CN110005497B - 用于内燃机的三级可变气门升程机构 - Google Patents
用于内燃机的三级可变气门升程机构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110005497B CN110005497B CN201910401227.XA CN201910401227A CN110005497B CN 110005497 B CN110005497 B CN 110005497B CN 201910401227 A CN201910401227 A CN 201910401227A CN 110005497 B CN110005497 B CN 110005497B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- shaft sleeve
- guide
- valve core
- cam
- combustion engine
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
- F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
本发明提供一种应用于内燃机发动机零部件技术领域的用于内燃机的三级可变气门升程机构，所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构的轴套A(2)包括凸轮组件A(9)和调节组件A(10)，轴套A(2)上设置轴套引导凸起A(14)，引导凸起A引导面Ⅰ(15)和引导凸起A引导面Ⅱ(16)呈“八”字形结构，轴套B(2)包括凸轮组件B(17)和调节组件B(18)，轴套B(2)上设置轴套引导凸起B(22)，引导凸起B引导面Ⅰ(23)和引导凸起B引导面Ⅱ(24)呈“八”字形结构，本发明所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构，结构简单,能够实现气门升程的三级变化，确保内燃机能够时刻在最佳工况下工作，降低油耗，提高性能，有利于节省能源。
Description
技术领域
本发明属于内燃机发动机零部件技术领域，更具体地说，是涉及一种用于内燃机的三级可变气门升程机构。
背景技术
内燃机作为目前热效率最高、应用最为广泛的动力机械，发出的总功率占全世界所用动力装置总功率的90％，是世界石油能源的主要消费渠道。随着汽车保有量的增加，内燃机石油消费量将迅速增加，石油供需矛盾必然日趋严重，在消耗大量能源的同时，内燃机也是大气环境，特别是城市大气环境污染的最大源泉，由此可见，创新内燃机技术，对于节约能源，减轻环境污染具有重大意义。另一方面，随着世界各国排放法规的日趋严格，低排放和环保已经成为发动机进入市场的前提条件，成为目前汽车工业所面临的重要课题。传统内燃机，气门升程是固定不变的，导致无论是大负荷还是小负荷工况，气门升程开启一样，造成能源浪费，热效率低。现有技术中的可变气门升程机构结构复杂。而在进行工作时，无法精确有效完成凸轮状态切换。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，能够方便可靠满足发动机凸轮轴转动规律，实现气门升程的三级变化，确保内燃机能够时刻在最佳工况下工作，降低油耗，提高性能，有利于节省能源的用于内燃机的三级可变气门升程机构。
要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：
本发明为一种用于内燃机的三级可变气门升程机构，所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构包括凸轮轴芯轴、轴套A、轴套B、电磁阀，所述的电磁阀包括阀芯A、阀芯B、阀芯C、阀芯D，电磁阀与能够控制阀芯A、阀芯B、阀芯C、阀芯D伸缩切换的控制部件连接，所述的轴套A包括凸轮组件A和调节组件A，凸轮组件A上设置大凸轮A、中凸轮A、小凸轮A，轴套A上设置轴套引导凸起A，轴套引导凸起A包括引导凸起A引导面Ⅰ和引导凸起A引导面Ⅱ，引导凸起A引导面Ⅰ和引导凸起A引导面Ⅱ呈“八”字形结构，所述的轴套B包括凸轮组件B和调节组件B，凸轮组件B上设置大凸轮B、中凸轮B、小凸轮B，轴套B上设置轴套引导凸起B，轴套引导凸起B包括引导凸起B引导面Ⅰ和引导凸起B引导面Ⅱ，引导凸起B引导面Ⅰ和引导凸起B引导面Ⅱ呈“八”字形结构。
所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构的轴套A的调节组件A设置为沿凸轮轴芯轴径向呈半圆结构，调节组件A包括调节组件A端面Ⅰ和调节组件A 端面Ⅱ，轴套引导凸起A的引导凸起A引导面Ⅰ和引导凸起A引导面Ⅱ分别设置为能够从调节组件A端面Ⅰ位置延伸到调节组件A端面Ⅱ位置的结构。
所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构的轴套B的调节组件B设置为沿凸轮轴芯轴径向呈半圆结构，调节组件B包括调节组件B端面Ⅰ和调节组件B 端面Ⅱ，轴套引导凸起B的引导凸起B引导面Ⅰ和引导凸起B引导面Ⅱ分别设置为能够从调节组件B端面Ⅰ位置延伸到调节组件B端面Ⅱ位置的结构。
