950及#7气缸970共用排气歧管1020。从这些气缸的排气端口排放的排气通过排气歧管1020到达车辆外部。
此外，布置在右气缸列120中的#2气缸920、#4气缸940、#6气缸960及#8气缸980共用排气歧管1030。从这些气缸的排气端口排放的排气通过排气歧管1030到达车辆外部。
图4示出了图1的发动机的点火顺序表。以#1气缸910、#8气缸980、#7气缸970、#3气缸930、#6气缸960、#5气缸950、#4气缸940及#2气缸920的顺序在气缸中进行点火。点火间隔为90°曲轴转角。
在曲轴830完成两圈旋转时(720°曲轴转角)，完成包括以下四个步骤的一个周期：进气行程、压缩行程、动力行程以及排气行程。因此，在两个气缸(在两者间存在另一气缸的情况下，其中一个气缸在点火顺序上领先于另一气缸)之间，即在处于180°曲轴转角的点火间隔的两个气缸之间，存在与该周期中的一个行程对应的周期差异。
因此，当#1气缸910从进气行程向压缩行程过渡时，#7气缸970处于从排气行程向进气行程的过渡。在这里，在#1气缸910的进气门220的关闭操作期间，#7气缸970的进气门220开启打开操作。换言之，在#1气缸910的进气门220的关闭操作期间，进气凸轮轴210的凸轮230开始下压#7气缸970的进气门220。
因为进气凸轮轴210下压#7气缸970的进气门220，故用于使进气凸轮轴210旋转的转矩变高。
如图5所示，除了#1气缸910的进气门220关闭的情况之外，在#3气缸930的进气门220关闭的情况下用于使进气凸轮轴210旋转的转矩也会变高。
在图5中，实线表示用于使设置在左气缸列中的进气凸轮轴210旋转的转矩。虚线表示用于使设置在右气缸列中的进气凸轮轴260旋转的转矩。各个点表示在各个气缸的进气门220关闭的曲轴转角情况下的转矩。
类似地对于右气缸列120也可改变转矩。如图5所示，在#2气缸920以及#6气缸960的进气门220关闭时，用于使进气凸轮轴260旋转的转矩提高。
当用于使进气凸轮轴210及260旋转的转矩提高时，进气凸轮轴210及260的转速会相应降低。因此，#1气缸910、#3气缸930、#2气缸920及#6气缸960的进气门220关闭时的正时(曲轴转角)相对于其他气缸的进气门220关闭时的正时延迟。
当进气门220的关闭正时延迟时，当活塞810升高时从气缸推回进入进气歧管的空气量会增大，由此导致吸入气缸的空气量下降。
因此，相较于其他气缸，吸入#1气缸910、#3气缸930、#2气缸920及#6气缸960的空气量较小。在此情况下，如图6所示，#1气缸910、#3气缸930、#2气缸920及#6气缸960的空燃比比其他气缸的空燃比更低。
然后，在本实施例中，#1气缸910、#3气缸930、#2气缸920及#6气缸960的进气门220关闭时的曲轴转角被设定为相对于其他气缸的进气门220关闭时的曲轴转角提前的曲轴转角。
图7是示出从图1中箭头A所示的方向上观察的进气凸轮轴210的正视图。在图7中，未示出剪式齿轮890。在进气凸轮轴210上，图1中的凸轮230示出为在进气凸轮轴210的轴向方向上形成并排列的凸轮510、530、550及570。
凸轮510操作#1气缸910的进气门220。凸轮530操作#3气缸930的进气门220。凸轮550操作#5气缸950的进气门220。凸轮570操作#7气缸970的进气门220。
上述各个凸轮形成为从进气凸轮轴210的轴向中心在径向方向上突伸。每个凸轮均具有在进气凸轮轴210旋转时下压设置于进气门220的气门升高器以使气门打开的鼻部。这些凸轮形成为具有彼此相同的轮廓。
进气凸轮轴210如箭头2010所示顺时针旋转，并在曲轴830旋转两圈时旋转一圈。#5气缸950相对于#7气缸970在延迟270°曲轴转角之后点火。因此，相对于凸轮570的鼻部，凸轮550的鼻部在延迟方向(与由箭头2010表示的进气凸轮轴210旋转的方向相反的方向)上形成在偏移135°(＝270°曲轴转角点火间隔/2)的相位处。
此外，相对于#7气缸970，#1气缸910以180°曲轴转角提前点火。因此，相对于凸轮570的鼻部，凸轮510(用于打开和关闭#1气缸910的进气门220)的鼻部形成在沿提前方向(由箭头2010表示的进气凸轮轴210旋转的方向)从沿提前方向偏移90°的位置进一步偏移X°(X＞0)的相位处。
