CN201507332U - 连续可变发动机气门升程调节机构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种连续可变发动机气门升程调节机构，包括气门机构、凸轮、摇臂和驱动装置，其特征在于：所述驱动装置设置有带偏心轮的控制轴、蜗轮、蜗杆和步进电机；所述摇臂由压制摇臂和驱动摇臂组成，二者的前端通过偏心轮以转动连接结构形式相连，压制摇臂的尾端压在气门的顶端上，驱动摇臂的尾端与凸轮的外缘相接触，控制轴的一端设有蜗轮，蜗轮的外缘与步进电机输出轴上的蜗杆相啮合。本实用新型利用偏心轮的转动改变两摇臂的相对位置，从而使凸轮在转动过程中所顶起的气门升程发生改变，可精准控制气缸的进气量，提高燃油的经济性，减少尾气排放。

Description

连续可变发动机气门升程调节机构
技术领域
本实用新型涉及发动机气门的改进设计升程调节机构领域，具体地说是一种连续可变发动机气门升程调节机构。
背景技术
在现有的汽车发动机的配气系统上，气门的升程大多是恒定的，但发动机在不同的转速和工作情况时所需的进气量是不同的。
例如发动机在低转速运行时，进气效率低，气体流动惯性小，过大的气门升程会影响进气涡流的产生，不利于燃油与空气的混合，造成排放超标，发动机功率下降等因素出现。而发动机在高转速时，需要较大的气门升程把大量的空气进入发动机，由于节气门的存在，会阻碍空气进入发动机，使发动机功率下降，燃油经济性差等因素出现。
因此，在不同的转速下必须选择合适的升程才能够将发动机性能最大化。由于发动机对气门的精度要求很高，一般的进气量控制方法无法精准的控制进气量。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术的缺陷，提供一种可精准控制气缸的进气量的连续可变发动机气门升程调节机构，从而提高燃油的经济性，减少尾气排放。
本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现的：所述连续可变发动机气门升程调节机构，包括气门机构、凸轮、摇臂和驱动装置，所述摇臂由压制摇臂和驱动摇臂组成，二者的前端通过偏心轮以转动连接结构形式相连，压制摇臂的尾端压在气门的顶端上，驱动摇臂的尾端与凸轮的外缘相接触，控制轴的一端与驱动装置传动连接。
所述驱动装置设置有带偏心轮的控制轴、蜗轮、蜗杆和步进电机，控制轴的一端与蜗轮的中心相连，蜗轮的外缘与步进电机输出轴上的蜗杆相啮合。
所述压制摇臂的前端设有凸块，前端两侧设有突出的圆台，圆台中央开有通孔，圆台端面大部敞开形成卡槽；驱动摇臂的头部开有通孔，驱动摇臂的头部嵌入卡槽；压制摇臂和驱动摇臂通过其上的通孔及设置在偏心轮上的弹簧安装在偏心轮的外缘上，并与之转动连接，驱动摇臂上的凸块的下端面可与驱动摇臂的上端面接触，并形成可变夹角。设置在偏心轮上的弹簧的一簧臂固定在压制摇臂上，另一簧臂固定在驱动摇臂上。
本实用新型的有益效果：由于采用以上技术方案，压制摇臂和驱动摇臂安装在同一偏心轮控制轴上，利用偏心轮的转动改变两摇臂的相对位置，从而使凸轮在转动过程中所顶起的气门升程发生改变，可精准控制气缸的进气量，提高燃油的经济性，减少尾气排放。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图，
图2是压制摇臂的结构示意图，
图3是驱动摇臂的结构示意图，
图4是偏心轮的圆心位于最低点时的原理示意图，
图5是偏心轮的圆心位于最高点时的原理示意图。
图中：1-压制摇臂，1-1-卡槽，1-3-凸块，2-驱动摇臂，1-2、2-1-通孔，3-1-偏心轮，3-2-控制轴，4-凸轮，5-蜗轮，6-蜗杆，7-步进电机，8-弹簧，9-气门。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。图1、2、3中，所述连续可变发动机气门升程调节机构，包括气门机构、凸轮4、摇臂和驱动装置，其特征在于：所述摇臂由压制摇臂1和驱动摇臂2组成，二者的前端通过偏心轮3-1以转动连接结构形式相连，压制摇臂1的尾端压在气门9的顶端上，驱动摇臂2的尾端与凸轮4的外缘相接触，控制轴3-2的一端与驱动装置传动连接。
所述驱动装置设置有带偏心轮3-1的控制轴3-2、蜗轮5、蜗杆6和步进电机7，控制轴3-2的一端与蜗轮5的中心相连，，蜗轮5的外缘与步进电机7输出轴上的蜗杆6相啮合。
所述压制摇臂1的前端设有凸块1-3，前端两侧设有突出的圆台，圆台中央开有通孔1-2，圆台端面大部敞开形成卡槽1-1；驱动摇臂2的头部开有通孔2-1，驱动摇臂2的头部嵌入卡槽1-1；压制摇臂1和驱动摇臂2通过其上的通孔1-2、2-1及设置在偏心轮3-1上的弹簧8安装在偏心轮3-1的外缘上，并与之转动连接，驱动摇臂2上的凸块1-3的下端面可与驱动摇臂2的上端面接触，并形成可变夹角。
设置在偏心轮3-1上的弹簧8的一簧臂固定在压制摇臂1上，另一簧臂固定在驱动摇臂2上。
安装时：先将驱动摇臂2的头部嵌入压制摇臂1的卡槽1-1内，压制摇臂1的通孔1-2和驱动摇臂2的通孔2-1相互重叠，套在偏心轮3-1的外缘上，再通过弹簧8将压制摇臂1和驱动摇臂2定位在偏心轮3-1上，使压制摇臂1的尾端压在气门9的顶端上，驱动摇臂2的尾端与凸轮4的外缘相接触。
工作原理：当发动机控制单元给步进电机一个信号，步进电机7转动一定圈数，其输出轴上的蜗杆6带动蜗轮5转动，与蜗轮5的轴心相连的控制轴3-2也随之转动，与控制轴3-2相连的偏心轮3-1在转动过程中，圆心的位置会发生改变；凸轮4外缘与驱动摇臂2的尾端相接触，凸轮4转动到凸起处时，会将驱动摇臂2顶起，驱动摇臂再将压制摇臂尾端顶起，使压制摇臂将气门向下远动。通过偏心轮3-1的转动使压制摇臂1和驱动摇臂2的夹角可变，从而发动机气门升程连续可变。
工作过程：
当控制轴3-2上的偏心轮3-1圆心位于最低点时，如图4所示，压制摇臂1的凸块1-3的下端面与驱动摇臂2的上端面紧密接触，凸轮4的升程将最大程度地传递到气门9上，此时，气门9的升程将达到最大。
当控制轴3-2上的偏心轮3-1圆心位于最高点时，如图5所示，压制摇臂1的凸块1-3的下端面与驱动摇臂2的上端面远离，压制摇臂1和驱动摇臂2以偏心轮3-1为圆心相互张开到最大的角度，此时，凸轮4将推动驱动摇臂2转动至与压制摇臂1的凸块1-3紧密接触时(凸轮4的凸起端转动到与驱动摇臂2的下端面接触时)，气门9才被驱动，亦即，凸轮4的升程只有一部分将传递到气门9上，此时，气门9的升程将达到最小。
其他情况：通过控制轴3-2上的偏心轮3-1圆心处于不同位置时，压制摇臂1和驱动摇臂2以偏心轮3-1为圆心相互张开角度不同，使凸轮4的升程传递到气门9的升程不同，从而达到连续可变气门升程的目的。

