CN102787879A - 一种发动机配气系统气门升程连续可变机构 - Google Patents

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Abstract

一种发动机配气系统气门升程连续可变机构，用于实现发动机气门升程的连续变化，它包括一组数量与发动机缸数匹配的气门升程连续变化控制单元，其中每一气门升程连续变化控制单元均设有凸轮、摇臂、摇臂轴和气门，其特别之处在于：在摇臂轴的中间部位套装滑块Ⅰ，所述滑块Ⅰ与摇臂轴铰接，在摇臂中部设有空腔结构的摇臂导轨，所述滑块Ⅰ可在摇臂导轨中滑动。本发明在凸轮型线不变情况下，可使气门升程连续变化，达到了与发动机复杂多变工况的匹配的目的，使发动机的油耗与排放指标降低，动力性能得以充分发挥。本发明应用范围广，它与发动机VVT系统配合，实现了配气相位以及气门升程全可变技术的应用；本发明结构紧凑，便于发动机在机舱内布置。

Description

一种发动机配气系统气门升程连续可变机构
技术领域
本发明涉及一种发动机配气系统气门升程连续变化控制机构，属于发动机技术领域。
背景技术
随着全球石油资源消耗的增加，世界各国提出越来越严格的能耗、排放要求，最大程度上提升汽车发动机燃油热效率，提高燃油经济性，以减缓能源的过度消耗，延长石油能源使用年限，成为当前全球汽车行业追求的目标。
提高发动机的充气效率是提高其热效率与动力性的有效途径，当前在许多发动机上已经开始使用的VVT技术，是根据发动机不同工况调节进、排气门的相位，也就是调节进、排气门的开闭时刻，达到满足不同发动机工况配气要求的目的。由于VVT技术不能改变气门开启的程度，也就是不能控制气门升程的变化，所以它难以更好地适应发动机复杂多变的工况，对于油耗与排放的改善并不是最佳的，使发动机的动力性能不能充分发挥。针对上述情况，目前有些汽车发动机采用了连续可变气门升程的配气系统（VVL技术），但由于结构较复杂，增加了发动机的高度，不利于发动机在整车上的布置。
发明内容
本发明以解决上述现有技术问题为目的，提供一种发动机配气系统气门升程连续可变机构，它可以根据发动机的工况改变进排气门的升程，配合VVT系统使用，可以更好地适应发动机复杂多变的工况，实现气门升程与开启时刻的变化，提高发动机的动力性与热效率，降低发动机的排放。
本发明所述问题是以下述技术方案实现的：
一种发动机配气系统气门升程连续可变机构，它包括一组数量与发动机缸数匹配的气门升程连续变化控制单元，其中每一气门升程连续变化控制单元均设有凸轮、摇臂、摇臂轴和气门，其特别之处在于：在摇臂轴的中间部位套装滑块Ⅰ，所述滑块Ⅰ与摇臂轴铰接，在摇臂中部设有空腔结构的摇臂导轨，所述滑块Ⅰ可在摇臂导轨中滑动。
上述发动机配气系统气门升程连续可变机构，所述摇臂轴两端分别与对称布置在摇臂两侧的滑块Ⅱ配装，所述滑块Ⅱ与布置在发动机缸盖上的缸盖导轨配装，滑块Ⅱ可沿缸盖导轨滑动。
上述发动机配气系统气门升程连续可变机构，所述摇臂轴通过连杆与液压控制器连接，所述液压控制器受发动机ECU控制。
本发明在发动机ECU控制下，通过液压控制器推拉连杆动作，带动滑块Ⅰ、滑块Ⅱ分别在摇臂导轨及缸盖导轨上滑动，使摇臂轴位置发生连续变化，实现了摇臂杠杆机构支点的连续变化，从而改变了发动机配气机构的摇臂比；本发明在凸轮型线不变情况下，可使气门升程连续变化，达到了使配气与发动机复杂多变工况的匹配的目的，使发动机油耗与排放指标降低，动力性得以充分发挥，经济性有所提高。本发明适用于所有以凸轮轴驱动气门的汽油机和柴油机，应用范围广；本发明与发动机VVT系统配合，实现了配气相位以及气门升程全可变技术的应用；本发明结构紧凑，不增加发动机的高度，便于发动机在机舱内布置。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的右侧视图；
