CN202402153U

CN202402153U - 一种内燃机组合式缸盖及配气机构

Info

Publication number: CN202402153U
Application number: CN2011204597047U
Authority: CN
Inventors: 林灵; 成卫国; 詹樟松; 张晓宇; 王茂辉
Original assignee: Chongqing Changan Automobile Co Ltd
Current assignee: Chongqing Changan Automobile Co Ltd
Priority date: 2011-11-18
Filing date: 2011-11-18
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2021-11-18

Abstract

本实用新型公开一种内燃机组合式缸盖及配气机构，包括缸盖本体，其特征是在缸盖本体的上面配合连接有一凸轮轴支承，构成组合式缸盖，配气机构设在组合式缸盖上；在凸轮轴支承上面的后部设有四个进气滚子摇臂安装位置、前部设有四个排气滚子摇臂安装位置，在凸轮轴支承上面的后部边缘设有两个可变升程摇臂机油控制阀座和一可变升程摇臂机油控制阀进油道，在凸轮轴支承上面的中部左边设有两个相位器机油控制阀座。本实用新型由于采用了多层缸盖设计，避免了缸盖螺栓与滚子摇臂的干涉，发动机装配和维修十分方便；油道设计简单，加工工艺简单，缸盖结构紧凑，实现了配气机构既可变相位又可变气门升程。

Description

一种内燃机组合式缸盖及配气机构

技术领域

本实用新型涉及一种内燃机部件，具体涉及一种内燃机组合式缸盖及配气机构。

背景技术

传统发动机的配气机构的配气正时和气门升程是固定的，其功用是按照发动机每一气缸所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭进排气门，使新鲜可燃混合气（汽油机）或空气（柴油机）得以及时进入气缸，废气得以及时排出。随着内燃机技术的发展，各种先进技术被逐步开发和应用，而配气机构应用的新技术最多也最有提升潜力的。原发动机是传统的滚子摇臂液压挺柱式固定升程配气机构。该机构不能实现气门升程可变。现有集成正时可变系统VVT（即variable valve timing的缩写）和气门升程可变系统VVL(即variable valve lift的缩写)功能的发动机油道、凸轮轴和摇臂机构复杂，加工难度大，成本高；另外，采用步进电机驱动凸轮轴切换凸轮升程的VVL系统需要每缸配置一个电机，成本高，缸盖系统复杂。

发明内容

为克服缸盖集成VVT和VVL功能的配气机构的技术和成本难点，本实用新型提供一种内燃机组合式缸盖及配气机构，采用可变升程的滚子摇臂配气机构和机油控制阀OCV（即Oil Contral Valve的缩写），再配合相对简单的油路系统，实现了气门升程两极可变和相位独立连续可变。

由于该发明采用了VVT和VVL配气系统，以及相匹配的油路系统，因此，缸盖结构较传统发动机的缸盖的空间更紧凑，功能更全面，故须全新设计配气机构和缸盖，以适应新技术的空间和性能要求。

本实用新型所述的一种内燃机组合式缸盖及配气机构，包括缸盖本体，其特征是在缸盖本体的上面配合连接有一凸轮轴支承，构成组合式缸盖，配气机构设在组合式缸盖上；缸盖本体通过螺栓与发动机缸体相连，凸轮轴支承再与缸盖本体相配合，且通过凸轮轴盖螺栓固定，避免了缸盖螺栓与定/变升程摇臂和凸轮轴支承的相关部位干涉；在凸轮轴支承上面的后部设有四个进气滚子摇臂安装位置、前部设有四个排气滚子摇臂安装位置，在凸轮轴支承上面的后部边缘设有两个可变升程摇臂机油控制阀座和一可变升程摇臂机油控制阀进油道，在凸轮轴支承上面的中部左边设有两个相位器机油控制阀座。

所示配气机构包括两个分别配合连接在一相位器机油控制阀座上并与相位器供油道相通的相位器机油控制阀，相位器供油道与主油道相通；

进气相位器A油道的一端与一相位器机油控制阀连通、另一端与一凸轮轴前端A环槽部分连通，凸轮轴的B环槽进气相位器B油道连通；凸轮轴中空油道通过进气凸轮轴中空供油道与一进气液压挺柱安装孔相通；

排气相位器A油道的一端与另一相位器机油控制阀连通、另一端与另一凸轮轴A环槽连通，另一凸轮轴B环槽与排气相位器B油道连通；另一凸轮轴中空油道通过排气凸轮轴润滑供油道与另一进气液压挺柱安装孔相通；

