CN204783154U - 气门间隙调节机构 - Google Patents
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Abstract
气门间隙调节机构属发动机技术领域，本实用新型中蜗杆由驱动电机驱动，蜗杆中部与蜗轮啮合；推杆上端与调整螺钉活动连接，调整螺钉与摇臂尾部纵孔螺纹连接，推杆下端经挺柱与凸轮轴表面接触；摇臂轴一端与蜗轮和蜗轮轴Ⅰ固接，摇臂轴另一端与蜗轮轴外缘和蜗轮轴Ⅱ固接，摇臂轴中部与摇臂中部横孔活动连接，蜗轮、二蜗轮轴和蜗轮轴外缘的圆心在同一条轴线上，此轴线与摇臂轴纵轴线平行，二轴线之间设有偏心距；蜗轮轴Ⅰ与蜗轮轴套Ⅰ活动连接，蜗轮轴Ⅱ与蜗轮轴套Ⅱ活动连接，本实用新型能自动调节、并使发动机各工况的气门间隙均处于最佳状态，可应用于由凸轮轴、摇臂和气门组成的配气机构，对原机结构改动小，能有效提高发动机的经济性和动力性。
Description
技术领域
本实用新型属发动机配气机构技术领域，具体涉及一种可自动调节进排气门间隙的机构。
背景技术
气门间隙是发动机可靠稳定运行的最重要的间隙之一。发动机工作时，气门将因温度的升高而膨胀。如果气门及其传动件之间在冷态时无间隙或者间隙过小，则在热态下，气门及其传动机构膨胀势必会引起气门关闭不严，造成气门漏气、活塞撞气门等，甚至无法启动。如果气门间隙过大，进、排气门开启滞后，进排气时间缩短，会降低气门的实际开启高度，改变了正常的配气相位，就会使发动机因进气不足、排气不净而功率下降。此外，还使配气机构零件的撞击增加，磨损加快，噪声增大。可见气门间隙对发动机的配气状况有很大的影响，同时会影响发动机的性能。
虽然可变配气机构能很好地改善发动机的配气状况，提高发动机在不同工况下的性能，但由于其结构相对复杂，成本较高，尤其是在摩托车所用的单缸机上，考虑到成本的压力和使用者的收入，令可变配气机构这种在汽车上行之有效的技术无法在摩托车上推广使用。通过研究发现，对气门间隙的改变，也会对发动机性能有所影响，不同的间隙，令发动机在低、中、高转速的表现完全不同，气门间隙对发动机扭矩、功率及燃油消耗率有明显不同的影响。具体来说就是，在发动机中低转速时，应加大气门间隙，令功率及扭矩有所增加，高转速时，减少气门间隙，保持充气效率，使扭矩和功率得以提升。而现阶段大部分发动机的气门间隙都是需要手动调节的，而不同发动机工况下需要有不同的气门间隙才能保证发动机有好的性能，因此手动调节气门间隙的方式很显然并不能满足要求。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种能够克服现有技术存在问题，改变手动调节气门间隙方式的不便性，通过电控系统针对不同工况适时调节气门间隙。
本实用新型是在原有广泛使用的由凸轮轴驱动摇臂、摇臂再驱动气门的发动机配气机构的基础上进行改进的。
本实用新型由摇臂1、轴瓦2、摇臂轴3、调整螺钉4、锁紧螺母5、连接凹槽6、轴承7、推杆8、挺柱9、凸轮轴10、蜗杆11、蜗轮12、支撑座13、联轴器14、气门15、驱动电机16、气门间隙17、汽缸盖18、销19、蜗轮轴Ⅰ20、蜗轮轴套Ⅰ21、支撑杆Ⅰ22、支撑杆Ⅱ23、蜗轮轴套Ⅱ24、蜗轮轴Ⅱ25、卡环26、键27、蜗轮轴外缘28、润滑油道Ⅱ29、润滑油道Ⅰ30组成，其中蜗杆11一端经联轴器14与驱动电机16的输出轴固接，蜗杆11另一端经轴承7与支撑座13活动连接，蜗杆11中部与蜗轮12啮合。