所述的控制部件控制电磁阀4的阀芯A伸出时，阀芯A设置为能够依次作用在引导凸起B引导面Ⅰ和引导凸起A引导面Ⅰ上，从而依次带动轴套B和轴套A相对于凸轮轴芯轴轴向向右移动的结构，控制部件控制阀芯B伸出时，阀芯B设置为能够依次作用在引导凸起B引导面Ⅰ和引导凸起A引导面Ⅰ上，从而依次带动轴套B和轴套A相对于凸轮轴芯轴轴向向右移动的结构。
所述的控制部件控制电磁阀的阀芯C伸出时，阀芯C设置为能够依次作用在引导凸起A引导面Ⅱ和引导凸起B引导面Ⅱ上，从而依次带动轴套A和轴套B 相对于凸轮轴芯轴轴向向左移动的结构，控制部件控制阀芯D伸出时，阀芯D 设置为能够依次作用在引导凸起A引导面Ⅱ和引导凸起B引导面Ⅱ上，从而依次带动轴套A和轴套B相对于凸轮轴芯轴轴向向左移动的结构。
所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构需要从小凸轮状态切换到中凸轮状态时，控制部件设置为能够控制电磁阀的阀芯A伸出的结构，控制部件控制电磁阀的阀芯A伸出后，阀芯A设置为能够轴套B的引导凸起B引导面Ⅰ接触，从而推动轴套B相对于凸轮轴芯轴轴向向右移移动的结构，轴套B完成向右移移动后，阀芯A设置为能够与轴套A的引导凸起A引导面Ⅰ接触，从而推动轴套A相对于凸轮轴芯轴轴向向右移移动的结构。
所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构需要从中凸轮状态切换到大凸轮状态时，控制部件设置为能够控制电磁阀的阀芯B伸出的结构，控制部件控制电磁阀的阀芯B伸出后，阀芯B设置为能够轴套B的引导凸起B引导面Ⅰ接触，从而推动轴套B相对于凸轮轴芯轴轴向向右移移动的结构，轴套B完成向右移移动后，阀芯B设置为能够与轴套A的引导凸起A引导面Ⅰ接触，从而推动轴套A相对于凸轮轴芯轴轴向向右移移动的结构。
所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构需要从大凸轮状态切换到中凸轮状态时，控制部件设置为能够控制电磁阀4的阀芯C伸出的结构，控制部件控制电磁阀的阀芯C伸出后，阀芯C设置为能够与轴套A的引导凸起A引导面Ⅱ接触，从而推动轴套A相对于凸轮轴芯轴轴向向左移移动的结构，轴套A完成向左移移动后，阀芯C设置为能够与轴套B的引导凸起B引导面Ⅱ接触，从而推动轴套B相对于凸轮轴芯轴轴向向左移移动的结构。
所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构需要从中凸轮状态切换到小凸轮状态时，控制部件设置为能够控制电磁阀的阀芯D伸出的结构，控制部件控制电磁阀的阀芯D伸出后，阀芯D设置为能够与轴套A的引导凸起A引导面Ⅱ接触，从而推动轴套A相对于凸轮轴芯轴轴向向左移移动的结构，轴套A完成向左移移动后，阀芯D设置为能够与轴套B的引导凸起B引导面Ⅱ接触，从而推动轴套B3相对于凸轮轴芯轴轴向向左移移动的结构。
所述的轴套A的调节组件A通过MIM工艺成型，调节组件A与凸轮组件A 分别加工而成，所述的轴套引导凸起A通过MIM工艺成型；所述的轴套B的调节组件B通过MIM工艺成型，调节组件B与凸轮组件B分别加工而成，所述的轴套引导凸起B通过MIM工艺成型。
所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构的轴套A内壁的内花键与凸轮轴芯轴的外花键套装连接，所述的凸轮轴芯轴旋转时，凸轮轴芯轴设置为能够带动轴套A相对于凸轮轴芯轴转动的结构，凸轮轴芯轴带动轴套A相对于凸轮轴芯轴转动时，轴套A上的凸轮组件A设置为能够与轴套B上的凸轮组件B配合控制气门开启与关闭的结构。
所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构的轴套B内壁上的内花键与凸轮轴芯轴上的外花键套装连接，所述的凸轮轴芯轴1旋转时，凸轮轴芯轴设置为能够带动轴套B相对于凸轮轴芯轴转动的结构，凸轮轴芯轴带动轴套B相对于凸轮轴芯轴转动时，轴套B上的凸轮组件B设置为能够与轴套B上的凸轮组件B配合控制气门开启与关闭的结构。
所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构的轴套引导凸起A左侧的调节组件A表面设置一个凸起的回位斜面A，轴套引导凸起A右侧的调节组件A表面也设置一个凸起的回位斜面A，回位斜面A上表面设置为中间凸起的坡状结构，轴套引导凸起B左侧的调节组件B表面设置一个凸起的回位斜面B，轴套引导凸起B右侧的调节组件B表面也设置一个凸起的回位斜面B，回位斜面B上表面设置为中间凸起的坡状结构。采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：
