CN112761751A - 一种内燃机可变气门升程机构 - Google Patents

一种内燃机可变气门升程机构 Download PDF

Info

Publication number
CN112761751A
CN112761751A CN202011411768.XA CN202011411768A CN112761751A CN 112761751 A CN112761751 A CN 112761751A CN 202011411768 A CN202011411768 A CN 202011411768A CN 112761751 A CN112761751 A CN 112761751A
Authority
CN
China
Prior art keywords
displacement
shallow
deep
groove
molded line
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.)
Pending
Application number
CN202011411768.XA
Other languages
English (en)
Inventor
李海萌
范礼
丁万龙
王雷
刘玉坪
邵璠
甄子源
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japhl Powertrain Systems Co ltd
Original Assignee
Japhl Powertrain Systems Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japhl Powertrain Systems Co ltd filed Critical Japhl Powertrain Systems Co ltd
Priority to CN202011411768.XA priority Critical patent/CN112761751A/zh
Publication of CN112761751A publication Critical patent/CN112761751A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications 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
    • F01L13/0036Modifications 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications 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
    • F01L2013/0078Modifications 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 by modification of cam contact point by axially displacing the camshaft

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)技术领域的内燃机可变气门升程机构,所述的内燃机可变气门升程机构的每个轴套(2)的调节部件(3)侧边位置或凸轮组(5)侧边设置轴套支撑位(6),每个电磁阀的阀销(4)对准一个调节部件(3)的位移槽(7),阀销(4)设置为有伸出长位升程和伸出短位升程两个升程的结构,深位位移槽(8)设置深位位移型线(10),浅位位移槽(9)设置浅位位移型线(11),本发明所述的内燃机可变气门升程机构,使得支撑更加稳定可靠,切换时的力更小,产生撞击声音更小,降噪性能好,同时轴向空间缩小,节省布置空间,为多升程凸轮的布置腾出空间。

Description

一种内燃机可变气门升程机构
技术领域
本发明属于内燃机(发动机)技术领域,更具体地说,是涉及一种内燃机可变气门升程机构。
