CN215927499U - 气门摇臂座、气门摇臂组件及发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种气门摇臂座、气门摇臂组件及发动机。该气门摇臂座包括座体；座体具有用于枢接摇臂轴的摇臂孔，摇臂孔的内表面具有摩擦区；当摇臂轴相对摇臂孔旋转，摩擦区受力；至少摩擦区形成有网纹状沟槽，摇臂孔的内表面还形成有用于连通网纹状沟槽和润滑油系统的进油孔。网纹状沟槽可以形成密集交错的润滑油通道，从而形成良好的储油空间，使得摩擦区表面粘附薄薄一层润滑油，相当于边界吸附膜，为摇臂轴相对摇臂孔的旋转提供稳定、可靠的润滑，降低了摇臂轴相对摇臂孔旋转时二者之间产生的摩擦力，可以提高摇臂的可靠性。

Description

气门摇臂座、气门摇臂组件及发动机

技术领域

本实用新型实施例涉及汽车配件技术领域，尤其涉及一种气门摇臂座、气门摇臂组件及发动机。

背景技术

气门摇臂是发动机非常重要的结构，在工作中，气门摇臂将推杆和凸轮传来的运动和作用力传递给气门，控制发动机气门的开、闭。因此，气门摇臂需要承受较大的脉冲负荷做高频摆动。

目前，发动机气门摇臂轴带润滑油道孔，有压力的润滑油在摇臂轴与摇臂衬套间可以建立油膜形成滑动轴承，但气门摇臂运行时做小角度的摆动，达不到动力润滑充油，即润滑的条件不易形成油膜；并且气门摇臂是发动机的润滑系统的末端，机油压力较小需要建压时间长，在发动机突加转速润滑状况不良时，气门摇臂易卡滞或磨损，导致气门开闭困难，会出现气门和活塞撞击的重大故障，影响发动机的可靠性。为了保证气门摇臂的可靠性，一般在摇臂孔增加铜合金等较软的衬套避免摇臂轴卡死，并且在衬套上加工油槽以便形成油膜，改善气门摇臂与摇臂轴的润滑。但合金衬套较软耐磨性差，发动机运行一段时间即出现气门摇臂孔磨损变大，导致气门间隙加大，影响发动机性能，为此需要定期停机调整气门间隙或更换气门摇臂，给用户造成经济损失和增加维修保养费用。

因此，需要提出一种新的气门摇臂润滑解决方案，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种气门摇臂座、气门摇臂组件及发动机，可以在摇臂孔内形成良好的油膜，从而提高气门摇臂相对摇臂孔摆动的可靠性。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种气门摇臂座，包括：座体；

所述座体具有用于枢接摇臂轴的摇臂孔，所述摇臂孔的内表面具有摩擦区；当所述摇臂轴相对所述摇臂孔旋转，所述摩擦区受力；

至少所述摩擦区形成有网纹状沟槽，所述摇臂孔的内表面还形成有用于连通所述网纹状沟槽和润滑油系统的进油孔。

上述技术方案所提供的气门摇臂座中，网纹状沟槽可以形成密集交错的润滑油通道，从而形成良好的储油空间，使得摩擦区表面粘附薄薄一层润滑油，相当于边界吸附膜，为摇臂轴相对摇臂孔的旋转提供稳定、可靠的润滑，降低了摇臂轴相对摇臂孔旋转时二者之间产生的摩擦力，可以提高摇臂的可靠性。

可选地，所述网纹状沟槽包括第一沟槽组和第二沟槽组；

所述第一沟槽组包括多条相互平行的第一沟槽，每条所述第一沟槽沿第一方向延伸；

所述第二沟槽组包括多条相互平行的第二沟槽，每条所述第二沟槽沿第二方向延伸；

所述第一方向和所述第二方向相交叉。

可选地，所述第一方向与所述摇臂孔的轴心线之间的夹角为110～140°；

和/或，所述第二方向与所述摇臂孔的轴心线之间的夹角为110～140°。

可选地，所述第一沟槽组中，垂直于所述第一方向，在任意一个4mm长度范围内，至少5条所述第一沟槽的深度大于等于4μm。

可选地，所述第二沟槽组中，垂直于所述第二方向，在任意一个4mm长度范围内，至少5条所述第二沟槽的深度大于等于4μm。

可选地，所述摇臂孔的内表面具有所述网纹状沟槽的区域的粗糙度为 0.32μm。

可选地，以所述摇臂孔轴心线为圆心，所述摩擦区的圆心角大于等于120°。

可选地，所述进油孔的数量至少为一个。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种气门摇臂组件，包括：气门摇臂及上述技术方案提供的任一种所述的气门摇臂座；

