CN113137295A - 一种发动机正时系统 - Google Patents

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CN113137295A CN202110354804.1A CN202110354804A CN113137295A CN 113137295 A CN113137295 A CN 113137295A CN 202110354804 A CN202110354804 A CN 202110354804A CN 113137295 A CN113137295 A CN 113137295A
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江申达
何道明
潘永亮
姚克甫
蓝翠汪
谭善文
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    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
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Abstract

本发明涉及发动机技术领域，具体公开了一种发动机正时系统，包括排气凸轮轴齿轮、进气凸轮轴齿轮、正时惰轮、曲轴正时齿轮、水泵带轮和正时张紧轮；其中：所述排气凸轮轴齿轮、进气凸轮轴齿轮、曲轴正时齿轮和水泵带轮通过同步带依次连接；所述排气凸轮轴齿轮固定在外部的排气凸轮轴上；所述进气凸轮轴固定在外部的进气凸轮轴上；所述正时张紧轮抵顶在所述排气凸轮轴齿轮和水泵带轮之间的同步带上；所述正时惰轮抵顶在所述曲轴正时齿轮和所述进气凸轮轴齿轮之间的同步带上。本发明的发动机正时系统结构简单，噪声低、质量小、运转平稳且无需润滑。

Description

一种发动机正时系统
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，特别是涉及一种发动机正时系统。
背景技术
汽车发动机工作过程中，在气缸内不断发生进气、压缩、爆炸、排气四个过程，并且，每个步骤的时机都要与活塞的运动状态和位置相配合，使进气与排气及活塞升降相互协调起来，正时传动系统在发动机里面扮演一个桥梁的作用，在曲轴的带动下将力量传递给凸轮轴，使发动机的进、排气门在适当的时候开启或关闭，来保证发动机的气缸能够正常的吸气和排气。
现有技术中，对双顶置凸轮轴发动机多采用双正时从动链轮，进气凸轮轴和排气凸轮轴上各安装一个正时从动链轮，两个正时从动链轮均通过一个正时链条驱动从而使得进气凸轮轴和排气凸轮轴带动进气门和排气门工作。该结构单一采用链条传动，链条需与两个正时从动链轮接触工作，工作过程长，且工作范围大，长时间下易磨损变形，影响正时链条的使用寿命，严重时甚至会造成跳齿脱链，从而造成发动机正时误差；并且，现有技术中的发动机正时系统多结构复杂，且安装不够紧凑，需要较大的发动机布置空间，整体质量大，链条运行噪音大，需要不断润滑，保持运转的平稳，维护成本高。
例如中国专利CN203308540U，其公开了一种发动机正时系统，包括曲轴、进气凸轮轴、排气凸轮轴、正时链条、一个正时主动链轮和一个正时从动链轮，所述正时主动链轮外套固定于所述排气凸轮轴一端并通过所述正时链条驱动，所述排气凸轮轴另一端与所述进气凸轮轴通过齿轮组啮合传动；本实用新型除采用链条传动外，还设置有齿轮组传动配合，进气凸轮轴和排气凸轮轴通过主动齿轮和从动齿轮啮合传动，正时链条只需单独驱动进气凸轮轴即可，提高传动效率的同时，还降低了正时链条的使用率，延长正时链条的使用寿命，可降低由于正时链条长时间工作造成跳齿脱链的几率，从而保证了发动机正时系统的准确性，减少了正时误差。其需要齿轮啮合，且采用链条传动，整体的结构复杂，且整体质量大，链条运行噪音大，需要不断润滑，保持运转的平稳，维护成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种发动机正时系统，结构简单，且噪声低、质量小、运转平稳且无需润滑。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种发动机正时系统，包括排气凸轮轴齿轮、进气凸轮轴齿轮、正时惰轮、曲轴正时齿轮、水泵带轮和正时张紧轮；其中：所述排气凸轮轴齿轮、进气凸轮轴齿轮、曲轴正时齿轮和水泵带轮通过同步带依次连接；所述排气凸轮轴齿轮固定在外部的排气凸轮轴上；所述进气凸轮轴固定在外部的进气凸轮轴上；所述正时张紧轮抵顶在所述排气凸轮轴齿轮和水泵带轮之间的同步带上；所述正时惰轮抵顶在所述曲轴正时齿轮和所述进气凸轮轴齿轮之间的同步带上。