Claims (4)

1.一种连续可变发动机气门升程调节机构，包括气门机构、凸轮(4)、摇臂和驱动装置，其特征在于：所述摇臂由压制摇臂(1)和驱动摇臂(2)组成，二者的前端通过偏心轮(3-1)以转动连接结构形式相连，压制摇臂(1)的尾端压在气门(9)的顶端上，驱动摇臂(2)的尾端与凸轮(4)的外缘相接触，控制轴(3-2)的一端与驱动装置传动连接。
2.根据权利要求1所述的连续可变发动机气门升程调节机构，其特征在于：所述驱动装置设置有带偏心轮(3-1)的控制轴(3-2)、蜗轮(5)、蜗杆(6)和步进电机(7)，控制轴(3-2)的一端与蜗轮(5)的中心相连，，蜗轮(5)的外缘与步进电机(7)输出轴上的蜗杆(6)相啮合。
3.根据权利要求1所述的连续可变发动机气门升程调节机构，其特征在于：所述压制摇臂(1)的前端设有凸块(1-3)，前端两侧设有突出的圆台，圆台中央开有通孔(1-2)，圆台端面大部敞开形成卡槽(1-1)；驱动摇臂(2)的头部开有通孔(2-1)，驱动摇臂(2)的头部嵌入卡槽(1-1)；压制摇臂(1)和驱动摇臂(2)通过其上的通孔(1-2、2-1)及设置在偏心轮(3-1)上的弹簧(8)安装在偏心轮(3-1)的外缘上，并与之转动连接，驱动摇臂(2)上的凸块(1-3)的下端面可与驱动摇臂(2)的上端面接触，并形成可变夹角。
4.根据权利要求2所述的连续可变发动机气门升程调节机构，其特征在于：设置在偏心轮(3-1)上的弹簧(8)的一簧臂固定在压制摇臂(1)上，另一簧臂固定在驱动摇臂(2)上。
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