CN112523830B - 用于内燃机的两级可变气门升程机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用于内燃机技术领域的用于内燃机的两级可变气门升程机构,所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构的轴套A(4)与调节部分A(6)为分体式结构，轴套B(5)与调节部分B(7)为分体式结构，调节部分A(6)为MIM工艺加工成型,调节部分B(7)为MIM工艺加工成型，调节部分A(6)为有回位斜面a(12)或无回位斜面a(12)的结构，调节部分B(7)为有回位斜面b(13)或无回位斜面b(13)的结构，本发明所述的用于内燃机的两级可变气门升程系统，能够实现轴套的异向切换，切换时轴套之间及轴套和其他部件之间不会发生撞击，降低噪音，而阀销异常伸出时具有防错功能，避免损坏部件。

Description

用于内燃机的两级可变气门升程机构

技术领域

本发明属于内燃机技术领域，更具体地说，是涉及一种用于内燃机的两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。一方面，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。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：提供一种能够精确实现发动机的凸轮状态切换，使得发动机在不同工况需求下都能够采用最佳的工作状态，更为重要的是，能够实现轴套的同向切换，切换时轴套之间及轴套和其他部件之间不会发生撞击，降低噪音，而阀销异常伸出时具有防错功能，避免损坏部件，同时简化结构和加工工艺、降低加工难度，提升整体性能，降低成本的用于内燃机的两级可变气门升程系统。

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两级可变气门升程机构，所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构包括芯轴、阀销A、阀销B，芯轴上活动套装轴套A和轴套B，轴套A上设置调节部分A，轴套B上设置调节部分B,所述的调节部分A上设置位移斜面a、位移斜面b，位移斜面a和位移斜面b呈八字形结构,调节部分B上设置位移斜面c、位移斜面d，位移斜面c和位移斜面d呈八字形结构，轴套A与调节部分A为分体式结构，轴套B5与调节部分B为分体式结构，调节部分A为MIM工艺加工成型,调节部分B为MIM工艺加工成型，调节部分A为有回位斜面a或无回位斜面a的结构，调节部分B为有回位斜面b或无回位斜面b的结构，调节部分A无回位斜面a时，所述的阀销A上设置为套装回位弹性元件A的结构，调节部分B无回位斜面b时，阀销B上设置为套装回位弹性元件B的结构。

所述的轴套A内壁位置设置多个锁止槽A，芯轴上设置沿芯轴径向布置的凹进的盲孔A，盲孔A内安装弹簧A和钢珠A，弹簧A设置为能够推动钢珠A压靠在轴套A内壁上的一个锁止槽A内的结构；所述的轴套B内壁设置多个锁止槽B，芯轴上设置沿芯轴径向布置的凹进的盲孔B，盲孔B内安装弹簧B和钢珠B，弹簧B设置为能够推动钢珠B压靠在轴套B上的一个锁止槽B内的结构。

所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构的调节部分A上设置挡圈A，挡圈A沿调节部分A一端端面延伸，挡圈A呈C字形结构，挡圈A设置为能够延伸到调节部分B7的结构，调节部分B上设置挡圈B，挡圈B沿调节部分B一端端面延伸，挡圈B呈C字形结构，挡圈B设置为能够延伸到调节部分A的结构。

所述的调节部分A为有回位斜面a结构时，回位斜面a位于位移斜面a侧面位置，回位斜面a包括回位斜面a直线段和回位斜面a斜线段，回位斜面a直线段和挡圈A平行布置，回位斜面a斜线段和位移斜面a平行布置且两者之间形成调节部件A槽部。

所述的调节部分B为有回位斜面b结构时，回位斜面b位于位移斜面d侧面位置，回位斜面b包括回位斜面b直线段和回位斜面b斜线段，回位斜面b直线段和挡圈B平行布置，回位斜面b斜线段和位移斜面d平行布置且两者之间形成调节部件B槽部。

所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构的调节部分A为有回位斜面a结构且调节部分B为有回位斜面b结构时，电磁阀的电磁阀壳体内设置有销轴，所述的销轴一侧通过连接杆件A与阀销A活动连接，销轴另一侧通过连接杆件B与阀销B活动连接。

