CN106948897A - 一种可变气门数的发动机配气机构 - Google Patents

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晏松
邓谦
章笠
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Abstract

本发明涉及发动机领域，具体公开了一种可变气门数的发动机配气机构。该发动机配气机构包括进气机构和排气机构，所述的进气机构包括摇臂轴和三个摇臂，每个所述摇臂的一端与摇臂轴旋转活动连接，另一端连接有气门；所述的摇臂包括两个常动摇臂和一个调节摇臂；还包括凸轮轴和柱销，所述的凸轮轴上设有与常动摇臂对应的凸轮及与调节摇臂对应的柱轮；所述的调节摇臂和常动摇臂上分别设有柱销孔和驱动柱销插入柱销孔的驱动装置。以上所述的可变气门数的发动机配气机构，当汽车高速行驶时，发动机五气门工作，提升功率；当汽车低速行驶时，则关闭一个进气门来提升扭矩，很好的兼顾了发动机的低速性能和高速性能。

Description

一种可变气门数的发动机配气机构
技术领域
本发明涉及发动机领域，尤其涉及一种可变气门数的发动机配气机构。
背景技术
现有的发动机配气机构有五气门和四气门之分。与四气门发动机相比，五气门的发动机拥三个进气门，总体进气截面积更大，总体功率更高。而且由于在同样大小的缸盖上布置了更多的气门，会令单个气门更小，这样就可以在缸盖的顶部使气门杆接近平行的方式布置，在燃烧室里的展现就是上部弧度减小，活塞运动的上止点更加接近汽缸盖和气门，提升了压缩冲程的压缩比，又进一步的提高了发动机的功率，进而提高动力性能。
但五气门发动机也存在着一定的缺陷，当发动机低速运转时，气缸进气的主要动力是缸内外的压力差，如果内外压差很大，那么油气混合气体就会以很快的速度进入燃烧室。但如果进气通道的总体截面积过大，就会造成进气压差不足，进而导致燃烧室的进气不充分，做功效率低，最后的结果就是发动机的低速扭矩差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可变气门数的发动机配气机构，当汽车高速行驶时，发动机五气门工作，提升功率；当汽车低速行驶时，则关闭一个进气门来提升扭矩，很好的兼顾了发动机的低速性能和高速性能。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：一种可变气门数的发动机配气机构，包括进气机构和排气机构，所述的进气机构包括摇臂轴和三个摇臂，每个所述摇臂的一端与摇臂轴旋转活动连接，另一端连接有气门，所述的摇臂包括两个常动摇臂和一个调节摇臂；还包括凸轮轴，所述的凸轮轴上设有与常动摇臂一一对应且与用于驱动常动摇臂绕摇臂轴摆动的凸轮及一个与调节摇臂对应且与调节摇臂接触的柱轮；所述的调节摇臂和至少一个与调节摇臂相邻的常动摇臂上分别设有垂直于相应摇臂的柱销孔，所述柱销孔位于相应摇臂上的相同位置；还包括与柱销孔相对应的柱销和驱动柱销插入柱销孔的驱动装置。
所述的凸轮轴上设有与常动摇臂一一对应且与用于驱动常动摇臂绕摇臂轴摆动的凸轮及一个与调节摇臂对应且与调节摇臂接触的柱轮；凸轮轴转动时，常动气门在凸轮的驱动下进行开合工作；而由于柱轮的边缘为圆柱面，调节气门在柱轮的作用下，始终处于闭合状态，此时发动机处于四气门状态。四气门状态适合汽车低速行驶，可以获得更高的扭矩。五气门状态时，柱销伸入柱销孔，将调节摇臂与至少一个相邻的常动摇臂连接；此时，调节摇臂和至少一个相邻的常动摇臂同步在凸轮的驱动下进行开合动作，发动机处于五气门状态。五气门状态适合汽车高速行驶，以获得更大的输出功率。这种技术方案通过柱销轴的插入和拔出，巧妙的实现了四气门和五气门之间的转换，很好的兼顾了发动机的低速性能和高速性能。
作为优选，所述的调节摇臂位于两个常动摇臂之间。
作为优选，所述凸轮的外缘包括等径段和异径段，所述的等径段的半径与柱轮的半径相等。当凸轮的近端与摇臂接触时，常动摇臂上的柱销孔与调节摇臂上的柱销孔位于同一直线上，此时柱销可以很方便的从柱销孔插入。
