CN106121758B - 可变配气相位正时装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可变配气相位正时装置，包括数据采集模块、同轴设置的外部太阳轮和内部太阳轮，以及位于所述外部太阳轮和内部太阳轮之间且同时与这二者相啮合的行星轮，所述内部太阳轮的中央同轴设有气门传动用凸轮轴的连接孔，所述行星轮配有行星架，所述行星架配有离合器或制动器，所述外部太阳轮通过正时链条传动输入动力，所述行星轮有3个，且至少一个所述行星轮同轴固定连接有电机，所述数据采集模块设有发动机工况数据采集输入端，所述数据采集模块的数据输出端接入所述电机的控制器。本发明能根据发动机所处的不同工况，自动调整气门的配气相位，使得汽车发动机在不同的工况下均能获得与之相应的充量，同时排气也可以变得更加顺畅。

Description

可变配气相位正时装置
技术领域
本发明涉及一种汽车配气机构的正时装置，尤其是能根据发动机的不同工况做出相应的配气调整的正时装置。
背景技术
一般汽车的发动机都采用气门式配气机构，其功用是按照发动机的工作顺序和工作循环的要求，定时开启和关闭各缸的进、排气门，使新鲜空气进入气缸，废气从气缸排出。气门式配气机构由气门组和气门传动组两部分组成，每组的零件组成则与气门的位置、凸轮轴的位置和气门驱动形式等有关。现代汽车发动机均采用顶置气门，即进、排气门置于气缸盖内，倒挂在气缸顶上。
普通的汽车配气机构，其正时齿轮和凸轮轴是刚性连接的，二者的相对位置是固定的。也就是说汽车在不同的工况下，它的气门开闭时刻都是固定不变的，当气门的升程一定时，气门开闭时刻就确定了气缸内的充量，随之也就确定了发动机的动力输出。这样的配气机构存在着一系列的问题，例如当汽车处于低负荷工况时，气缸内的充量会显得过多，从而造成燃烧不充分及燃料的浪费，而当汽车处于高负荷时，气缸内的充量又会显得不足，影响汽车发动机的功率输出。
发明内容
为克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种可变配气相位正时装置，该装置能够根据发动机工况自动调整最匹配的气门开闭时间，从而使发动机始终处在一种环保高效的工作状态。
本发明的主要技术方案有：
一种可变配气相位正时装置，包括同轴设置的外部太阳轮和内部太阳轮，以及位于所述外部太阳轮和内部太阳轮之间且同时与这二者相啮合的行星轮，所述内部太阳轮的中央同轴设有气门传动用凸轮轴的连接孔，所述行星轮配有行星架，所述行星架配有离合器或制动器。
所述外部太阳轮通过正时链条传动输入动力。
所述行星轮有奇数个。
所述行星轮有3个。
至少一个所述行星轮同轴固定连接有电机。
所述电机供电线路经由行星架与外部电源相连。
所述电机内置于相应的行星轮中。
所述连接孔处还设有普通键槽或者花键槽。
所述可变配气相位正时装置还包括数据采集模块，所述数据采集模块设有发动机工况数据采集输入端，所述数据采集模块的数据输出端接入所述电机的控制器。
本发明的有益效果是：根据发动机所处的不同工况，通过驱动所述电机即驱动行星轮来改变内、外太阳轮间的相对角位置，从而达到改变凸轮相位的目的，因此也就改变了气门进、排气的开闭时间，即改变了气门的配气相位，使得发动机在不同的工况下均能获得与之相应的充量，同时排气也可以变得更加顺畅。而当发动机的工况达到最佳时，将行星轮锁死不转，这时内、外太阳轮之间又变成了刚性连接，凸轮轴的相对位置也就随之不再产生变动，气门组也就在当前配气相位下工作。
本发明制造简单，安装方便，成本低廉。
附图说明
图1是本发明的原理示意图；
图2是本发明的一个实施例的结构示意图；