所述的调节部分A为无回位斜面a结构时，电磁阀的电磁阀壳体内安装销轴，销轴一侧通过连接杆件A与阀销A活动连接，销轴另一侧通过连接杆件B与阀销B活动连接，回位弹性元件A上端抵靠在阀销A上的限位台A上，回位弹性元件A下端抵靠在壳体下端面内壁上，调节部分B为无回位斜面b结构时，回位弹性元件B上端抵靠在阀销B上的限位台B上，回位弹性元件B下端抵靠在壳体下端面内壁。

所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构的轴套A和轴套B向右移动时，阀销A设置为能够在位移斜面b位置伸出下销，阀销A与位移斜面b相互作用，阀销A设置为能够将轴套A推向右边的结构，随着凸轮轴继续旋转，阀销A和位移斜面d相互作用，阀销A设置为能够将轴套B也推向右边的结构。

所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构的轴套B和轴套A和向左移动时，阀销B设置为能够在位移斜面c位置伸出下销，阀销B与位移斜面c相互作用，阀销B设置为能够将轴套B推向左边的结构，随着凸轮轴继续旋转，阀销B和位移斜面a相互作用，阀销B设置为能够将轴套A也推向左边的结构。

所述的轴套A和轴套B向左移动后，阀销B设置为能够被回位斜面a推回电磁阀内的结构，所述的轴套B和轴套A向右移动后，阀销A设置为能够被回位斜面b推回电磁阀内的结构。

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两级可变气门升程机构，针对现有技术中的结构及存在的问题，有针对性地进行局部改进，而改进点主要集中于：1）轴套与调节部分的关系与现有技术的气门可变升程系统不同。由于轴套中的调节部分最难加工，本发明的轴套与对应的调节部分为分体式结构。对于较难加工的调节部分，使用MIM（英文全称：Metalinjection Molding）工艺一体成型，经过计算此种工艺，能够有效节省加工费用，且方便加工。2）发动机的NVH设计良好。本发明中使用了两项技术使大小凸轮切换时噪音降低。第一种为全封闭式的锁止槽设计，使切换时的力更小，产生撞击声音更小。第二种为轴向距离控制，其中切换为同向切换，切换时轴套之间及轴套和其他部件之间不会发生撞击，降低噪音，提升整体性能。3）调节部分设计巧妙，调节部分A上布置挡圈A，调节部分B上布置挡圈B。因为发动机运行过程中有可能出现控制错误问题或者机械结构失效问题，使得阀销异常伸出，挡圈A和挡圈B的设计可以保护调节部分A和调节部分B，对异常伸出的阀销起到阻挡作用，即使阀销异常伸出，也不会与相关斜面接触，自然有效防止异常伸出的阀销作用在相应斜面而作用在轴套上带来的危险，有效保护轴套及整个系统使用安全，避免轴套及整个系统因为阀销异常伸出而受损。本发明的系统，通过阀销（阀销A、阀销B）、芯轴、轴套（轴套A和轴套B）、调节部分（调节部分A、调节部分B）的设置，在发动机正常运行过程中，不同工况下，由发动机控制单元ECU发出指令，控制相应的阀销伸出，阀销作用在相应的位移斜面上，此时，凸轮轴不断旋转，所以阀销能够施加轴向的力在相应的位移斜面，使相应的轴套实现轴向移动，此时即可切换大凸轮和小凸轮的切换。在不同工况下，使用不同大小的凸轮，大小凸轮上的桃尖突起大小不同，作用在滚子摇臂与液压挺柱上，使得发动机的气门升程改变。由于气门升程改变，使发动机在进气冲程可以吸入不同量的空气（或燃料、空气混合物），发动机在不同工况需求下都能够采用最佳的工作状态。因此，在发动机的开发过程中，通过对ECU中的控制策略进行调整，可以使发动机在需求动力时提供更高的动力，在需求节能时更加节油，更加科学的完成燃烧与做功。本发明的系统，针对特定的技术问题，有针对性地进行解决，提出独特的解决技术方案，并且是从不同角度、不同方面着手，这不同角度、不同方面之间关联性小，而最终都服务于系统整体性能的改进，最终使发动机在不同工况需求下都能够采用最佳的工作状态，发动机在需求动力时提供更高的动力，在需求节能时更加节油，更加科学地完成燃烧与做功，有效降低能源浪费，提高热效率。本发明所述的用于内燃机的两级可变气门升程系统，能够精确实现发动机的凸轮状态切换，使得发动机在不同工况需求下都能够采用最佳的工作状态，更为重要的是，能够实现轴套的同向切换，切换时轴套之间及轴套和其他部件之间不会发生撞击，降低噪音，而阀销异常伸出时具有防错功能，避免损坏部件，同时简化结构和加工工艺、降低加工难度，提升整体性能，降低成本。