作为优选，所述近端的圆弧所对应的圆心角大于180 º，在整个近端与摇臂接触的过程中，常动摇臂处于静止状态，为柱销插入柱销孔预留出足够的时间。
附图说明
图1为本实施例可变气门数的发动机配气机构四气门状态的结构示意图；
图2为本实施例可变气门数的发动机配气机构五气门状态的结构示意图；
图3为本实施例可变气门数的发动机配气机构的侧视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
如图1所示，一种可变气门数的发动机配气机构，包括进气机构和排气机构，所述的进气机构包括摇臂轴6和三个摇臂2，每个所述摇臂2的一端与摇臂轴6旋转活动连接，另一端连接有气门1，所述的摇臂2包括两个常动摇臂22和一个调节摇臂21，作为优选的布置方式，所述的调节摇臂21位于两个常动摇臂22之间。还包括凸轮轴3，所述的凸轮轴3上设有与常动摇臂22一一对应且用于驱动常动摇臂22绕摇臂轴摆动的凸轮4及一个与调节摇臂21对应且与调节摇臂21接触的柱轮5；凸轮轴3转动时，常动气门1在凸轮4的驱动下进行开合工作；而由于柱轮5的边缘为圆柱面，调节气门1在柱轮5的作用下，始终处于闭合状态，此时发动机处于四气门状态。四气门状态适合汽车低速行驶，可以获得更高的扭矩。所述的调节摇臂21和至少一个与调节摇臂21相邻的常动摇臂22上分别设有垂直于相应摇臂2的柱销孔8，所述柱销孔8位于相应摇臂2上的相同位置；还包括与柱销孔8相对应的柱销7和驱动柱销7插入柱销孔8的驱动装置，如图2所示，五气门状态时，所述的柱销7通过柱销孔8将调节摇臂21与至少一个相邻的常动摇臂22连接。此时，调节摇臂21和至少一个相邻的常动摇臂22同步在凸轮4的驱动下进行开合动作，发动机处于五气门状态。五气门状态适合汽车高速行驶，以获得更大的输出功率。这种技术方案通过柱销7轴的插入和拔出，巧妙的实现了四气门和五气门之间的转换，很好的兼顾了发动机的低速性能和高速性能。
进一步的，如图3所示，所述凸轮4的外缘包括等径段41和异径段42，所述的等径段41的半径与柱轮5的半径相等。当凸轮4的近端41与摇臂2接触时，常动摇臂22上的柱销孔8与调节摇臂21上的柱销孔位于同一直线上，此时柱销7可以很方便的从柱销孔8插入。所述近端41的圆弧所对应的圆心角大于180 º，在整个近端41与摇臂2接触的过程中，常动摇臂22处于静止状态，为柱销7插入柱销孔预留出足够的时间。
以上所述的可变气门数的发动机配气机构，当汽车高速行驶时，发动机五气门工作，提升功率；当汽车低速行驶时，则关闭一个进气门来提升扭矩，很好的兼顾了发动机的低速性能和高速性能。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种可变气门数的发动机配气机构，包括进气装置和排气装置，所述的进气装置包括摇臂轴（6）和三个摇臂（2），每个所述摇臂（2）的一端与摇臂轴（6）旋转活动连接，另一端连接有气门（1），其特征在于：所述的摇臂（2）包括两个常动摇臂（22）和一个调节摇臂（21）；还包括凸轮轴（3），所述的凸轮轴（3）上设有与常动摇臂（22）一一对应且用于驱动常动摇臂（22）绕摇臂轴摆动的凸轮（4）及一个与调节摇臂（21）对应且与调节摇臂（21）接触的柱轮（5）；所述的调节摇臂（21）和至少一个与调节摇臂（21）相邻的常动摇臂（22）上分别设有垂直于相应摇臂的柱销孔（8），所述柱销孔（8）位于相应摇臂（2）上的相同位置；还包括与柱销孔（8）相对应的柱销（7）和驱动柱销（7）插入柱销孔（8）的驱动装置。
2.根据权利要求1所述的可变气门数的发动机配气机构，其特征在于：所述的调节摇臂（21）位于两个常动摇臂（22）之间。
3.根据权利要求1所述的可变气门数的发动机配气机构，其特征在于：所述凸轮（4）的外缘包括等径段（41）和异径段（42），所述的等径段（41）的半径与柱轮（5）的半径相等。
4.根据权利要求3所述的可变气门数的发动机配气机构，其特征在于：所述等径段（41）的圆弧所对应的圆心角大于180 º。
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