CN216429711U - 一种可变气门升程摇臂总成 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可变气门升程摇臂总成，包括摇臂体、活塞组件一、活塞组件二和执行器，所述摇臂体的前端设有活塞腔二、中部设有活塞腔一、后部通过滚轮销设有摇臂滚轮，所述活塞组件二设于活塞腔二内，活塞组件一设于活塞腔一内，两个活塞可以自由在摇臂体内沿轴线活动，两个活塞后部设有油腔一和油腔二，所述油腔一和油腔二之间由油道连接；所述活塞组件一用于和调节凸轮接触，活塞组件二用于驱动气门，摇臂滚轮用于与配气凸轮接触。本实用新型结构简单，可在一定范围内提供连续可变的气门升程，同时本实用新型对空间需要较小，较易实现在原结构上的更改。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种内燃机用可变气门升程摇臂总成，属于内燃机技术领域。
背景技术
现在人们对内燃机的要求在不断地提高，人们不仅希望内燃机在各个工况点下都有一个较高的燃油经济性，同时还要求车辆在制动的过程中，内燃机可以提供一个大的制动功率，这对现有的内燃机配气机构提出了很大的挑战。内燃机是一个运行在非常复杂的工况下复杂机械，它会在一个很大的转速范围和扭矩范围之间波动，需求高速大扭矩时，就需要尽可能多的新鲜空气，而在低速小扭矩的时候，需要的新鲜空气会较少，所以内燃机在实际运行时，所需要的理论进气量是在不断地变化的。这需要内燃机气门的开闭根据实际需求不断地发生改变，所以一种可以在不同凸轮型线之间进行切换的配气机构就变得尤为重要。
传统发动机配气机构的凸轮型线是固定不变的，其气门升程也是固定不变的，而实际上发动机运行不同转速下所对应的气门开/闭时间是不一样的。低转速需求早开早关，高转速需求晚开晚关，固定的凸轮型线为了保证常用发动机工况，一般就是中间状态，无法兼顾低转速和高转速，这样就没法保证整个发动机运行工况的进气量都是较高的。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种可变气门升程摇臂总成，通过摇臂总成内的一对液压活塞系统和伺服电机执行原件之间的配合，实现气门升程的实时变化。
为解决这一技术问题，本实用新型提供了一种可变气门升程摇臂总成，包括摇臂体、活塞组件一、活塞组件二和执行器，所述摇臂体的前端设有活塞腔二、中部设有活塞腔一、后部通过滚轮销设有摇臂滚轮，所述活塞组件二设于活塞腔二内，活塞组件一设于活塞腔一内，两个活塞可以自由在摇臂体内沿轴线活动，两个活塞后部设有油腔一和油腔二，所述油腔一和油腔二之间由油道连接；所述活塞组件一用于和调节凸轮接触，活塞组件二用于驱动气门，摇臂滚轮用于与配气凸轮接触。
所述活塞组件二包括活塞二、弹簧二、挡片、卡簧二、调节螺母二和调节螺柱二，弹簧二位于挡片和调节螺柱二之间，挡片被卡簧二卡在活塞二顶部凹槽内，在弹簧二的作用下，活塞二被顶向上端；在无液压油的情况下，活塞二向外伸出摇臂体，处于伸出量最大状态。
所述活塞组件一包括活塞一、弹簧一、卡簧一、调节螺母一和调节螺柱一，弹簧一下端和活塞一底部接触、上端和调节螺柱一底部接触，调节螺柱一由卡簧一卡在活塞一内，在弹簧一的作用下，活塞一处于下端；在无液压油的情况下缩在摇臂体内，活塞一处于伸出量最小状态。
所述油道的进油口处布置有由钢球、弹簧三和堵头构成的单向阀。
所述油道的出油口处设有球堵。
所述执行器为伺服电机+凸轮组合，或为伺服电机+涡轮蜗杆形式。
有益效果：本实用新型可以使内燃机在实际运行过程中，通过伺服电机驱动调节凸轮来改变摇臂总成前端活塞二的伸出量，在摇臂压缩气门时提供一部分额外的开度，从而实现气门实际开度的改变，以满足内燃机运行时实际进气量的需求。本实用新型结构简单，可在一定范围内提供连续可变的气门升程，同时本实用新型对空间需要较小，较易实现在原结构上的更改。
