TWI460346B - Engine variable valve door construction - Google Patents

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TWI460346B TW100122406A TW100122406A TWI460346B TW I460346 B TWI460346 B TW I460346B TW 100122406 A TW100122406 A TW 100122406A TW 100122406 A TW100122406 A TW 100122406A TW I460346 B TWI460346 B TW I460346B
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    • F01L13/0021—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of rocker arm ratio
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Description

引擎可變汽門推動件構造
本發明有關一種引擎可變汽門推動件構造，尤指可使引擎氣門可變揚程之工程簡易化及提升引擎使用功效之引擎可變汽門推動件構造。
按，習知之引擎1之汽門可變揚程機構構造，請參閱圖一所示，係於汽門閥2上方設置第一及第二推動件21、22，其中該第二推動件22係為一多連桿式構件，藉由第一及第二推動件21、22分別可各自推動汽門閥2，來令汽門閥2之揚程產生變化，亦即當第一推動件21在推動汽門閥2時，該汽門閥2係為小開度揚程；惟、第二推動件22在推動汽門閥2時，該汽門閥2為最大開度之揚程，藉此、以因應引擎1之高低速運轉時不同汽門閥2揚程之進、排氣閥門切換。
習知上述引擎1之汽門可變揚程機構構造，藉由於汽門閥2上方設置第一及第二推動件21、22，來分別可各自推動汽門閥2，雖然可以達到配合引擎1高低速運轉時不同汽門閥2揚程之進、排氣閥門切換。然而，無論是第一或第二推動件21、22於推動汽門閥2時，該第一及第二推動件21、22皆同時被凸輪軸進氣凸輪(圖式中未繪出)推動，因此造成該第一及第二推動件21、22的轉動慣量增加，當第一及第二推動件21、22的轉動慣量增加時，意謂著摩擦馬力跟著增加，進而會降低引擎1所輸出的馬力；另當該第一及第二推動件21、22的轉動慣量增加時，為讓該汽門閥2能正常的運作，且讓汽門閥2自行歸位的彈性元件23就必須要適當的增加其彈性係數，即彈性的K值要適當的增加，以便可將被第一或第二推動件21、22推壓向下的汽門閥2能正常復位來關閉進氣道2a，然而當該彈性元件23的K值增加後，一方面更會讓摩擦馬力增加而更令引擎1所輸出的馬力降低，另一方面由於彈性元件23的K值增加，會造成該汽門閥2復位的速度過快，而會造成汽門閥2本身損壞或使進氣道2的進氣口損傷，進而使進氣道2閉鎖不全使引擎1無法正常運作。是以、如何降低第一及第二推動件21、22的轉動慣量，實為目前機車製造業者所亟待克服之課題。
本發明之主要技術目的，乃在提供一種引擎可變汽門推動件構造，該引擎具有一曲軸箱、一組設於曲軸箱上之汽缸本體、一組設於汽缸本體上之汽缸頭，該汽缸頭上設有進氣埠、進氣閥、排氣埠、排氣閥，於該進氣閥與排氣閥之間設有一凸輪軸座，該凸輪軸座設有一可被正時鏈條帶動之凸輪軸，以及設於汽缸頭上的進氣汽門推動件的軸桿與排氣汽門推動件的軸桿，該凸輪軸設有可推頂進氣汽門推動件與排氣汽門推動件的二進氣凸輪與一排氣凸輪，其主要在於：該凸輪軸上的凸輪依序為第一進氣凸輪、排氣凸輪及二進氣凸輪，該進氣汽門推動件具有一與第一進氣凸輪滾動接觸的第一推動件，一與第二進氣凸輪滾動接觸的第二推動件，以及一可與第一推動件或第二堆動件連