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两级可变气门升程机构的结构示意图；

图2为本发明所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构的芯轴和轴套配合时的剖视结构示意图；

图3为本发明所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构的调节部分A的结构示意图；

图4为本发明所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构的调节部分A的另一角度的结构示意图；

图5为本发明所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构的调节部分B的结构示意图；

图6为本发明所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构的调节部分B的另一角度的结构示意图；

图7为本发明所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构的阀销A与调节部件配合带动轴套向右移动时的第一种状态的结构示意图；

图8为本发明所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构的阀销A与调节部件配合带动轴套向右移动时的第二种状态的结构示意图；

图9为本发明所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构的阀销A与调节部件配合带动轴套向右移动时的第三种状态的结构示意图；

图10为本发明所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构的阀销B与调节部件配合带动轴套向右移动时的第一种状态的结构示意图；

图11为本发明所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构的阀销B与调节部件配合带动轴套向右移动时的第二种状态的结构示意图；

图12为本发明所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构的阀销B与调节部件配合带动轴套向右移动时的第三种状态的结构示意图；

图13为本发明所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构有回位斜面时的电磁阀的结构示意图；

图14为本发明所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构无回位斜面时的电磁阀的结构示意图；

附图中标记分别为：1、芯轴；2、阀销A；3、阀销B；4、轴套A；5、轴套B；6、调节部分A；7、调节部分B；8、位移斜面a；9、位移斜面b；10、位移斜面c；11、位移斜面d；12、回位斜面a；13、回位斜面b；14、回位弹性元件A；15、回位弹性元件B；16、锁止槽A；17、盲孔A；18、弹簧A；19、钢珠A；20、挡圈A；21、挡圈B；22、回位斜面a直线段；23、回位斜面a斜线段；24、调节部件A槽部；25、回位斜面b直线段；26、回位斜面b斜线段；27、调节部件B槽部；28、锁止槽B；29、盲孔B；30、弹簧B；31、钢珠B；32、电磁阀壳体；33、销轴；34、连接杆件A；35、连接杆件B；36、壳体下端面；37、凸台配合面a；38、凸台配合面b；39、挡圈配合面a；40、挡圈配合面b；41、限位台A；42、限位台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14所示，本发明为一种用于内燃机的两级可变气门升程机构，所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