CN205422859U - 配气机构以及具有其的发动机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种配气机构以及具有其的发动机，配气机构包括：基座，基座上设置有凸轮轴和调节轴，凸轮轴具有凸轮，调节轴具有偏心轮；中间摆臂，中间摆臂包括：摆臂本体、摆臂轴和摆臂滚子，凸轮适于驱动所述摆臂滚子转动，偏心轮适于驱动摆臂滚子移动；气门机构，气门机构具有与中间摆臂配合的气门滚子；摆臂轴调节机构，摆臂轴调节机构设置成用于调节摆臂轴相对气门滚子中心的位置，从而改变气门机构的气门的升程量；其中偏心轮设置成通过转动以改变所述摆臂滚子的位置，从而调节气门的升程量。由此，配气机构的气门升程准确，可以避免零部件的配合间隙对其的影响。

Description

配气机构以及具有其的发动机
技术领域
本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种配气机构以及具有该配气机构的发动机。
背景技术
相关技术中，发动机的气门驱动机构的配气相位一般基于某一狭小工况范围内发动机性能的局部优化而确定，气门升程在工作过程中固定不变，但是此为一种折衷选择，其中气门运动规律完全由凸轮型线决定。而且发动机配气机构的气门运行参数是固定不变的，参数的确定取决于设计的工况点。发动机高速大负荷工况、低速小负荷工况这两个工况范围对气门运行参数的要求是矛盾的，需要气门运行参数随发动机工况的改变而变化，可变气门机构就是通过各种技术途径使得气门的运行参数随着发动机工况的改变而改变，可变气门升程机构均可在一定程度上提高发动机动力性、经济性和怠速稳定性，降低HC、NOx的排放。
但是可变气门升程机械机构复杂，可变气门升程系统内各个运动副之间存在配合间隙，而且由于零部件较多，加工制造时各零部件均有尺寸公差，不可能完全一致，装配在一起组成可变气门升程机械机构后，就会导致发动机各缸之间气门升程不一致的情况发生。并且可变气门升程系统内各个零部件在发动机不同负荷下，会有不同程度的变形，在此状态下都会影响气门升程。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种配气机构，以解决传统配气机构零部件影响气门升程的问题。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种配气机构，包括：基座，所述基座上设置有凸轮轴和调节轴，所述凸轮轴具有凸轮，所述调节轴具有偏心轮；中间摆臂，所述中间摆臂包括：摆臂本体、摆臂轴和摆臂滚子，所述摆臂轴和所述摆臂滚子设置在所述摆臂本体上，所述摆臂本体可绕所述摆臂轴摆动，所述凸轮适于驱动所述摆臂滚子转动，所述偏心轮适于驱动所述摆臂滚子移动；气门机构，所述气门机构具有与所述中间摆臂配合的气门滚子；摆臂轴调节机构，所述摆臂轴调节机构设置成用于调节所述摆臂轴相对气门滚子中心的位置，从而改变所述气门机构的气门的升程量，其中所述气门滚子中心为所述气门处在关闭位置时所述气门滚子的中心；其中所述偏心轮设置成通过转动以改变所述摆臂滚子的位置，从而调节所述气门的升程量。
进一步地，所述摆臂轴调节机构包括：本体部，所述本体部固定在所述基座上，所述本体部内设置有调节槽，所述摆臂轴的一部分配合在所述调节槽内；以及调节部，所述调节部设置成用于驱动所述摆臂轴以改变所述摆臂轴相对气门滚子中心的位置。
进一步地，所述调节槽为圆弧形槽，所述圆弧形槽的圆心为气门滚子中心，所述圆弧形槽的半径为所述气门滚子中心与所述摆臂轴的轴线的距离。
进一步地，所述圆弧形槽对应的圆心角度不超过10°。