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。与此同时,现有技术中的可变气门升程机构,如果凸轮过宽,现有的支撑结构轴向空间不够,无法可靠实现结构布置,从而影响工作性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种简化结构,更改可变气门升程机构的支撑方式及采用不同升程的电磁阀及具有深位浅位位移槽的结构,使得支撑更加稳定可靠,使得切换时的力更小,产生撞击声音更小,降噪性能好,同时轴向空间缩小,节省布置空间,为多升程凸轮布置腾出空间,提升整体性能的内燃机可变气门升程机构。
要解决以上所述的技术问题,本发明采取的技术方案为:
本发明为一种内燃机可变气门升程机构,包括芯轴,芯轴上套装多个轴套,每个轴套上各设置一个调节部件,每个调节部件对应一个电磁阀的阀销,每个轴套上分别设置凸轮组,每个轴套的调节部件侧边位置或凸轮组侧边设置轴套支撑位,每个电磁阀的阀销对准一个调节部件的位移槽,阀销设置为有伸出长位升程和伸出短位升程两个升程的结构,位移槽包括深位位移槽和浅位位移槽,深位位移槽设置深位位移型线,浅位位移槽设置浅位位移型线,位移槽内设置为有浅位位移槽回位斜面或无浅位位移槽回位斜面的结构。
所述的内燃机可变气门升程机构的芯轴上套装两个轴套,每个轴套上各设置一个调节部件,每个调节部件对应一个阀销,每个轴套上的调节部件位于两组凸轮组之间,每个轴套的调节部件侧面位置或凸轮组侧面位置设置轴套支撑位。
所述的内燃机可变气门升程机构的芯轴上套装四个轴套,每个轴套上各设置一个调节部件,每个调节部件对应一个阀销,每个轴套2上的调节部件位于两组凸轮组之间,每个轴套的调节部件侧面位置或凸轮组侧面位置同时设置轴套支撑位或分别设置轴套支撑位。
所述的内燃机可变气门升程机构的调节部件的位移槽包含深位位移槽和浅位位移槽,深位位移槽的深位位移型线包括深位位移型线直线槽段、深位位移型线斜线槽段和深位回位槽段,浅位位移槽的浅位位移型线包括浅位位移型线前直线段、浅位位移型线前斜线段、浅位位移型线凸出直线段、浅位位移回位槽段,深位位移型线后斜线段与深位位移型线直线槽段设置为呈夹角布置的结构。
所述的调节部件的深位位移型线的深位位移型线直线槽段设置为能够与浅位位移型线的浅位位移型线前直线段平行布置的结构,深位位移型线的深位位移型线直线槽段与浅位位移型线的浅位位移型线凸出直线段设置为平行布置的结构,深位位移型线的深位位移型线斜线槽段与深位位移型线后斜线段设置为平行布置的结构。
所述的内燃机可变气门升程机构的调节部件的位移槽的深位位移槽内设置深位位移槽回位斜面,深位位移槽回位斜面位于深位位移槽得斜线段的端部位置,浅位位移槽内设置浅位位移槽回位斜面。
所述的阀销伸出长位升程时,阀销设置为能够依次经过深位位移型线的深位位移型线直线段和深位位移型线斜线段,从而带动轴套向左侧方向移动的结构。
所述的阀销伸出短位升程时,阀销设置为能够依次经过浅位位移型线的浅位位移型线前直线段、浅位位移型线前斜线段、浅位位移型线凸出直线段、浅位位移回位槽段,从而带动轴套向右侧方向移动的结构。
所述的内燃机可变气门升程机构的每个轴套内壁分别设置多个锁止槽,芯轴上设置沿芯轴径向布置多个盲孔,每个盲孔内安装弹簧和钢珠,弹簧设置为能够推动钢珠压靠在对应的轴套内壁的一个锁止槽内的结构。
采用本发明的技术方案,能得到以下的有益效果:
本发明所述的内燃机可变气门升程机构,通过阀销、芯轴、轴套、调节部分等部件的设置,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,控制阀销伸出,阀销作用在位移斜面上,此时凸轮轴不断旋转,所以阀销推动位移型线,使轴套能够实现轴向移动,此时即可完成切换不同升程的凸轮的切换。在不同的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),使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,便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。上述结构,通过轴套及调节部件的设置,使得发动机在对轴套进行支撑时,可选范围更多,支撑空间轴向距离更大,无需考虑凸轮宽度,对于任何宽度的凸轮,都能够灵活可靠地选择支撑位置,提高发动机布置的灵活性。而每个调节部分分别巧妙设计了深浅两种阀销位移槽,每个电磁阀的阀销均具有两种伸出行程,一种伸出长行程,一种伸出短行程,阀销伸出长行程时,作用在深位位移型线,阀销伸出短行程时,作用在浅位位移型线。