构包括芯轴1、阀销A2、阀销B3，芯轴1上活动套装轴套A4和轴套B5，轴套A4上设置调节部分A6，轴套B5上设置调节部分B7,所述的调节部分A6上设置位移斜面a8、位移斜面b9，位移斜面a8和位移斜面b9呈八字形结构,调节部分B7上设置位移斜面c10、位移斜面d11，位移斜面c10和位移斜面d11呈八字形结构，轴套A4与调节部分A6为分体式结构，轴套B5与调节部分B7为分体式结构，调节部分A6为MIM工艺加工成型,调节部分B7为MIM工艺加工成型，调节部分A6为有回位斜面a12或无回位斜面a12的结构，调节部分B7为有回位斜面b13或无回位斜面b13的结构，调节部分A6无回位斜面a12时，所述的阀销A2上设置为套装回位弹性元件A14的结构，调节部分B7无回位斜面b13时，阀销B3上设置为套装回位弹性元件b15的结构。上述结构，设置回位斜面时，电磁阀采用只包括阀销A和阀销B的结构，而不设置回位斜面时，电磁阀内需要设置回位弹性元件A14和回位弹性元件B15。针对现有技术中的结构及存在的问题，有针对性地进行局部改进，而改进点主要集中于：1）轴套与调节部分的关系与现有技术的气门可变升程系统不同。由于轴套中的调节部分最难加工，本发明的轴套与对应的调节部分为分体式结构。对于较难加工的调节部分，使用MIM（英文全称：Metal injection Molding）工艺一体成型，经过计算此种工艺，能够有效节省加工费用，且方便加工。2）发动机的NVH设计良好。本发明中使用了两项技术使大小凸轮切换时噪音降低。第一种为全封闭式的锁止槽设计，使切换时的力更小，产生撞击声音更小。第二种为轴向距离控制，其中切换为同向切换，切换时轴套之间及轴套和其他部件之间不会发生撞击，降低噪音，提升整体性能。3）调节部分设计巧妙，调节部分A上布置挡圈A，调节部分B上布置挡圈B。因为发动机运行过程中有可能出现控制错误问题或者机械结构失效问题，使得阀销异常伸出，挡圈A和挡圈B的设计可以保护调节部分A和调节部分B，对异常伸出的阀销起到阻挡作用，即使阀销异常伸出，也不会与相关斜面接触，自然有效防止异常伸出的阀销作用在相应斜面而作用在轴套上带来的危险，有效保护轴套及整个系统使用安全，避免轴套及整个系统因为阀销异常伸出而受损。本发明的系统，通过阀销（阀销A、阀销B）、芯轴、轴套（轴套A和轴套B）、调节部分（调节部分A、调节部分B）的设置，在发动机正常运行过程中，不同工况下，由发动机控制单元ECU发出指令，控制相应的阀销伸出，阀销作用在相应的位移斜面上，此时，凸轮轴不断旋转，所以阀销能够施加轴向的力在相应的位移斜面，使相应的轴套实现轴向移动，此时即可切换大凸轮和小凸轮的切换。在不同工况下，使用不同大小的凸轮，大小凸轮上的桃尖突起大小不同，作用在滚子摇臂与液压挺柱上，使得发动机的气门升程改变。由于气门升程改变，使发动机在进气冲程可以吸入不同量的空气（或燃料、空气混合物），发动机在不同工况需求下都能够采用最佳的工作状态。因此，在发动机的开发过程中，通过对ECU中的控制策略进行调整，可以使发动机在需求动力时提供更高的动力，在需求节能时更加节油，更加科学的完成燃烧与做功。本发明的系统，针对特定的技术问题，有针对性地进行解决，提出独特的解决技术方案，并且是从不同角度、不同方面着手，这不同角度、不同方面之间关联性小，而最终都服务于系统整体性能的改进，最终使发动机在不同工况需求下都能够采用最佳的工作状态，发动机在需求动力时提供更高的动力，在需求节能时更加节油，更加科学地完成燃烧与做功，有效降低能源浪费。本发明所述的用于内燃机的两级可变气门升程系统，能够精确实现发动机的凸轮状态切换，使得发动机在不同工况需求下都能够采用最佳的工作状态，更为重要的是，能够实现轴套的同向切换，切换时轴套之间及轴套和其他部件之间不会发生撞击，降低噪音，而阀销异常伸出时具有防错功能，避免损坏部件，同时简化结构和加工工艺、降低加工难度，提升整体性能，降低成本。