此外，相对于#5气缸950，#3气缸930以180°曲轴转角提前点火。因此，相对于凸轮550的鼻部，凸轮530(用于打开和关闭#3气缸930的进气门220)的鼻部形成在沿提前方向从沿提前方向偏移90°的位置进一步偏移X°的相位处。
右气缸列120的进气凸轮轴260在形状上与左气缸列110的进气凸轮轴210类似。如图8所示，相对于凸轮540(用于打开和关闭#4气缸940的进气门220)的鼻部，凸轮560(用于打开和关闭#6气缸960的进气门220)的鼻部形成在沿提前方向从沿提前方向偏移90°的位置进一步偏移X°的相位处。
相对于凸轮580(用于打开和关闭#8气缸980的进气门220)的鼻部，凸轮520(用于打开和关闭#2气缸920的进气门220)的鼻部形成沿提前方向从沿提前方向偏移90°的位置进一步偏移X°的相位置处。
凸轮510、530、520及560的鼻部的提前角(X°)表示与进气门220的关闭正时因进气凸轮轴260转速降低而延迟的角度对应的值。
因此，在关闭操作期间进气凸轮轴210及260的转速较慢的#1气缸910、#3气缸930、#2气缸920及#6气缸960的各个进气门220以相对于其他气缸的各个进气门220提前的曲轴转角关闭。因此，即使进气凸轮轴210及260的转速变慢，也可提前进气门220关闭的正时，使得消除进气门220关闭的正时的延迟。因此，可以抑制#1气缸910、#3气缸930、#2气缸920及#6气缸960的进气门220的关闭正时的延迟。换言之，可以将上述气缸的进气门220之间的关闭正时差异设定在预定的范围内，使得进气门220的关闭正时大致均一。
从以上可知，#1气缸、#3气缸、#2气缸及#6气缸的各个进气门以相对于其他气缸的各个进气门提前的曲轴转角关闭。因此，即使在进气门的关闭操作期间进气凸轮轴的转速变慢，进气门的关闭正时也可提前与关闭正时延迟对应的曲轴转角。因此，可以抑制进气门的关闭正时的延迟。以此方式，可以抑制吸入一部分气缸中的空气量的降低，由此可使气缸在吸入空气量方面彼此相同。
替代使凸轮位置提前X°的设置，可以设置VVT(可变气门正时)机构来使#1气缸910、#3气缸930、#2气缸920及#6气缸960的进气门220的关闭正时提前X°(2×X°曲轴转角)。
或者，可以#1气缸910、#8气缸980、#4气缸940、#3气缸930、#6气缸960、#5气缸950、#7气缸970及#2气缸920的顺序来使气缸点火。
在此情况下，可以将#3气缸930、#7气缸970、#2气缸920及#4气缸940的进气门220的关闭正时提前X°。
此外，替代将进气门220的关闭正时提前X°(2×X°曲轴转角)，可以降低对进气门220的升高量。
第二实施例
以下，将描述本发明的第二实施例。本实施例与上述第一实施例的差异在于，除了进气门关闭的曲轴转角之外，排气门开启的曲轴转角也被提前X°。其他部件与第一实施例中的类似，且其功能与第一实施例相同。因此，将不再重复对其的详细描述。
参考图9，将描述本实施例中的排气凸轮轴310。图9是示出从图1中箭头B所示的方向上观察的排气凸轮轴310的正视图。在图9中，未示出剪式齿轮890。
在排气凸轮轴310上，图1中的凸轮330示出为在凸轮轴的轴向方向上形成并排列的凸轮610、630、650及670。凸轮610打开和关闭#1气缸910的排气门320。凸轮630打开和关闭#3气缸930的排气门320。凸轮650打开和关闭#5气缸950的排气门320。凸轮670开启并关闭#7气缸970的排气门320。
上述凸轮每个都形成为从排气凸轮轴310的轴向中心在径向方向上突伸。每个凸轮均具有在排气凸轮轴310旋转时下压设置于排气门320的气门升高器以使气门打开的鼻部。这些凸轮形成为具有彼此相同的轮廓。
排气凸轮轴310如箭头2020所示逆时针旋转，并在曲轴830旋转两圈时旋转一圈。#1气缸910相对于#3气缸930提前270°曲轴转角点火。因此，相对于凸轮610的鼻部，凸轮630的鼻部形成在沿延迟方向(与由箭头2020表示的排气凸轮轴310旋转的方向相反的方向)偏移135°(＝270°曲轴转角点火间隔/2)的相位处。
此外，相对于#7气缸970，#1气缸910以180°曲轴转角提前点火。因此，相对于凸轮670的鼻部，凸轮610(用于打开和关闭#1气缸910的排气门320)的鼻部形成在沿提前方向从沿提前方向偏移90°的位置进一步偏移X°的相位处。