优选地，所述排气凸轮轴齿轮和进气凸轮轴齿轮上设置有用于防止同步带跑偏的挡片。
优选地，所述挡片沿所述排气凸轮轴齿轮和进气凸轮轴齿轮的边缘设置。
优选地，所述排气凸轮轴齿轮与所述进气凸轮轴齿轮位于同一高度上。
优选地，所述水泵带轮位于所述排气凸轮轴齿轮的下方，所述曲轴正时齿轮位于所述进气凸轮轴齿轮的下方。
优选地，所述水泵带轮与所述排气凸轮轴齿轮的距离小于所述曲轴正时齿轮与所述进气凸轮轴齿轮的距离。
优选地，所述曲轴正时齿轮为椭圆形结构。
优选地，所述曲轴正时齿轮的边缘处设置有防止同步带跑偏的挡圈。
优选地，所述挡圈外边缘的每一处到所述曲轴正时齿轮的最小距离相等。
优选地，所述挡圈与所述曲轴正时齿轮的连接处设置有弯曲结构，所述弯曲结构边缘的每一处到所述挡圈的外边缘距离相等。
本发明具有以下有益效果：
本发明的发动机正时系统，采用同步带传动，同步带轻巧，且整体结构只采用6个齿轮，结构简单，提高传动效率的同时，还使整体安装结构紧凑，节省了发动机布置空间，并且还降低了同步带的使用率，延长同步带的使用寿命，且同步带跑偏效率较低，及时跑偏也更换方便，降低维护的成本，从而保证了发动机正时系统的准确性，减少了正时误差。此外，采用同步带传动，相对链条等传动结构，本发明的正时系统噪声低、质量小、运转平稳、无需润滑。
附图说明
图1是本发明实施例提供的发动机正时系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的发动机正时系统的排气凸轮轴齿轮结构示意图；
图3是本发明实施例提供的发动机正时系统的进气凸轮轴齿轮结构示意图；
图4是现有的曲轴正时齿轮的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的发动机正时系统的曲轴正时齿轮的结构示意图。
附图标记：1、排气凸轮轴齿轮；2、进气凸轮轴齿轮；3、正时惰轮；4、曲轴正时齿轮；5、水泵带轮；6、正时张紧轮；7、同步带；8、挡片；9、挡圈；10、弯曲结构。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
参见图1，本发明优选实施例提供一种发动机正时系统，包括排气凸轮轴齿轮1、进气凸轮轴齿轮2、正时惰轮3、曲轴正时齿轮4、水泵带轮5和正时张紧轮6；其中：所述排气凸轮轴齿轮1、进气凸轮轴齿轮2、曲轴正时齿轮4和水泵带轮5通过同步带7依次连接；所述排气凸轮轴齿轮1固定在外部的排气凸轮轴上；所述进气凸轮轴固定在外部的进气凸轮轴上；所述正时张紧轮6抵顶在所述排气凸轮轴齿轮1和水泵带轮5之间的同步带7上；所述正时惰轮3抵顶在所述曲轴正时齿轮4和所述进气凸轮轴齿轮2之间的同步带7上。
基于上述方案，本发明优选实施例的发动机正时系统的工作原理：所述排气凸轮轴齿轮1、进气凸轮轴齿轮2、正时惰轮3、曲轴正时齿轮4、水泵带轮5和正时张紧轮6均通过同步带7连接，带同步带7传动时，排气凸轮轴齿轮1、进气凸轮轴齿轮2、正时惰轮3、曲轴正时齿轮4、水泵带轮5和正时张紧轮6可以同步转动，整个过程噪声低、质量小、运转平稳、无需润滑。
参见图2和图3，作为优选方案，所述排气凸轮轴齿轮1和进气凸轮轴齿轮2上设置有用于防止同步带7跑偏的挡片8。具体的，设置挡片8可以防止同步带7在排气凸轮轴齿轮1和进气凸轮轴齿轮2上传动时跑偏，进一步提高系统运行的稳定性。
作为优选方案，所述挡片8沿所述排气凸轮轴齿轮1和进气凸轮轴齿轮2的边缘设置。具体的，将挡片8沿所述排气凸轮轴齿轮1和进气凸轮轴齿轮2的边缘设置可以保证挡片8的可靠性，充分挡住同步带7，进一步避免同步带7跑偏。
作为优选方案，所述排气凸轮轴齿轮1与所述进气凸轮轴齿轮2位于同一高度上。具体的，所述排气凸轮轴齿轮1与所述进气凸轮轴齿轮位于同一高度上，方便对所述排气凸轮轴齿轮1与所述进气凸轮轴齿轮2的装配。
作为优选方案，所述所述水泵带轮5位于所述排气凸轮轴齿轮1的下方，所述曲轴正时齿轮4位于所述进气凸轮轴齿轮2的下方。具体的，所述所述水泵带轮5位于所述排气凸轮轴齿轮1的下方，所述曲轴正时齿轮4位于所述进气凸轮轴齿轮2的下方方便发动机的整体布局，降低发动机整体的体积和质量。