附图说明
图1为本实用新型的轴测示意图；
图2为本实用新型的剖切示意图；
图3为本实用新型的局部剖切示意图；
图4为本实用新型活塞未介入时机构位置图；
图5为本实用新型活塞介入时机构位置图；
图6为本实用新型改变气门升程的示意图。
图中：1、摇臂体；2、摇臂滚轮；3、滚轮销；4、钢球；5、活塞一；6、弹簧一；7、弹簧二；8、活塞二；9、挡片；10、卡簧二；11、球堵；12、调节螺母二；13、调节螺柱二；14、卡簧一；15、调节螺母一；16、调节螺柱一；17、堵头；18、弹簧三；19、调节凸轮；20、油腔一；21、油腔二；22、油道；23、配气凸轮。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型做具体描述。
如图1-图6所示，本实用新型提供了一种可变气门升程摇臂总成，包括摇臂体1、活塞组件一、活塞组件二和执行器，所述摇臂体1的前端设有活塞腔二、中部设有活塞腔一、后部通过滚轮销3设有摇臂滚轮2，所述活塞组件二设于活塞腔二内，活塞组件一设于活塞腔一内，两个活塞可以自由在摇臂体1内沿轴线活动，两个活塞后部设有油腔一20和油腔二21，所述油腔一20和油腔二21之间由油道22连接；所述活塞组件一用于和调节凸轮19接触，活塞组件二用于驱动气门，摇臂滚轮2用于与配气凸轮23接触。
所述活塞组件二包括活塞二8、弹簧二7、挡片9、卡簧二10、调节螺母二12和调节螺柱二13，弹簧二7位于挡片9和调节螺柱二13之间，挡片9被卡簧二10卡在活塞二8顶部凹槽内，在弹簧二7的作用下，活塞二8被顶向上端；在无液压油的情况下，活塞二8向外伸出摇臂体，处于伸出量最大状态。
所述活塞组件一包括活塞一5、弹簧一6、卡簧一14、调节螺母一15和调节螺柱一16，弹簧一6下端和活塞一5底部接触、上端和调节螺柱一16底部接触，调节螺柱一16由卡簧一14卡在活塞一5内，在弹簧一6的作用下，活塞一5处于下端；在无液压油的情况下缩在摇臂体内，活塞一5处于伸出量最小状态。
所述油道22的进油口处布置有由钢球4、弹簧三18和堵头17构成的单向阀。
所述油道22的出油口处设有球堵11。
所述执行器为伺服电机+凸轮组合，或为伺服电机+涡轮蜗杆形式。
本实用新型在工作时，机油通过前端钢球4，弹簧三18组成的单向阀进入摇臂总成前端的油道22，油腔一20、油腔二21、油道22处于充满机油的状态；当摇臂轴处的油压大于油道22处的压力时，机油进入油道内，当油道22内的油压大于摇臂轴处的压力时，钢球4被顶向下端，和下端面形成密封，油被锁在油道22内。
在正常工作时，调节凸轮19处于基圆状态，活塞一5在整个工作行程中都无法接触到调节凸轮19，活塞一5在弹簧一6的作用下位于行程的底部；同时活塞二8在弹簧二7以及气门的作用下，位于行程的顶部；这时气门开度仅由配气凸轮决定，气门开度处于最小状态(如图4所示)。
当需要增加气门开度时，调节凸轮19旋转一定角度，使得活塞一5在摇臂体1下压气门的行程中接触调节凸轮19并将活塞一5向内压缩一定距离；被活塞一5压出油腔20的机油由于钢球4和弹簧三18的单向作用，只能沿着油道22流入活塞二8后端的油腔一21；这时，活塞二8在油腔二21内油压的作用下向外伸出，为气门提供额外的开度(如图5所示)。
在气门关闭过程中，摇臂体1和调节凸轮19的距离逐渐增加，活塞一5逐渐伸出摇臂体1，使得系统内的油压有下降的趋势，这时活塞二8在弹簧二7、气门弹簧以及活塞一5的伸出共同作用下，活塞二8随着活塞一5共同回位，气门正常关闭。
本实用新型可根据发动机的实际运行需求，通过伺服电机驱动调节凸轮19来改变摇臂总成前端活塞二8的伸出量，在摇臂压缩气门时提供一部分额外的开度，从而实现气门实际开度的改变(如图6所示)。