这样,利用电磁阀销的不同行程和不同深度位移型线的相互作用,对轴套进行轴向移动,由于仅用了一根阀销,相对其他轴向调节结构来说,避免了不同阀销异常伸出的问题,而回位斜面则可以使阀销自动回位,在凸轮轴旋转中阀销与斜面接触被推回原位锁死,不需要再设置其他的回位机构,更加方便。综上所述,本发明的结构有以下优势:1、支撑布置更为灵活,轴向空间缩小,为多升程的凸轮腾出布置空间,对于紧凑的发动机缸盖来说,布置方便,布置优势巨大。2、电磁阀的阀销具有防错功能,由于使用不同深浅的位移槽,电磁阀有多段位移能力,相比市场上目前的多销电磁阀,可以有效防止电磁阀发生故障时电磁阀销伸错销而造成损坏的问题。3、NVH设计良好,本专利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,其中切换为向两侧移动时,轴套端面与芯轴与堵头保留有一部分空隙,使得切换时不会发生轴套与芯轴、堵头的撞击,进一步减小噪音。4、电磁阀使用两段行程,目前使用的电磁阀均为一段行程,使用多段行程可以节省发动机缸盖空间,并使用更少的磁性元件,节约经费与空间使此种电磁阀优势巨大。本发明所述的内燃机可变气门升程机构,简化结构,更改可变气门升程机构的支撑方式及采用不同升程的电磁阀及具有深位浅位位移槽的结构,使得支撑更加稳定可靠,使得切换时的力更小,产生撞击声音更小,降噪性能好,同时轴向空间缩小,节省布置空间,为多升程凸轮布置腾出空间,发动机竞争优势明显。
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为本发明所述的内燃机可变气门升程机构的实施方式一的结构示意图;
图2为本发明所述的内燃机可变气门升程机构的实施方式二的结构示意图;
图3为本发明所述的内燃机可变气门升程机构的调节部件的结构示意图;
图4为本发明所述的内燃机可变气门升程机构的阀销处于第一种状态时的结构示意图;
图5为本发明所述的内燃机可变气门升程机构的阀销处于第二种状态时结构示意图;
图6为本发明所述的内燃机可变气门升程机构的阀销处于第三种状态时结构示意图;
图7为本发明所述的内燃机可变气门升程机构的阀销处于第四种状态时结构示意图;
图8为本发明所述的内燃机可变气门升程机构的阀销处于第五种状态时结构示意图;
图9为本发明所述的内燃机可变气门升程机构的锁止槽及滚珠部位的局部结构示意图;
图10为本发明所述的内燃机可变气门升程机构的调节部件无浅位位移槽回位斜面时的结构示意图;
附图中标记为:1、芯轴;2、轴套;3、调节部件;4、阀销;5、凸轮组;6、轴套支撑位;7、位移槽;8、深位位移槽;9、浅位位移槽;10、深位位移型线;11、浅位位移型线;12、浅位位移槽回位斜面;13、深位位移型线直线槽段;14、深位位移型线斜线槽段;15、浅位位移型线前直线段;16、浅位位移型线前斜线段;17、浅位位移型线凸出直线段;18、深位位移型线后斜线段;19、深位位移槽回位斜面;20、锁止槽;22、弹簧;23、钢珠;24、电磁阀。
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10所示,本发明为一种内燃机可变气门升程机构,包括芯轴1,芯轴1上套装多个轴套2,每个轴套2上各设置一个调节部件3,每个调节部件3对应一个电磁阀的阀销4,每个轴套2上分别设置凸轮组5,每个轴套2的调节部件3侧边位置或凸轮组5侧边设置轴套支撑位6,每个电磁阀的阀销4对准一个调节部件3的位移槽7,阀销4设置为有伸出长位升程和伸出短位升程两个升程的结构,位移槽7包括深位位移槽8和浅位位移槽9,深位位移槽8设置深位位移型线10,浅位位移槽9设置浅位位移型线11,位移槽7内设置为有浅位位移槽回位斜面12或无浅位位移槽回位斜面12的结构。上述结构,通过轴套及调节部件的设置,使得发动机在对轴套进行支撑时,可选范围更多,支撑空间轴向距离更大,无需考虑凸轮宽度,对于任何宽度的凸轮,都能够灵活可靠地选择支撑位置,提高发动机布置的灵活性。而每个调节部分分别巧妙设计了深浅两种阀销位移槽,每个电磁阀的阀销均具有两种伸出行程,一种伸出长行程,一种伸出短行程,阀销伸出长行程时,作用在深位位移型线,阀销伸出短行程时,作用在浅位位移型线。这样,利用电磁阀销的不同行程和不同深度位移型线的相互作用,对轴套进行轴向移动,由于仅用了一根阀销,相对其他轴向调节结构来说,避免了不同阀销异常伸出的问题,而回位斜面则可以使阀销自动回位,在凸轮轴旋转中阀销与斜面接触被推回原位锁死,不需要再设置其他的回位机构,更加方便。