本发明所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构，通过轴套A和轴套B 上各自的大凸轮、中凸轮、小凸轮的设置，凸轮轴芯轴、轴套A、轴套B、电磁阀的设置，以及轴套引导凸起A及轴套引导凸起B的各自走向设置、电磁阀的阀芯与引导面的之间的相对布置位置、控制部件对电磁阀的阀芯的伸缩时机的控制，在发动机处于不同工况时，控制部件(发动机ECU)能够控制不同电磁阀的不同阀芯伸出，从而伸出的阀芯(阀芯销轴)与引导凸起A引导面Ⅰ和引导凸起A引导面Ⅱ对应配合，或是伸出的阀芯与引导凸起B引导面Ⅰ和引导凸起B 引导面Ⅱ对应配合，从而在发动机驱动凸轮轴芯轴转动而带动轴套转动过程中，阀芯能够作用在轴套引导凸起A的不同导向面或轴套引导凸起B的不同导向面，因为轴套引导凸起A的不同导向面或轴套引导凸起B的不同导向面均为非直线结构，因此，导向面不同部位相对于凸轮轴芯轴的位置不同，这样，阀芯作用在轴套引导凸起A的不同导向面或轴套引导凸起B的不同导向面的不同位置时，就会引导不同轴套相对于凸轮轴芯轴轴向移动。不同阀芯作用在不同引导面上，就能够实现带动轴套轴向向左滑移或轴向向右滑移的功能。这样，在发动机开发过程中，通过在控制部件内设置控制策略，与发动机工作过程配套，从在发动机的不同工况下，使得凸轮套筒向不同方向轴向移动，使得发动机的高凸轮 (大凸轮)、中凸轮、低凸轮(小凸轮)之间交替工作，使得发动机始终在最佳工况下工作。这样，方便实现大小凸轮切换，有效提升发动机的功率，实现最佳工况。本发明所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构，结构简单，能够方便可靠满足发动机凸轮轴转动规律，实现气门升程的三级变化，确保内燃机能够时刻在最佳工况下工作，降低油耗，提高性能，有利于节省能源。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
图1为本发明所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构的本体结构示意图；
图2为本发明所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构的爆炸结构示意图；
图3为本发明所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构的阀芯与轴套引导凸起的布置位置的结构示意图；
图4a为本发明所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构的阀芯A作用在轴套引导凸起B时的结构示意图；
图4b为本发明所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构的阀芯A推动轴套B向右移动时的结构示意图；
图4c为本发明所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构的阀芯A推动轴套A向右移动时的结构示意图；
图4d为本发明所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构的阀芯A作用在回位斜面A上回位到初始位置时的结构示意图；
附图中标记分别为：1、凸轮轴芯轴；2、轴套A；3、轴套B；4、电磁阀； 5、阀芯A；6、阀芯B；7、阀芯C；8、阀芯D；9、凸轮组件A；10、调节组件 A；11、大凸轮A；12、中凸轮A；13、小凸轮A；14、轴套引导凸起A；15、引导凸起A引导面Ⅰ；16、引导凸起A引导面Ⅱ；17、凸轮组件B；18、调节组件 B；19、大凸轮B；20、中凸轮B；21、小凸轮B；22、轴套引导凸起B；23、引导凸起B引导面Ⅰ；24、引导凸起B引导面Ⅱ；25、调节组件A端面Ⅰ；26、调节组件A端面Ⅱ；27、调节组件B端面Ⅰ；28、调节组件B端面Ⅱ；29、回位斜面A；30、回位斜面B。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：
如附图1-附图4d所示，本发明为一种用于内燃机的三级可变气门升程机构，所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构包括凸轮轴芯轴1、轴套A2、轴套 B3、电磁阀4，所述的电磁阀4包括阀芯A5、阀芯B6、阀芯C7、阀芯D8，电磁阀4与能够控制阀芯A5、阀芯B6、阀芯C7、阀芯D8伸缩切换的控制部件连接，所述的轴套A2包括凸轮组件A9和调节组件A10，凸轮组件A9上设置大凸轮A11、中凸轮A12、小凸轮A13，轴套A2上设置轴套引导凸起A14，轴套引导凸起A14 包括引导凸起A引导面Ⅰ15和引导凸起A引导面Ⅱ16，引导凸起A引导面Ⅰ15 和引导凸起A引导面Ⅱ16呈“八”字形结构，所述的轴套B3包括凸轮组件B17 和调节组件B18，凸轮组件B17上设置大凸轮B19、中凸轮B20、小凸轮B21，轴套B3上设置轴套引导凸起B22，轴套引导凸起B22包括引导凸起B引导面Ⅰ 23和引导凸起B引导面Ⅱ24，引导凸起B引导面Ⅰ23和引导凸起B引导面Ⅱ24 呈“八”字形结构。上述结构，通过轴套A和轴套B上各自的大凸轮、中凸轮、小凸轮的设置，凸轮轴芯轴、轴套A、轴套B、电磁阀的设置，以及轴套引导凸起A14及轴套引导凸起B22的各自走向设置、电磁阀的阀芯与引导面的之间的相对布置位置、控制部件对电磁阀的阀芯的伸缩时机的控制，在发动机处于不同工况时，控制部件(发动机ECU)能够控制不同电磁阀的不同阀芯伸出，从而伸出的阀芯(阀芯销轴)与引导凸起A引导面Ⅰ15和引导凸起A引导面Ⅱ16对应配合，或是伸出的阀芯(阀芯销轴)与引导凸起B引导面Ⅰ23和引导凸起B 引导面Ⅱ24对应配合，从而在发动机驱动凸轮轴芯轴转动而带动轴套转动过程中，阀芯能够作用在轴套引导凸起A14的不同导向面或轴套引导凸起B22的不同导向面，因为轴套引导凸起A14的不同导向面或轴套引导凸起B22的不同导向面均为非直线结构，因此，导向面不同部位相对于凸轮轴芯轴的位置不同，这样，阀芯作用在轴套引导凸起A14的不同导向面或轴套引导凸起B22的不同导向面的不同位置时，就会引导不同轴套相对于凸轮轴芯轴轴向移动。