作为优选方案，所述水泵带轮5与所述排气凸轮轴齿轮1的距离小于所述曲轴正时齿轮4与所述进气凸轮轴齿轮2的距离。具体的，所述水泵带轮5与所述排气凸轮轴齿轮1的距离小于所述曲轴正时齿轮4与所述进气凸轮轴齿轮2的距离方便发动机的整体布局，降低发动机整体的体积和质量。
作为优选方案，所述曲轴正时齿轮4为椭圆形结构。
作为优选方案，所述曲轴正时齿轮4的边缘处设置有防止同步带7跑偏的挡圈9。
作为优选方案，所述挡圈9外边缘的每一处到所述曲轴正时齿轮4的最小距离相等。
作为优选方案，所述挡圈9与所述曲轴正时齿轮4的连接处设置有弯曲结构10，所述弯曲结构10边缘的每一处到所述挡圈9的外边缘距离相等。
具体的，参见图4，现有的正时齿形带传动系统在运行过程中无法及时纠正同步带7跑偏，同步带7跑偏量较大时，容易与正时壳体干涉导致同步带7提前失效，发动机性能下降甚至无法启动；且现有曲轴正时齿轮4结构因带轮形状为椭圆，弯曲结构10和挡圈9外缘均为正圆，则造成不同位置的齿顶到弯曲结构10的距离a各不相同，且其到挡圈9外缘的距离也各不相同；短轴的带轮齿顶与挡圈9弯曲结构10距离a比长轴的带轮齿顶与挡圈9弯曲结构距离a大，使得同步带7带齿与短轴带轮啮合时，同步带7和挡圈9弯曲结构或挡圈9外缘干涉，造成同步带7磨损、寿命降低。
参见图5，本发明优选实施例的曲轴正时齿轮4为椭圆形，椭圆形的曲轴正时齿轮4有效降低正时传动系统的振动，其长轴、短轴带轮直径有2mm之差；而同样采用挡圈9防止同步带7跑偏，但是本发明优选实施例的挡圈9的外边缘同样为椭圆形，其外边缘上的每一处到曲轴正时齿轮4的齿顶最小距离是相等的，同样的其弯曲结构10边缘上的每一处到曲轴正时齿轮4的齿顶最小距离是相等的，所以在同步带7运行时，不管曲轴正时齿轮4转动到哪个位置，挡圈9和弯曲结构10到其齿顶的距离相同，同步带7不会磨损，保证同步带7的使用寿命，进一步保证系统运行的稳定性，也降低维修维护的成本。
综上，本发明优选实施例提供一种发动机正时系统，其与现有技术相比：
本发明的发动机正时系统，采用同步带7传动，同步带7轻巧，且整体结构只采用6个齿轮，结构简单，提高传动效率的同时，还使整体安装结构紧凑，节省了发动机布置空间，并且还降低了同步带7的使用率，延长同步带7的使用寿命，且同步带7跑偏效率较低，及时跑偏也更换方便，降低维护的成本，从而保证了发动机正时系统的准确性，减少了正时误差。此外，采用同步带7传动，相对链条等传动结构，本发明的正时系统噪声低、质量小、运转平稳、无需润滑。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种发动机正时系统，其特征在于：包括排气凸轮轴齿轮、进气凸轮轴齿轮、正时惰轮、曲轴正时齿轮、水泵带轮和正时张紧轮；其中：
所述排气凸轮轴齿轮、进气凸轮轴齿轮、曲轴正时齿轮和水泵带轮通过同步带依次连接；
所述排气凸轮轴齿轮固定在外部的排气凸轮轴上；所述进气凸轮轴固定在外部的进气凸轮轴上；
所述正时张紧轮抵顶在所述排气凸轮轴齿轮和水泵带轮之间的同步带上；
所述正时惰轮抵顶在所述曲轴正时齿轮和所述进气凸轮轴齿轮之间的同步带上。
2.如权利要求1所述的发动机正时系统，其特征在于：所述排气凸轮轴齿轮和进气凸轮轴齿轮上设置有用于防止同步带跑偏的挡片。
3.如权利要求2所述的发动机正时系统，其特征在于：所述挡片沿所述排气凸轮轴齿轮和进气凸轮轴齿轮的边缘设置。
4.如权利要求1所述的发动机正时系统，其特征在于：所述排气凸轮轴齿轮与所述进气凸轮轴齿轮位于同一高度上。
5.如权利要求1所述的发动机正时系统，其特征在于：所述水泵带轮位于所述排气凸轮轴齿轮的下方，所述曲轴正时齿轮位于所述进气凸轮轴齿轮的下方。
6.如权利要求5所述的发动机正时系统，其特征在于：所述水泵带轮与所述排气凸轮轴齿轮的距离小于所述曲轴正时齿轮与所述进气凸轮轴齿轮的距离。
7.如权利要求1所述的发动机正时系统，其特征在于：所述曲轴正时齿轮为椭圆形结构。
8.如权利要求7所述的发动机正时系统，其特征在于：所述曲轴正时齿轮的边缘处设置有防止同步带跑偏的挡圈。
9.如权利要求8所述的发动机正时系统，其特征在于：所述挡圈外边缘的每一处到所述曲轴正时齿轮的最小距离相等。
10.如权利要求9所述的发动机正时系统，其特征在于：所述挡圈与所述曲轴正时齿轮的连接处设置有弯曲结构，所述弯曲结构边缘的每一处到所述挡圈的外边缘的最小距离相等。
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