動，進而可使進氣閥作開閉動作的連動件；其中該第一推動件具有定位孔、通孔及第一頂推滾輪，第二推動件具有定位孔、通孔及第二頂推滾輪，該連動件具有定位孔、通孔及與進氣閥相接觸的抵壓部；該第一推動件的定位孔、第二推動件的定位孔及連動件的定位孔穿設於進氣汽門推動件的軸桿上，該第一推動件的通孔、第二推動件的通孔及連動件的通孔相連通形成油壓缸，該油壓缸內至少設有一活塞，藉此可有效降低進氣汽門推動件轉動慣量，進而可減少摩擦馬力而來增加引擎的輸出馬力，並且藉此可減緩進汽門歸位的速度，進而可減少進汽門及進氣埠之損傷，俾能增進引擎的使用功效。
為使　貴審查員能更易於了解本發明之結構及所能達成之功效，茲配合圖式說明如后：首先，請參閱圖二、八所示，本發明之引擎3具有一曲軸箱31、一組設於曲軸箱31上之汽缸本體32、一組設於汽缸本體32上之汽缸頭33。
曲軸箱31，內部設有一曲軸(圖示中未匯出)，且該曲軸箱31內設有一機油泵311，該機油泵311係將機油送至一主供油道312，該主供油道312由曲軸箱31通過汽缸本體32後連通至設置於汽缸頭33之油控閥4，該油控閥4藉由流道將機油送到位於汽缸頭32之油壓缸65內。
汽缸本體32，該汽缸本體32係設置於曲軸箱31之上方，並可供正時鏈條5通過，其中，該汽缸本體32於汽缸頭33之進氣埠331側設有一正時鏈條張緊器51。
汽缸頭33，設有一位於進氣側之進氣埠331及進氣閥332，該進氣閥332上套設有彈性元件3321，以及一位於排氣側之排氣埠333及排氣閥334，請配合圖二、三、四、五參閱，該汽缸頭33於該進氣閥332與排氣閥334之間一體成形設有一凸輪軸座335，該凸輪軸座335設有一可被正時鏈條5帶動之凸輪軸336，該凸輪軸336上分別設有第一進氣凸輪3361(高揚程凸輪)、排氣凸輪3363及第二進氣凸輪3362(低揚程凸輪)，藉由該第一進氣凸輪3361、第二進氣凸輪3362及排氣凸輪3363，可令凸輪軸336於轉動時可推頂進氣閥332及排氣閥334之進氣汽門推動件6及排氣汽門推動件7，該進氣汽門推動件6及排氣汽門推動件7係由如鋁鎂合金等輕金屬材質一體製造所成，以減少進氣汽門推動件6及排氣汽門推動件7的重量；請配合圖三、五、六參閱，該排氣汽門推動件7之一端係為抵壓部71，該抵壓部71係與排氣閥334相接觸，該抵壓部71端頭具有間隙調整件711，另一端則為排氣推頂滾輪72，其係與排氣凸輪3363滾動方式相接觸，該排氣汽門推動件7的一側延設有管套73，該管套73可供軸桿74穿設，藉由軸桿74來令排氣汽門推動件7可以穩定的定位於凸輪軸座335上，藉此可由凸輪軸336之排氣凸輪3363推動排氣推頂滾輪72，俾使抵壓部71來抵壓排氣閥334，進而使排氣汽門開通來令廢氣排出，抵壓部71與排氣閥334之間隙可藉由間隙調整件711來調整，藉此可確保排氣閥334之揚程；再請配合圖三、五、七所示，該進氣汽門推動件6具有第一推動件61、連動件63及第二推動件62，該第一推動件61前方具有定位孔611，於定位孔611之前下方凸設有定位柱612，而於定位孔611之後方設有通孔613，另於通孔613的後方設有第一推頂滾輪614；該第二推動件62與第一推動件61相對應依序設有定位孔621、定位柱622、通孔623及第二推頂滾輪624；該連動件63具有定位孔631，該定位孔631的前方設有的前端緣延設有抵壓部632，該抵壓部632之前端設有間隙調整件6321，另於定位孔631的後方設有通孔633；該第一推動件61之第一推頂滾輪614係與凸輪軸336之第一進氣凸輪3361滾動式相接觸，而第二推動件62之第二推頂滾輪624則係與凸輪軸336之第二進氣凸輪3362滾動式相接觸，另該連動件63之抵壓部632係與進氣閥332相接觸，該抵壓部632與進氣閥332之間隙可藉由間隙調整件6321來調整，藉此可確保進氣閥332之揚程，另藉由一軸桿64穿設於定位孔611、621、