图3是图1中I处结构放大图；
图4是本发明可变摇臂比原理图；
图5是不同摇臂比情况下气门升程随气门开启时间变化曲线图。
图中各标号为：1、气门，2、摇臂，3、摇臂导轨，4、滑块Ⅰ，5、滑块Ⅱ，6、摇臂轴，7、液压控制器，8、凸轮，9、缸盖导轨，10、连杆。
具体实施方式
参看图 1、图 2、图3，本发明包括一组数量与发动机缸数匹配的气门升程连续变化控制单元，其中每一气门升程连续变化控制单元均设有凸轮轴8、摇臂2、摇臂轴6和气门1，其特别之处在于：在摇臂轴6的中间部位套装滑块Ⅰ4，所述滑块Ⅰ4与摇臂轴6铰接，在摇臂2的中部设有空腔结构的摇臂导轨3，所述滑块Ⅰ4可在摇臂导轨3中滑动。
参看图 1、图 2、图3，本发明的摇臂轴6两端分别与对称布置在摇臂2两侧的滑块Ⅱ5配装，所述滑块Ⅱ5与布置在发动机缸盖上的缸盖导轨9配装，滑块Ⅱ5可沿缸盖导轨9滑动。
参看图1、图2，本发明的摇臂轴6通过连杆10与液压控制器7连接，所述液压控制器7受发动机ECU控制。
参看图4，本发明的工作原理是：一种发动机配气系统气门升程连续可变机构，它通过液压控制器7推拉连杆10动作，带动滑块Ⅰ4、滑块Ⅱ5分别在摇臂导轨3及缸盖导轨9上滑动，使摇臂轴6位置发生连续变化，实现了摇臂杠杆机构支点的连续变化，从而改变了发动机配气机构的摇臂比；其原理通过数学建模后可见：当摇臂杠杆机构支点在M1和M2之间连续改变时，杠杆机构主动臂长度在C1和C2之间连续变化，从动臂长度在D1和D2之间连续发生变化，从而使杠杆机构在一端升程不变的情况下，另一端升程发生连续变化，即摇臂杠杆结构凸轮轴一端升程A为固定值，杠杆的支点位置从M1到M2连续可调，摇臂杠杆结构气门一端的升程从B1到B2连续可变。
参看图5，本发明可使发动机配气机构摇臂比在D1/C1和D2/C2之间连续变化，对应的气门升程变化范围如图中阴影部分所示，由此可见，本发明可以根据发动机工况改变进排气门的升程，可以更好地根据工况的需求为发动机配气，通过与发动机VVT技术配合，实现了气门升程与开启时刻均可变，提高了发动机的动力性与热效率，降低了发动机的排放。

Claims (3)

1.一种发动机配气系统气门升程连续可变机构，它包括一组数量与发动机缸数匹配的气门升程连续变化控制单元，其中每一气门升程连续变化控制单元均设有凸轮（8）、摇臂（2）、摇臂轴（6）和气门（1）其特征是，在摇臂轴（6）的中间部位套装滑块Ⅰ（4），所述滑块Ⅰ（4）与摇臂轴（6）铰接，在摇臂（2）中部设有空腔结构的摇臂导轨（3），所述滑块Ⅰ（4）可在摇臂导轨（3）中滑动。
2.根据权利要求1所述的一种发动机配气系统气门升程连续可变机构，其特征是，所述摇臂轴（6）两端分别与对称布置在摇臂（2）两侧的滑块Ⅱ（5）配装，所述滑块Ⅱ（5）与布置在发动机缸盖上的缸盖导轨（9）配装，滑块Ⅱ（5）可沿缸盖导轨（9）滑动。
3.根据权利要求2所述的一种发动机配气系统气门升程连续可变机构，其特征是，所述摇臂轴（6）通过连杆（10）与液压控制器（7）连接，所述液压控制器（7）受发动机ECU控制。
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