驱动电机16固接于汽缸盖18的凸台；支撑座13固接于原有汽缸盖里的摇臂轴底座上。
推杆8上端经连接凹槽6与调整螺钉4的下端活动连接，调整螺钉4与摇臂1的尾部纵孔31螺纹连接，调整螺钉4头部与摇臂1的尾部纵孔31之间置有锁紧螺母5；推杆8下端经挺柱9与凸轮轴10表面接触。
蜗轮轴Ⅰ20经定位销19与摇臂轴3一端固接，蜗轮轴Ⅰ20同时与蜗轮12固接，蜗轮轴外缘28经键27与摇臂轴3另一端固接，蜗轮轴外缘28同时与蜗轮轴Ⅱ25固接，蜗轮轴外缘28外侧由卡环26限位。
摇臂1经轴瓦2与摇臂轴3的中部横孔32活动连接。
支撑杆Ⅰ22上端与蜗轮轴套Ⅰ21下端固接，支撑杆Ⅰ22下端与支撑座13一边固接。
蜗轮轴Ⅰ20外圈与蜗轮轴套Ⅰ21内圈活动连接，蜗轮轴套Ⅰ21上端设有润滑油道Ⅰ30。
支撑杆Ⅱ23上端与蜗轮轴套Ⅱ24下端固接，支撑杆Ⅱ23下端与支撑座13另一边固接。
蜗轮轴Ⅱ25外圈与蜗轮轴套Ⅱ24内圈活动连接，蜗轮轴套Ⅱ24上端设有润滑油道Ⅱ29。
蜗轮12、蜗轮轴Ⅰ20、蜗轮轴Ⅱ25和蜗轮轴外缘28的圆心在同一条轴线上，此轴线与摇臂轴3纵轴线平行，二轴线之间设有偏心距d，其值为2-3mm。
所述的摇臂1尾部设有纵孔31，摇臂1中部设有横孔32，摇臂1头部设有摇臂头33。
气门间隙17的大小对发动机的性能有着很大的影响，而且在不同工况下最佳气门间隙17是不同的，传统的手动调节气门间隙17的方法，不能够根据不同工况适时调节气门间隙17，为了解决这一问题进行了对本实用新型的研究。
在本机构中摇臂轴3通过轴瓦2与摇臂1连接，使得摇臂1可以绕摇臂轴3旋转；摇臂轴3一端通过定位销19与蜗轮轴Ⅰ20固接，蜗轮轴外缘28经键27与摇臂轴3另一端固接，蜗轮轴外缘28外侧由卡环26限位，这样就使得摇臂轴3不能相对于蜗轮12自转，也不会相对于蜗轮12左右窜动。通过这种连接方式，在蜗轮12旋转的时候会带动摇臂轴3偏心旋转、旋转的同时就使得气门间隙17在改变。与此同时蜗轮轴Ⅰ20、蜗轮轴Ⅱ25、在蜗轮轴套Ⅰ21、蜗轮轴套Ⅱ24内自转，且有润滑油通过润滑油道Ⅰ30、润滑油道Ⅱ29进行润滑。
电机16旋转可以驱动蜗杆11旋转，蜗杆11与蜗轮12啮合，就使驱动电机16转动时能够驱动蜗轮12旋转。
本实用新型能自动调节气门间隙，并使发动机在各工况的气门间隙均处于最佳状态，本实用新型可应用于由凸轮轴、摇臂和气门组成的配气机构，对原机结构改动小，能有效提高发动机的经济性和动力性。
附图说明
图1为气门间隙调节机构的主视图
图2为气门间隙调节机构的侧视图
图3为图2中A-A截面的示意图
图4为气门间隙调节机构的俯视图
图5为摇臂结构示意图
其中：1.摇臂2.轴瓦3.摇臂轴4.调整螺钉5.锁紧螺母6.连接凹槽7.轴承8.推杆9.挺柱10.凸轮轴11.蜗杆12.蜗轮13.支撑座14.联轴器15.气门16.驱动电机17.气门间隙18.汽缸盖19.定位销20.蜗轮轴Ⅰ21.蜗轮轴套Ⅰ22.支撑杆Ⅰ23.支撑杆Ⅱ24.蜗轮轴套Ⅱ25.蜗轮轴Ⅱ26.卡环27.键28.蜗轮轴外缘29.润滑油道Ⅱ30.润滑油道Ⅰ31.纵孔32.横孔33.摇臂头
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做更详细说明：
本实用新型中蜗杆11一端经联轴器14与驱动电机16的输出轴固接，蜗杆11另一端经轴承7与支撑座13活动连接，蜗杆11中部与蜗轮12啮合。