不同阀芯作用在不同引导面上，就能够实现带动轴套轴向向左滑移或轴向向右滑移的功能。这样，在发动机开发过程中，通过在控制部件内设置控制策略，与发动机工作过程配套，从在发动机的不同工况下，使得凸轮套筒向不同方向轴向移动，使得发动机的高凸轮(大凸轮)、中凸轮、低凸轮(小凸轮)之间交替工作，使得发动机始终在最佳工况下工作。这样，方便实现大小凸轮切换，有效提升发动机的功率，实现最佳工况。本发明所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构，能够方便可靠满足发动机凸轮轴转动规律，实现气门升程的三级变化，确保内燃机能够时刻在最佳工况下工作，降低油耗，提高性能，有利于节省能源。
所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构的轴套A2的调节组件A10设置为沿凸轮轴芯轴1径向呈半圆结构，调节组件A10包括调节组件A端面Ⅰ25和调节组件A端面Ⅱ26，轴套引导凸起A14的引导凸起A引导面Ⅰ15和引导凸起 A引导面Ⅱ16分别设置为能够从调节组件A端面Ⅰ25位置延伸到调节组件A端面Ⅱ26位置的结构。上述结构，发动机工作时，使得相应阀芯作用在轴套引导凸起A14的相应引导面时，能够带动轴套A轴向移动，实现凸轮状态的两级切换。
所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构的轴套B3的调节组件B18设置为沿凸轮轴芯轴1径向呈半圆结构，调节组件B18包括调节组件B端面Ⅰ27和调节组件B端面Ⅱ28，轴套引导凸起B22的引导凸起B引导面Ⅰ23和引导凸起 B引导面Ⅱ24分别设置为能够从调节组件B端面Ⅰ27位置延伸到调节组件B端面Ⅱ28位置的结构。上述结构，发动机工作时，使得相应阀芯作用在轴套引导凸起B22的相应引导面时，能够带动轴套B轴向移动，实现凸轮状态的两级切换。
所述的控制部件控制电磁阀4的阀芯A5伸出时，阀芯A5设置为能够依次作用在引导凸起B引导面Ⅰ23和引导凸起A引导面Ⅰ15上，从而依次带动轴套 B3和轴套A2相对于凸轮轴芯轴1轴向向右移动的结构，控制部件控制阀芯B6 伸出时，阀芯B6设置为能够依次作用在引导凸起B引导面Ⅰ23和引导凸起A引导面Ⅰ15上，从而依次带动轴套B3和轴套A2相对于凸轮轴芯轴1轴向向右移动的结构。上述结构，在电磁阀4的阀芯A5伸出时，阀芯A5先作用在引导凸起B引导面Ⅰ23上，从而作用在曲面结构的引导凸起B引导面Ⅰ23，施加轴向向右的力在轴套B上，先带动轴套B向右轴向移动，由于凸轮轴芯轴转动时带动轴套A和轴套B往复做圆周运动，这样，阀芯A5会继续作用在引导凸起A引导面Ⅰ15上，作用在曲面结构的引导凸起A引导面Ⅰ15上，施加轴向向右的力在轴套A上，带动轴套A向右轴向移动。这样，实现发动机从一种凸轮状态切换到另一种凸轮状态。而控制部件控制阀芯B6伸出时，会再次实现发动机从一种凸轮状态切换到另一种凸轮状态。这样，实现发动机的三级可变气门升程调节。
所述的控制部件控制电磁阀4的阀芯C7伸出时，阀芯C7设置为能够依次作用在引导凸起A引导面Ⅱ16和引导凸起B引导面Ⅱ24上，从而依次带动轴套 A2和轴套B3相对于凸轮轴芯轴1轴向向左移动的结构，控制部件控制阀芯D8 伸出时，阀芯D8设置为能够依次作用在引导凸起A引导面Ⅱ16和引导凸起B引导面Ⅱ24上，从而依次带动轴套A2和轴套B3相对于凸轮轴芯轴1轴向向左移动的结构。上述结构，在电磁阀4的阀芯C7伸出时，阀芯C7先作用在引导凸起A引导面Ⅱ16上，从而作用在曲面结构的引导凸起A引导面Ⅱ16上，施加轴向向左的力在轴套A上，先带动轴套A向左轴向移动，由于凸轮轴芯轴转动时带动轴套A和轴套B往复做圆周运动，这样，阀芯C7会继续作用在引导凸起B 引导面Ⅱ24上，作用在曲面结构的引导凸起B引导面Ⅱ24上，施加轴向向左的力在轴套B上，带动轴套B向左轴向移动。这样，实现发动机从一种凸轮状态切换到另一种凸轮状态。而控制部件控制阀芯D8伸出时，会再次实现发动机从一种凸轮状态切换到另一种凸轮状态。这样，实现发动机的三级可变气门升程调节。
所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构需要从小凸轮状态切换到中凸轮状态时，控制部件设置为能够控制电磁阀4的阀芯A5伸出的结构，控制部件控制电磁阀4的阀芯A5伸出后，阀芯A5设置为能够轴套B3的引导凸起B引导面Ⅰ23接触，从而推动轴套B3相对于凸轮轴芯轴1轴向向右移移动的结构，轴套B3完成向右移移动后，阀芯A5设置为能够与轴套A2的引导凸起A引导面Ⅰ 15接触，从而推动轴套A2相对于凸轮轴芯轴1轴向向右移移动的结构。上述结构，实现发动机从小凸轮状态切换到中凸轮状态的可靠切换。
所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构需要从中凸轮状态切换到大凸轮状态时，控制部件设置为能够控制电磁阀4的阀芯B6伸出的结构，控制部件控制电磁阀4的阀芯B6伸出后，阀芯B6设置为能够轴套B3的引导凸起B引导面Ⅰ23接触，从而推动轴套B3相对于凸轮轴芯轴1轴向向右移移动的结构，轴套B3完成向右移移动后，阀芯B6设置为能够与轴套A2的引导凸起A引导面Ⅰ 15接触，从而推动轴套A2相对于凸轮轴芯轴1轴向向右移移动的结构。上述结构，实现发动机从中凸轮状态切换到小凸轮状态的可靠切换。
