CN102678215A

CN102678215A - 全可变气门正时机构的简化机构

Info

Publication number: CN102678215A
Application number: CN2011100541973A
Authority: CN
Inventors: 朱譞晟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-03-08
Filing date: 2011-03-08
Publication date: 2012-09-19

Abstract

本发明公开一种全可变气门正时机构的简化机构，属于内燃机气门控制领域的技术，此技术对于往复运动的行程控制，使此技术也可应用于其他需要控制往复运动行程的机械技术领域。全可变气门正时机构的复杂性导致成本上升，可靠性下降，制约其在内燃机气门控制领域的应用，同时希望进气门可调升程。因此本发明提供一种全可变气门正时机构驱动组合驱动四气门的机构，使用二套全可变气门正时机构，各自通过一个中间体驱动二个气门，且二套全可变气门正时机构共用控制机构和凸轮轴。本发明实现进气门持续开启时间可调，同时进排气门相互之间不会产生有害影响且机构相对简单。

Description

全可变气门正时机构的简化机构

技术领域

本实发明涉及一种全可变气门正时机构的简化机构，属于内燃机气门控制领域的技术，此技术对于往复运动的行程控制，使此技术也可应用于其他需要控制往复运动行程的机械技术领域。

背景技术

全可变气门正时机构，例如公开号为CN101858233包含变速摆机构的全可变气正时方法和机构所示之内燃发动机全可变气门正时机构，设计的目的是时气门的持续开启时间连续变化，同时保持气门升程不变，充分满足内燃机高转速时对气门正时的需要。但此类机构的特征是比通常的凸轮轴系统更加复杂，因为为了降低制造成本，简化结构提高可靠性，需要对其进行适当的简化。

此外，进气门升程可调的有益效果是可以减少内燃机的泵气损失，申请号为独立可调节的连续可变气门正时与升程机构可以做到升程和正时的近似独立调节，但与上述的全可变气门正时机构具有不同的结构，因此如果需要高度简化的时候，如何将二者综合在一个驱动机构中分别驱动进气门和排气门尚未有解决的方法。

发明内容

针对以上问题，本发明提供这样一种全可变气门正时机构的简化方法，在已有的全可变气门正时机构的基础上，使用二套全可变气门正时机构，位置在气缸的同一侧，各自通过一个中间体驱动二个气门，且二套全可变气门正时机构共用控制机构和凸轮轴。其中一个机构驱动对侧的气门是通过传动系统驱动简化的驱动机构。所述凸轮和控制机构的几何特征可以不一样，其具体特征是适应所控制的一侧的二个气门的正时要求，即分属二套全可变气门正时机构的凸轮和控制机构不合并。

附图说明

图1是驱动机构的示意图。示出了根据已有的全可变气门正时机构构成驱动四个气门的机构的结构。

图2是驱动机构的示意图，示出了驱动进气门和排气门的机构共用凸轮轴和控制机构。

图3是驱动机构的示意图，示出了驱动排气门的变速摆杆与驱动进气门的变速摆杆共用一根固定轴。

具体实施方式

下面结合附图通过例示性实施例对本发明做进一步说明。根据专利CN101858233中所述的全可变气门正时机构，以此为基础实现驱动四个气门的机构。

参考附图1，附图1是整个驱动机构的示意图，是在已有的全可变气门正时机构的基础上构建的。全可变气门正时机构的凸轮1与滚轮12密切接触，滚轮通过轴11与变速摆7相连。变速摆7通过轴10与变速摆6的凸台相连，变速摆6的一端固定在自由旋转轴5上，自由旋转轴5固定于气缸盖(省略)上，变速摆7推动变速摆6产生摆动运动。控制凸轮8被固定在气缸盖(省略)上，不可平移，因而推挤变速摆7使其与凸轮1保持接触，并保持变速摆6的具有正确的初始位置。变速摆6与扭力簧3接触，扭力簧3的一端固定在气缸缸盖上的固定座4，使其能够推动变速摆6产生回复运动。变速摆6的滑动面与滚轮13密切接触，滚轮13以轴14固定于摇臂15。摇臂15可以同时推动二个气门，即气门19和气门219，液压挺柱20用来调节气门间隙。凸轮轴上存在二个相位相差九十度角的凸轮1和凸轮201，凸轮1用来推动气门19和219，而凸轮201用来推动气门319和419。假设气门19和219是进气门，那么气门319和419就是排气门。显然凸轮1和201、控制凸轮8都在进气门这一侧，而排气门319和419一侧是依靠一根长的传动杆21推动的。变速摆杆206受到传动杆21的推动，驱动摇臂215，进而推动液压挺柱320和420，从而推动气门319和419。扭力弹簧303固定在气缸盖上的固定座4，对变速摆杆206产生推动作用，使之在气门关闭时令变速摆杆206回弹到初始位置。变速摆杆206和摇臂215是简化的全可变气门正时机构，对应于全可变气门正时机构中的变速摆杆6，只是对于传动杆21运动的一个执行机构。

变速摆杆6及其固定轴205、弹簧303、固定做204构成一个最简化的驱动系统，这个驱动系统只是全可变气门正时机构的一部分，是直接驱动滚轮摇臂215的部分。通过一个起传动系统作用的传动杆21的推动，位于气缸一侧的全可变气门正时机构可以驱动另一侧的二个气门。

摇臂15和215的转轴是固定在气缸盖上的，在二个气门的位置上都有安装滚轮的位置，但只有其中一个位置是安装滚轮的，另一个空置。进气门摇臂15和排气门摇臂215的空置的位置正好相反，这是由进气门一侧二套全可变气门正时机构的并列情况决定的。