631上，藉此可使第一推動件61、連動件63及第二推動件62被穩固的定位於凸輪軸座335上，藉此該第一推動件61、連動件63及第二推動件62係以軸桿64為中心進行擺動，又、如圖三所示，該第一推動件61、連動件63及第二推動件62之通孔613、623、633皆係位於連動件63的抵壓部632與定位孔611、621、631之間，即該第一推動件61、連動件63及第二推動件62之定位孔611、621、631係位於通孔613、623、633與第一、第二推頂滾輪614、624之間，亦即該通孔613、623、633係位於第一、第二推頂滾輪614、624分別與定位孔611、621、631之中心點連線A之下方，進而可有效降低整體汽缸頭33之高度；次請配合圖五、七、八、九、十參閱，該第一推動件61之通孔613、連動件63之通孔633及第二推動件62之通孔623相連通而可形成一油壓缸65，該油壓缸65二端分別設有第一流道651及第二流道652，另於油壓缸65內至少設有一活塞653，該活塞653的二端可設置限位活塞653a、653b，藉此可增進該活塞653的定位效果；該油壓缸65的二端封設有封蓋654，該油壓缸65係藉由主供油道312而與油控閥4連通藉此獲得動力油源；該油壓缸65內壁65a係由高碳鋼或工具鋼等耐磨材質所構成，藉此來增進油壓缸65的耐磨性，另如圖十一所示，可於該油壓缸65內套設一襯套65a，該襯套65a同樣係由高碳鋼或工具鋼等耐磨材質所構成，藉此來增進油壓缸65的耐磨性，另該活塞653可以低碳鋼等高韌性材質來製作，藉此來增進該活塞653的使用壽命；藉此、可藉由油控閥4控制動力油源由第一流道651或第二流道652流入或流出油壓缸65，藉此來該活塞653係位於第一推動件61與連動件63之間，抑或是位於推動件63與第二推動件62之間；另於定位柱612、622下方之汽缸頭33上設限位機構337，該限位機構337包括有一限位柱3371、一彈簧3372及洩壓孔3373所構成，藉由限位機構337來供定位柱612、622之頂抵，可確保第一推動件61之通孔613及第二推動件62之通孔623能位於設定之位置上，另如限位機構337受到定位柱612、622過度的抵頂力時，該洩壓孔3373可適時釋放壓力，藉此來確保油壓缸65內之活塞653的活動性。
本發明於實施時，請參閱圖二、三、八、九、十所示，藉由曲軸箱31內設置之機油泵311將機油送至一主供油道312，該主供油道312由曲軸箱31通過汽缸本體32後連通至設置於汽缸頭33之油控閥4，其中，該油控閥4再將機油送入於汽缸頭33由第一流道651或第二流道652內後再進入油壓缸65內，此外，請配合圖八、九、十參閱，藉由引擎3之控制中心ECU(圖示中未繪出)感測車輛的行車狀態後，如只需汽門為低揚程開度時，引擎3之控制中心ECU即可令油控閥4將機油由第一流道651或第二流道652進入油壓缸65內，如圖八所示，藉由油壓力之作用來將活塞653推至連動件63與第二推動件62之間，此時該第二推動件62藉由第二進氣凸輪3362(即低揚程凸輪)的頂推，進而來帶動連動件63作動，而該連動件63即可藉由抵壓部632來推壓進氣閥332，藉此來令該進氣閥332成低揚程之開度，此同時該第一推動件61雖然亦被凸輪軸336之第一進氣凸輪3361推動，然該油壓缸65內的活塞653未位於第一推動件61與連動件63之間，因此該第一推動件61係獨自的被凸輪軸336之第一進氣凸輪3361推動；另當引擎3因行車狀態改變而須進氣汽門為高揚程開度時，引擎3之控制中心ECU即可令油控閥4將機油由第一流道651或第二流道652進入油壓缸65內，如圖九所示，藉由油壓力之作用來將活塞653推至第一推動件61與連動件63之間，此時該第一推動件62藉由第一進氣凸輪3361(即高揚程凸輪)的頂推，進而來帶動連動件63作動，而該連動件63即可藉由抵壓部632來推壓進氣閥332，藉此來令該進氣閥332成高揚程之開度，此同時該第二推動件62雖然亦被凸輪軸336之第二進氣凸輪3362推動，然該油壓缸65內的活塞653未位於第二推動件62與連動件63之間，因此該第二推動件62係獨自的被凸輪軸336之第二進氣凸輪3362推動，藉此即可達成引擎3可變汽門揚程之目的。