所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构需要从大凸轮状态切换到中凸轮状态时，控制部件设置为能够控制电磁阀4的阀芯C7伸出的结构，控制部件控制电磁阀4的阀芯C7伸出后，阀芯C7设置为能够与轴套A2的引导凸起A引导面Ⅱ16接触，从而推动轴套A2相对于凸轮轴芯轴1轴向向左移移动的结构，轴套A2完成向左移移动后，阀芯C7设置为能够与轴套B3的引导凸起B引导面Ⅱ24接触，从而推动轴套B3相对于凸轮轴芯轴1轴向向左移移动的结构。上述结构，实现发动机从大凸轮状态切换到中凸轮状态的可靠切换。
所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构需要从中凸轮状态切换到小凸轮状态时，控制部件设置为能够控制电磁阀4的阀芯D8伸出的结构，控制部件控制电磁阀4的阀芯D8伸出后，阀芯D8设置为能够与轴套A2的引导凸起A引导面Ⅱ16接触，从而推动轴套A2相对于凸轮轴芯轴1轴向向左移移动的结构，轴套A2完成向左移移动后，阀芯D8设置为能够与轴套B3的引导凸起B引导面Ⅱ24接触，从而推动轴套B3相对于凸轮轴芯轴1轴向向左移移动的结构。上述结构，实现发动机从中凸轮状态切换到小凸轮状态的可靠切换。
所述的轴套A2的调节组件A10通过MIM工艺成型，调节组件A10与凸轮组件A9分别加工而成，所述的轴套引导凸起A14通过MIM工艺成型；所述的轴套 B3的调节组件B18通过MIM工艺成型，调节组件B18与凸轮组件B17分别加工而成，所述的轴套引导凸起B22通过MIM工艺成型。上述结构，调节组件是MIM 工艺直接成型，与凸轮组件分开加工。调节组件部分是螺旋状凸起和周向缓慢上升的斜面，加工比较困难。采用MIM工艺直接成型，有助于降低加工成本和加工难度。本发明的调节组件部分使用MIM工艺直接成型，无需进行机加。
所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构的轴套A2内壁的内花键与凸轮轴芯轴1的外花键套装连接，所述的凸轮轴芯轴1旋转时，凸轮轴芯轴1设置为能够带动轴套A2相对于凸轮轴芯轴1转动的结构，凸轮轴芯轴1带动轴套A2 相对于凸轮轴芯轴1转动时，轴套A2上的凸轮组件A9设置为能够与轴套B3上的凸轮组件B17配合控制气门开启与关闭的结构。上述结构，通过内外花键配合，实现凸轮轴芯轴和轴套A的定位，确保轴套A只能相对于凸轮轴线轴轴向移动，而凸轮轴芯轴在发动机工作时转动时，能够可靠带动轴套A旋转，进行气门升程切换时，能够方便可靠实现发动机凸轮状态的快速切换。
所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构的轴套B3内壁上的内花键与凸轮轴芯轴1上的外花键套装连接，所述的凸轮轴芯轴1旋转时，凸轮轴芯轴1 设置为能够带动轴套B3相对于凸轮轴芯轴1转动的结构，凸轮轴芯轴1带动轴套B3相对于凸轮轴芯轴1转动时，轴套B3上的凸轮组件B17设置为能够与轴套B3上的凸轮组件B17配合控制气门开启与关闭的结构。上述结构，通过内外花键配合，实现凸轮轴芯轴和轴套B的定位，确保轴套B只能相对于凸轮轴线轴轴向移动，而凸轮轴芯轴在发动机工作时转动时，能够可靠带动轴套B旋转，进行气门升程切换时，能够方便可靠实现发动机凸轮状态的快速切换。
所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构的轴套引导凸起A14左侧的调节组件A10表面设置一个凸起的回位斜面A29，轴套引导凸起A14右侧的调节组件A10表面也设置一个凸起的回位斜面A29，回位斜面A29上表面设置为中间凸起的坡状结构，轴套引导凸起B22左侧的调节组件B18表面设置一个凸起的回位斜面B30，轴套引导凸起B22右侧的调节组件B18表面也设置一个凸起的回位斜面B30，回位斜面B30上表面设置为中间凸起的坡状结构。上述结构，在每个阀芯推动相应的轴套轴向移动后，该阀芯会作用在对应的回位斜面上，沿着回位斜面的表面受到向上推力，实现该阀芯可靠回位，提高可靠性，便于每个阀芯可靠在下一工作循环中发生作用，提高使用可靠性。
本发明的结构中，只需一个电磁阀和两个轴套，结构简化，且本发明使得机构响应速度较快，即凸轮轴旋转一圈，四个缸均完成切换。
本发明所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构，通过轴套A和轴套B 上各自的大凸轮、中凸轮、小凸轮的设置，凸轮轴芯轴、轴套A、轴套B、电磁阀的设置，以及轴套引导凸起A及轴套引导凸起B的各自走向设置、电磁阀的阀芯与引导面的之间的相对布置位置、控制部件对电磁阀的阀芯的伸缩时机的控制，在发动机处于不同工况时，控制部件(发动机ECU)能够控制不同电磁阀的不同阀芯伸出，从而伸出的阀芯(阀芯销轴)与引导凸起A引导面Ⅰ和引导凸起A引导面Ⅱ对应配合，或是伸出的阀芯与引导凸起B引导面Ⅰ和引导凸起B 引导面Ⅱ对应配合，从而在发动机驱动凸轮轴芯轴转动而带动轴套转动过程中，阀芯能够作用在轴套引导凸起A的不同导向面或轴套引导凸起B的不同导向面，因为轴套引导凸起A的不同导向面或轴套引导凸起B的不同导向面均为非直线结构，因此，导向面不同部位相对于凸轮轴芯轴的位置不同，这样，阀芯作用在轴套引导凸起A的不同导向面或轴套引导凸起B的不同导向面的不同位置时，就会引导不同轴套相对于凸轮轴芯轴轴向移动。