發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)可變正時(shí)和升程控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)配件，尤其涉及發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)可變正時(shí)和升程控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)利用曲軸動(dòng)力及鏈條鏈輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)開(kāi)閉，在進(jìn)氣行程中，是由活塞抽吸空氣進(jìn)入汽缸噴油燃燒，氣體膨脹推動(dòng)活塞移動(dòng)做功產(chǎn)生動(dòng)力，然后再排出燃燒廢氣，衡量發(fā)動(dòng)機(jī)功率大小的參數(shù)是“排量"，發(fā)動(dòng)機(jī)排量=汽缸工作容積X汽缸數(shù)量，在理論上，汽缸容積越大，吸氣就越多，輸出功率就越大，但實(shí)際情況是吸氣過(guò)程要受到氣門(mén)的開(kāi)閉工況的直接影響，現(xiàn)有技術(shù)中的可變氣門(mén)控制裝置，在發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)控制曲軸與凸輪軸之間的位置距離來(lái)降低氣門(mén)的開(kāi)度以提供較少的燃?xì)?，?dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，控制裝置就恢復(fù)氣門(mén)開(kāi)度，提供較多的燃?xì)?，以此方法?shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，其不足之處是:不能在調(diào)整氣門(mén)開(kāi)度的同時(shí)調(diào)整配氣正時(shí)，低速時(shí)降低氣門(mén)開(kāi)度也必然影響發(fā)動(dòng)機(jī)低速動(dòng)力，現(xiàn)有的可變氣門(mén)控制裝置使發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，使用成本增高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)可變正時(shí)和升程控制系統(tǒng)，通過(guò)凸輪形狀及其安裝結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，無(wú)需更換凸輪即可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)的配齊正時(shí)和升程同時(shí)調(diào)整，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定性好，利于節(jié)約成本。
[0004]本實(shí)用新型的發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)可變正時(shí)和升程控制系統(tǒng)，包括缸蓋、氣門(mén)、凸輪和控制機(jī)構(gòu)；所述氣門(mén)設(shè)于缸蓋并由所述凸輪驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)；所述凸輪以能夠軸向滑動(dòng)的方式轉(zhuǎn)動(dòng)連接于缸蓋，凸輪的凸起部分高度漸變并且沿凸輪軸向的投影不完全重疊；所述控制機(jī)構(gòu)連接于凸輪和缸蓋之間用于驅(qū)動(dòng)凸輪軸向滑動(dòng)及對(duì)凸輪進(jìn)行軸向定位；
[0005]進(jìn)一步，所述凸輪凸起部分的高度沿凸輪軸向由小到大均勾變化；
[0006]進(jìn)一步，所述凸輪的凸起部分繞凸輪軸線呈螺旋形結(jié)構(gòu)；
[0007]進(jìn)一步，所述控制機(jī)構(gòu)包括雙作用油缸；所述雙作用油缸的缸筒固定于所述缸蓋，雙作用油缸的活塞桿連接于凸輪；雙作用油缸的活塞桿與凸輪軸線平行；
[0008]進(jìn)一步，所述控制機(jī)構(gòu)還可以是單作用油缸與彈簧的組合；所述單作用油缸和彈簧分列于凸輪軸向兩側(cè)，單作用油缸的缸筒固定于所述缸蓋，單作用油缸的活塞桿連接于凸輪；單作用油缸的活塞桿與凸輪軸線平行，所述彈簧沿凸輪軸向彈頂于凸輪與缸蓋之間；
[0009]進(jìn)一步，所述控制機(jī)構(gòu)還可以是絲杠螺母副；所述絲杠螺母副的絲杠與凸輪軸線平行并繞其軸線單自由度轉(zhuǎn)動(dòng)連接于缸蓋；絲杠螺母副的螺母連接于凸輪。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)可變正時(shí)和升程控制系統(tǒng)，通過(guò)凸輪形狀及其安裝結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，無(wú)需更換凸輪即可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)的配齊正時(shí)和升程同時(shí)調(diào)整，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定性好，利于節(jié)約成本。