CN206530373U - 一种实现气门升程连续可变的配气机构及发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种实现气门升程连续可变的配气机构及包含该结构的发动机，所述配气机构包括上部由驱动凸轮驱动的摇臂，摇臂下部一端连接有气门帽，与气门帽下端连接的气门，摇臂下部的另一端连接挺柱；挺柱的下端具有实现气门升程连续可变的控制凸轮。本发结构简单，成本相对较低；本结构实施过程中对发动机缸盖的改动小，利于产品化；可以实现气门的连续可变，满足发动机不同工况需求。

Description

一种实现气门升程连续可变的配气机构及发动机

技术领域

本新型涉及发动机领域，特别涉及一种配气结构。

背景技术

随燃油经济性要求和排放要求的提高，柴油机应用新技术的需求也越来越强烈。传统发动机使用固定式配气机构，配气相位兼顾发动机的各种工况，采用的是一种折中方案，不能在各个工况下都能达到配气相位的最优。与固定式配气相位相比，可变气门技术作为一种可以根据发动机的实际运行需求，改变气门开启正时和气门升程，可以较好的满足发动机高低转速、不同负荷的要求，达到改善发动机动力性、油耗与排放的目的。此外，柴油机后处理系统对排温要求较高，传统的节流阀提排温措施，因泵气损失增加使得油耗恶化，而采用可变气门技术可以在减少进气量时，加入米勒循环，减少油耗恶化，同时满足排温需求。

现有技术当中已有可变气门技术的相关报道，如奥迪AVS系统，设计大小两个凸轮，同事在凸轮上旁边设置螺旋沟槽结构，在低负载的情况下，为了追求发动机的节油性能，此时AVS系统则将凸轮推至左侧，以较小的凸轮推动气门，在高负载的情况下，AVS系统将螺旋沟槽套筒向右推动，使角度较大的凸轮得以推动气门。但该气门只能按照凸轮位置，实现两段或者三段变化，不能实现连续气门可变，工况适应具有局限性。还有一种可变气门技术，在驱动挺柱运动的部分中增设液压驱动油路，通过电磁阀的通断电，实现气门驱动油路的开闭，推动挺柱运动，实现气门升程可变。然而该系统应用电液驱动机构，系统复杂，而且每缸都配有一套电液机构成本高，系统布置复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

一种实现气门升程连续可变的配气机构，所述配气机构包括上部由驱动凸轮驱动的摇臂，摇臂下部一端连接有气门帽，与气门帽下端连接的气门，摇臂下部的另一端连接挺柱；挺柱的下端具有实现气门升程连续可变的控制凸轮。

进一步，所述控制凸轮的具体结构包括基圆部分，一侧具有曲率半径大于凸轮基圆半径的圆弧结构部分，和另一侧具有曲率半径小于凸轮基圆半径的圆弧结构部分，两个圆弧结构部分在基圆部分处通过基圆圆滑连接。

