專利名稱：一種發(fā)動機配氣相位調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及汽車發(fā)動機的可變氣門正時技術(shù)，特別適用于轎車和輕型汽車 發(fā)動機配氣相位需要隨發(fā)動機工況變化的配氣機構(gòu)。
背景技術(shù)：
發(fā)動機工作須經(jīng)過進氣，把可燃混合氣(或新鮮空氣)引入氣缸；然后將進入氣 缸的可燃混合氣壓縮，壓縮接近終點時點燃可燃混合氣；可燃混合氣著火燃燒，膨脹推 動活塞上行實現(xiàn)對外作功；最后排出燃燒后的廢氣。發(fā)動機不斷循環(huán)重復進行進氣、壓 縮、作功、排氣，就實現(xiàn)了能量轉(zhuǎn)換，使發(fā)動機能夠連續(xù)運轉(zhuǎn)。發(fā)動機配氣機構(gòu)是根據(jù)發(fā)動機的工作順序和工作過程，利用凸輪轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的推 力定時開啟和關(guān)閉進氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進入氣缸，并使廢氣從氣缸內(nèi) 排出，實現(xiàn)換氣過程。上述機構(gòu)有如下的缺點凸輪固定在凸輪軸上，轉(zhuǎn)動相位是不變的，即進、排 氣的角度和時間是固定的，不能根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速需要進行調(diào)節(jié)無論是在汽車怠速狀 態(tài)，還是在負重上坡的狀態(tài)，進氣時間(進氣量)是恒定的，為了兼顧汽車的動力要求， 勢必就使汽車的耗油量增加，損失了經(jīng)濟性。
發(fā)明內(nèi)容針對前述機構(gòu)的缺點，本實用新型提出一種發(fā)動機配氣相位調(diào)節(jié)裝置以彌補現(xiàn) 有技術(shù)之不足?？筛淖兣錃庀辔坏臋C構(gòu)，目的是通過發(fā)動機ECU控制系統(tǒng)，通過機油控制閥 (OCV)，改變機油的流向，使安裝在凸輪軸上的移相器(VVT)轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)對發(fā)動機凸輪 的相位進行調(diào)節(jié)，從而使得氣門開啟、關(guān)閉的時間隨發(fā)動機和轉(zhuǎn)速的變化而變化，以提 高充氣效率，增加發(fā)動機功率。本機構(gòu)采用的技術(shù)方案是一種發(fā)動機配氣相位調(diào)節(jié)裝置，包括移相器和機油 控制閥，其特征是移相器包括轉(zhuǎn)子和定子，轉(zhuǎn)子上有葉片，定子外有鏈輪或帶輪，定 子內(nèi)有油腔，葉片放置在油腔內(nèi)；在轉(zhuǎn)子內(nèi)有油孔；機油控制閥包括柱塞和閥體，閥體 上的出油口通過管道連接于轉(zhuǎn)子的油孔。本實用新型的有益效果在于1、在不同的發(fā)動機轉(zhuǎn)速下獲得更高的扭矩和功率指標；移相器(VVT)通過控制進氣門的關(guān)閉時刻，可以優(yōu)化發(fā)動機的扭矩特性在 發(fā)動機低速時，在壓縮行程中，VVT控制進氣門晚關(guān)角，使之較早關(guān)閉，可以減少排出 進氣門的新鮮混合氣，這樣可以使汽缸內(nèi)吸進更多的混合氣，產(chǎn)生更高的低速扭矩；當 發(fā)動機轉(zhuǎn)速提高時，進氣歧管的調(diào)諧效應需要進氣門保持更長的開啟狀態(tài)以吸入更多的 氣，VVT可以增大進氣門的晚關(guān)角，提高高速時最大功率。2、發(fā)動機啟動時，VVT鎖死在初始位置，也是保證進排氣重疊角最小的位置，此時由于氣門重疊角最小，也就保證了從排氣門返回到氣缸中的廢氣最小，機油控制閥 (OCV)值控制在目標區(qū)域之內(nèi)，可提高怠速時的穩(wěn)定性及降低怠速轉(zhuǎn)速；3、在部分負荷時，改進稀釋控制以獲得更好燃油經(jīng)濟性；發(fā)動機怠速時，通過VVT的調(diào)節(jié)將進排氣門重疊角控制在最小，提高了怠速時 的穩(wěn)定性，相對于固定相位的發(fā)動機，安裝VVT的發(fā)動機其怠速轉(zhuǎn)速可較固定相位的發(fā) 動機降低50轉(zhuǎn)/分鐘左右。