不同阀芯作用在不同引导面上，就能够实现带动轴套轴向向左滑移或轴向向右滑移的功能。这样，在发动机开发过程中，通过在控制部件内设置控制策略，与发动机工作过程配套，从在发动机的不同工况下，使得凸轮套筒向不同方向轴向移动，使得发动机的高凸轮 (大凸轮)、中凸轮、低凸轮(小凸轮)之间交替工作，使得发动机始终在最佳工况下工作。这样，方便实现大小凸轮切换，有效提升发动机的功率，实现最佳工况。本发明所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构，结构简单，能够方便可靠满足发动机凸轮轴转动规律，实现气门升程的三级变化，确保内燃机能够时刻在最佳工况下工作，降低油耗，提高性能，有利于节省能源。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种用于内燃机的三级可变气门升程机构，其特征在于：所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构包括凸轮轴芯轴(1)、轴套A(2)、轴套B(3)、电磁阀(4)，所述的电磁阀(4)包括阀芯A(5)、阀芯B(6)、阀芯C(7)、阀芯D(8)，电磁阀(4)与能够控制阀芯A(5)、阀芯B(6)、阀芯C(7)、阀芯D(8)伸缩切换的控制部件连接，所述的轴套A(2)包括凸轮组件A(9)和调节组件A(10)，凸轮组件A(9)上设置大凸轮A(11)、中凸轮A(12)、小凸轮A(13)，轴套A(2)上设置轴套引导凸起A(14)，轴套引导凸起A(14)包括引导凸起A引导面Ⅰ(15)和引导凸起A引导面Ⅱ(16)，引导凸起A引导面Ⅰ(15)和引导凸起A引导面Ⅱ(16)呈“八”字形结构，所述的轴套B(3)包括凸轮组件B(17)和调节组件B(18)，凸轮组件B(17)上设置大凸轮B(19)、中凸轮B(20)、小凸轮B(21)，轴套B(3)上设置轴套引导凸起B(22)，轴套引导凸起B(22)包括引导凸起B引导面Ⅰ(23)和引导凸起B引导面Ⅱ(24)，引导凸起B引导面Ⅰ(23)和引导凸起B引导面Ⅱ(24)呈“八”字形结构；
所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构的轴套A(2)的调节组件A(10)设置为沿凸轮轴芯轴(1)径向呈半圆结构，调节组件A(10)包括调节组件A端面Ⅰ(25)和调节组件A端面Ⅱ(26)，轴套引导凸起A(14)的引导凸起A引导面Ⅰ(15)和引导凸起A引导面Ⅱ(16)分别设置为能够从调节组件A端面Ⅰ(25)位置延伸到调节组件A端面Ⅱ(26)位置的结构；
所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构的轴套B(3)的调节组件B(18)设置为沿凸轮轴芯轴(1)径向呈半圆结构，调节组件B(18)包括调节组件B端面Ⅰ(27)和调节组件B端面Ⅱ(28)，轴套引导凸起B(22)的引导凸起B引导面Ⅰ(23)和引导凸起B引导面Ⅱ(24)分别设置为能够从调节组件B端面Ⅰ(27)位置延伸到调节组件B端面Ⅱ(28)位置的结构；
所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构需要从中凸轮状态切换到大凸轮状态时，控制部件设置为能够控制电磁阀(4)的阀芯B(6)伸出的结构，控制部件控制电磁阀(4)的阀芯B(6)伸出后，阀芯B(6)设置为能够轴套B(3)的引导凸起B引导面Ⅰ(23)接触，从而推动轴套B(3)相对于凸轮轴芯轴(1)轴向向右移移动的结构，轴套B(3)完成向右移移动后，阀芯B(6)设置为能够与轴套A(2)的引导凸起A引导面Ⅰ(15)接触，从而推动轴套A (2)相对于凸轮轴芯轴(1)轴向向右移移动的结构；
所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构需要从大凸轮状态切换到中凸轮状态时，控制部件设置为能够控制电磁阀(4)的阀芯C(7)伸出的结构，控制部件控制电磁阀(4)的阀芯C(7)伸出后，阀芯C(7)设置为能够与轴套A(2)的引导凸起A引导面Ⅱ(16)接触，从而推动轴套A(2)相对于凸轮轴芯轴(1)轴向向左移移动的结构，轴套A(2)完成向左移移动后，阀芯C(7)设置为能够与轴套B(3)的引导凸起B引导面Ⅱ(24)接触，从而推动轴套B(3)相对于凸轮轴芯轴(1)轴向向左移移动的结构；
所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构需要从中凸轮状态切换到小凸轮状态时，控制部件设置为能够控制电磁阀(4)的阀芯D(8)伸出的结构，控制部件控制电磁阀(4)的阀芯D(8)伸出后，阀芯D(8)设置为能够与轴套A(2)的引导凸起A引导面Ⅱ(16)接触，从而推动轴套A(2)相对于凸轮轴芯轴(1)轴向向左移移动的结构，轴套A(2)完成向左移移动后，阀芯D(8)设置为能够与轴套B(3)的引导凸起B引导面Ⅱ(24)接触，从而推动轴套B(3)相对于凸轮轴芯轴(1)轴向向左移移动的结构；
