搖臂式兩級(jí)可變氣門升程機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種搖臂式兩級(jí)可變氣門升程機(jī)構(gòu)，包括高低升程凸輪軸、搖臂和搖臂軸，搖臂軸內(nèi)開設(shè)有搖臂軸內(nèi)油道，搖臂包括搖臂本體、油腔密封蓋、推桿、滾輪、滾輪軸和回位彈簧，搖臂本體上開設(shè)有搖臂內(nèi)油腔、滾輪安裝槽、推桿孔，滾輪通過(guò)滾輪軸安裝在搖臂本體上與滾輪軸滑動(dòng)配合，且位于滾輪安裝槽內(nèi)，回位彈簧套裝在滾輪軸上，推桿位于搖臂內(nèi)油腔內(nèi)與搖臂本體滑動(dòng)配合，并穿插在推桿孔中，推桿與滾輪抵觸，油腔密封蓋安裝在搖臂本體上將搖臂內(nèi)油腔的開口封閉，在搖臂本體上開設(shè)有搖臂內(nèi)油道，其將搖臂軸內(nèi)油道與搖臂內(nèi)油腔連通。本發(fā)明可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況下的進(jìn)氣需求，通過(guò)油壓控制來(lái)實(shí)現(xiàn)氣門高、低升程開度切換。
【專利說(shuō)明】搖臂式兩級(jí)可變氣門升程機(jī)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)配氣技術(shù)，具體涉及一種搖臂式兩級(jí)可變氣門升程機(jī)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著石油資源的日益緊缺，改善發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能，提高燃料的利用率顯得更為緊 迫。傳統(tǒng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣凸輪型線是唯一的，氣門的升程開度不會(huì)隨發(fā)動(dòng)機(jī)工況的改變 而改變。在設(shè)計(jì)凸輪型線時(shí)，需要考慮高速工況、低速工況下進(jìn)氣或排氣的需求平衡，使得 發(fā)動(dòng)機(jī)在低速低負(fù)荷和高速高負(fù)荷下均非最優(yōu)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。為了有效解決這一問 題，一種兩段式可變氣門升程技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，該技術(shù)通過(guò)在兩個(gè)高低升程凸輪間快速準(zhǔn)確 切換，使得發(fā)動(dòng)機(jī)擁有高低兩個(gè)進(jìn)氣升程，低速低負(fù)荷下采用低升程，高速高負(fù)荷下則采用 高升程，通過(guò)對(duì)不同工況下氣門升程的改變，來(lái)減小節(jié)氣門體產(chǎn)生的泵氣損失，從而優(yōu)化發(fā) 動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性。
[0003] 現(xiàn)有的氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要分為三種：搖臂式氣門機(jī)構(gòu)、挺柱式氣門機(jī)構(gòu)、直驅(qū)式氣 門機(jī)構(gòu)，其中，搖臂式氣門機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)在于應(yīng)用搖臂軸對(duì)氣門驅(qū)動(dòng)臂形成支撐，該種機(jī)構(gòu)出 現(xiàn)最早，應(yīng)用最為廣泛；挺柱式氣門機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)在于應(yīng)用機(jī)械挺柱或液壓挺柱對(duì)氣門驅(qū)動(dòng) 臂形成支撐，無(wú)需人為調(diào)節(jié)氣門間隙，其優(yōu)點(diǎn)在于摩擦相對(duì)較低，損失功少；直驅(qū)式氣門機(jī) 構(gòu)特點(diǎn)在于取消了氣門驅(qū)動(dòng)臂直接采用凸輪驅(qū)動(dòng)氣門，其摩擦損失最優(yōu)。