驱动电机16固接于汽缸盖18的凸台；支撑座13固接于原有汽缸盖里的摇臂轴底座上。
推杆8上端经连接凹槽6与调整螺钉4的下端活动连接，调整螺钉4与摇臂1的尾部纵孔31螺纹连接，调整螺钉4头部与摇臂1的尾部纵孔31之间置有锁紧螺母5；推杆8下端经挺柱9与凸轮轴10表面接触。
蜗轮轴Ⅰ20经定位销19与摇臂轴3一端固接，蜗轮轴Ⅰ20同时与蜗轮12固接。
蜗轮轴外缘28经键27与摇臂轴3另一端固接，蜗轮轴外缘28同时与蜗轮轴Ⅱ25固接，蜗轮轴外缘28外侧由卡环26限位。
摇臂1经轴瓦2与摇臂轴3的中部横孔32活动连接。
支撑杆Ⅰ22上端与蜗轮轴套Ⅰ21下端固接，支撑杆Ⅰ22下端与支撑座13一边固接。
蜗轮轴Ⅰ20外圈与蜗轮轴套Ⅰ21内圈活动连接，蜗轮轴套Ⅰ21上端设有润滑油道Ⅰ30。
支撑杆Ⅱ23上端与蜗轮轴套Ⅱ24下端固接，支撑杆Ⅱ23下端与支撑座13另一边固接。
蜗轮轴Ⅱ25外圈与蜗轮轴套Ⅱ24内圈活动连接，蜗轮轴套Ⅱ24上端设有润滑油道Ⅱ29。
蜗轮12、蜗轮轴Ⅰ20、蜗轮轴Ⅱ25和蜗轮轴外缘28的圆心在同一条轴线上，此轴线与摇臂轴3纵轴线平行，二轴线之间设有偏心距d，其值为2-3mm。
所述的摇臂1尾部设有纵孔31，摇臂1中部设有横孔32，摇臂1头部设有摇臂头33。
在本实用新型中摇臂轴3通过轴瓦2与摇臂1连接，使得摇臂1可以绕摇臂轴3旋转；摇臂轴3一端通过定位销19与蜗轮轴Ⅰ20固接，蜗轮轴外缘28经键27与摇臂轴3另一端固接，蜗轮轴外缘28外侧由卡环26限位，这样就使得摇臂轴3不能相对于蜗轮12自转，也不会相对于蜗轮12左右窜动。通过这种连接方式，在蜗轮12旋转的时候会带动摇臂轴3偏心旋转、旋转的同时就使得气门间隙17在改变。与此同时蜗轮轴Ⅰ20、蜗轮轴Ⅱ25、在蜗轮轴套Ⅰ21、蜗轮轴套Ⅱ24内自转，且有润滑油通过润滑油道Ⅰ30、润滑油道Ⅱ29进行润滑。
电机16旋转可以驱动蜗杆11旋转，蜗杆11与蜗轮12啮合，就使驱动电机16转动时能够驱动蜗轮12旋转。
本实用新型的整体结构如图1所示，当发动机运转时，凸轮轴10旋转推动推杆8，经过传动机构带动摇臂1往复运动控制气门15的开闭。但是最佳气门间隙17在不同工况时是不同的，因此需要适时进行调节，具体调节方式如下。
摇臂轴3穿过摇臂1通过轴瓦2与摇臂1连接，摇臂1可以绕摇臂轴3旋转；摇臂轴3一端经定位销19与蜗轮轴Ⅰ20固接，而且是过盈配合。摇臂轴3另一端经卡环26、键27与蜗轮轴Ⅱ25固接。蜗轮12与蜗轮轴Ⅰ20是一体的而且是同心的，蜗轮轴Ⅱ25与蜗轮轴外缘28是一体的而且是同心的。这样就使得摇臂轴3不能相对于蜗轮12自转，也不会相对于蜗轮12左右窜动。蜗轮轴Ⅰ20、蜗轮轴Ⅱ25、蜗轮轴外缘28的纵轴线是同样的一条线，蜗轮12摇臂轴3的纵轴线和蜗轮轴Ⅰ20、蜗轮轴Ⅱ25、蜗轮12的纵轴线之间设有偏心距，因而蜗轮12旋转的时候会带动摇臂轴3偏心旋转，旋转的同时就使得气门间隙17在改变。与此同时蜗轮轴Ⅰ20和蜗轮轴Ⅱ25分别在蜗轮轴套Ⅰ21和蜗轮轴套Ⅱ24内自转，且有润滑油分别通过润滑油道Ⅰ30和润滑油道Ⅱ29进行润滑。驱动电机16固接于汽缸盖18的凸台上。驱动电机16输出端与蜗杆11通过联轴器14相连接，驱动电机16旋转可以驱动蜗杆11旋转，蜗杆11中部与蜗轮12啮合，就使驱动电机16转动时能够驱动蜗轮12旋转。
在本实用新型中，蜗杆11的展开螺旋角小于蜗轮蜗杆接触的摩擦角，这就使得该蜗轮蜗杆传动机构具有自锁功能，即只能由蜗杆11旋转驱动蜗轮12，蜗轮12旋转时不能驱动蜗杆11，在驱动电机16不工作时，蜗轮12就不会因为震动等外界条件的干扰而发生转动。对于驱动电机16的控制是脉冲控制，通过施加脉冲可以控制驱动电机16旋转的角度。而且在本实用新型中，蜗轮12上只有部分范围有齿，通过结构我们可以看出，蜗轮12旋转的角度越大则气门间隙17的改变程度大，为了防止在驱动电机16运行不稳时使蜗轮12旋转角度过多而造成气门间隙17改变过大，所以在保证满足气门间隙17调节范围的同时蜗轮12上只设置部分齿。在安装摇臂轴3和蜗轮12时，由于摇臂轴3和蜗轮轴Ⅱ25是通过定位销19来固定的，所以它们的相对位置确定，在蜗轮12上画一个定位点，在支撑座13上也画一个定位点，安装时使两个定位点对齐，这时气门间隙17最大，这也是机构的初始位置。在每次发动机重新启动时，都让驱动电机16旋转角度回到初始位置，然后ECU再根据发动机工况参数，控制驱动电机16的旋转角度，施行闭环控制，进而达到调节气门间隙17的目的。当蜗轮12旋转时，会带动摇臂轴3绕着蜗轮12的圆心进行圆周运动，此时、摇臂轴3带动摇臂1在上下方向运动，向上运动时摇臂头33远离气门，就增大了气门间隙17；向下运动时摇臂头33接近气门，就减小了气门间隙17。摇臂轴3偏心旋转时摇臂1除了上下运动之外，还会有小幅度的左右运动，由于螺纹固接于摇臂1后端纵孔31的调整螺钉4，其下端是球状的，嵌入推杆8上端的连接凹槽6内，此种连接方式就允许调整螺钉4在小范围运动而不至于与推杆8脱离。同时，摇臂头33也会在左右方向小幅度运动，由于幅度较小，其在左右方向位置改变了之后，仍能有效地驱动气门。通过对发动机不同工况下气门间隙17的标定，明确不同工况时气门间隙17的数值大小，进而知道蜗轮12应该转动多大角度才能使气门间隙17达到该数值，从而就知道如何对驱动电机16进行控制，再通过驱动电机16驱动蜗杆11、蜗轮12，蜗轮12转动一定角度带动摇臂轴3圆周运动，进而将气门间隙调整到了特定值，这样就实现了实时控制气门间隙17的目的。图1中摇臂轴3是处在最高点时的气门间隙17，是气门间隙17最大值；当蜗杆11旋转带动蜗轮12做顺时针旋转时，气门间隙17会减小，当达到蜗轮12上的齿的边缘时，气门间隙17最小。通过控制驱动电机16的旋转角度，可以把气门间隙17值调节到最小到最大之间。
Claims (2)
1.一种气门间隙调节机构，由摇臂(1)、轴瓦(2)、摇臂轴(3)、调整螺钉(4)、锁紧螺母(5)、连接凹槽(6)、轴承(7)、推杆(8)、挺柱(9)、凸轮轴(10)、蜗杆(11)、蜗轮(12)、支撑座(13)、联轴器(14)、气门(15)、驱动电机(16)、气门间隙(17)、汽缸盖(18)、定位销(19)、蜗轮轴Ⅰ(20)、蜗轮轴套Ⅰ(21)、支撑杆Ⅰ(22)、支撑杆Ⅱ(23)、蜗轮轴套Ⅱ(24)、蜗轮轴Ⅱ(25)、卡环(26)、键(27)、蜗轮轴外缘(28)、润滑油道Ⅱ(29)、润滑油道Ⅰ(30)组成，其特征在于其中蜗杆(11)一端经联轴器(14)与驱动电机(16)的输出轴固接，蜗杆(11)另一端经轴承(7)与支撑座(13)活动连接，蜗杆(11)中部与蜗轮(12)啮合；驱动电机(16)固接于汽缸盖(18)的凸台；推杆(8)上端经连接凹槽(6)与调整螺钉(4)的下端活动连接，调整螺钉(4)与摇臂(1)的尾部纵孔(31)螺纹连接，调整螺钉(4)头部与摇臂(1)的尾部纵孔(31)之间置有锁紧螺母(5)；推杆(8)下端经挺柱(9)与凸轮轴(10)表面接触；蜗轮轴Ⅰ(20)经定位销(19)与摇臂轴(3)一端固接，蜗轮轴Ⅰ(20)同时与蜗轮(12)固接，蜗轮轴外缘(28)经键(27)与摇臂轴(3)另一端固接，蜗轮轴外缘(28)同时与蜗轮轴Ⅱ(25)固接，蜗轮轴外缘(28)外侧由卡环(26)限位；摇臂(1)经轴瓦(2)与摇臂轴(3)的中部横孔(32)活动连接；支撑杆Ⅰ(22)上端与蜗轮轴套Ⅰ(21)下端固接，支撑杆Ⅰ(22)下端与支撑座(13)一边固接；蜗轮轴Ⅰ(20)外圈与蜗轮轴套Ⅰ(21)内圈活动连接，蜗轮轴套Ⅰ(21)上端设有润滑油道Ⅰ(30)；支撑杆Ⅱ(23)上端与蜗轮轴套Ⅱ(24)下端固接，支撑杆Ⅱ(23)下端与支撑座(13)另一边固接；蜗轮轴Ⅱ(25)外圈与蜗轮轴套Ⅱ(24)内圈活动连接，蜗轮轴套Ⅱ(24)上端设有润滑油道Ⅱ(29)；蜗轮(12)、蜗轮轴Ⅰ(20)、蜗轮轴Ⅱ(25)和蜗轮轴外缘(28)的圆心在同一条轴线上，此轴线与摇臂轴(3)纵轴线平行，二轴线之间设有偏心距d，其值为2-3mm。
2.按权利要求1所述的气门间隙调节机构，其特征在于所述的摇臂(1)尾部设有纵孔(31)，摇臂(1)中部设有横孔(32)，摇臂(1)头部设有摇臂头(33)。
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|---|---|---|---|
| CN201520453113.7U CN204783154U (zh) | 2015-06-27 | 2015-06-27 | 气门间隙调节机构 |
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| CN201520453113.7U CN204783154U (zh) | 2015-06-27 | 2015-06-27 | 气门间隙调节机构 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104948249A (zh) * | 2015-06-27 | 2015-09-30 | 吉林大学 | 气门间隙调节机构 |
| CN106736363A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-05-31 | 重庆小康工业集团股份有限公司 | 气门间隙调节工装 |
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| CN104948249B (zh) * | 2015-06-27 | 2017-11-21 | 吉林大学 | 气门间隙调节机构 |
| CN106736363A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-05-31 | 重庆小康工业集团股份有限公司 | 气门间隙调节工装 |
| CN106736363B (zh) * | 2016-12-26 | 2019-02-15 | 重庆小康工业集团股份有限公司 | 气门间隙调节工装 |
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