所述的轴套A4内壁位置设置多个锁止槽A16，芯轴1上设置沿芯轴1径向布置的凹进的盲孔A17，盲孔A17内安装弹簧A18和钢珠A19，弹簧A18设置为能够推动钢珠A19压靠在轴套A4内壁上的一个锁止槽A16内的结构；所述的轴套B5内壁设置多个锁止槽B28，芯轴1上设置沿芯轴1径向布置的凹进的盲孔B29，盲孔B29内安装弹簧B30和钢珠B31，弹簧B30设置为能够推动钢珠B31压靠在轴套B5上的一个锁止槽B28内的结构。上述结构，芯轴1表面设置凹进的盲孔，盲孔中心线与芯轴1中心线垂直布置。这样，在发动机工作过程中，弹簧（弹簧A和弹簧B）施力在钢珠（钢珠A和钢珠B）上，钢珠压紧轴套内壁相应的一个沟槽（锁止槽）中，这样，使凸轮轴在工作高速旋转时不会轴向窜动，实现了凸轮状态切换后的限位，确保了安全性。与此同时，由于盲孔的结构设计使得轴套受力方向如图2中a向所示，从而使轴套向a向偏移。在凸轮轴旋转时，滚子摇臂与轴套上的桃尖相互接触、相互作用，此时盲孔设计凸轮轴的轴套摆动更小，受力更加优秀的同时，可以有效降低噪音，对NVH有较大的提升。

所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构的调节部分A6上设置挡圈A20，挡圈A20沿调节部分A6一端端面延伸，挡圈A20呈C字形结构，挡圈A20设置为能够延伸到调节部分B7的结构，调节部分B7上设置挡圈B21，挡圈B21沿调节部分B7一端端面延伸，挡圈B21呈C字形结构，挡圈B21设置为能够延伸到调节部分A6的结构。

所述的调节部分A6为有回位斜面a12结构时，回位斜面a12位于位移斜面a8侧面位置，回位斜面a12包括回位斜面a直线段22和回位斜面a斜线段23，回位斜面a直线段22和挡圈A20平行布置，回位斜面a斜线段23和位移斜面a8平行布置且两者之间形成调节部件A槽部24。上述结构，通过调节部件A上的挡圈A和调节部分B上的挡圈B的设置，可以保证在凸轮轴旋转时，即便调节部分B7上的阀销A2、阀销B3因为ECU控制错误或者机械失效问题而错误伸出，轴套也不会异常切换，因为挡圈A和挡圈B具备阻挡作用，使得阀销根本没有机会接触斜面，防止造成严重后果，保证可变气门升程机构的安全。如果阀销下错销，在错误下销的阀销也会在经过回位斜面时被可靠推回。

作为实施方式一，所述的调节部分B7为有回位斜面b13结构时，回位斜面b13位于位移斜面d11侧面位置，回位斜面b13包括回位斜面b直线段25和回位斜面b斜线段26，回位斜面b直线段25和挡圈B21平行布置，回位斜面b斜线段26和位移斜面d11平行布置且两者之间形成调节部件B槽部27。作为实施方式一，所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构的调节部分A6为有回位斜面a12结构且调节部分B7为有回位斜面b13结构时，电磁阀的电磁阀壳体32内设置有销轴33，所述的销轴33一侧通过连接杆件A34与阀销A2活动连接，销轴33另一侧通过连接杆件B35与阀销B3活动连接。上述结构，对于调节部分B为有回位斜面B13的结构，选择电磁阀时，选择带阀销A2和阀销B3的电磁阀，而电磁阀阀销伸出后回位时，通过回位斜面，能够可靠准确将阀销顶回电磁阀，避免无法及时回位。这样，有效确保整个机构能够可靠工作，避免机构发生损坏或事故。

作为实施方式二，所述的调节部分A6为无回位斜面a12结构时，电磁阀的电磁阀壳体32内安装销轴33，销轴33一侧通过连接杆件A34与阀销A2活动连接，销轴33另一侧通过连接杆件B35与阀销B3活动连接，回位弹性元件A14上端抵靠在阀销A2上的限位台A41上，回位弹性元件A14下端抵靠在壳体下端面36内壁上，调节部分B7为无回位斜面b13结构时，回位弹性元件B15上端抵靠在阀销B3上的限位台B42上，回位弹性元件B15下端抵靠在壳体下端面36内壁。上述结构，对于调节部分B7为无回位斜面的结构，选择电磁阀时，选择带阀销A和阀销B的电磁阀，同时需要配备回位弹性元件A和回位弹性元件B。这样的结构，通过回位弹性元件A和回位弹性元件B，使得阀销A和阀销B实现关联，具备阀销防错功能。两阀销通过一销轴连接，发动及工作时可以保证在一个阀销伸出时，会压缩对应的回位弹性元件，而另一个阀销在对应的回位弹性元件的作用下不会伸出。这样，确保阀销能够准确回位，从而避免无法及时回位问题出现。