还包括两个分别配合连接在一可变升程摇臂机油控制阀座的可变升程摇臂机油控制阀、分别与一可变升程摇臂机油控制阀相通的可变升程摇臂机油控制阀供油道，该可变升程摇臂机油控制阀供油道与主油道相通，一端分别与一可变升程摇臂机油控制阀相通的可变升程摇臂机油控制阀进油道和可变升程摇臂机油控制阀泄油道，可变升程摇臂机油控制阀进油道的另一端与一进气液压挺柱安装孔相通；

还包括两根分别与四个进气滚子摇臂安装位置和四个排气滚子摇臂安装位置配合的凸轮轴，两根凸轮轴的一端分别与一相位器配合连接，两根凸轮轴的一端均与空气泵的曲柄直接刚性连接；

设在缸盖本体内的排气液压挺柱位于一凸轮轴的内侧，该排气液压挺柱的上端与定升程滚子摇臂的一端相切，定升程滚子摇臂的另一端与设在缸盖本体内的排气门的上端相切；

设在缸盖本体内的进气液压挺柱位于另一凸轮轴的外侧，该进气液压挺柱的上端与变升程滚子摇臂的一端相切，变升程滚子摇臂的另一端与设在缸盖本体内的进气门的上端相切。

本实用新型要解决的技术问题是：

（1）在原滚子摇臂液压挺柱式配气机构的缸盖上设计新的滚子摇臂机构且可实现VVA（气门运动可变，Variable Valve Actuation）和驱动空气泵的配气机构。

（2）缸盖集成VVT和VVL功能后，成本增加少，缸盖结构相对简单，工艺简单。

由于采用了多层缸盖设计，避免了缸盖螺栓与滚子摇臂的干涉，发动机装配和维修十分方便，油道设计简单，加工工艺简单，缸盖结构紧凑，实现了配气机构既可变相位又可变气门升程。

附图说明

图1是本实用新型的轴测示意图；

图2是本实用新型的油路的布置示意图；

图3是本实用新型的俯视图；

图4是图3的B-B剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

参见图1、图2、图3和图4所示的一种内燃机组合式缸盖及配气机构，其缸盖本体14的上面配合连接有一凸轮轴支承13，构成组合式缸盖，配气机构设在组合式缸盖上；缸盖本体通过螺栓与发动机缸体相连，凸轮轴支承再与缸盖本体相配合，且通过凸轮轴盖螺栓固定，避免了缸盖螺栓与定/变升程摇臂和凸轮轴支承的相关部位干涉；在凸轮轴支承13上面的后部设有四个进气滚子摇臂安装位置8、前部设有四个排气滚子摇臂安装位置12，在凸轮轴支承13上面的后部边缘设有两个可变升程摇臂机油控制阀座9和一可变升程摇臂机油控制阀进油道10，在凸轮轴支承13上面的中部左边设有两个相位器机油控制阀座11。

所示配气机构包括两个分别配合连接在一相位器机油控制阀座11上并与相位器供油道24相通的相位器机油控制阀15，相位器供油道24与主油道23相通；

进气相位器A油道16的一端与一相位器机油控制阀15连通、另一端与一凸轮轴前端A环槽部分连通，凸轮轴的B环槽进气相位器B油道25连通；凸轮轴中空油道28通过进气凸轮轴中空供油道21与一进气液压挺柱安装孔22相通；排气相位器A油道29的一端与另一相位器机油控制阀15连通、另一端与另一凸轮轴A环槽连通，另一凸轮轴B环槽与排气相位器B油道26连通；另一凸轮轴中空油道28通过排气凸轮轴润滑供油道27与另一进气液压挺柱安装孔22相通；

还包括两个分别配合连接在一可变升程摇臂机油控制阀座9的可变升程摇臂机油控制阀18、分别与一可变升程摇臂机油控制阀相通的可变升程摇臂机油控制阀供油道20，该可变升程摇臂机油控制阀供油道与主油道23相通，一端分别与一可变升程摇臂机油控制阀相通的可变升程摇臂机油控制阀进油道19和可变升程摇臂机油控制阀泄油道17，可变升程摇臂机油控制阀进油道19的另一端与一进气液压挺柱安装孔22相通；

还包括两根分别与四个进气滚子摇臂安装位置8和四个排气滚子摇臂安装位置12配合的凸轮轴30，两根凸轮轴30的一端分别与一相位器31配合连接，两根凸轮轴30的一端均与空气泵32的曲柄直接刚性连接；

设在缸盖本体14内的排气液压挺柱34位于一凸轮轴30的内侧，该排气液压挺柱34的上端与定升程滚子摇臂33的一端相切，定升程滚子摇臂33的另一端与设在缸盖本体14内的排气门35的上端相切；

设在缸盖本体14内的进气液压挺柱38位于另一凸轮轴30的外侧，该进气液压挺柱38的上端与变升程滚子摇臂39的一端相切，变升程滚子摇臂39的另一端与设在缸盖本体14内的进气门36的上端相切。