此外，相对于#5气缸950，#3气缸930以180°曲轴转角提前点火。因此，相对于凸轮650的鼻部，凸轮630用于开启并关闭#3气缸930的排气门320的鼻部形成在沿提前方向从沿提前方向偏移90°的位置进一步偏移X°的相位处。
右气缸列120的排气凸轮轴360在形状上与左气缸列110的排气凸轮轴310类似。如图10所示，相对于凸轮640(用于打开和关闭#4气缸940的排气门320)的鼻部，凸轮660(用于打开和关闭#6气缸960的排气门320)的鼻部形成在沿提前方向从沿提前方向偏移90°的位置进一步偏移X°的相位处。
相对于凸轮680(用于打开和关闭#8气缸980的排气门320)的鼻部，凸轮620(用于打开和关闭#2气缸920的排气门320)的鼻部形成在沿提前方向从沿提前方向偏移90°的位置进一步偏移X°的相位处。
因此，可以提前#1气缸910、#3气缸930、#2气缸920及#6气缸960的各个排气门320的打开正时。因此，可以抑制进气门220及排气门320两者均开启的重叠时段的延长。在这里，因进气门220关闭时的曲轴转角提前而导致上述时段延长。以此方式，使得气缸的重叠时段均一，由此可使得各个气缸的进气量彼此相同。
从以上可知，在本实施例中的发动机的#1气缸910、#3气缸930、#2气缸920及#6气缸960的各个排气门以相对于其他气缸的排气门提前的曲轴转角打开。因此，即使在进气门关闭时的曲轴转角提前的情况下，也可抑制进气门与排气门的重叠时段的延长。因此，可以使各个气缸的重叠时段彼此相同，并且可以使各个气缸在吸入空气量方面彼此相同。
替代使凸轮位置提前X°的设置，可以设置VVT(可变气门正时)机构来使#1气缸910、#3气缸930、#2气缸920及#6气缸960的排气门320的关闭正时提前X°(2×X°曲轴转角)。
或者，能够以#1气缸910、#8气缸980、#4气缸940、#3气缸930、#6气缸960、#5气缸950、#7气缸970及#2气缸920的顺序来使气缸点火。
在此情况下，可以将#3气缸930、#7气缸970、#2气缸920及#4气缸940的排气门320的关闭正时提前X°。
此外，排气门320的提前角可大于或小于进气门220的提前角。
此外，替代将排气门320的关闭正时提前X°(2×X°曲轴转角)，可以降低对排气门320的升高量。

Claims (6)

1.一种发动机，包括多个气缸、分别设置于所述气缸的进气门以及以预定顺序操作所述进气门的凸轮轴，在所述多个进气门中的至少一者的关闭操作期间，所述凸轮轴通过启动另一进气门的打开操作来在转速上产生变化，其中
操作每个所述进气门使得在所述凸轮轴的关闭操作期间所述进气门具有基于所述转速的特性。
2.根据权利要求1所述的发动机，其中，
所述特性是指在所述凸轮轴的关闭操作期间的所述转速降低时所述进气门在更加提前的曲轴转角关闭的特性。
3.根据权利要求1所述的发动机，还包括分别设置于所述气缸的排气门，使得基于所述进气门的所述特性来操作每个所述排气门。
4.根据权利要求3所述的发动机，其中，
当所述进气门在更加提前的曲轴转角关闭时，设置于与设置所述进气门的所述气缸相同的所述气缸的所述排气门在更加提前的曲轴转角打开。
5.根据权利要求1所述的发动机，其中：
所述发动机是V型八缸发动机，并且
所述凸轮轴以90°、180°和270°的曲轴转角的间隔来操作一个气缸列的所述进气门。
6.一种发动机，包括多个气缸、分别设置于所述气缸的进气门以及以预定顺序操作所述进气门的凸轮轴，在所述多个进气门中的至少一者的关闭操作期间，所述凸轮轴启动另一进气门的打开操作，其中
设置于所述凸轮轴的多个凸轮彼此偏移与90°的整数倍不同的曲轴转角，使得所述进气门之间的关闭正时的差值处于预定范围内。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102575588A (zh) * 2009-11-13 2012-07-11 宝马股份公司 带有v形结构方式的八个气缸的内燃机
CN102644652A (zh) * 2011-02-18 2012-08-22 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于v8布置的包括曲轴的发动机总成