所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构的轴套A4和轴套B5向右移动时，阀销A2设置为能够在位移斜面b9位置伸出下销，阀销A2与位移斜面b9相互作用，阀销A2设置为能够将轴套A4推向右边的结构，随着凸轮轴继续旋转，阀销A2和位移斜面d11相互作用，阀销A2设置为能够将轴套B5也推向右边的结构。上述结构，工作过程如附图7-附图8所示，按照顺序为图7、图8、图9。图中展示了调节部件为展开结构时阀销A作用在调节部件的过程。图7时阀销A下销，此时阀销A准备与位移斜面b9相互作用，调节部分具有两层保护机制，如果下错阀销，此时另一个阀销B位于回位斜面a12处，将被顶回电磁阀锁死，如果下销时刻错误，将下到挡圈a20处，在继续旋转一圈后，阀销A会下到正确下销位置。阀销A与位移斜面b9相互作用后将轴套A推向右边，此时调节部分状态如图8所示，随着凸轮轴继续旋转，将和位移斜面d11相互作用，将轴套B也推向右边。结束后阀销A与轴套位置如图9所示，随着凸轮轴继续旋转，阀销A将被回位斜面b13推回到电磁阀内，这样，完成轴套向右切换过程。

所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构的轴套B5和轴套A4和向左移动时，阀销B3设置为能够在位移斜面c10位置伸出下销，阀销B3与位移斜面c10相互作用，阀销B3设置为能够将轴套B5推向左边的结构，随着凸轮轴继续旋转，阀销B3和位移斜面a8相互作用，阀销B3设置为能够将轴套A4也推向左边的结构。上述结构，工作过程如附图10-附图12所示，顺序为图10、图11、图12，图中展示了调节部件为展开结构时阀销B作用在调节部件的过程。图10时阀销B下销，此时阀销B准备与位移斜面c10相互作用，调节部分具有两层保护机制，如果下错阀销，另一个阀销A位于回位斜面b13处，阀销B将被顶回电磁阀锁死，如果下销时刻错误，将下到挡圈b21处，在继续旋转一圈后，阀销B下到正确下销位置。阀销B与位移斜面c10相互作用后将轴套B推向左边，此时调节部分状态如图11所示，随着凸轮轴继续旋转,将和位移斜面a8相互作用，将轴套A也推向左边。结束后阀销与轴套位置如图12所示，随着凸轮轴继续旋转，阀销B将被回位斜面a12推回到电磁阀内，完成轴套向左切换过程。

所述的轴套A4和轴套B5向左移动后，阀销B3设置为能够被回位斜面a12推回电磁阀内的结构，所述的轴套B5和轴套A4向右移动后，阀销A2设置为能够被回位斜面b13推回电磁阀内的结构。