由于不同類型的 氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)需要不同類型的升程可變機(jī)構(gòu)匹配才能實(shí)現(xiàn)氣門升程的可變，而其中的搖臂 式氣門機(jī)構(gòu)的應(yīng)用最為廣泛，因此，有必要開發(fā)一種針對(duì)搖臂式氣門機(jī)構(gòu)的可變氣門升程 機(jī)構(gòu)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種搖臂式兩級(jí)可變氣門升程機(jī)構(gòu)，可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況 下的進(jìn)氣需求，通過(guò)油壓控制來(lái)實(shí)現(xiàn)氣門高、低升程開度切換。
[0005] 本發(fā)明所述的搖臂式兩級(jí)可變氣門升程機(jī)構(gòu)，包括高低升程凸輪軸、搖臂和搖臂 軸，高低升程凸輪軸上具有高升程凸輪和低升程凸輪，所述搖臂軸內(nèi)開設(shè)有搖臂軸內(nèi)油道， 所述搖臂包括搖臂本體、油腔密封蓋、推桿、滾輪、滾輪軸和回位彈簧，搖臂本體上開設(shè)有搖 臂內(nèi)油腔和滾輪安裝槽，在搖臂內(nèi)油腔與滾輪安裝槽相鄰處的搖臂本體上，開設(shè)有將搖臂 內(nèi)油腔與滾輪安裝槽連通的推桿孔，滾輪通過(guò)滾輪軸安裝在搖臂本體上與滾輪軸滑動(dòng)配 合，且位于滾輪安裝槽內(nèi)，回位彈簧套裝在滾輪軸上，其一端作用在搖臂本體上，另一端作 用在滾輪遠(yuǎn)離搖臂內(nèi)油腔的一側(cè)，推桿位于搖臂內(nèi)油腔內(nèi)與搖臂本體滑動(dòng)配合，其穿插在 所述推桿孔中，在回位彈簧作用下，推桿與滾輪抵觸，油腔密封蓋安裝在搖臂本體上將搖臂 內(nèi)油腔的開口封閉，在搖臂本體上還開設(shè)有搖臂內(nèi)油道，其將搖臂軸內(nèi)油道與搖臂內(nèi)油腔 連通，滾輪的外圓周面與所述高升程凸輪或低升程凸輪的型面相接觸。
[0006] 所述滾輪由滾輪內(nèi)輪、滾輪滾針和滾輪外輪組成，滾輪內(nèi)輪位于滾輪外輪內(nèi)，滾輪 滾針位于滾輪內(nèi)輪與滾輪外輪之間，使?jié)L輪外輪可相對(duì)于滾輪內(nèi)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0007] 在油腔密封蓋的內(nèi)端面上設(shè)置有限位凸臺(tái)。
[0008] 使用時(shí)，搖臂式兩級(jí)可變氣門升程機(jī)構(gòu)與液壓控制油路連接，在搖臂內(nèi)油腔內(nèi)建 立油壓，控制推桿在搖臂內(nèi)油腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)滾輪滑動(dòng)，滾輪移動(dòng)使得回位彈簧被壓 縮；油壓卸去后，回位彈簧使?jié)L輪和推桿回位。通過(guò)滾輪相對(duì)滾輪軸軸向滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)滾輪在 高升程凸輪和低升程凸輪之間進(jìn)行切換，從而實(shí)現(xiàn)氣門升程變換。
[0009] 本發(fā)明所述的搖臂式兩級(jí)可變氣門升程機(jī)構(gòu)的初始狀態(tài)為回位彈簧未被壓縮狀 態(tài)，此時(shí)滾輪接觸低升程凸輪。
[0010] 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)由低升程轉(zhuǎn)換成高升程時(shí)，通過(guò)0CV閥打開油路，使得主油道的高壓潤(rùn) 滑油通過(guò)搖臂軸內(nèi)油道，流經(jīng)搖臂內(nèi)油道，進(jìn)入搖臂內(nèi)油腔內(nèi)并建立油壓，高壓潤(rùn)滑油對(duì)推 桿產(chǎn)生推力，推動(dòng)滾輪壓縮回位彈簧，直至滾輪接觸高升程凸輪，此時(shí)油壓建立完畢，并達(dá) 到平衡。
[0011] 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)由高升程轉(zhuǎn)換成低升程時(shí)，油壓卸去，在回位彈簧的作用下，滾輪回位， 直到滾輪與低升程凸輪接觸，此時(shí)油壓完全卸去，并達(dá)到平衡。
[0012] 本發(fā)明所述的搖臂式兩級(jí)氣門升程可變機(jī)構(gòu)，可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況下的進(jìn)氣需 求，通過(guò)控制油壓來(lái)改變滾輪相對(duì)搖臂的位置，以實(shí)現(xiàn)氣門升程高低可變（即：低速低負(fù)荷 下采用低升程，高速高負(fù)荷下則采用高升程。），有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷時(shí)的泵氣損失，從 而達(dá)到降低油耗，提升發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1為本發(fā)明所述搖臂式兩級(jí)可變氣門升程機(jī)構(gòu)的分解圖； 圖2為該搖臂式兩級(jí)可變氣門升程機(jī)構(gòu)的正視圖之一(發(fā)動(dòng)機(jī)低升程狀態(tài)下）； 圖3為該搖臂式兩級(jí)可變氣門升程機(jī)構(gòu)的正視圖之二(發(fā)動(dòng)機(jī)高升程狀態(tài)下）； 圖4為本發(fā)明中搖臂的軸測(cè)示意圖之一(發(fā)動(dòng)機(jī)低升程狀態(tài)下）； 圖5為本發(fā)明中搖臂的軸測(cè)示意圖之二(發(fā)動(dòng)機(jī)高升程狀態(tài)下）； 其中：1、油腔密封蓋，2、限位凸臺(tái)，3、推桿，4、加強(qiáng)筋，6、推桿孔，7、氣門接觸位置，8、 滾輪安裝槽，9、滾輪，10、滾輪滾針，11、滾輪內(nèi)輪，12、回位彈簧，13、滾輪軸，14、滾輪外輪， 15、搖臂軸內(nèi)油道，16、搖臂軸，17、高升程凸輪，18、低升程凸輪，19、凸輪軸，20、搖臂內(nèi)油 腔，21、密封蓋安裝槽，22、搖臂內(nèi)油道。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0015] 如圖1至圖5所示的搖臂式兩級(jí)可變氣門升程機(jī)構(gòu)，包括高低升程凸輪軸19、搖臂 和搖臂軸16,高低升程凸輪軸19上具有高升程凸輪17和低升程凸輪18,搖臂軸16內(nèi)開設(shè) 有搖臂軸內(nèi)油道15,搖臂包括搖臂本體、油腔密封蓋1、推桿3、滾輪9、滾輪軸13和回位彈 簧12,搖臂本體上開設(shè)有搖臂內(nèi)油腔20、密封蓋安裝槽21和滾輪安裝槽8,在搖臂內(nèi)油腔 20與滾輪安裝槽8相鄰處的搖臂本體上，開設(shè)有將搖臂內(nèi)油腔20與滾輪安裝槽8連通的 推桿孔6,滾輪9通過(guò)滾輪軸13安裝在搖臂本體上與滾輪軸13滑動(dòng)配合，且位于滾輪安裝 槽8內(nèi)可沿滾輪軸13的軸線滑動(dòng)，回位彈簧12套裝在滾輪軸13上，其一端作用在搖臂本 體上，另一端作用在滾輪9遠(yuǎn)離搖臂內(nèi)油腔20的一側(cè)，推桿3位于搖臂內(nèi)油腔20內(nèi)與搖臂 本體中的搖臂內(nèi)油腔20滑動(dòng)配合，其穿插在推桿孔6中，在回位彈簧12作用下，推桿3與 滾輪9抵觸，油腔密封蓋1安裝在搖臂本體上的密封蓋安裝槽21內(nèi)，將搖臂內(nèi)油腔20的開 口封閉，并在油腔密封蓋1的內(nèi)端面上設(shè)置有限位凸臺(tái)2。在搖臂本體上還開設(shè)有搖臂內(nèi) 油道22,其將搖臂軸內(nèi)油道15與搖臂內(nèi)油腔20連通。滾輪9的外圓周面與所述高升程凸 輪17或低升程凸輪18的型面相接觸。為了增加搖臂的強(qiáng)度，在搖臂的左右兩側(cè)設(shè)置有加 強(qiáng)筋4。
[0016] 如圖4和圖5所示，滾輪9由滾輪內(nèi)輪11、滾輪滾針10和滾輪外輪14組成，滾輪 內(nèi)輪11位于滾輪外輪14內(nèi)，滾輪滾針10位于滾輪內(nèi)輪11與滾輪外輪14之間，使?jié)L輪外 輪14可相對(duì)于滾輪內(nèi)輪11轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0017] 本發(fā)明所述的搖臂式兩級(jí)可變氣門升程機(jī)構(gòu)的初始狀態(tài)為回位彈簧12未被壓縮 狀態(tài)，此時(shí)滾輪9接觸低升程凸輪18。
