新型可變氣門升程機構的製作方法
2023-04-24 16:37:16 3
專利名稱：新型可變氣門升程機構的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於汽車配氣機構技術領域，具體涉及一種新型可變氣門升程機構。
技術背景可變配氣相位技術由於能有效改善發動機在不同轉速和負荷下的動力型、經濟性及廢氣排放等突出的優點，日益受到世界各大汽車生產廠商的重視。美國、日本、歐洲等國家早在80年代就開始從事可變配氣相位技術的研究工作。此外，當今電子技術的飛速發展，促進了可變配氣相位技術從研究階段想實用階段的發展。現在市場上已有具有可變配氣相位技術的發動機產品出現。了進/排氣凸輪軸的相對轉角，帶動進/排氣凸輪軸正常運轉。
與本發明最接近的技術主要有兩種，一種是利用了可調式液壓挺杆實現可變氣門升程的，該技術的關鍵是可調式液壓挺杆。該技術的工作原理如下當發動機在低轉速運轉時，通過液壓，利用聯結銷將挺杆的兩部分進行分離，此時，高速凸輪失效，利用中間低速凸輪來控制氣門的運轉，當發動機在高速運轉時，可通過液壓，利用聯結銷將這兩部分聯結起來，由兩邊的高速凸輪控制氣門的開啟。該技術主要存在以下缺點1、可調式液壓挺杆非常複雜。2、每個氣門需要三個凸輪進行驅動，凸輪軸結構複雜，且不利於在多氣門技術上應用。3、汽缸蓋內的液壓控制油道非常複雜。
與本發明接近的第二種技術是電控液壓挺柱式可變配氣機構，該機構當電磁閥關閉時，凸輪推動第一挺柱，由於挺柱室內液壓油不能溢出，油壓推動第二挺柱，使氣門晚開或早關。該機構的結構比較簡單，但響應速度不夠高，且存在兩級挺柱，使得汽缸蓋的高度和外型尺寸加大。
本實用新型針對現有技術存在的上述缺點，發明一種通過高速和低速時分別使用不同的凸輪驅動氣門挺柱，來改變配氣相位和氣門升程，從而使發動機的低速性能和高速性能都能得到優化和提高的一種新型可變氣門升程機構。
發明內容
本實用新型的技術方案如下
新型可變氣門升程機構，包括汽缸蓋、凸輪、帶動凸輪轉動的凸輪軸、由凸輪帶動的氣門挺柱或由挺柱控制的氣門。在凸輪軸上有一個高速凸輪和對稱位於高速凸輪兩邊的兩個低速凸輪。氣門挺柱有大挺柱和小挺柱。小挺柱的外沿凸臺與大挺柱的內沿凸臺之間安裝復位彈簧，小挺柱柱塞位於大挺柱的液壓腔內，小挺柱與高速凸輪接觸配合。大挺柱的柱塞位於汽缸蓋的挺柱運行軌道內，大挺柱兩端分別通過氣門座、推桿連接有兩個氣門，大挺柱與兩低速凸輪接觸配合。液壓腔通過液壓油通道連通汽缸蓋內的減壓腔，減壓腔內安裝有減壓柱塞與彈簧，液壓油通道上安裝有電磁閥。本機構用兩個低速凸輪和一個高速凸輪來驅動同一個氣門挺柱，在高速時，電磁閥關閉液壓通道，由高速凸輪來驅動氣門挺柱；低速時，電磁閥將液壓通道打開，高速凸輪失效，由兩個低速凸輪來驅動氣門挺柱。實現一個氣門挺柱同時控制兩個氣門的運轉。
凸輪軸與氣門挺柱有兩種布置形式，一種是凸輪軸與大、小挺柱平行配置，另一種是垂直配置。
本機構的優點是1根據汽油機性能優化的要求，在高、低速分別使用高速凸輪和低速凸輪控制氣門的驅動，可以減少發動機的泵氣損失，加快進氣速度，改善混合氣的質量，提高充氣效率，最終改善發動機燃燒過程，使動力性、經濟性、排放性等較傳統汽油機均有顯著提高。
2、使用三個凸輪同時控制兩個氣門節省了空間，有利於在多氣門技術上進行應用和布置3採用凸輪軸與氣門挺柱垂直配置的結構型式，為單頂置凸輪軸的配氣機構型式的發動機採用VVT技術找到了一條出路4原理、結構以及控制系統非常簡單、可行。
圖1是凸輪軸與氣門挺柱平行布置的可變氣門升程機構的結構示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是凸輪軸與氣門挺柱垂直布置的可變氣門升程機構的結構示意圖；圖4是圖3的A-A剖視圖；