针对现有技术中的结构及存在的问题，有针对性地进行局部改进，而改进点主要集中于：1）轴套与调节部分的关系与现有技术的气门可变升程系统不同。由于轴套中的调节部分最难加工，本发明的轴套与对应的调节部分为分体式结构。对于较难加工的调节部分，使用MIM（英文全称：Metal injection Molding）工艺一体成型，经过计算此种工艺，能够有效节省加工费用，且方便加工。2）发动机的NVH设计良好。本发明中使用了两项技术使大小凸轮切换时噪音降低。第一种为全封闭式的锁止槽设计，使切换时的力更小，产生撞击声音更小。第二种为轴向距离控制，其中切换为同向切换，切换时轴套之间及轴套和其他部件之间不会发生撞击，降低噪音，提升整体性能。3）调节部分设计巧妙，调节部分A上布置挡圈A，调节部分B上布置挡圈B。因为发动机运行过程中有可能出现控制错误问题或者机械结构失效问题，使得阀销异常伸出，挡圈A和挡圈B的设计可以保护调节部分A和调节部分B，对异常伸出的阀销起到阻挡作用，即使阀销异常伸出，也不会与相关斜面接触，自然有效防止异常伸出的阀销作用在相应斜面而作用在轴套上带来的危险，有效保护轴套及整个系统使用安全，避免轴套及整个系统因为阀销异常伸出而受损。本发明的系统，通过阀销（阀销A、阀销B）、芯轴、轴套（轴套A和轴套B）、调节部分（调节部分A、调节部分B）的设置，在发动机正常运行过程中，不同工况下，由发动机控制单元ECU发出指令，控制相应的阀销伸出，阀销作用在相应的位移斜面上，此时，凸轮轴不断旋转，所以阀销能够施加轴向的力在相应的位移斜面，使相应的轴套实现轴向移动，此时即可切换大凸轮和小凸轮的切换。在不同工况下，使用不同大小的凸轮，大小凸轮上的桃尖突起大小不同，作用在滚子摇臂与液压挺柱上，使得发动机的气门升程改变。由于气门升程改变，使发动机在进气冲程可以吸入不同量的空气（或燃料、空气混合物），发动机在不同工况需求下都能够采用最佳的工作状态。因此，在发动机的开发过程中，通过对ECU中的控制策略进行调整，可以使发动机在需求动力时提供更高的动力，在需求节能时更加节油，更加科学的完成燃烧与做功。本发明的系统，针对特定的技术问题，有针对性地进行解决，提出独特的解决技术方案，并且是从不同角度、不同方面着手，这不同角度、不同方面之间关联性小，而最终都服务于系统整体性能的改进，最终使发动机在不同工况需求下都能够采用最佳的工作状态，发动机在需求动力时提供更高的动力，在需求节能时更加节油，更加科学地完成燃烧与做功，有效降低能源浪费，提高热效率。本发明所述的用于内燃机的两级可变气门升程系统，能够精确实现发动机的凸轮状态切换，使得发动机在不同工况需求下都能够采用最佳的工作状态，更为重要的是，能够实现轴套的异向切换，切换时轴套之间及轴套和其他部件之间不会发生撞击，降低噪音，而阀销异常伸出时具有防错功能，避免损坏部件，同时简化结构和加工工艺、降低加工难度，提升整体性能，降低成本。

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 (7)

1.一种用于内燃机的两级可变气门升程机构，其特征在于：所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构包括芯轴（1）、阀销A（2）、阀销B（3），芯轴（1）上活动套装轴套A（4）和轴套B（5），轴套A（4）上设置调节部分A（6），轴套B（5）上设置调节部分B（7）,所述的调节部分A（6）上设置位移斜面a（8）、位移斜面b（9），位移斜面a（8）和位移斜面b（9）呈八字形结构,调节部分B（7）上设置位移斜面c（10）、位移斜面d（11），位移斜面c（10）和位移斜面d（11）呈八字形结构，轴套A（4）与调节部分A（6）为分体式结构，轴套B（5）与调节部分B（7）为分体式结构，调节部分A（6）为MIM工艺加工成型,调节部分B（7）为MIM工艺加工成型，调节部分A（6）为有回位斜面a（12）或无回位斜面a（12）的结构，调节部分B（7）为有回位斜面b（13）或无回位斜面b（13）的结构，调节部分A（6）无回位斜面a（12）时，所述的阀销A（2）上设置为套装回位弹性元件A（14）的结构，调节部分B（7）无回位斜面b（13）时，阀销B（3）上设置为套装回位弹性元件B（15）的结构；

所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构的调节部分A（6）上设置挡圈A（20），挡圈A（20）沿调节部分A（6）一端端面延伸，挡圈A（20）呈C字形结构，挡圈A（20）设置为能够延伸到调节部分B（7）的结构，调节部分B（7）上设置挡圈B（21），挡圈B（21）沿调节部分B（7）一端端面延伸，挡圈B（21）呈C字形结构，挡圈B（21）设置为能够延伸到调节部分A（6）的结构；