所述气门摇臂通过摇臂轴以可绕所述摇臂轴轴心线转动的方式单自由度设置于气门摇臂座的摇臂孔内。

第三方面，本实用新型实施例还提供一种发动机，包括气门及上述技术方案所提供的所述气门摇臂组件；

所述气门摇臂传动连接所述气门。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的气门摇臂座的结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的一种气门摇臂座的结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的一种气门摇臂座中摩擦区相对摇臂孔的位置示意图；

图4为本申请实施例所提供的一种气门摇臂座中摇臂孔内形成的网纹状沟槽的结构示意图；

图5为本申请实施例所提供的一种气门摇臂座中网纹状沟槽的表面形貌示意图；

图6a至图6d为本申请实施例所提供的一种气门摇臂座中网纹状沟槽在加工过程中的表面形貌示意图。

附图标记：1-座体；11-摇臂孔；12-网纹状沟槽；13-进油孔。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

气门摇臂是发动机非常重要的件，承受较大的脉冲负荷做高频摆动，驱动发动机气门的开闭。发动机气门摇臂轴带润滑油道孔，有压力的润滑油在摇臂轴与摇臂衬套间建立油膜形成滑动轴承，但气门摇臂运行时做小角度的摆动，达不到动力润滑充油润滑的条件不易形成油膜；并且气门摇臂是发动机的润滑系统的末端，机油压力较小需要建压时间长，在发动机突加转速润滑状况不良时，气门摇臂易卡滞或磨损，导致气门开闭困难，会出现气门和活塞撞击的重大故障，影响发动机的可靠性。

如图1所示，现有的气门摇臂1’为了改善润滑，在摇臂孔内A镶铜合金衬套2’，并在衬套2’内加工油槽21’来增加摇臂内孔A下部主要承载区的润滑。气门摇臂1’处的润滑油道是发动机润滑油的末端，建立油压需要的时间较长，在发动机需要紧急起动时摇臂1’处的油压往往还没有建立好；在较差的润滑条件下，材质较软的铜合金衬套2’会出现磨损，使摇臂衬套2’内孔变大，导致气门间隙加大，影响发动机性能，为此需要定期停机调整气门间隙或更换气门摇臂，给用户造成经济损失和增加维修保养费用。另外，带铜合金衬套2’的气门摇臂1’，压装衬套2’、镗孔和加工油槽均会增加制造成本；且合金衬套较软耐磨性差，发动机运行一段时间即出现气门摇臂孔磨损变大，导致气门间隙加大，影响发动机性能，为此需要定期停机调整气门间隙或更换气门摇臂，给用户造成经济损失和增加维修保养费用。

图2为本实用新型实施例提供的一种气门摇臂座，该气门摇臂座包括座体 1，座体1具有用于枢接摇臂轴的摇臂孔11，摇臂孔11的内壁具有摩擦区B，当摇臂轴相对摇臂孔11旋转，摩擦区B受力；至少摩擦区B形成有网纹状沟槽12，摇臂孔11内侧还形成有用于连通网纹状沟槽12和润滑油系统的进油孔 13。

该气门摇臂座在使用时，需要将摇臂轴穿设在摇臂孔11内，摇臂轴2可以相对摇臂孔11以摇臂孔11的轴心线为旋转轴旋转，摇臂轴会承受较大的脉冲负荷做高频摆动，摇臂轴2的旋转可以将推杆和凸轮传来的运动和作用力传递给气门，控制发动机气门的开、闭。其中，摇臂孔11内的摩擦区B指的就是摇臂轴穿设在摇臂孔11内，摇臂轴与摇臂孔11之间会产生摩擦力的区域，也可以看做受力区。当摇臂轴穿设在摇臂孔11内并静止，二者之间的摩擦区B 的区域较小；当摇臂轴穿设在摇臂孔11内并相对摇臂孔11以摇臂孔11的轴心线为旋转轴旋转时，摇臂轴可能会在摇臂孔11内相对摇臂孔11的轴心线沿轴向移动(当然，该移动是非常微小的)，此时，摩擦区B的区域会变大。