所述轴套A(2)的调节组件A(10)通过MIM工艺成型，调节组件A(10)与凸轮组件A(9)分别加工而成，所述的轴套引导凸起A(14)通过MIM工艺成型；所述的轴套B(3)的调节组件B(18)通过MIM工艺成型，调节组件B(18)与凸轮组件B(17)分别加工而成，所述的轴套引导凸起B(22)通过MIM工艺成型；
所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构的轴套引导凸起A(14)左侧的调节组件A(10)表面设置一个凸起的回位斜面A(29)，轴套引导凸起A(14)右侧的调节组件A(10)表面也设置一个凸起的回位斜面A(29)，回位斜面A(29)上表面设置为中间凸起的坡状结构，轴套引导凸起B(22)左侧的调节组件B(18)表面设置一个凸起的回位斜面B(30)，轴套引导凸起B(22)右侧的调节组件B(18)表面也设置一个凸起的回位斜面B(30)，回位斜面B(30)上表面设置为中间凸起的坡状结构；
所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构需要从小凸轮状态切换到中凸轮状态时，控制部件设置为能够控制电磁阀(4)的阀芯A(5)伸出的结构，控制部件控制电磁阀(4)的阀芯A(5)伸出后，阀芯A(5)设置为能够轴套B(3)的引导凸起B引导面Ⅰ(23)接触，从而推动轴套B(3)相对于凸轮轴芯轴(1)轴向向右移移动的结构，轴套B(3)完成向右移移动后，阀芯A(5)设置为能够与轴套A(2)的引导凸起A引导面Ⅰ(15)接触，从而推动轴套A(2)相对于凸轮轴芯轴(1)轴向向右移移动的结构。
2.根据权利要求1所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构，其特征在于：所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构的轴套A(2)内壁的内花键与凸轮轴芯轴(1)的外花键套装连接，凸轮轴芯轴(1)旋转时，凸轮轴芯轴(1)设置为能够带动轴套A(2)相对于凸轮轴芯轴(1)转动的结构，凸轮轴芯轴(1)带动轴套A(2)相对于凸轮轴芯轴(1)转动时，轴套A(2)上的凸轮组件A(9)设置为能够与轴套B(3)上的凸轮组件B(17)配合控制气门开启与关闭的结构。
3.根据权利要求1或2所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构，其特征在于：所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构的轴套B(3)内壁上的内花键与凸轮轴芯轴(1)上的外花键套装连接，所述的凸轮轴芯轴(1)旋转时，凸轮轴芯轴(1)设置为能够带动轴套B(3)相对于凸轮轴芯轴(1)转动的结构，凸轮轴芯轴(1)带动轴套B(3)相对于凸轮轴芯轴(1)转动时，轴套B(3)上的凸轮组件B(17)设置为能够与轴套B(3)上的凸轮组件B(17)配合控制气门开启与关闭的结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910401227.XA CN110005497B (zh) | 2019-05-15 | 2019-05-15 | 用于内燃机的三级可变气门升程机构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910401227.XA CN110005497B (zh) | 2019-05-15 | 2019-05-15 | 用于内燃机的三级可变气门升程机构 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110005497A CN110005497A (zh) | 2019-07-12 |
| CN110005497B true CN110005497B (zh) | 2020-12-01 |
Family
ID=67176922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910401227.XA Active CN110005497B (zh) | 2019-05-15 | 2019-05-15 | 用于内燃机的三级可变气门升程机构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110005497B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106703924A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-05-24 | 大连理工大学 | 一种集约型液压轴向移动式三阶段可变气门驱动系统及其控制方法 |
| CN106968749A (zh) * | 2015-10-30 | 2017-07-21 | 丰田自动车株式会社 | 可变气门机构 |
| CN107201924A (zh) * | 2016-03-16 | 2017-09-26 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 三级滑动可变凸轮 |