所述的调节部分A（6）为有回位斜面a（12）结构时，回位斜面a（12）位于位移斜面a（8）侧面位置，回位斜面a（12）包括回位斜面a直线段（22）和回位斜面a斜线段（23），回位斜面a直线段（22）和挡圈A（20）平行布置，回位斜面a斜线段（23）和位移斜面a（8）平行布置且两者之间形成调节部件A槽部（24）；

所述的调节部分A（6）为无回位斜面a（12）结构时，电磁阀的电磁阀壳体（32）内安装销轴（33），销轴（33）一侧通过连接杆件A（34）与阀销A（2）活动连接，销轴（33）另一侧通过连接杆件B（35）与阀销B（3）活动连接，回位弹性元件A（14）上端抵靠在阀销A（2）上的限位台A（41）上，回位弹性元件A（14）下端抵靠在壳体下端面（36）内壁上，调节部分B（7）为无回位斜面b（13）结构时，回位弹性元件B（15）上端抵靠在阀销B（3）上的限位台B（42）上，回位弹性元件B（15）下端抵靠在壳体下端面（36）内壁。

2.根据权利要求1所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构，其特征在于：所述的轴套A（4）内壁位置设置多个锁止槽A（16），芯轴（1）上设置沿芯轴（1）径向布置的凹进的盲孔A（17），盲孔A（17）内安装弹簧A（18）和钢珠A（19），弹簧A（18）设置为能够推动钢珠A（19）压靠在轴套A（4）内壁上的一个锁止槽A（16）内的结构；所述的轴套B（5）内壁设置多个锁止槽B（28），芯轴（1）上设置沿芯轴（1）径向布置的凹进的盲孔B（29），盲孔B（29）内安装弹簧B（30）和钢珠B（31），弹簧B（30）设置为能够推动钢珠B（31）压靠在轴套B（5）上的一个锁止槽B（28）内的结构。

3.根据权利要求1或2所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构，其特征在于：所述的调节部分B（7）为有回位斜面b（13）结构时，回位斜面b（13）位于位移斜面d（11）侧面位置，回位斜面b（13）包括回位斜面b直线段（25）和回位斜面b斜线段（26），回位斜面b直线段（25）和挡圈B（21）平行布置，回位斜面b斜线段（26）和位移斜面d（11）平行布置且两者之间形成调节部件B槽部（27）。

4.根据权利要求3所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构，其特征在于：所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构的调节部分A（6）为有回位斜面a（12）结构且调节部分B（7）为有回位斜面b（13）结构时，电磁阀的电磁阀壳体（32）内设置有销轴（33），所述的销轴（33）一侧通过连接杆件A（34）与阀销A（2）活动连接，销轴（33）另一侧通过连接杆件B（35）与阀销B（3）活动连接。

5.根据权利要求1或2所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构，其特征在于：所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构的轴套A（4）和轴套B（5）向右移动时，阀销A（2）设置为能够在位移斜面b（9）位置伸出下销，阀销A（2）与位移斜面b（9）相互作用，阀销A（2）设置为能够将轴套A（4）推向右边的结构，随着凸轮轴继续旋转，阀销A（2）和位移斜面d（11）相互作用，阀销A（2）设置为能够将轴套B（5）也推向右边的结构。

6.根据权利要求5所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构，其特征在于：所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构的轴套B（5）和轴套A（4）和向左移动时，阀销B（3）设置为能够在位移斜面c（10）位置伸出下销，阀销B（3）与位移斜面c（10）相互作用，阀销B（3）设置为能够将轴套B（5）推向左边的结构，随着凸轮轴继续旋转，阀销B（3）和位移斜面a（8）相互作用，阀销B（3）设置为能够将轴套A（4）也推向左边的结构。

7.根据权利要求6所述的用于内燃机的两级可变气门升程机构，其特征在于：所述的轴套A（4）和轴套B（5）向左移动后，阀销B（3）设置为能够被回位斜面a（12）推回电磁阀内的结构，所述的轴套B（5）和轴套A（4）向右移动后，阀销A（2）设置为能够被回位斜面b（13）推回电磁阀内的结构。

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