进一步地，所述本体部上设置有内侧容纳槽和外侧容纳槽，所述内侧容纳槽和所述外侧容纳槽分别与所述调节槽连通；所述调节部包括：内侧调节部和外侧调节部，所述内侧调节部可移动地设置在所述内侧容纳槽内且抵靠所述摆臂轴的一侧，所述外侧调节部可移动地设置在所述外侧容纳槽内且抵靠所述摆臂轴的另一侧。
进一步地，所述内侧调节部与所述内侧容纳槽螺纹配合，所述外侧调节部与所述外侧容纳槽螺纹配合。
进一步地，所述内侧调节部形成有第一中心通孔，所述摆臂轴形成有第二中心通孔，所述外侧调节部形成有第三中心通孔，所述第一中心通孔、所述第二中心通孔和所述第三中心通孔彼此正对，从而使得外部调节工具能够依次穿过所述第一中心通孔和所述第二中心通孔后插入并配合在所述第三中心通孔内以调节所述外侧调节部。
进一步地，所述摆臂轴的朝向所述内侧调节部的侧面形成有内侧平面，所述内侧平面与所述内侧调节部面面抵靠；所述摆臂轴的朝向所述外侧调节部的侧面形成有外侧平面，所述外侧平面与所述外侧调节部面面抵靠。
相对于现有技术，本实用新型所述的配气机构具有以下优势：
据本实用新型的配气机构，通过设置调节轴，可以在发动机工作时，调节气门升程和气门的持续期，从而可以提高发动机的稳定性，以及加快响应速度，而且通过设置摆臂轴调节机构，可以在配气机构安装在发动机上后，纠正气门升程，将气门升程精准调节至所设定升程，从而可以提升配气机构的配气精确性，可以提升发动机的经济性和动力性。另外，配气机构结构简单，方便布置。
本实用新型的另一目的在于提出一种发动机。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种发动机，包括所述的配气机构。
进一步的，所述发动机具有至少一个气缸，所述气缸对应两个进气门，所述两个进气门的升程差值在1mm-2mm。
所述发动机与上述配气机构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例所述的配气机构的结构示意图；
图2为图1中所示的配气机构中的摆臂轴调节机构的爆炸图；
图3为图1中所示的配气机构中的摆臂轴调节机构的剖视图；
图4为中间转子和调节轴的配合示意图。
附图标记说明：
配气机构100；
基座10；凸轮轴20；凸轮21；调节轴30；偏心轮31；
中间摆臂40；摆臂本体41；摆臂轴42；第二中心通孔42a；内侧平面42b；
摆臂滚子43；
中间滚子50；气门机构60；气门61；气门滚子62；
摆臂轴调节机构70；本体部71；内侧容纳槽711；外侧容纳槽712；
调节槽72；调节部73；内侧调节部731；第一中心通孔731a；
外侧调节部732；第三中心通孔732a。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面参考附图详细描述根据本实用新型实施例的配气机构100，该配气机构100可以应用在车辆的发动机上。
根据本实用新型实施例的配气机构100可以包括：基座10、中间摆臂40、气门机构60和摆臂轴调节机构70。如图1所示，基座10上设置有凸轮轴20和调节轴30，凸轮轴20具有凸轮21，调节轴30具有偏心轮31。其中，基座10固定在气缸盖上，凸轮轴20和调节轴30相对基座10可以转动。如图1所示，中间摆臂40包括：摆臂本体41、摆臂轴42和摆臂滚子43，摆臂轴42和摆臂滚子43分别设置在摆臂本体41上，摆臂本体41可以绕摆臂轴42摆动，凸轮21适于驱动摆臂滚子43转动，偏心轮31适于驱动摆臂滚子43移动。具体地，如图1所示，摆臂滚子43、凸轮21与偏心轮31之间设置有中间滚子50，中间滚子50分别抵靠摆臂滚子43、凸轮21和偏心轮31。可选地，如图4所示，为了保证中间滚子50与偏心轮31接触稳定，偏心轮31上设置有环形凹槽，中间滚子50的一部分配合在环形凹槽内，从而可以防止中间滚子50从配气机构100中脱出，可以保证配气机构100的结构可靠性。
如图1所示，气门机构60具有与中间摆臂40配合的气门滚子62。气门滚子62可以带动气门61上下移动。偏心轮31设置成通过转动以改变摆臂滚子43的位置，从而调节气门61的升程量。可以理解的是，当凸轮轴20转动时，中间滚子50位置发生改变(与凸轮21的凸圆部分接触时)，进一步地可以迫使摆臂滚子43的位置发生变化，相应地，摆臂本体41绕摆臂轴42转动，从而气门滚子62运动以带动气门61打开或者关闭。当偏心轮31转动时，中间滚子50与偏心轮31的接触位置发生变化，中间滚子50的位置变化，从而促使摆臂本体41与气门滚子62的接触位置发生变化，进而可以改变气门升程以及气门61的持续期。
摆臂轴调节机构70设置成用于调节摆臂轴42相对气门滚子中心的位置，从而改变气门机构60的气门61的升程量，其中气门滚子中心为气门61处在关闭位置时气门滚子62的中心。可以理解的是，摆臂轴调节机构70可以直接调节摆臂轴42相对气门滚子中心的位置，从而可以改变摆臂本体41与气门滚子62的接触位置，进而可以改变气门升程以及气门61的持续期。
当配气机构100整体安装在发动机上时，由于零部件之间的配合间隙和零部件的变形，将导致气门升程发生变化，此时，通过摆臂轴调节机构70调节摆臂轴42相对气门滚子中心的位置，从而可以纠正气门升程，将气门升程精准调节至所设定升程，进而可以提升配气机构100的配气精确性，可以提升发动机的经济性和动力性。
由此，根据本实用新型实施例的配气机构100，通过设置调节轴30，可以在发动机工作时，调节气门升程和气门61的持续期，从而可以提高发动机的稳定性，以及加快响应速度，而且通过设置摆臂轴调节机构70，可以在配气机构100安装在发动机上后，纠正气门升程，将气门升程精准调节至所设定升程，从而可以提升配气机构100的配气精确性，可以提升发动机的经济性和动力性。另外，配气机构100结构简单，方便布置。
其中，每个发动机均设置有至少一个气缸，每个气缸上可以设置有两个气门61，摆臂轴调节机构70可以将两个气门61的气门升程调节至同步，当然，摆臂轴调节机构70还可以将两个气门61的气门升程调节至不同步，例如，两个进气门的升程差值可以在1mm-2mm之间，从而可以使得该气缸的两个进气通道之间的空气流速产生差异，加速缸内油气混合，改善燃烧，提高发动机热效率。
同一发动机上的摆臂轴调节机构70可以同时调节，从而可以控制发动机上的气门升程的差值不超过气门升程值的5％。
根据本实用新型的一个优选实施例，如图2所示，摆臂轴调节机构70可以包括：本体部71和调节部73，本体部71固定在基座10上，本体部71内可以设置有调节槽72，摆臂轴42的一部分配合在调节槽72内，摆臂轴42的另一部分配合在摆臂本体41内。调节部73设置成用于驱动摆臂轴42以改变摆臂轴42相对气门滚子中心的位置。
优选地，如图2所示，本体部71上可以设置有两个调节部73和两个调节槽72，每个调节槽72与一个气门61相对应，从而一个摆臂轴调节机构70可以用来调节两个气门61的气门升程，进而可以提高配气机构100的结构紧凑性。
可选地，如图3所示，调节槽72可以为圆弧形槽，圆弧形槽的圆心为气门滚子中心，圆弧形槽的半径可以为气门滚子中心与摆臂轴42的轴线的距离。由此，当调节部73调节摆臂轴42时，摆臂轴42可以以气门滚子中心为圆心在圆弧形槽内运动，从而可以便于调节部73调节摆臂轴42相对气门滚子中心的位置。优选地，如图3所示，圆弧形槽对应的圆心角α的角度不超过10°。由此，可以调节气门6115％左右的气门升程值。
下面详细描述一种可选的调节部73的布置形式。如图2所示，本体部71上设置有内侧容纳槽711和外侧容纳槽712，内侧容纳槽711和外侧容纳槽712分别与调节槽72连通。调节部73可以包括：内侧调节部731和外侧调节部732，内侧调节部731可以移动地设置在内侧容纳槽711内，而且内侧调节部731抵靠摆臂轴42的一侧，外侧调节部732可以移动地设置在外侧容纳槽712内，而且外侧调节部732抵靠摆臂轴42的另一侧。由此，当需要调节摆臂轴42的位置时，可以通过内侧调节部731和外侧调节部732调节，从而可以提高摆臂轴42的位置调节精准性，进而可以提高气门升程的调节精准性，可以提高发动机的稳定性和动力性。
优选地，内侧调节部731与内侧容纳槽711可以螺纹配合，外侧调节部732与外侧容纳槽712可以螺纹配合。可以理解的是，当转动内侧调节部731时，内侧调节部731可以在内外方向上移动，从而可以调节摆臂轴42的位置。由此，摆臂轴42的位置调节简单且方便。
其中，由于外侧调节部732不便于调节，为了保证外侧调节部732的可调性，可选地，如图2所示，内侧调节部731形成有第一中心通孔731a，摆臂轴42形成有第二中心通孔42a，外侧调节部732形成有第三中心通孔732a，第一中心通孔731a、第二中心通孔42a和第三中心通孔732a彼此正对，从而使得外部调节工具能够依次穿过第一中心通孔731a和第二中心通孔42a后插入并配合在第三中心通孔732a内以调节外侧调节部732。可以理解的是，外部调节工具可以从第一中心通孔731a和第二中心通孔42a方向伸入到第三中心通孔732a内，并且外部调节工具与第三中心通孔732a相配合，从而可以旋转外侧调节部732，进而可以改变摆臂轴42相对气门滚子中心的位置，可以改变气门升程。如图2所示，第三中心通孔732a可以为内六角通孔，外部调节工具可以为内六角扳手。而且第一中心通孔731a的内径和第二中心通孔42a的内径均大于第三中心通孔732a的内径。其中，内侧调节部731的端部可以设置外六角，外六角扳手可以配合在外六角处以旋转内侧调节部731。
进一步地，为了保证内侧调节部731和摆臂轴42之间以及外侧调节部732和摆臂轴42之间的配合可靠性，摆臂轴42的朝向内侧调节部731的侧面形成有内侧平面42b，内侧平面42b与内侧调节部731面面抵靠。摆臂轴42的朝向外侧调节部732的侧面形成有外侧平面，外侧平面与外侧调节部732面面抵靠。由此，内侧调节部731和摆臂轴42面面抵靠稳定，外侧调节部732与摆臂轴42面面抵靠稳定，从而可以保证摆臂轴调节机构70的可靠性。
根据本实用新型实施例的发动机，包括上述实施例的配气机构100，由于上述实施例的配气机构100中设置有调节轴30和摆臂轴调节机构70，调节轴30可以在发动机工作时，调节气门升程和气门61的持续期，从而可以提高发动机的稳定性，以及加快响应速度，而且摆臂轴调节机构70，可以在配气机构100安装在发动机上后，纠正气门升程，将气门升程精准调节至所设定升程，从而可以提升配气机构100的配气精确性，可以提升发动机的经济性和动力性。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种配气机构(100)，其特征在于，包括：
基座(10)，所述基座(10)上设置有凸轮轴(20)和调节轴(30)，所述凸轮轴(20)具有凸轮(21)，所述调节轴(30)具有偏心轮(31)；
中间摆臂(40)，所述中间摆臂(40)包括：摆臂本体(41)、摆臂轴(42)和摆臂滚子(43)，所述摆臂轴(42)和所述摆臂滚子(43)设置在所述摆臂本体(41)上，所述摆臂本体(41)可绕所述摆臂轴(42)摆动，所述凸轮(21)适于驱动所述摆臂滚子(43)转动，所述偏心轮(31)适于驱动所述摆臂滚子(43)移动；
气门机构(60)，所述气门机构(60)具有与所述中间摆臂(40)配合的气门滚子(62)；
摆臂轴调节机构(70)，所述摆臂轴调节机构(70)设置成用于调节所述摆臂轴(42)相对气门滚子中心的位置，从而改变所述气门机构(60)的气门的升程量，其中所述气门滚子中心为所述气门处在关闭位置时所述气门滚子(62)的中心；其中
所述偏心轮(31)设置成通过转动以改变所述摆臂滚子(43)的位置，从而调节所述气门的升程量。
2.根据权利要求1所述的配气机构(100)，其特征在于，所述摆臂轴调节机构(70)包括：
本体部(71)，所述本体部(71)固定在所述基座(10)上，所述本体部(71)内设置有调节槽(72)，所述摆臂轴(42)的一部分配合在所述调节槽(72)内；以及
调节部(73)，所述调节部(73)设置成用于驱动所述摆臂轴(42)以改变所述摆臂轴(42)相对所述气门滚子中心的位置。
3.根据权利要求2所述的配气机构(100)，其特征在于，所述调节槽(72)为圆弧形槽，所述圆弧形槽的圆心为所述气门滚子中心，所述圆弧形槽的半径为所述气门滚子中心与所述摆臂轴(42)的轴线的距离。
4.根据权利要求3所述的配气机构(100)，其特征在于，所述圆弧形槽对应的圆心角度不超过10°。
5.根据权利要求2所述的配气机构(100)，其特征在于，所述本体部(71)上设置有内侧容纳槽(711)和外侧容纳槽(712)，所述内侧容纳槽(711)和所述外侧容纳槽(712)分别与所述调节槽(72)连通；
所述调节部(73)包括：
内侧调节部(731)和外侧调节部(732)，所述内侧调节部(731)可移动地设置在所述内侧容纳槽(711)内且抵靠所述摆臂轴(42)的一侧，所述外侧调节部(732)可移动地设置在所述外侧容纳槽(712)内且抵靠所述摆臂轴(42)的另一侧。
6.根据权利要求5所述的配气机构(100)，其特征在于，所述内侧调节部(731)与所述内侧容纳槽(711)螺纹配合，所述外侧调节部(732)与所述外侧容纳槽(712)螺纹配合。
7.根据权利要求6所述的配气机构(100)，其特征在于，所述内侧调节部(731)形成有第一中心通孔(731a)，所述摆臂轴(42)形成有第二中心通孔(42a)，所述外侧调节部(732)形成有第三中心通孔(732a)，所述第一中心通孔(731a)、所述第二中心通孔(42a)和所述第三中心通孔(732a)彼此正对，从而使得外部调节工具能够依次穿过所述第一中心通孔(731a)和所述第二中心通孔(42a)后插入并配合在所述第三中心通孔(732a)内以调节所述外侧调节部(732)。
8.根据权利要求6所述的配气机构(100)，其特征在于，所述摆臂轴(42)的朝向所述内侧调节部(731)的侧面形成有内侧平面(42b)，所述内侧平面(42b)与所述内侧调节部(731)面面抵靠；所述摆臂轴(42)的朝向所述外侧调节部(732)的侧面形成有外侧平面，所述外侧平面与所述外侧调节部(732)面面抵靠。
9.一种发动机，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的配气机构(100)。
10.根据权利要求9所述的发动机，其特征在于，所述发动机具有至少一个气缸，所述气缸对应两个进气门，所述两个进气门的升程差值在1mm-2mm。
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