[0018] 如圖3和圖5所示，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)由低升程轉(zhuǎn)換成高升程時(shí)，通過(guò)0CV閥打開油路，使 得主油道的高壓潤(rùn)滑油通過(guò)搖臂軸內(nèi)油道15,流經(jīng)搖臂內(nèi)油道22,進(jìn)入搖臂內(nèi)油腔20內(nèi)并 建立油壓，高壓潤(rùn)滑油對(duì)推桿3產(chǎn)生推力，推動(dòng)滾輪9壓縮回位彈簧12,直至滾輪9接觸高 升程凸輪17 (當(dāng)滾輪9與高升程凸輪17接觸時(shí)，通過(guò)搖臂內(nèi)油腔20與滾輪安裝槽8相鄰 處的搖臂本體對(duì)推桿3進(jìn)行限位，從而限制滾輪9繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)。），此時(shí)油壓建立完畢，并 達(dá)到平衡。
[0019] 如圖2和圖4所示，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)由高升程轉(zhuǎn)換成低升程時(shí)，油壓卸去，在回位彈簧12 的作用下，滾輪9向左運(yùn)動(dòng)直到滾輪9與低升程凸輪18接觸（當(dāng)滾輪9與低升程凸輪18接 觸時(shí)，通過(guò)油腔密封蓋1上的限位凸臺(tái)2對(duì)推桿3進(jìn)行限位，從而限制滾輪9繼續(xù)向左運(yùn) 動(dòng)。），此時(shí)油壓完全卸去，并達(dá)到平衡。
【權(quán)利要求】
1. 一種搖臂式兩級(jí)可變氣門升程機(jī)構(gòu)，包括高低升程凸輪軸（19)、搖臂和搖臂軸 (16)，高低升程凸輪軸（19)上具有高升程凸輪（17)和低升程凸輪（18)，其特征在于：所述 搖臂軸（16)內(nèi)開設(shè)有搖臂軸內(nèi)油道（15)，所述搖臂包括搖臂本體、油腔密封蓋（1)、推桿 (3)、滾輪（9)、滾輪軸（13)和回位彈簧（12)，搖臂本體上開設(shè)有搖臂內(nèi)油腔（20)和滾輪安 裝槽（8)，在搖臂內(nèi)油腔（20)與滾輪安裝槽（8)相鄰處的搖臂本體上，開設(shè)有將搖臂內(nèi)油腔 (20)與滾輪安裝槽（8)連通的推桿孔（6)，滾輪（9)通過(guò)滾輪軸（13)安裝在搖臂本體上與滾 輪軸（13)滑動(dòng)配合，且位于滾輪安裝槽（8)內(nèi)，回位彈簧（12)套裝在滾輪軸（13)上，其一 端作用在搖臂本體上，另一端作用在滾輪（9)遠(yuǎn)離搖臂內(nèi)油腔（20)的一側(cè)，推桿（3)位于搖 臂內(nèi)油腔（20)內(nèi)與搖臂本體滑動(dòng)配合，其穿插在所述推桿孔（6)中，在回位彈簧（12)作用 下，推桿（3)與滾輪（9)抵觸，油腔密封蓋（1)安裝在搖臂本體上將搖臂內(nèi)油腔（20)的開口 封閉，在搖臂本體上還開設(shè)有搖臂內(nèi)油道（22)，其將搖臂軸內(nèi)油道（15)與搖臂內(nèi)油腔（20) 連通，滾輪的外圓周面與所述高升程凸輪（17)或低升程凸輪（18)的型面相接觸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的搖臂式兩級(jí)可變氣門升程機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述滾輪（9)由 滾輪內(nèi)輪（11 )、滾輪滾針（10)和滾輪外輪（14)組成，滾輪內(nèi)輪（11)位于滾輪外輪（14)內(nèi)， 滾輪滾針（10)位于滾輪內(nèi)輪（11)與滾輪外輪（14)之間，使?jié)L輪外輪（14)可相對(duì)于滾輪內(nèi) 輪（11)轉(zhuǎn)動(dòng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的搖臂式兩級(jí)可變氣門升程機(jī)構(gòu)，其特征在于：在油腔密 封蓋（1)的內(nèi)端面上設(shè)置有限位凸臺(tái)（2 )。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的搖臂式兩級(jí)可變氣門升程機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述搖臂的左 右兩側(cè)設(shè)置有加強(qiáng)筋（4)。
【文檔編號(hào)】F01L13/00GK104100324SQ201310114328
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月3日
【發(fā)明者】張朝俊, 劉斌, 尚宇, 劉翠蘭, 吳學(xué)松, 胡鐵剛, 詹樟松 申請(qǐng)人:重慶長(zhǎng)安汽車股份有限公司