可变升程摇臂机油控制阀18分别控制Ⅰ、Ⅱ缸和Ⅲ、Ⅳ缸的中部，可变升程摇臂机油控制阀18以及如图5所示的油道设计，通过机油压力的建立和解除从而实现进气门的升程灵活可变。

相位器31通过中央螺栓固定在凸轮轴30的前端，相位器机油控制阀15并列垂直布置在凸轮轴支承13上，位于组合式缸盖的前端；排气气门驱动机构是定升程滚子摇臂33，排气液压挺柱34与排气门35呈10度的夹角布置，且把液压挺柱布置在组合式缸盖的内侧，进气采用可变升程的滚子摇臂39，进气液压挺柱布置在组合式缸盖的外侧且与进气门36呈12度的夹角布置，喷嘴和压缩空气通道37布置在组合式缸盖的中部，与液压挺柱38油道平行。

空气泵32的曲柄与两凸轮轴30直接刚性连接，并由凸轮轴驱动，产生的高压空气通过压缩空气通道37均匀分配到四个喷嘴，附加的空气泵32不会影响到配气机构的功能和性能，空气泵增加的转动扭矩和波动通过排气相位器的补偿弹簧来平衡。

通过相位器机油控制阀15和A、B油道的设计，控制机油流向，从而实现配气机构的相位调整，以适应不同燃烧工况下的相位需求。该配气机构可同时、独立、连续实现相位和气门升程的调整。

Claims

1.一种内燃机组合式缸盖及配气机构，包括缸盖本体（14），其特征是：在缸盖本体的上面配合连接有一凸轮轴支承（13），构成组合式缸盖，配气机构设在组合式缸盖上；在凸轮轴支承（13）上面的后部设有四个进气滚子摇臂安装位置（8）、前部设有四个排气滚子摇臂安装位置（12），在凸轮轴支承（13）上面的后部边缘设有两个可变升程摇臂机油控制阀座（9）和一可变升程摇臂机油控制阀进油道（10），在凸轮轴支承（13）上面的中部左边设有两个相位器机油控制阀座（11）。

2.根据权利要求1所述的一种内燃机组合式缸盖及配气机构，其特征是：所述配气机构包括两个分别配合连接在一相位器机油控制阀座（11）上并与相位器供油道（24）相通的相位器机油控制阀（15），相位器供油道（24）与主油道（23）相通；进气相位器A油道（16）的一端与一相位器机油控制阀（15）连通、另一端与一凸轮轴前端A环槽部分连通，凸轮轴的B环槽进气相位器B油道（25）连通；凸轮轴中空油道（28）通过进气凸轮轴中空供油道（21）与一进气液压挺柱安装孔（22）相通；排气相位器A油道（29）的一端与另一相位器机油控制阀（15）连通、另一端与另一凸轮轴A环槽连通，另一凸轮轴B环槽与排气相位器B油道（26）连通；另一凸轮轴中空油道（28）通过排气凸轮轴润滑供油道（27）与另一进气液压挺柱安装孔（22）相通；还包括两个分别配合连接在一可变升程摇臂机油控制阀座（9）的可变升程摇臂机油控制阀（18）、分别与一可变升程摇臂机油控制阀相通的可变升程摇臂机油控制阀供油道（20），该可变升程摇臂机油控制阀供油道与主油道（23）相通，一端分别与一可变升程摇臂机油控制阀相通的可变升程摇臂机油控制阀进油道（19）和可变升程摇臂机油控制阀泄油道（17），可变升程摇臂机油控制阀进油道（19）的另一端与一进气液压挺柱安装孔（22）相通。

3.根据权利要求1或2所述的一种内燃机组合式缸盖及配气机构，其特征是：所述配气机构还包括两根分别与四个进气滚子摇臂安装位置（8）和四个排气滚子摇臂安装位置（12）配合的凸轮轴（30），两根凸轮轴（30）的一端分别与一相位器（31）配合连接，两根凸轮轴（30）的一端均与空气泵（32）的曲柄直接刚性连接；设在缸盖本体（14）内的排气液压挺柱（34）位于一凸轮轴（30）的内侧，该排气液压挺柱（34）的上端与定升程滚子摇臂（33）的一端相切，定升程滚子摇臂（33）的另一端与设在缸盖本体（14）内的排气门（35）的上端相切；设在缸盖本体（14）内的进气液压挺柱（38）位于另一凸轮轴（30）的外侧，该进气液压挺柱（38）的上端与变升程滚子摇臂（39）的一端相切，变升程滚子摇臂（39）的另一端与设在缸盖本体（14）内的进气门（36）的上端相切。