综上所述,本发明的结构有以下优势:1、支撑布置更为灵活,轴向空间缩小,为多升程的凸轮腾出布置空间,对于紧凑的发动机缸盖来说,布置方便,布置优势巨大。2、电磁阀的阀销具有防错功能,由于使用不同深浅的位移槽,电磁阀有多段位移能力,相比市场上目前的多销电磁阀,可以有效防止电磁阀发生故障时电磁阀销伸错销而造成损坏的问题。3、NVH设计良好,本专利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,其中切换为向两侧移动时,轴套端面与芯轴与堵头保留有一部分空隙,使得切换时不会发生轴套与芯轴、堵头的撞击,进一步减小噪音。4、电磁阀使用两段行程,目前使用的电磁阀均为一段行程,使用多段行程可以节省发动机缸盖空间,并使用更少的磁性元件,节约经费与空间使此种电磁阀优势巨大。本发明所述的内燃机可变气门升程机构,简化结构,更改可变气门升程机构的支撑方式及采用不同升程的电磁阀及具有深位浅位位移槽的结构,使得支撑更加稳定可靠,使得切换时的力更小,产生撞击声音更小,降噪性能好,同时轴向空间缩小,节省布置空间,为多升程凸轮布置腾出空间,提升整体性能,发动机竞争优势明显。
所述的内燃机可变气门升程机构的芯轴1上套装两个轴套2,每个轴套2上各设置一个调节部件3,每个调节部件3对应一个阀销4,每个轴套2上的调节部件3位于两组凸轮组5之间,每个轴套2的调节部件3侧面位置或凸轮组5侧面位置设置轴套支撑位6。上述结构,作为实施方式一,芯轴上套装两个轴套,每个轴套分别通过一个阀销控制,通过阀销的长短销的伸出,控制两个轴套能够分别相对于芯轴轴向移动,而不会相对转动,从而通过阀销的控制,实现凸轮的切换。而上述结构,最为关键的地方在于,对于轴套的支撑部位的选择更加灵活,限制少,可以选择支撑在调节部件侧面位置的轴套上,可以选择支撑在凸轮组侧面的轴套上。这样,支撑布置更为灵活,轴向空间缩小,为多升程的凸轮的布置腾出更多布置空间,对于紧凑的发动机缸盖来说,布置方便,优势巨大。上述结构,用于两段式内燃机可变气门升程机构,即每组凸轮组包括两个凸轮。通过电磁阀的阀销伸出长位行程和短位行程,实现轴套调节。
所述的内燃机可变气门升程机构的芯轴1上套装四个轴套2,每个轴套2上各设置一个调节部件3,每个调节部件3对应一个阀销4,每个轴套2上的调节部件3位于两组凸轮组5之间,每个轴套2的调节部件3侧面位置或凸轮组5侧面位置同时设置轴套支撑位6或分别设置轴套支撑位6。上述结构,作为实施方式二,芯轴上套装四个轴套,每个轴套分别通过一个阀销控制,从而通过阀销的长短销的伸出,控制四个轴套能够分别相对于芯轴轴向移动,而不会相对转动,从而通过阀销的控制,实现凸轮的切换。而上述结构,最为关键的地方在于,对于轴套的支撑部位的选择更加灵活,限制少,可以选择支撑在调节部件侧面位置的轴套上,可以选择支撑在凸轮组侧面的轴套上。这样,支撑布置更为灵活,轴向空间缩小,为多升程的凸轮的布置腾出更多布置空间,对于紧凑的发动机缸盖来说,布置方便,优势巨大。上述结构,用于三段式内燃机可变气门升程机构,即每组凸轮组包括三个凸轮。通过不同电磁阀的阀销伸出长位行程和短位行程,实现轴套调节。这样,有效满足不同型号和尺寸的发动机应用,适用范围广。
所述的内燃机可变气门升程机构的调节部件3的位移槽7包含深位位移槽8和浅位位移槽9,深位位移槽8的深位位移型线10包括深位位移型线直线槽段13、深位位移型线斜线槽段14和深位回位槽段19,浅位位移槽9的浅位位移型线11包括浅位位移型线前直线段15、浅位位移型线前斜线段16、浅位位移型线凸出直线段17、浅位位移回位槽段12,深位位移型线后斜线段18与深位位移型线直线槽段13设置为呈夹角布置的结构。所述的调节部件3的深位位移型线10的深位位移型线直线槽段13设置为能够与浅位位移型线11的浅位位移型线前直线段15平行布置的结构,深位位移型线10的深位位移型线直线槽段13与浅位位移型线11的浅位位移型线凸出直线段17设置为平行布置的结构,深位位移型线10的深位位移型线斜线槽段14与深位位移型线后斜线段18设置为平行布置的结构。上述结构,附图4至附图8为本申请调节部分与阀销相互作用时推动轴套的全过程的展示,共分为五种状态。此处用其中一组调节部分与阀销的动作及相互作用对可变气门升程系统的调节部件带动轴套动作的过程做出说明,其他调节部分与阀销的动作及相互作用相同。如附图所示,调节部分包括深位位移型线和浅位位移型线,形成深位位移槽和浅位位移槽。