本發明之功效在於，藉由凸輪軸336上分別設有第一進氣凸輪3361、第二進氣凸輪3362及排氣凸輪3363，以及進氣汽門推動件6具有第一推動件61、連動件63及第二推 動件62，再藉由該第一推動件61之通孔613、連動件63之通孔633及第二推動件62之通孔623相連通而可形成一油壓缸65，於油壓缸65內設活塞653，藉此來令第一推動件61與連動件63連動，抑或使連動件63與第二推動件62連動，來使引擎3進汽門332的揚程改變，進而可使引擎3汽門閥332可變揚程之工程簡易化；同時藉由第一推動件61與連動件63連動時，該第二推動62係獨自作動而不與連動件63一起做推動進汽門332的轉動，以及連動件63與第二推動件62連動時，該該第一推動61係獨自作動而不與連動件63一起做推動進汽門332的轉動，藉此可有效降低進氣汽門推動件6轉動慣量，藉由該進氣汽門推動件6轉動慣量的降低，俾能有效降低推動進汽門332歸位的彈性元件3321的K值數，即可減小該彈性元件3321的直徑，藉此一方面藉由該進氣汽門推動件6轉動慣量的降低，進而可減少摩擦馬力而來增加引擎3的輸出馬力；另一方面、藉由減小該彈性元件3321的直徑，藉此可以減緩進汽門332歸位的速度，進而可減少進汽門332及進氣道之損傷，俾能增進引擎3的使用功效。
綜上所述，本發明藉由上述之構造，確實能改善習用之缺失，而能達成所訴求之目的與功效，應已符合發明專利所述之實用性、新穎性，以及進步性之要件，爰依法提出發明專利之申請，祈請 貴審查員之詳鑑，惠賜准予發明專利之審定，至感德便。
1‧‧‧引擎
1a‧‧‧汽缸頭
2‧‧‧汽門閥
21‧‧‧第一推動件
22‧‧‧第二推動件
3‧‧‧引擎
31‧‧‧曲軸箱
311‧‧‧機油泵
312‧‧‧主供油道
32‧‧‧汽缸本體
33‧‧‧汽缸頭
331‧‧‧進氣埠
332‧‧‧進氣閥
3321‧‧‧彈性元件
333‧‧‧排氣埠
334‧‧‧排氣閥
335‧‧‧凸輪軸座
336‧‧‧凸輪軸
3361‧‧‧第一進氣凸輪
3362‧‧‧第二進氣凸輪
3363‧‧‧排氣凸輪
337‧‧‧限位機構
3371‧‧‧限位柱
3372‧‧‧彈簧
3373‧‧‧洩壓孔
4‧‧‧油控閥
41‧‧‧油路通道
5‧‧‧正時鏈條
51‧‧‧正時鏈條張緊器
6‧‧‧進氣汽門推動件
61‧‧‧第一推動件
611‧‧‧定位孔
612‧‧‧定位柱
613‧‧‧通孔
614‧‧‧第一推頂滾輪
62‧‧‧第二推動件
621‧‧‧定位孔
622‧‧‧定位柱
623‧‧‧通孔
624‧‧‧第二推頂滾輪
63‧‧‧連動件
631‧‧‧定位孔
632‧‧‧抵壓部
6321‧‧‧間隙調整件
633‧‧‧通孔
64‧‧‧軸桿
65‧‧‧油壓缸
651‧‧‧第一流道
652‧‧‧第二流道
653‧‧‧活塞
653a、653b‧‧‧限位活塞
654‧‧‧封蓋
65a‧‧‧襯套
7‧‧‧排氣汽門推動件
71‧‧‧抵壓部
711‧‧‧間隙調整件
72‧‧‧排氣推頂滾輪
73‧‧‧管套
74‧‧‧軸桿
A‧‧‧推頂滾輪與定位孔中心點連線
圖一係習知汽缸頭之示意圖。
圖二係本發明引擎汽缸頭之示意圖。
圖三係本發明汽缸頭部份剖視之示意圖。
圖四係本發明凸輪軸之外觀示意圖。
圖五係本發明汽缸頭俯視之示意圖。
圖六係本發明排氣汽門推動件之示意圖。
圖七係本發明進氣汽門推動件之分解示意圖。
圖八、九係本發明之實施例。
圖十係本發明活塞之另一實施例。
圖十一係本發明之油壓缸之實施例。
33．．．汽缸頭
332．．．進氣閥
334．．．排氣閥
335．．．凸輪軸座
336．．．凸輪軸