CN115405416A (zh) * 2022-09-23 2022-11-29 中国第一汽车股份有限公司 动力总成及具有其的车辆

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101316857B1 (ko) * 2011-12-15 2013-10-08 현대자동차주식회사 배기 밸브 제어 시스템
GB2501311B (en) * 2012-04-20 2014-08-13 Ford Global Tech Llc Camshaft for the exhaust side of a multiple-cylinder four-stroke internal combustion engine

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS589554A (ja) 1981-07-06 1983-01-19 Hitachi Ltd 多重円筒ロ−タの製造方法
JPS5851204A (ja) 1981-09-21 1983-03-25 Honda Motor Co Ltd 多気筒内燃機関の動弁装置
JPS61145806A (ja) 1984-12-20 1986-07-03 三菱電機株式会社 感温材料
JP2638927B2 (ja) 1988-05-26 1997-08-06 日産自動車株式会社 Ｖ型エンジンの動弁装置
JP3508194B2 (ja) * 1994-02-04 2004-03-22 株式会社デンソー 内燃機関のバルブタイミング制御装置
DE19954689A1 (de) * 1999-11-13 2001-05-23 Porsche Ag Mehrzylindrige Brennkraftmaschine
JP2002188469A (ja) 2000-12-19 2002-07-05 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
JP3948226B2 (ja) 2001-06-14 2007-07-25 日産自動車株式会社 内燃機関の制御装置及び制御方法
JP4019664B2 (ja) * 2001-08-20 2007-12-12 日産自動車株式会社 エンジンの可変動弁制御装置
JP4003182B2 (ja) 2003-04-09 2007-11-07 株式会社デンソー 内燃機関の可変バルブ制御装置
DE102004006173A1 (de) 2004-02-07 2005-08-25 Man Nutzfahrzeuge Ag Verfahren zur Ventilsteuerung einer mehrzylindrigen Verbrennungskraftmaschine
JP4305355B2 (ja) * 2004-10-04 2009-07-29 トヨタ自動車株式会社 多気筒内燃機関

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102575588A (zh) * 2009-11-13 2012-07-11 宝马股份公司 带有v形结构方式的八个气缸的内燃机
CN102575588B (zh) * 2009-11-13 2014-11-05 宝马股份公司 带有v形结构方式的八个气缸的内燃机
CN102644652A (zh) * 2011-02-18 2012-08-22 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于v8布置的包括曲轴的发动机总成
CN102644652B (zh) * 2011-02-18 2015-10-28 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于v8布置的包括曲轴的发动机总成
CN115405416A (zh) * 2022-09-23 2022-11-29 中国第一汽车股份有限公司 动力总成及具有其的车辆
CN115405416B (zh) * 2022-09-23 2023-09-12 中国第一汽车股份有限公司 动力总成及具有其的车辆

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