| CN108266246A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-07-10 | 绵阳富临精工机械股份有限公司 | 一种用于内燃机凸轮轴的调整机构 |
| CN108442993A (zh) * | 2017-02-16 | 2018-08-24 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机系统 |
| CN108843421A (zh) * | 2018-06-19 | 2018-11-20 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 可变气门升程装置及其控制方法 |
-
2019
- 2019-05-15 CN CN201910401227.XA patent/CN110005497B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106968749A (zh) * | 2015-10-30 | 2017-07-21 | 丰田自动车株式会社 | 可变气门机构 |
| CN107201924A (zh) * | 2016-03-16 | 2017-09-26 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 三级滑动可变凸轮 |
| CN106703924A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-05-24 | 大连理工大学 | 一种集约型液压轴向移动式三阶段可变气门驱动系统及其控制方法 |
| CN108442993A (zh) * | 2017-02-16 | 2018-08-24 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机系统 |
| CN108266246A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-07-10 | 绵阳富临精工机械股份有限公司 | 一种用于内燃机凸轮轴的调整机构 |
| CN108843421A (zh) * | 2018-06-19 | 2018-11-20 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 可变气门升程装置及其控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110005497A (zh) | 2019-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101429882B (zh) | 连续可变气门升程装置 | |
| CN204082245U (zh) | 一种发动机无极可变气门装置 | |
| CN109339896A (zh) | 全可变电液气门装置 | |
| CN110159386B (zh) | 内燃机两级可变气门升程机构 | |
| CN110005497B (zh) | 用于内燃机的三级可变气门升程机构 | |
| CN102486101B (zh) | 可变气门驱动装置 | |
| CN101922392A (zh) | 发动机燃料泵驱动系统 | |
| CN110131009B (zh) | 一种用于内燃机的两级可变气门升程机构 | |
| CN106854999B (zh) | 一种集约型液压轴向移动式两阶段可变气门驱动系统及其控制方法 | |
| CN110067612B (zh) | 用于内燃机的三级可变气门升程机构 | |
| CN110005498B (zh) | 一种用于内燃机的两级可变气门升程机构 | |
| CN110005495B (zh) | 内燃机三级可变气门升程结构 | |
| CN110374711B (zh) | 一种用于内燃机的三级可变气门升程机构 | |
| CN110131010B (zh) | 一种用于内燃机的凸轮轴轴向调节结构 | |
| CN106703924B (zh) | 一种集约型液压轴向移动式三阶段可变气门驱动系统 | |
| CN110043340B (zh) | 一种用于内燃机的vvl凸轮轴锁止结构 | |
| CN215860509U (zh) | 一种停缸机构及基于停缸机构的电机控制的可变气门装置 | |
| CN101446217A (zh) | 一种可变气门升程的配气机构 | |
| CN202611784U (zh) | 带有缺省机构的持续可变阀升程系统 | |
| CN110005496A (zh) | 用于内燃机的两级可变气门升程机构 | |
| CN105804820A (zh) | Vvl凸轮轴结构 | |
| CN113250778B (zh) | 用于可变气门升程系统的轴套结构 | |
| CN204532458U (zh) | 发动机减压启动系统 | |
| CN112761751A (zh) | 一种内燃机可变气门升程机构 | |
| CN112523830B (zh) | 用于内燃机的两级可变气门升程机构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |