專利名稱：新型可變氣門升程機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于汽車配氣機(jī)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型可變氣門升程機(jī)構(gòu)。
技術(shù)背景可變配氣相位技術(shù)由于能有效改善發(fā)動機(jī)在不同轉(zhuǎn)速和負(fù)荷下的動力型、經(jīng)濟(jì)性及廢氣排放等突出的優(yōu)點，日益受到世界各大汽車生產(chǎn)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(shù)的研究工作。此外，當(dāng)今電子技術(shù)的飛速發(fā)展，促進(jìn)了可變配氣相位技術(shù)從研究階段想實用階段的發(fā)展。現(xiàn)在市場上已有具有可變配氣相位技術(shù)的發(fā)動機(jī)產(chǎn)品出現(xiàn)。了進(jìn)/排氣凸輪軸的相對轉(zhuǎn)角，帶動進(jìn)/排氣凸輪軸正常運轉(zhuǎn)。
與本發(fā)明最接近的技術(shù)主要有兩種，一種是利用了可調(diào)式液壓挺桿實現(xiàn)可變氣門升程的，該技術(shù)的關(guān)鍵是可調(diào)式液壓挺桿。該技術(shù)的工作原理如下當(dāng)發(fā)動機(jī)在低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時，通過液壓，利用聯(lián)結(jié)銷將挺桿的兩部分進(jìn)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(zhuǎn)，當(dāng)發(fā)動機(jī)在高速運轉(zhuǎn)時，可通過液壓，利用聯(lián)結(jié)銷將這兩部分聯(lián)結(jié)起來，由兩邊的高速凸輪控制氣門的開啟。該技術(shù)主要存在以下缺點1、可調(diào)式液壓挺桿非常復(fù)雜。2、每個氣門需要三個凸輪進(jìn)行驅(qū)動，凸輪軸結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且不利于在多氣門技術(shù)上應(yīng)用。3、汽缸蓋內(nèi)的液壓控制油道非常復(fù)雜。
與本發(fā)明接近的第二種技術(shù)是電控液壓挺柱式可變配氣機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)當(dāng)電磁閥關(guān)閉時，凸輪推動第一挺柱，由于挺柱室內(nèi)液壓油不能溢出，油壓推動第二挺柱，使氣門晚開或早關(guān)。該機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)比較簡單，但響應(yīng)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(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點，發(fā)明一種通過高速和低速時分別使用不同的凸輪驅(qū)動氣門挺柱，來改變配氣相位和氣門升程，從而使發(fā)動機(jī)的低速性能和高速性能都能得到優(yōu)化和提高的一種新型可變氣門升程機(jī)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的技術(shù)方案如下
新型可變氣門升程機(jī)構(gòu)，包括汽缸蓋、凸輪、帶動凸輪轉(zhuǎn)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于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(nèi)沿凸臺之間安裝復(fù)位彈簧，小挺柱柱塞位于大挺柱的液壓腔內(nèi)，小挺柱與高速凸輪接觸配合。大挺柱的柱塞位于汽缸蓋的挺柱運行軌道內(nèi)，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(nèi)的減壓腔，減壓腔內(nèi)安裝有減壓柱塞與彈簧，液壓油通道上安裝有電磁閥。本機(jī)構(gòu)用兩個低速凸輪和一個高速凸輪來驅(qū)動同一個氣門挺柱，在高速時，電磁閥關(guān)閉液壓通道，由高速凸輪來驅(qū)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(qū)動氣門挺柱。實現(xiàn)一個氣門挺柱同時控制兩個氣門的運轉(zhuǎn)。
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(jī)構(gòu)的優(yōu)點是1根據(jù)汽油機(jī)性能優(yōu)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(qū)動，可以減少發(fā)動機(jī)的泵氣損失，加快進(jìn)氣速度，改善混合氣的質(zhì)量，提高充氣效率，最終改善發(fā)動機(jī)燃燒過程，使動力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性等較傳統(tǒng)汽油機(jī)均有顯著提高。
2、使用三個凸輪同時控制兩個氣門節(jié)省了空間，有利于在多氣門技術(shù)上進(jìn)行應(yīng)用和布置3采用凸輪軸與氣門挺柱垂直配置的結(jié)構(gòu)型式，為單頂置凸輪軸的配氣機(jī)構(gòu)型式的發(fā)動機(jī)采用VVT技術(shù)找到了一條出路4原理、結(jié)構(gòu)以及控制系統(tǒng)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(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)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(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的A-A剖視圖；
圖5是本機(jī)構(gòu)在低速運轉(zhuǎn)時的工作原理圖；圖6是圖5的A-A剖視圖；圖7是本機(jī)構(gòu)在高速運轉(zhuǎn)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(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參見圖1-4，本機(jī)構(gòu)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(gòu)成。高速凸輪2位于凸輪軸3中間，與小挺柱4接觸配合。兩個低速凸輪1a和1b對稱位于高速凸輪2兩邊，與大挺柱5接觸配合。小挺柱4位于大挺柱5中，其外沿凸臺與大挺柱的內(nèi)沿凸臺之間設(shè)置復(fù)位彈簧12。小挺柱柱塞11位于大挺柱5的液壓腔6內(nèi)。液壓腔6通過液壓油通道7連通汽缸蓋8內(nèi)的減壓腔18，減壓腔18內(nèi)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位于汽缸蓋的挺柱運行軌道14內(nèi)，挺柱運行軌道14有通氣孔道9與大氣連通。
本機(jī)構(gòu)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(jī)構(gòu)的工作原理如下當(dāng)發(fā)動機(jī)在低速運轉(zhuǎn)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(zhuǎn)，液壓油由液壓腔6溢出到液壓油通道7，并推動減壓柱塞16向右運動，油壓較小，作用于大挺柱5底部的力非常小，并不能將氣門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(qū)動大挺柱5，在低速凸輪1a和1b的直接驅(qū)動下，氣門挺柱向下運動并開啟氣門10。
當(dāng)發(fā)動機(jī)在高速運轉(zhuǎn)時，參見圖7和8，電磁閥15關(guān)閉，由于液壓油在液壓腔6內(nèi)不能溢出，在高速凸輪2的驅(qū)動下，油壓變大并推動大挺柱5來開啟氣門10。
權(quán)利要求1.新型可變氣門升程機(jī)構(gòu)，包括汽缸蓋、凸輪、帶動凸輪轉(zhuǎn)動的凸輪軸、由凸輪帶動的氣門挺柱和由挺柱控制的氣門，其特征在于在凸輪軸上有一個高速凸輪和對稱位于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(nèi)凸臺之間安裝復(fù)位彈簧，小挺柱的柱塞位于大挺柱的液壓腔內(nèi)，小挺柱與高速凸輪接觸配合；大挺柱柱塞位于汽缸蓋的挺柱運行軌道內(nèi)，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(nèi)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(jù)權(quán)利要求1所述的新型可變氣門升程機(jī)構(gòu)，其特征在于挺柱運行軌道內(nèi)有與大氣連通的通氣孔道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型可變氣門升程機(jī)構(gòu)，其特征在于凸輪軸與大、小挺柱平行配置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型可變氣門升程機(jī)構(gòu)，其特征在于凸輪軸與大、小挺柱垂直配置。
專利摘要新型可變氣門升程機(jī)構(gòu)，包括汽缸蓋、凸輪、帶動凸輪轉(zhuǎn)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于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(nèi)凸臺之間安裝復(fù)位彈簧，小挺柱柱塞位于大挺柱的液壓腔內(nèi)，小挺柱與高速凸輪接觸配合；大挺柱柱塞位于汽缸蓋的挺柱運行軌道內(nèi)，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(nèi)的減壓腔，液壓油通道上安裝有電磁閥。本結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是通過高速和低速時分別使用不同的凸輪驅(qū)動氣門挺柱，來改變配氣相位和氣門升程，從而使發(fā)動機(jī)的低速性能和高速性能都能得到優(yōu)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(yōu)先權(quán)日2002年5月30日
發(fā)明者楊志勇 申請人:長安汽車(集團(tuán))有限責(zé)任公司