3361．．．第一進氣凸輪
3362．．．第二進氣凸輪
3363．．．排氣凸輪
337．．．限位機構
3371．．．限位柱
3373．．．洩壓孔
61．．．第一推動件
612．．．定位柱
614．．．第一推頂滾輪
62．．．第二推動件
622．．．定位柱
624．．．第二推頂滾輪
63．．．連動件
632．．．抵壓部
6321．．．間隙調整件
7．．．排氣汽門推動件
71．．．抵壓部
711．．．間隙調整件
72．．．排氣推頂滾輪
73．．．管套

Claims (10)

  1. 一種引擎可變汽門推動件構造，該引擎具有一曲軸箱、一組設於曲軸箱上之汽缸本體、一組設於汽缸本體上之汽缸頭，該汽缸頭上設有進氣埠、進氣閥、排氣埠、排氣閥，於該進氣閥與排氣閥之間設有一凸輪軸座，該凸輪軸座設有一可被正時鏈條帶動之凸輪軸，以及設於汽缸頭上的進氣汽門推動件的軸桿與排氣汽門推動件的軸桿，該凸輪軸設有可推頂進氣汽門推動件與排氣汽門推動件的二進氣凸輪與一排氣凸輪，其特徵在於：該凸輪軸上的凸輪依序為第一進氣凸輪、排氣凸輪及二進氣凸輪，該進氣汽門推動件具有一與第一進氣凸輪滾動接觸的第一推動件，一與第二進氣凸輪滾動接觸的第二推動件，以及一可與第一推動件或第二堆動件連動，進而可使進氣閥作開閉動作的連動件；其中該第一推動件具有定位孔、通孔及第一頂推滾輪，第二推動件具有定位孔、通孔及第二頂推滾輪，該連動件具有定位孔、通孔及與進氣閥相接觸的抵壓部；該第一推動件的定位孔、第二推動件的定位孔及連動件的定位孔穿設於進氣汽門推動件的軸桿上，該第一推動件的通孔、第二推動件的通孔及連動件的通孔相連通形成油壓缸，該油壓缸內至少設有一活塞。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之引擎可變汽門推動件構造，其中，該第一推動件與連動件連動時，該進氣閥係為高揚程開度，該第二推動件與連動件連動時，該進氣閥係為低揚程開度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之引擎可變汽門推動件構造，其中，該進氣汽門推動件與排氣汽門推動件係由輕金屬材質所製成，該油壓缸內壁係為耐磨性材質所製成，該活塞係由高韌性材質所製作。
  4. 如申請專利範圍第1或3項所述之引擎可變汽門推動件構造，其中，該油壓缸內套設有襯套，該襯套係由耐磨性材質所製成。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之引擎可變汽門推動件構造，其中，該汽缸頭更設有是抵頂第一推動件及第二推動件之限位機構，該限位機構包括有一限位柱、一彈簧及洩壓孔。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之引擎可變汽門推動件構造，其中，該第一推動件及第二推動件更設有定位柱，且該定位柱係可抵頂於限位機構之限位柱上。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之引擎可變汽門推動件構造，其中，該第一推動件及第二推動件之定位柱係位於定位孔、與抵壓部之間。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之引擎可變汽門推動件構造，其中，該第一推動件及第二推動件之通孔係位於推頂滾輪與連動件之抵壓部之間，且位於推頂滾輪與定位孔中心點連線之下方。
  9. 如申請專利範圍第1、6或7項所述之引擎可變汽門推動件構造，其中，該第一推動件及第二推動件係一體成型所製成。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之引擎可變汽門推動件構造，其中，該抵壓部具有間隙調整件。
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