相较于传统的气门摇臂结构，本申请实施例所提供的气门摇臂座取消了摇臂衬套，通过珩磨或激光加工在至少摩擦区B的区域内形成网纹状沟槽12，可以形成四通八达的润滑油通道，形成良好的储油空间，使得至少摩擦区B所载的摇臂孔11的内表面粘附薄薄的一层油，形成边界吸附膜。在工作中，即使摇臂轴承载的负荷很高，摇臂轴与摇臂孔11之间的摩擦面间流动的油层受到破坏，上述吸附油膜依旧能够保持发挥润滑作用；而且，即使摇臂轴摆动角度比较小，也会有润换油使摇臂孔11至少摩擦区B区域的表面形成良好的油膜，保证摇臂轴得到稳定、可靠的润滑，进而减小摩擦力，提高摇臂的可靠性。由于减少了摇臂衬套压装、加工油槽、精磨等工序，可以降低制造成本。

根据上述实施例记载，至少摩擦区B所在区域形成有上述网纹状沟槽12。一种具体的实现方式中，以摇臂孔11的轴心线为圆心，摩擦区B的圆心角大于等于120°。

如图3所示，摇臂孔11的轴心线位置标记为O，摩擦区B与摇臂孔11的内表面相当于重合，摩擦区B相对于摇臂孔11的轴心线的圆心角标记为α，α大于等于120°。

上述与网纹状沟槽12连通的进油孔13的数量至少为一个，进油孔13与外部的润滑油系统连通。进油孔13可以设置在网纹状沟槽12所在区域，也可以设置在摇臂孔11内表面未设置有网纹状沟槽12的区域，都可以起到导通油路的效果。

作为一种优选的实施例，进油孔13可以设置于摇臂孔11内表面与摩擦区 B相对的区域，相当于图3中摇臂孔11上方的内表面，在重力的作用下，进油孔13排出的润滑油可以沿摇臂孔11的内表面向下漫延，最终进入网纹状沟槽12，最终在摇臂孔11与摇臂轴之间形成润滑油膜。

应当理解，以图3所示方位为例，摩擦区B位于摇臂孔11的下方位置，这是因为在工作中，由于重力作用，摇臂至少会与摇臂孔11内表面的下方接触；考虑到摇臂在工作中会相对摇臂孔11旋转，120°是一个相对最小的作用范围。优选地，只要工艺允许，可以在摇臂孔11的内表面一圈均设置网纹状沟槽12。

具体地，本申请实施例所提供的气门摇臂座1中，如图4所示，形成在摇臂孔11内表面的网纹状沟槽12具有规律的形状，其包括第一沟槽组和第二沟槽组，第一沟槽组包括多条相互平行的第一沟槽121，每条第一沟槽121沿第一方向S1延伸；对应地，第二沟槽组包括多条相互平行的第二沟槽122，每条第二沟槽122沿第二方向S2延伸；第一方向S1和第二方向S2相交叉。

规律的网纹状沟槽12形成的储油区域润滑效果更加稳定，有利于降低摇臂轴与摇臂孔11之间产生的摩擦力的大小。

在一些实施例中，第一方向S1与摇臂孔11的轴心线之间的夹角为110～140°；和/或，第二方向S2与摇臂孔11的轴心线之间的夹角为110～140°。

对第一沟槽121和第二沟槽122相对摇臂孔11的具体形态进行进一步地限定，能够对使得网纹状沟槽12具有更为规律形态；根据实验数据分析，当第一方向S1和第二方向S2满足上述条件时，摇臂轴与摇臂孔11之间的摩擦力能够取得较小的数值范围。

应当理解，此处的“和/或”包括三种情况：第一方向S1与摇臂孔11的轴心线之间的夹角为110～140°，第二方向S2与摇臂孔11的轴心线之间的夹角为110～140°且；第一方向S1与摇臂孔11的轴心线之间的夹角为110～140°；第二方向S2与摇臂孔11的轴心线之间的夹角为110～140°。

具体地，在第一沟槽组中，垂直于第一方向S1，在任意一个4mm的长度范围内，至少5条第一沟槽121的深度大于等于4μm。

类似的，在第二沟槽组中，垂直于第二方向S2，在任意一个4mm的长度范围内，至少5条第二沟槽122的深度大于等于4μm。

本申请实施例所提供的气门摇臂座，通过设定的技术参数在摇臂孔11内加工出规律的网纹状沟槽12，能够增大摇臂轴与摇臂孔11的接触面积(在一些实验数据支持下，具有网纹状沟槽12的摇臂孔11内表面与摇臂轴的接触面积相当于传统的摇臂孔与摇臂轴的接触面积的4-7倍)，从而可以提高摇臂孔 11的内表面对摇臂轴的支撑度，提高摇臂孔11的承载能力，进而可以提高摇臂的可靠性。