發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速的降低，也意味著燃油消耗率的降低，從而 提高燃油經(jīng)濟型。在發(fā)動機中低轉(zhuǎn)速常用部分負荷提高燃油經(jīng)濟性的方法為將進氣相位前移，增 大氣門重疊角。在排氣沖程的末端，進氣門提前開啟，由于排氣管內(nèi)壓力低，一部分廢 氣排入到進氣管中，在隨后的進氣沖程中，這部分廢氣隨進氣一起進入到氣缸中。另外 由于在進氣沖程的初始階段，還有一部分廢氣會從排氣管中倒灌入缸內(nèi)，氣缸中的殘余 廢氣量明顯增加，氣缸內(nèi)氣體壓力得到提高，因此進氣沖程的泵氣損失功降低，燃油經(jīng) 濟性得到提高。4、采用進排氣獨立調(diào)節(jié)的VVT可替代外部廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(EGR系統(tǒng))，可以 在降低等量NOx(—氧化氮或二氧化氮)排放的前提下，同時具有降低HC排放的潛力。由于NOx主要是在高溫下生成的，目前控制NOx的主要方法為從排氣側(cè)引回 一部分廢氣來稀釋進入氣缸參與燃燒的混合氣，通過稀釋作用，在未燃混合氣中加入一 定的廢氣量，廢氣是惰性的，只含有極少量的可燃物質(zhì)，這樣就增加了混合氣的總熱容 量。當熱容量提高時，使充入的混合氣很難被加熱，降低了燃燒的峰值溫度。因為NOx 的生成直接與燃燒溫度相關(guān)，因此，進氣稀釋作用可以減少NOxW產(chǎn)生。由于重新吸入了排氣行程結(jié)束時HC(碳氫化合物)含量最高的廢氣進行再氧 化，所以還可以減少HC的排放。增大重疊角需要排氣凸輪相位向后調(diào)節(jié)，這樣排氣門 開啟提前角(EVO)減小這樣增加了有效膨脹比，改進了燃燒效率，進一步減少了 HC的 排放。

下面通過實施例，并結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述圖1是本實用新型實施例移相器(VVT)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的側(cè)面示意圖；圖3是機油控制閥(OCV)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是定子的示意圖；圖5是轉(zhuǎn)子的示意圖；圖6是圖5的另一個視角的示意圖；圖7是機油控制閥閥體的示意圖；圖8是柱塞的示意圖。
具體實施方式
實施例轉(zhuǎn)子6安裝于定子5內(nèi)，并將定子5的油腔封閉，同時，葉片18伸入油腔中，將每個油腔封閉成前進腔19和后退腔20;在轉(zhuǎn)子6的端面上有油孔23，油孔23另一開 口于轉(zhuǎn)子6側(cè)面，并和前進腔19聯(lián)通，轉(zhuǎn)子6的另一端面上有油孔24，油孔24另一開口 于轉(zhuǎn)子6側(cè)面，并和后退腔20聯(lián)通。轉(zhuǎn)子6通過鍵21安裝在凸輪軸1末端，凸輪軸1通過定子5的中間孔與轉(zhuǎn)子6 接連成一體，隨凸輪軸1轉(zhuǎn)動。定子5端面設(shè)計一個鎖銷座11，轉(zhuǎn)子6上鎖銷12在鎖銷彈簧13作用下，將定子 5和轉(zhuǎn)子6固定在一個初始位置。在此時，定子5上的鏈輪25通過鏈條與曲軸相連，使得定子5轉(zhuǎn)動，定子5在 帶動其內(nèi)的轉(zhuǎn)子6轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子6再帶動凸輪軸1轉(zhuǎn)動，凸輪軸1之上的凸輪轉(zhuǎn)動，開啟或 關(guān)閉氣門。