可以看出,一个阀销位移槽较深,另一个阀销位移槽较浅。为了使阀销能够与两个位移型线相互分别作用,需要使电磁阀伸出阀销时拥有两个升程。电磁阀销伸出较短升程进入浅位阀销位移槽中,与浅位位移型线相互作用,推动轴套向第一个方向运动,如果有回位斜面,随后阀销进入对应的回位斜面,此时凸轮轴继续转动,将阀销推回电磁阀中,这样轴套完成第一个方向的轴向移动。如果使轴套向第二个方向移动,此时控制电磁阀销伸出较长升程,进入到深位阀销位移槽中,随着凸轮轴继续转动,阀销与深位位移型线相互作用,将轴套推向另一个方向,如果有回位斜面,随后阀销进入对应的回位斜面,回位斜面将阀销推回至电磁阀中,此时轴套完成第二个方向的轴向移动。这样,内燃机工作时,确保每个轴套能够可靠稳定完成调节控制。
所述的内燃机可变气门升程机构的调节部件3的位移槽7的深位位移槽8内设置深位位移槽回位斜面19,深位位移槽回位斜面19位于深位位移槽得斜线段14的端部位置,浅位位移槽9内设置浅位位移槽回位斜面12。上述结构,在轴套的左向与右向切换过程中,轴套移动有先后顺序,因此,对应的阀销必须在需求的时刻伸出,如果在错误的时刻伸出,有可能使凸轮轴卡死造成危险,调节部分上设置有回位斜面,可以使阀销自动回位。本发明所述的内燃机可变气门升程机构中,附图中所示的实施例为三段式VVL,使用两根轴套,由于三段式凸轮轴有三种升程需要轴向位移两次,所以在位移时必须使用有回位斜面的调节部分,因为如果浅槽中没有回位斜面,此时两次位移会导致上一次伸出的阀销与凸轮轴卡死)。在可变气门升程机构设置回位斜面的方案中,浅位位移槽回位斜面12与浅位位移槽配合,完成凸轮轴向一个方向的轴向移动控制。而深位位移槽回位斜面19与深位位移槽配合,完成凸轮轴向一个方向的轴向移动控制。
所述的阀销4伸出长位升程时,阀销4设置为能够依次经过深位位移型线10的深位位移型线直线段13和深位位移型线斜线段14,从而带动轴套2向左侧方向移动的结构。上述结构,当需要轴套向左侧方向轴向移动时,通过ECU控制电磁阀的电磁阀销(阀销)伸出长位升程,阀销进入到深位阀销位移槽中,随着凸轮轴继续转动,阀销与深位位移型线相互作用,推动轴套向左侧方向轴向运动,如果有回位斜面,随后阀销进入对应的深位位移槽回位斜面,深位位移槽回位斜面将阀销推回至电磁阀中,此时轴套完成向左侧方向的轴向移动。
所述的阀销4伸出短位升程时,阀销4设置为能够依次经过浅位位移型线11的浅位位移型线前直线段15、浅位位移型线前斜线段16、浅位位移型线凸出直线段17、浅位位移回位槽段12,从而带动轴套2向右侧方向移动的结构。上述结构,当需要轴套向右侧方向移动时,控制电磁阀销(阀销)伸出短位升程,阀销进入浅位阀销位移槽中,与浅位位移型线相互作用,推动轴套向右侧方向运动,如果有回位斜面,随后阀销进入对应的浅位位移槽回位斜面,此时凸轮轴继续转动,将阀销推回电磁阀中,这样轴套完成向右侧方向的轴向移动。
附图10为本发明的内燃机可变气门升程机构的调节部件无浅位位移槽回位斜面时的结构示意图。本发明的内燃机可变气门升程机构,三段式VVL必须使用具有回位斜面功能的调节部分,两段式VVL可以使用无回位斜面的调节部分,因为三段式的VVL需要轴向进行两次移动,如果无回位斜面,在轴向第二次移动的时候阀销会与凸轮轴卡死。其中无回位斜面的设计可以使机构反应速度提升,减少延迟。因为此时阀销在短升程状态弹出至长升程状态所需时间比从最初始位置弹出到长升程位置要减少很多时间,能够完成更为精密的控制。
所述的内燃机可变气门升程机构的每个轴套2内壁分别设置多个锁止槽20,芯轴1上设置沿芯轴1径向布置多个盲孔21,每个盲孔21内安装弹簧22和钢珠23,弹簧22设置为能够推动钢珠23压靠在对应的轴套2内壁的一个锁止槽20内的结构。上述结构,芯轴1表面设置凹进的盲孔21,盲孔21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22施力在钢珠23上,钢珠23压紧轴套内壁相应的一个沟槽(锁止槽20)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9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。