为适应车用发动机工况变化频繁且复杂的特点，可变气门升程技术可以实现在不同工况下为发动机匹配合适的气门升程，是改善发动机动力性能、提高燃油效率和减少有害排放的一种重要途径。由于气门的升程可变，在发动机低负荷运转时，适当减小气门升程，使缸内负压增加，气流通过气门时流速增大，增加缸内紊流和涡流强度，改善油气混合，提高燃烧速度，增加发动机低速扭矩和冷启动性能，提高燃油经济性；而在发动机高负荷运转时，则适当增大气门升程，减小泵气损失，提高充气效率和进气量，从而提高发动机在高速、大负荷时的功率输出和燃油经济性，降低HC，NOX的排放。
本实用新型结构简单，可在一定范围内提供连续可变的气门升程，同时本实用新型对空间需要较小，较易实现在原结构上的更改。
本实用新型上述实施方案，只是举例说明，不是仅有的，所有在本实用新型范围内或等同本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包围。
Claims (6)
1.一种可变气门升程摇臂总成，其特征在于：包括摇臂体(1)、活塞组件一、活塞组件二和执行器，所述摇臂体(1)的前端设有活塞腔二、中部设有活塞腔一、后部通过滚轮销(3)设有摇臂滚轮(2)，所述活塞组件二设于活塞腔二内，活塞组件一设于活塞腔一内，两个活塞可以自由在摇臂体(1)内沿轴线活动，两个活塞后部设有油腔一(20)和油腔二(21)，所述油腔一(20)和油腔二(21)之间由油道(22)连接；所述活塞组件一用于和调节凸轮(19)接触，活塞组件二用于驱动气门，摇臂滚轮(2)用于与配气凸轮(23)接触。
2.根据权利要求1所述的可变气门升程摇臂总成，其特征在于：所述活塞组件二包括活塞二(8)、弹簧二(7)、挡片(9)、卡簧二(10)、调节螺母二(12)和调节螺柱二(13)，弹簧二(7)位于挡片(9)和调节螺柱二(13)之间，挡片(9)被卡簧二(10)卡在活塞二(8)顶部凹槽内，在弹簧二(7)的作用下，活塞二(8)被顶向上端；在无液压油的情况下，活塞二(8)向外伸出摇臂体(1)，处于伸出量最大状态。
3.根据权利要求1所述的可变气门升程摇臂总成，其特征在于：所述活塞组件一包括活塞一(5)、弹簧一(6)、卡簧一(14)、调节螺母一(15)和调节螺柱一(16)，弹簧一(6)下端和活塞一(5)底部接触、上端和调节螺柱一(16)底部接触，调节螺柱一(16)由卡簧一(14)卡在活塞一(5)内，在弹簧一(6)的作用下，活塞一(5)处于下端；在无液压油的情况下缩在摇臂体(1)内，活塞一(5)处于伸出量最小状态。
4.根据权利要求1所述的可变气门升程摇臂总成，其特征在于：所述油道(22)的进油口处布置有由钢球(4)、弹簧三(18)和堵头(17)构成的单向阀。
5.根据权利要求1所述的可变气门升程摇臂总成，其特征在于：所述油道(22)的出油口处设有球堵(11)。
6.根据权利要求1-5任一项所述的可变气门升程摇臂总成，其特征在于：所述执行器为伺服电机+凸轮组合，或为伺服电机+涡轮蜗杆形式。
Priority Applications (1)
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| CN202123234214.XU Active CN216429711U (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 一种可变气门升程摇臂总成 |
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2021
- 2021-12-21 CN CN202123234214.XU patent/CN216429711U/zh active Active
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