圖5是本機構在低速運轉時的工作原理圖；圖6是圖5的A-A剖視圖；圖7是本機構在高速運轉時的工作原理圖；圖8是圖7的A-A剖視圖。
具體實施方式
本機構的結構參見圖1-4，本機構由凸輪軸3、高速凸輪2、兩個低速凸輪1a和1b、小挺柱4、大挺柱5、兩個氣門10和汽缸蓋8構成。高速凸輪2位於凸輪軸3中間，與小挺柱4接觸配合。兩個低速凸輪1a和1b對稱位於高速凸輪2兩邊，與大挺柱5接觸配合。小挺柱4位於大挺柱5中，其外沿凸臺與大挺柱的內沿凸臺之間設置復位彈簧12。小挺柱柱塞11位於大挺柱5的液壓腔6內。液壓腔6通過液壓油通道7連通汽缸蓋8內的減壓腔18，減壓腔18內安裝有減壓柱塞16與彈簧17，液壓油通道7上安裝有電磁閥15。大挺柱5的兩端通過氣門座、推桿對稱連接有兩個氣門10。大挺柱柱塞13位於汽缸蓋的挺柱運行軌道14內，挺柱運行軌道14有通氣孔道9與大氣連通。
本機構的凸輪軸4與氣門挺柱有兩種布置形式，一種是凸輪軸4與大、小挺柱平行配置，參見圖1和2；另一種是垂直配置，參見圖3和4。
本機構的工作原理如下當發動機在低速運轉時，參見圖5和6，電磁閥15打開，高速凸輪2推動小挺柱4向下運轉，液壓油由液壓腔6溢出到液壓油通道7，並推動減壓柱塞16向右運動，油壓較小，作用於大挺柱5底部的力非常小，並不能將氣門10打開，同時隨著小挺柱4的向下運動，高速凸輪2兩邊的低速凸輪1a和1b直接驅動大挺柱5，在低速凸輪1a和1b的直接驅動下，氣門挺柱向下運動並開啟氣門10。
當發動機在高速運轉時，參見圖7和8，電磁閥15關閉，由於液壓油在液壓腔6內不能溢出，在高速凸輪2的驅動下，油壓變大並推動大挺柱5來開啟氣門10。
權利要求1.新型可變氣門升程機構，包括汽缸蓋、凸輪、帶動凸輪轉動的凸輪軸、由凸輪帶動的氣門挺柱和由挺柱控制的氣門，其特徵在於在凸輪軸上有一個高速凸輪和對稱位於高速凸輪兩邊的兩個低速凸輪；挺柱有大挺柱和小挺柱，小挺柱的外凸臺與大挺柱的內凸臺之間安裝復位彈簧，小挺柱的柱塞位於大挺柱的液壓腔內，小挺柱與高速凸輪接觸配合；大挺柱柱塞位於汽缸蓋的挺柱運行軌道內，大挺柱兩端分別連接兩個氣門，大挺柱與兩低速凸輪接觸配合；液壓腔通過液壓油通道連通汽缸蓋內的減壓腔，減壓腔安裝有減壓柱塞與彈簧，液壓油通道上安裝有電磁閥。
2.根據權利要求1所述的新型可變氣門升程機構，其特徵在於挺柱運行軌道內有與大氣連通的通氣孔道。
3.根據權利要求1或2所述的新型可變氣門升程機構，其特徵在於凸輪軸與大、小挺柱平行配置。
4.根據權利要求1或2所述的新型可變氣門升程機構，其特徵在於凸輪軸與大、小挺柱垂直配置。
專利摘要新型可變氣門升程機構，包括汽缸蓋、凸輪、帶動凸輪轉動的凸輪軸、由凸輪帶動的氣門挺柱和由挺柱控制的氣門。在凸輪軸上有一個高速凸輪和對稱位於高速凸輪兩邊的兩個低速凸輪。小挺柱的外凸臺與大挺柱的內凸臺之間安裝復位彈簧，小挺柱柱塞位於大挺柱的液壓腔內，小挺柱與高速凸輪接觸配合；大挺柱柱塞位於汽缸蓋的挺柱運行軌道內，大挺柱兩端分別連接兩個氣門，大挺柱與兩低速凸輪接觸配合；液壓腔通過液壓油通道連通汽缸蓋內的減壓腔，液壓油通道上安裝有電磁閥。本結構的優點是通過高速和低速時分別使用不同的凸輪驅動氣門挺柱，來改變配氣相位和氣門升程，從而使發動機的低速性能和高速性能都能得到優化和提高。
文檔編號F01L13/04GK2546635SQ02222780
公開日2003年4月23日 申請日期2002年5月30日 優先權日2002年5月30日
發明者楊志勇 申請人:長安汽車(集團)有限責任公司