本发明所述的内燃机可变气门升程机构,通过阀销、芯轴、轴套、调节部分等部件的设置,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,控制阀销伸出,阀销作用在位移斜面上,此时凸轮轴不断旋转,所以阀销推动位移型线,使轴套能够实现轴向移动,此时即可完成切换不同升程的凸轮的切换。在不同的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),使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,便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。上述结构,通过轴套及调节部件的设置,使得发动机在对轴套进行支撑时,可选范围更多,支撑空间轴向距离更大,无需考虑凸轮宽度,对于任何宽度的凸轮,都能够灵活可靠地选择支撑位置,提高发动机布置的灵活性。而每个调节部分分别巧妙设计了深浅两种阀销位移槽,每个电磁阀的阀销均具有两种伸出行程,一种伸出长行程,一种伸出短行程,阀销伸出长行程时,作用在深位位移型线,阀销伸出短行程时,作用在浅位位移型线。这样,利用电磁阀销的不同行程和不同深度位移型线的相互作用,对轴套进行轴向移动,由于仅用了一根阀销,相对其他轴向调节结构来说,避免了不同阀销异常伸出的问题,而回位斜面则可以使阀销自动回位,在凸轮轴旋转中阀销与斜面接触被推回原位锁死,不需要再设置其他的回位机构,更加方便。综上所述,本发明的结构有以下优势:1、支撑布置更为灵活,轴向空间缩小,为多升程的凸轮腾出布置空间,对于紧凑的发动机缸盖来说,布置方便,布置优势巨大。2、电磁阀的阀销具有防错功能,由于使用不同深浅的位移槽,电磁阀有多段位移能力,相比市场上目前的多销电磁阀,可以有效防止电磁阀发生故障时电磁阀销伸错销而造成损坏的问题。3、NVH设计良好,本专利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,其中切换为向两侧移动时,轴套端面与芯轴与堵头保留有一部分空隙,使得切换时不会发生轴套与芯轴、堵头的撞击,进一步减小噪音。4、电磁阀使用两段行程,目前使用的电磁阀均为一段行程,使用多段行程可以节省发动机缸盖空间,并使用更少的磁性元件,节约经费与空间使此种电磁阀优势巨大。本发明所述的内燃机可变气门升程机构,简化结构,更改可变气门升程机构的支撑方式及采用不同升程的电磁阀及具有深位浅位位移槽的结构,使得支撑更加稳定可靠,使得切换时的力更小,产生撞击声音更小,降噪性能好,同时轴向空间缩小,节省布置空间,为多升程凸轮布置腾出空间,发动机竞争优势明显。
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 (9)

1.一种内燃机可变气门升程机构,其特征在于:包括芯轴(1),芯轴(1)上套装多个轴套(2),每个轴套(2)上各设置一个调节部件(3),每个调节部件(3)对应一个电磁阀的阀销(4),每个轴套(2)上分别设置凸轮组(5),每个轴套(2)的调节部件(3)侧边位置或凸轮组(5)侧边设置轴套支撑位(6),每个电磁阀的阀销(4)对准一个调节部件(3)的位移槽(7),阀销(4)设置为有伸出长位升程和伸出短位升程两个升程的结构,位移槽(7)包括深位位移槽(8)和浅位位移槽(9),深位位移槽(8)设置深位位移型线(10),浅位位移槽(9)设置浅位位移型线(11),位移槽(7)内设置为有浅位位移槽回位斜面(12)或无浅位位移槽回位斜面(12)的结构。
2.根据权利要求1所述的内燃机可变气门升程机构,其特征在于:所述的内燃机可变气门升程机构的芯轴(1)上套装两个轴套(2),每个轴套(2)上各设置一个调节部件(3),每个调节部件(3)对应一个阀销(4),每个轴套(2)上的调节部件(3)位于两组凸轮组(5)之间,每个轴套(2)的调节部件(3)侧面位置或凸轮组(5)侧面位置设置轴套支撑位(6)。
3.根据权利要求1所述的内燃机可变气门升程机构,其特征在于:所述的内燃机可变气门升程机构的芯轴(1)上套装四个轴套(2),每个轴套(2)上各设置一个调节部件(3),每个调节部件(3)对应一个阀销(4),每个轴套(2)上的调节部件(3)位于两组凸轮组(5)之间,每个轴套(2)的调节部件(3)侧面位置或凸轮组(5)侧面位置同时设置轴套支撑位(6)或分别设置轴套支撑位(6)。