进一步，控制凸轮的驱动方式为电机驱动。

进一步，控制凸轮的驱动方式还可以是齿轮驱动、链条驱动、液压驱动等。

本实用新型还提供一种包含上述配气机构的发动机。

本实用新型的优点在于：

1、本发结构简单，成本相对较低；

2、本结构实施过程中对发动机缸盖的改动小，利于产品化；

3、可以实现气门的连续可变，满足发动机不同工况需求。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

附图1示出了根据本实用新型实施的结构示意图。

附图2示出了图1中的控制凸轮的结构示意图。

附图3为控制凸轮轴与驱动电机连接示意图。

附图4为实现气门晚开早关控制凸轮最大位置示意图。

附图5为实现气门早开晚关控制凸轮最大位置示意图。

附图6为气门升程曲线。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

参考图1，本实用新型实现气门升程连续可变的配气机构包括上部由驱动凸轮4驱动的摇臂3，摇臂3下部一端连接有气门帽5，与气门帽5下端连接的气门6，摇臂3下部的另一端连接挺柱2；挺柱2的下端具有实现气门升程连续可变的控制凸轮1。结合图2，所述控制凸轮的具体结构包括基圆部分11，一侧具有曲率半径大于凸轮基圆11半径的圆弧结构12，该结构实现对气门晚开早关控制，另一侧具有曲率半径小于凸轮基圆11半径的圆弧结构13，该结构实现对气门进行早开晚关控制，两个圆弧结构在基圆11中线处通过基圆圆滑连接。参考图3，控制凸轮通过凸轮轴与驱动电机7连接。根据发动机运行工况，驱动电机7旋转驱动控制凸轮1转动到特定部位，实现发动机气门正时与气门升程的可变，满足发动机动力性、经济性和排放的要求。具体为：

气门正常工作时，驱动电机7不加电，控制凸轮不动作，控制凸轮位于初始位置，即基圆部分位于挺柱2下部，挺柱2位置不发生变化，气门6在气门驱动凸轮4作用下，正常开启与关闭，此时配气机构位置如图1所示，此时气门升程曲线为图6中A曲线。

气门晚开早关工作模式，驱动电机7带动控制凸轮顺时针旋转，控制凸轮具有曲率半径大于凸轮基圆半径的圆弧结构12转到挺柱2下部，挺柱2伸出长度变短，即摇臂3相比于原始位置下移，气门6在气门驱动凸轮4作用下，实现气门的晚开早关功能。根据驱动电机旋转的角度不同，实现不同的气门晚开早关正时，满足不同工况需求。图4所示为气门晚开早关最大正时位置，图中虚线气门为正常工作时位置，实线气门位置为气门晚开早关时的实际气门位置，此时气门升程曲线如图6中C所示。

气门早开晚关工作模式，驱动电机7带动控制凸轮逆时针旋转，控制凸轮具有曲率半径小于凸轮基圆半径的圆弧结构13转到挺柱2下部，挺柱2伸出长度变长，即摇臂3相比于原始位置上翘，气门6在气门驱动凸轮4的作用下，实现气门早开晚关功能。根据驱动电机旋转角度不同，气门早开晚关控制凸轮所处位置不同，实现不同的气门早开晚关正时，满足不同工况需求。图5所示为气门早开晚关最大正时位置，图中虚线气门为正常工作时位置，实线气门位置为气门早开晚关时的实际气门位置，此时气门升程曲线如图6中B所示。

在一个气门动作过程中，可变气门正时凸轮在驱动电机的带动下实现在气门控制凸轮基圆11、具有曲率半径大于凸轮基圆半径的圆弧结构12和控制凸轮具有曲率半径小于凸轮基圆半径的圆弧结构13之间切换。根据不同的控制需求，实际气门运行曲线可以在图6的B与C之间实现连续可变。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种实现气门升程连续可变的配气机构，所述配气机构包括上部由驱动凸轮(4)驱动的摇臂(3)，摇臂(3)下部一端连接有气门帽(5)，与气门帽(5)下端连接的气门(6)，摇臂(3)下部的另一端连接挺柱(2)；其特征在于，挺柱的下端具有实现气门升程连续可变的控制凸轮(1)。

2.如权利要求1所述的一种实现气门升程连续可变的配气机构，其特征在于，所述控制凸轮的具体结构包括基圆部分，一侧具有曲率半径大于凸轮基圆半径的圆弧结构部分，和另一侧具有曲率半径小于凸轮基圆半径的圆弧结构部分，两个圆弧结构部分在基圆部分处通过基圆圆滑连接。

3.如权利要求1或2所述的一种实现气门升程连续可变的配气机构，其特征在于，控制凸轮的驱动方式为电机驱动。

4.如权利要求1或2所述的一种实现气门升程连续可变的配气机构，其特征在于，控制凸轮的驱动方式是齿轮驱动、链条驱动或液压驱动。

5.一种发动机，其特征在于包括如权利要求1-4任意一项所述的配气机构。