图3是本发明的另一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种可变配气相位正时装置，如图1、2、3所示，包括同轴设置的外部太阳轮1和内部太阳轮2，以及位于所述外部太阳轮和内部太阳轮之间且同时与外部太阳轮和内部太阳轮相啮合的行星轮3。外部太阳轮、内部太阳轮和行星轮构成一组周转轮系，作为本发明的可变配气相位正时装置，取代传统的气门传动组中的正时齿轮。正常配气过程中，动力由外部通过所述外部太阳轮向所述正时装置输入，由所述内部太阳轮输出。
所述内部太阳轮的中央同轴设有气门传动用凸轮轴4的连接孔21，用于与所述凸轮轴同轴固定连接。所述内部太阳轮的转动带动所述凸轮轴同步转动，将动力传递给所述凸轮轴。
所述行星轮配有行星架31，所述行星架配有离合器或制动器。在无需调整凸轮轴相位时，利用所述离合器或制动器，通过行星架锁死所述行星轮，所述外部太阳轮、行星轮、内部太阳轮和凸轮轴相当于刚性连接，所述周转轮系与所述凸轮轴的相对位置是固定的，也就是说凸轮轴相位是固定不变的。当汽车负荷发生变化，需要调整气缸内的充量使之达到较理想的状态，此时就需要改变凸轮轴的相位，改变的方法是：将行星架和行星轮解锁，驱动行星轮，使所述内、外太阳轮的相对角位置发生改变，当发动机达到最佳工况点时即将行星架与行星轮锁死。这样一来，就可以根据不同的发动机工况对所述凸轮轴的相位做出相应的改变，使得发动机在不同的工况下均能获得与之相应的充量，从而实现对汽车配气机构配气相位的优化，同时排气也可以变得更加顺畅。
所述周转轮系中各组成部分的大小可根据不同的发动机采用不同的设计参数，其制造材料也可根据不同的强度需要有所选择。
所述外部太阳轮的外侧与正时链条相连，通过所述正时链条的传动输入动力。
所述行星轮优选设有奇数个，本实施例中所述行星轮有3个。
至少一个所述行星轮同轴固定安装有电机，通过启动所述电机，驱动其所在的行星轮。
所述电机内置于相应的行星轮中。所述电机的导线通过行星架及环型电刷装置与外部电源相连从而获得供电。
所述连接孔处还设有普通键槽或者花键槽，用于所述凸轮轴与所述内部太阳轮固定安装的角向定位。
所述可变配气相位正时装置还可以包括数据采集模块，所述数据采集模块设有发动机工况数据采集输入端，该输入端用于与汽车的行车电脑连接，获得发动机工况相关的相应参数，所述数据采集模块的数据输出端接入所述电机的控制器。所述电机的控制器通过所采集的数据，计算得到与此时发动机的工况最相匹配的气门开闭时间，然后输出相应的电机控制指令和控制参数，通过电机带动行星轮再带动内部太阳轮和凸轮轴，使凸轮轴相对外部太阳轮的周向角位置发生改变，从而改变气缸的进排气开启和关闭时间，使得气缸内的充量达到最理想的状态，使之更好地适应不同的发动机工况。

Claims (5)

1.一种可变配气相位正时装置，其特征在于：包括同轴设置的外部太阳轮和内部太阳轮，以及位于所述外部太阳轮和内部太阳轮之间且同时与这二者相啮合的行星轮，所述内部太阳轮的中央同轴设有气门传动用凸轮轴的连接孔，所述行星轮配有行星架，所述行星架配有离合器或制动器，所述外部太阳轮通过正时链条传动输入动力，至少一个所述行星轮同轴固定连接有电机，所述电机内置于相应的行星轮中，该电机供电线路穿过所述行星架与外部电源相连。
2.如权利要求1所述的可变配气相位正时装置，其特征在于：所述行星轮有奇数个。
3.如权利要求2所述的可变配气相位正时装置，其特征在于：所述行星轮有3个。
4.如权利要求1、2或3所述的可变配气相位正时装置，其特征在于：所述连接孔处还设有普通键槽或者花键槽。
5.如权利要求1所述的可变配气相位正时装置，其特征在于：还包括数据采集模块，所述数据采集模块设有发动机工况数据采集输入端，所述数据采集模块的数据输出端接入所述电机的控制器。
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