如图5示出了一种可能的网纹状沟槽12的沟槽形貌，未加工的摇臂孔11 内表面的粗糙度约为2.8μm(如图6a所示)，加工得到这样的网纹状沟槽12 至少需要以下步骤：首先采用粗珩工艺加工摇臂孔11内表面使其粗糙度减小到1.6μm(如图6b所示)，然后采用半粗精珩工艺加工摇臂孔11内表面使其粗糙度减小到0.85μm(如图6c所示)，最后采用精粗珩工艺加工摇臂孔11内表面使其粗糙度减小到0.32μm(如图6d所示)，最终，摇臂孔11的内表面具有网纹状沟槽12的区域的粗糙度为0.32μm。

通过以上多次珩磨工艺在摇臂孔11的内表面加工出网纹状沟槽12，相当于削掉了任意两条沟槽之间形成的突起的尖峰，也就可以削弱网纹状沟槽12 区域的早期快速磨损，从而提高摇臂孔11内表面的耐磨性。一般地，气门摇臂座的材质为锻钢或铸铁，其自身抗磨性比较好，加之网纹状沟槽12的形成，可以延长气门的调整时间，减小用户的使用成本，也能够提高摇臂的使用寿命，甚至可以在气门摇臂结构一个大修期不更换摇臂，自然也就可以为客户节约成本。

基于上述气门摇臂座的结构，本申请实施例还提供一种气门摇臂组件，包括气门摇臂和上述任一种实施例中的气门摇臂座，气门摇臂通过摇臂轴以可绕摇臂轴轴心线转动的方式单自由度地设置于气门摇臂座的摇臂孔内。

由于摇臂孔11内表面网纹状沟槽12和进油孔13的存在，摇臂轴与摇臂孔11之间会形成一稳定的润滑油吸附膜，保证摇臂轴得到稳定和可靠的润滑，能够降低摇臂轴与摇臂孔之间的摩擦，气门摇臂运动更可靠。当然，上述气门摇臂座所能取得的所有技术效果，本申请实施例所提供的气门摇臂组件也都包括在内，此处不再赘述。

基于气门摇臂组件的结构，本申请实施例还提供一种发动机，该发动机包括气门以及上述气门摇臂组件，气门摇臂组件中的气门摇臂传动连接气门，在工作中，气门摇臂的运动驱动气门的开闭。该气门摇臂具有较高的可靠性，有利于提高发动机的可靠性。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种气门摇臂座，其特征在于，包括：座体；

所述座体具有用于枢接摇臂轴的摇臂孔，所述摇臂孔的内表面具有摩擦区；当所述摇臂轴相对所述摇臂孔旋转，所述摩擦区受力；

至少所述摩擦区形成有网纹状沟槽，所述摇臂孔的内表面还形成有用于连通所述网纹状沟槽和润滑油系统的进油孔。

2.如权利要求1所述的气门摇臂座，其特征在于，所述网纹状沟槽包括第一沟槽组和第二沟槽组；

所述第一沟槽组包括多条相互平行的第一沟槽，每条所述第一沟槽沿第一方向延伸；

所述第二沟槽组包括多条相互平行的第二沟槽，每条所述第二沟槽沿第二方向延伸；

所述第一方向和所述第二方向相交叉。

3.如权利要求2所述的气门摇臂座，其特征在于，所述第一方向与所述摇臂孔的轴心线之间的夹角为110～140°；

和/或，所述第二方向与所述摇臂孔的轴心线之间的夹角为110～140°。

4.如权利要求2所述的气门摇臂座，其特征在于，所述第一沟槽组中，垂直于所述第一方向，在任意一个4mm长度范围内，至少5条所述第一沟槽的深度大于等于4μm。

5.如权利要求2所述的气门摇臂座，其特征在于，所述第二沟槽组中，垂直于所述第二方向，在任意一个4mm长度范围内，至少5条所述第二沟槽的深度大于等于4μm。

6.如权利要求1所述的气门摇臂座，其特征在于，所述摇臂孔的内表面具有所述网纹状沟槽的区域的粗糙度为0.32μm。

7.如权利要求1所述的气门摇臂座，其特征在于，以所述摇臂孔轴心线为圆心，所述摩擦区的圆心角大于等于120°。

8.如权利要求1所述的气门摇臂座，其特征在于，所述进油孔的数量至少为一个。

9.一种气门摇臂组件，其特征在于，包括：气门摇臂及如权利要求1-8中任一项所述的气门摇臂座；

所述气门摇臂通过摇臂轴以可绕所述摇臂轴轴心线转动的方式单自由度设置于气门摇臂座的摇臂孔内。

10.一种发动机，其特征在于，包括：气门及如权利要求9所述的气门摇臂组件；

所述气门摇臂传动连接所述气门。

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