参考附图2，附图2是另一个角度的整个驱动机构的视图。凸轮1驱动变速摆杆7，凸轮201推动变速摆杆207，控制凸轮8控制变速摆杆7，控制凸轮208控制变速摆杆207。在摇臂15上，对应于变速摆杆6的那个部分是有滚轮的，而对应于变速摆杆306的部分是没有滚轮的。变速摆杆306通过传动杆21连接对侧的变速摆杆206。控制凸轮8和208对于变速摆杆7和207的控制是同时的，没有时间上的差别。但是凸轮1和凸轮201的曲轴角相位是不同的，因此在这个角度，如果假设凸轮是按照顺时针角度方向转动时，显然凸轮201就是驱动排气门的凸轮，因为排气门比进气门先开启，二者的曲轴角相位差是180度，对应的凸轮的方向角差就是90度，所以凸轮1和凸轮201在方向上是垂直的。

驱动排气门的变速摆杆206仅是进气门这一侧的全可变气门正时机构的一部分，而在对侧的驱动机构的主体还保留一个与此部件等效缩小的部件变速摆杆306，速摆杆306包含速摆杆206容纳固定轴5的轴孔，以及连接速摆杆207的突起。速摆杆306通过传动杆21速摆杆206，从而形成一个完整的全可变气门正时机构的变速摆系统。

控制凸轮8和208是同轴的，由共同的驱动机构驱动，控制凸轮8和208的形状可以相同也可以不同，他们取代了单独的全可变气门正时机构中的控制凸轮。

参考附图3，附图3是从第三个角度的整个驱动机构的视图。变速摆杆207连接变速摆杆306，变速摆杆306由固定轴5限制在气缸盖上，变速摆杆可以绕固定轴5转动。凸轮201推动变速摆杆207时，就可以改变变速摆杆306的角度。如果设定凸轮201是排气门凸轮，那么凸轮1就是进气门，此时凸轮轴是顺时针转动的。如果凸轮轴逆时针转动，则凸轮201是进气门凸轮，凸轮1就是排气门凸轮。

就本发明而言，二套全可变气门正时机构分别是由凸轮1和201、控制凸轮8和208、变速摆杆7和207构成的，变速摆杆6和206既是变速摆的一部分，也是直接推动气门的执行部件，因此可以将变速摆杆206分割成206和306二个部分，变速摆杆306由固定轴5悬挂，避免了变速摆杆207的悬空状态。摇臂15和215起到了用一套全可变气门正时机构驱动二个气门的作用，起到了中间体的作用。传动杆21是最为简单的传动系统，也可以使用液压系统来驱动变速摆杆206，液压系统的好处是可以使液压管路是曲线型的，不影响重要部件比如点火器的布置。上述例示性机构中的二套全可变气门正时机构共用了凸轮轴和控制凸轮轴，因此在另一侧的气门驱动就可以节约一根凸轮轴和一根控制凸轮轴、二个扭力弹簧、一根变速摆杆、二个滚轮，代价是每个气缸增加了二个摇臂。

进气门与排气门同时使用全可变气门正时机构进行控制，进排气门各自正时的变化自然形成了满足内燃机工作需要的气门交叠角，就不再需要额外的调节机构调整气门交叠角。当进排气门选用曲面不同的凸轮1和201、控制凸轮8和208时，会产生不同的正时效果，有助于优化不同作用气门的正时。因此，分属于进气门和排气门的控制凸轮和凸轮并不合并，不会因为过度合并机构造成控制灵活性的丧失。

上述仅仅是用于解释本发明的例示性实施例。它不是排他的或将本发明限制与其公开的具体形式。本领域技术人员可以理解，在不偏离本发明的范围内，可以做出各种改变以及其中的元素可用等同元素来替换。此外，可以做出很多修改以使特定情形或材料适用于本发明的主旨而不偏离实质范围。因此，本发明不限于作为构思实现本发明的最佳模式所公开的特定实施例，而是本发明包括属于本发明范围的所有实施方式。在不偏离本发明的精神和范围内，本发明能够以具体解释和阐明的方式以外的其他方式实施。

Claims

1.一种全可变气门正时机构的简化机构，在已有的全可变气门正时机构的基础上，使用二套全可变气门正时机构，一套机构驱动进气门，另一套机构驱动排气门；所述二套机构位置在气缸的同一侧；二套机构以共用的控制机构取代各自原有的控制轴，即共用控制机构和凸轮轴，控制机构对共有的控制轴进行控制。

2.如权利要求1所述的全可变气门正时机构的简化机构，其特征在于其中一个机构驱动对侧的气门是通过传动系统驱动简化的全可变气门正时机构实现的。

3.如权利要求1所述的全可变气门正时机构的简化机构，其特征还在于所述共用的凸轮轴的形状根据所驱动的气门的不同而有不同，进气门凸轮的位置比排气门凸轮在凸轮轴旋转方向上滞后90度。

4.如权利要求1所述的全可变气门正时机构的简化机构，其特征还在于所述中间体绕其轴心旋转，中间体的轴心在气缸盖上的位置固定，驱动机构推动中间体的一侧的滚轮，使中间体整体转动。

5.如权利要求1所述的全可变气门正时机构的简化机构，其特征还在于所述传动系统通常是传动杆，也可以是液压系统。

6.如权利要求1所述的全可变气门正时机构的简化机构，其特征还在于所述简化的驱动机构是已有的全可变气门正时机构机构的一部分，通常是直接驱动气门开启的部件，此部件绕固定轴旋转。在对侧的驱动机构的主体还保留一个与此部件等效缩小的部件，并通过所述的传动系统连接此部件和等效部件。

7.如权利要求1所述的全可变气门正时机构的简化机构，其特征还在于所述共用的控制轴取代各自原有的控制轴。