4.根据权利要求2或3所述的内燃机可变气门升程机构,其特征在于:所述的内燃机可变气门升程机构的调节部件(3)的位移槽(7)包含深位位移槽(8)和浅位位移槽(9),深位位移槽(8)的深位位移型线(10)包括深位位移型线直线槽段(13)、深位位移型线斜线槽段(14)和深位回位槽段(19),浅位位移槽(9)的浅位位移型线(11)包括浅位位移型线前直线段(15)、浅位位移型线前斜线段(16)、浅位位移型线凸出直线段(17)、浅位位移回位槽段(12),深位位移型线后斜线段(18)与深位位移型线直线槽段(13)设置为呈夹角布置的结构。
5.根据权利要求4所述的内燃机可变气门升程机构,其特征在于:所述的调节部件(3)的深位位移型线(10)的深位位移型线直线槽段(13)设置为能够与浅位位移型线(11)的浅位位移型线前直线段(15)平行布置的结构,深位位移型线(10)的深位位移型线直线槽段(13)与浅位位移型线(11)的浅位位移型线凸出直线段(17)设置为平行布置的结构,深位位移型线(10)的深位位移型线斜线槽段(14)与深位位移型线后斜线段(18)设置为平行布置的结构。
6.根据权利要求2或3所述的内燃机可变气门升程机构,其特征在于:所述的内燃机可变气门升程机构的调节部件(3)的位移槽(7)的深位位移槽(8)内设置深位位移槽回位斜面(19),深位位移槽回位斜面(19)位于深位位移槽得斜线段(14)的端部位置,浅位位移槽(9)内设置浅位位移槽回位斜面(12)。
7.根据权利要求2或3所述的内燃机可变气门升程机构,其特征在于:所述的阀销(4)伸出长位升程时,阀销(4)设置为能够依次经过深位位移型线(10)的深位位移型线直线段(13)和深位位移型线斜线段(14),从而带动轴套(2)向左侧方向移动的结构。
8.根据权利要求2或3所述的内燃机可变气门升程机构,其特征在于:所述的阀销(4)伸出短位升程时,阀销(4)设置为能够依次经过浅位位移型线(11)的浅位位移型线前直线段(15)、浅位位移型线前斜线段(16)、浅位位移型线凸出直线段(17)、浅位位移回位槽段(12),从而带动轴套(2)向右侧方向移动的结构。
9.根据权利要求1所述的内燃机可变气门升程机构,其特征在于:所述的内燃机可变气门升程机构的每个轴套(2)内壁分别设置多个锁止槽(20),芯轴(1)上设置沿芯轴(1)径向布置多个盲孔(21),每个盲孔(21)内安装弹簧(22)和钢珠(23),弹簧(22)设置为能够推动钢珠(23)压靠在对应的轴套(2)内壁的一个锁止槽(20)内的结构。
CN202011411768.XA 2020-12-03 2020-12-03 一种内燃机可变气门升程机构 Pending CN112761751A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011411768.XA CN112761751A (zh) 2020-12-03 2020-12-03 一种内燃机可变气门升程机构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011411768.XA CN112761751A (zh) 2020-12-03 2020-12-03 一种内燃机可变气门升程机构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112761751A true CN112761751A (zh) 2021-05-07

Family

ID=75693459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011411768.XA Pending CN112761751A (zh) 2020-12-03 2020-12-03 一种内燃机可变气门升程机构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112761751A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006249955A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Hitachi Ltd 内燃機関の可変動弁装置
DE102012112038A1 (de) * 2012-12-10 2014-06-12 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Schiebenocken für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine
JP2018009467A (ja) * 2016-07-12 2018-01-18 トヨタ自動車株式会社 可変動弁機構
CN110131009A (zh) * 2019-05-09 2019-08-16 杰锋汽车动力系统股份有限公司 一种用于内燃机的两级可变气门升程机构
CN110159386A (zh) * 2019-05-09 2019-08-23 杰锋汽车动力系统股份有限公司 内燃机两级可变气门升程机构

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006249955A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Hitachi Ltd 内燃機関の可変動弁装置
DE102012112038A1 (de) * 2012-12-10 2014-06-12 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Schiebenocken für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine
JP2018009467A (ja) * 2016-07-12 2018-01-18 トヨタ自動車株式会社 可変動弁機構
CN110131009A (zh) * 2019-05-09 2019-08-16 杰锋汽车动力系统股份有限公司 一种用于内燃机的两级可变气门升程机构
CN110159386A (zh) * 2019-05-09 2019-08-23 杰锋汽车动力系统股份有限公司 内燃机两级可变气门升程机构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5419290A (en) Cam mechanisms
US20120204824A1 (en) Valve gear of engine
KR101244845B1 (ko) 엔진의 가변밸브 리프트 장치
CN100494643C (zh) 一种可控气缸停歇的发动机气门机构
CN101144400A (zh) 可变的阀升程装置
CN1603579A (zh) 发动机可变气门机构
WO2009151352A1 (en) Late miller internal combustion engine
CN108167043B (zh) 可变气门升程装置及汽车
US20110036317A1 (en) Continuously variable valve lift device for vehicle
CN101922392A (zh) 发动机燃料泵驱动系统
CN107701253B (zh) 一种摇臂机构
CN101705851A (zh) 机械式连续可变气门升程驱动装置
CN112761751A (zh) 一种内燃机可变气门升程机构
CN103306776A (zh) 用于发动机的可变气门升程装置、发动机和车辆
CN110159386B (zh) 内燃机两级可变气门升程机构
EP2733319B1 (en) Variable valve mechanism of internal combustion engine
CN112523831B (zh) 一种用于内燃机的两级可变气门升程机构
KR101080790B1 (ko) 3단 가변 밸브 리프트 시스템
CN102278162A (zh) 一种可变气门升程机构
CN110131009B (zh) 一种用于内燃机的两级可变气门升程机构
CN110043340B (zh) 一种用于内燃机的vvl凸轮轴锁止结构
CN101446217A (zh) 一种可变气门升程的配气机构
CN112523830B (zh) 用于内燃机的两级可变气门升程机构
CN110374711B (zh) 一种用于内燃机的三级可变气门升程机构
KR20000071212A (ko) 밸브 작동기구

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210507

RJ01 Rejection of invention patent application after publication