當工況改變，需要調(diào)整相位時，過程如下機油控制閥(OCV)是一個三位四通閥，在發(fā)動機ECU的控制下，OCV中的柱 塞22可控制在一個確定的位置，從而進一步控制通向移相器(VVT)前進腔19或后退20 的機油流向及流速，從而在機油壓力作用下驅(qū)動轉(zhuǎn)子6相對定子5旋轉(zhuǎn)到一指定位置，然 后關(guān)閉通向前進及后退腔的機油供給，使轉(zhuǎn)子保持在此位置。由于轉(zhuǎn)子6是與凸輪軸1 固定，定子5與曲軸的相位固定，因此也就意味著凸輪軸1可以相對曲軸旋轉(zhuǎn)，并在一指 定位置保持，從而改變發(fā)動機配氣相位。具體的講工作流程如下閥體2上有恒壓的機油進口 3，機油進口 3的軸向位置設(shè)計的有差異，同時，閥 體2上還有兩組機油出口，其中一組為前進機油供給口 4，前進機油供給口 4連接于油孔 23；另外一組為后退機油供給口 7，后退機油供給口 7連接于油孔24。至于連接方式， 在實踐當中，最適宜的是在凸輪軸1上制造兩個管孔，壓力機油通過其中一個管孔達到 轉(zhuǎn)子6的一個端面，給油孔24供油；通過另外一個管孔和轉(zhuǎn)子6內(nèi)的通孔8到達另外一 個端面，給油孔23供油。柱塞22被套在閥體2內(nèi)，柱塞22上有凸環(huán)9，凸環(huán)9和機油進口 3配合使用當處于鎖止狀態(tài)時，凸環(huán)9處于中間位置，將機油進口 3全部封閉，前進機油供 給口 4和后退機油供給口 7均沒有壓力油輸出，從而油孔23和24都沒有進油，轉(zhuǎn)子6相 對于定子5位置固定。當柱塞22向右移動時到止點時，位置最靠左的進油口 3和凸環(huán)9的左邊沿之間 有縫隙，機油通過這個縫隙進入到前進機油供給口4并流出，通過管孔和通孔8進入到油 孔23，再進入前進腔19。鎖銷12在機油壓力作用下，克服鎖銷彈簧13彈簧力，使鎖銷 12抬起。轉(zhuǎn)子6在機油壓力作用下與定子5發(fā)生逆時針相對轉(zhuǎn)動，使凸輪軸和曲軸配氣 相位改變，在轉(zhuǎn)動到適合位置時，柱塞復位到鎖止狀態(tài)，油路截止，保持這個相位。形 成一個新的平衡繼續(xù)傳動，傳動關(guān)系不變。此時，凸輪軸1和曲軸就有一個相位差。同理，當柱塞22向左移動到止點時，位置最靠右的進油口 3和凸環(huán)9的右邊沿 之間有縫隙，機油通過這個縫隙進入到后退機油供給口 7并流出，通過管孔進入到油孔 24，再進入前進腔20。轉(zhuǎn)子6在機油壓力作用下與定子5發(fā)生順時針相對轉(zhuǎn)動，使凸輪 軸和曲軸配氣相位改變，在轉(zhuǎn)動到適合位置時，油路截止，保持這個相位。形成一個新的平衡繼續(xù)傳動， 柱塞22動作的時間實質(zhì)上就決定了相位，從而實現(xiàn)了連續(xù)可變正時氣門。
權(quán)利要求1. 一種發(fā)動機配氣相位調(diào)節(jié)裝置，包括移相器和機油控制閥，其特征是移相器包 括轉(zhuǎn)子和定子，轉(zhuǎn)子上有葉片，定子外有鏈輪或帶輪，定子內(nèi)有油腔，葉片放置在油腔 內(nèi)；在轉(zhuǎn)子內(nèi)有油孔；機油控制閥包括柱塞和閥體，閥體上的出油口通過管道連接于轉(zhuǎn) 子的油孔。
專利摘要本實用新型涉及一種發(fā)動機配氣相位調(diào)節(jié)裝置，包括移相器和機油控制閥，其特征是移相器包括轉(zhuǎn)子和定子，轉(zhuǎn)子上有葉片，定子外有鏈輪或帶輪，定子內(nèi)有油腔，葉片放置在油腔內(nèi)；在轉(zhuǎn)子內(nèi)有油孔；機油控制閥包括柱塞和閥體，閥體上的出油口通過管道連接于轉(zhuǎn)子的油孔。本實用新型的有益效果在于在不同的發(fā)動機轉(zhuǎn)速下獲得更高的扭矩和功率指標；可提高怠速時的穩(wěn)定性及降低怠速轉(zhuǎn)速；在部分負荷時，改進稀釋控制以獲得更好燃油經(jīng)濟性；可降低廢氣排放。
文檔編號F01L9/02GK201794631SQ20102028067
公開日2011年4月13日 申請日期2010年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月4日
發(fā)明者伍紹奎, 劉剛, 朱明軍, 甘德林, 郭征濤 申請人:宜賓天工機械股份有限公司