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為凸輪結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為凸輪結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示:本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)可變正時(shí)和升程控制系統(tǒng)，包括缸蓋1、氣門(mén)2、凸輪3和控制機(jī)構(gòu)；所述氣門(mén)2設(shè)于缸蓋I并由所述凸輪3驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)；所述凸輪3以能夠軸向滑動(dòng)的方式轉(zhuǎn)動(dòng)連接于缸蓋1，凸輪3的凸起部分3a高度漸變并且沿凸輪3軸向的投影不完全重疊；所述控制機(jī)構(gòu)連接于凸輪3和缸蓋I之間用于驅(qū)動(dòng)凸輪3軸向滑動(dòng)及對(duì)凸輪3進(jìn)行軸向定位；凸輪3通過(guò)其輪軸3b轉(zhuǎn)動(dòng)連接于缸蓋I并通過(guò)正時(shí)鏈條和鏈輪7傳動(dòng)連接于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，進(jìn)而由曲軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈輪7固定于凸輪3的輪軸3b或者與輪軸3b之間通過(guò)花鍵同步轉(zhuǎn)動(dòng)連接，使鏈輪7能夠帶動(dòng)輪軸3b和凸輪3轉(zhuǎn)動(dòng)，均能實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的，當(dāng)鏈輪7與輪軸3b之間通過(guò)花鍵同步轉(zhuǎn)動(dòng)連接時(shí)，不阻礙輪軸3b和凸輪3的軸向滑動(dòng)，此時(shí)需要在缸蓋I上設(shè)置用于對(duì)鏈輪7進(jìn)行軸向定位的定位裝置(圖中未示出，采用現(xiàn)有技術(shù)中的止推軸承配合支架結(jié)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn))；控制機(jī)構(gòu)與凸輪3之間可通過(guò)撥叉連接，在凸輪3輪軸3b的外圓周對(duì)應(yīng)撥叉設(shè)置環(huán)槽，使控制機(jī)構(gòu)能夠可靠的驅(qū)動(dòng)凸輪3軸向滑動(dòng)，又不阻礙凸輪3的轉(zhuǎn)動(dòng)；凸輪3凸起部分3a高度漸變并且沿凸輪3軸向的投影不完全重疊是是指凸輪3的凸起部分3a相對(duì)于凸輪3軸線的凸出高度以及凸輪3的凸起部分3a相對(duì)于凸輪3圓周方向的相位均沿凸輪3軸線方向連續(xù)變化，因此通過(guò)控制機(jī)構(gòu)對(duì)凸輪3進(jìn)行不同軸向位置的定位后，能使氣門(mén)2的開(kāi)啟時(shí)刻和升程發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)配氣正時(shí)和升程可變；本實(shí)用新型的發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)2控制系統(tǒng)用于單缸發(fā)動(dòng)機(jī)或多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，以及凸輪3直接驅(qū)動(dòng)氣門(mén)2或者通過(guò)搖臂驅(qū)動(dòng)氣門(mén)2運(yùn)動(dòng)，均在本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0014]本實(shí)施例中，所述凸輪3凸起部分3a的高度沿凸輪3軸向由小到大均勻變化，因此凸輪3沿同一方向移動(dòng)時(shí)能由小到大或由大到小逐漸調(diào)整氣門(mén)2的升程，便于控制。
[0015]本實(shí)施例中，所述凸輪3的凸起部分3a繞凸輪3軸線呈螺旋形結(jié)構(gòu)；使凸輪3的凸起部分3a產(chǎn)生連續(xù)的相位變化，結(jié)合凸起部分3a高度漸變的特性能夠在一定范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)整氣門(mén)2的正時(shí)和升程，能更好的適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)工況，提高動(dòng)力性能及燃油經(jīng)濟(jì)性。
[0016]本實(shí)施例中，所述控制機(jī)構(gòu)包括雙作用油缸；所述雙作用油缸的缸筒固定于所述缸蓋1，雙作用油缸的活塞桿連接于凸輪3 ;雙作用油缸的活塞桿與凸輪3軸線平行；雙作用油缸的活塞桿與凸輪3之間通過(guò)撥叉連接，在凸輪3輪軸3b的外圓周對(duì)應(yīng)撥叉設(shè)置環(huán)槽，雙作用油缸能夠可靠的驅(qū)動(dòng)凸輪3軸向滑動(dòng)，又不阻礙凸輪3的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0017]本實(shí)施例中，所述控制機(jī)構(gòu)包括單作用油缸4與彈簧5的組合；所述單作用油缸4和彈簧5分列于凸輪3軸向兩側(cè)，單作用油缸4的缸筒固定于所述缸蓋1，單作用油缸4的活塞桿連接于凸輪3 ;單作用油缸4的活塞桿與凸輪3軸線平行，所述彈簧5沿凸輪3軸向彈頂于凸輪3與缸蓋I之間；利用彈簧5的彈力對(duì)凸輪3進(jìn)行復(fù)位，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能耗低，可降低使用成本，單作用油缸4的活塞桿與凸輪3之間通過(guò)撥叉連接，在凸輪3輪軸3b的外圓周對(duì)應(yīng)撥叉設(shè)置環(huán)槽，單作用油缸4能夠可靠的驅(qū)動(dòng)凸輪3軸向滑動(dòng)，又不阻礙凸輪3的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0018]本實(shí)施例中，所述控制機(jī)構(gòu)包括絲杠螺母副；所述絲杠螺母副的絲杠與凸輪3軸線平行并繞其軸線單自由度轉(zhuǎn)動(dòng)連接于缸蓋I ;絲杠螺母副的螺母連接于凸輪3 ;絲杠螺母副的螺母與凸輪3的輪軸3b套接在一起，凸輪3的輪軸3b設(shè)有用于供絲杠螺母副的螺母套裝的環(huán)槽；可采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0019]控制機(jī)構(gòu)還包括自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述自動(dòng)控制系統(tǒng)包括固定于缸蓋I的用于檢測(cè)凸輪3軸向位置的位移傳感器6 ;位移傳感器6的信號(hào)輸出端連接于車輛ECU，ECU計(jì)算進(jìn)氣門(mén)2的相位角并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況計(jì)算出最佳氣門(mén)2開(kāi)啟時(shí)刻并發(fā)送控制信號(hào)給雙作用油缸、單作用油缸4或絲杠螺母副的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)凸輪3軸向滑動(dòng)并對(duì)凸輪3進(jìn)行軸向定位，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制；現(xiàn)有技術(shù)中其他檢查凸輪3相位角的結(jié)構(gòu)和方式也落入本專利保護(hù)范圍。
[0020]最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)可變正時(shí)和升程控制系統(tǒng)，其特征在于:包括缸蓋、氣門(mén)、凸輪和控制機(jī)構(gòu)；所述氣門(mén)設(shè)于缸蓋并由所述凸輪驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)；所述凸輪以能夠軸向滑動(dòng)的方式轉(zhuǎn)動(dòng)連接于缸蓋，凸輪的凸起部分高度漸變并且沿凸輪軸向的投影不完全重疊；所述控制機(jī)構(gòu)連接于凸輪和缸蓋之間用于驅(qū)動(dòng)凸輪軸向滑動(dòng)及對(duì)凸輪進(jìn)行軸向定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)可變正時(shí)和升程控制系統(tǒng)，其特征在于:所述凸輪凸起部分的高度沿凸輪軸向由小到大均勻變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)可變正時(shí)和升程控制系統(tǒng)，其特征在于:所述凸輪的凸起部分繞凸輪軸線呈螺旋形結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)可變正時(shí)和升程控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制機(jī)構(gòu)包括雙作用油缸；所述雙作用油缸的缸筒固定于所述缸蓋，雙作用油缸的活塞桿連接于凸輪；雙作用油缸的活塞桿與凸輪軸線平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)可變正時(shí)和升程控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制機(jī)構(gòu)包括單作用油缸與彈簧的組合；所述單作用油缸和彈簧分列于凸輪軸向兩側(cè)，單作用油缸的缸筒固定于所述缸蓋，單作用油缸的活塞桿連接于凸輪；單作用油缸的活塞桿與凸輪軸線平行，所述彈簧沿凸輪軸向彈頂于凸輪與缸蓋之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)可變正時(shí)和升程控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制機(jī)構(gòu)包括絲杠螺母副；所述絲杠螺母副的絲杠與凸輪軸線平行并繞其軸線單自由度轉(zhuǎn)動(dòng)連接于缸蓋；絲杠螺母副的螺母連接于凸輪。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)可變正時(shí)和升程控制系統(tǒng)，包括缸蓋、氣門(mén)、凸輪和控制機(jī)構(gòu)；所述氣門(mén)設(shè)于缸蓋并由所述凸輪驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)；所述凸輪以能夠軸向滑動(dòng)的方式轉(zhuǎn)動(dòng)連接于缸蓋，凸輪的凸起部分高度漸變并且沿凸輪軸向的投影不完全重疊；所述控制機(jī)構(gòu)連接于凸輪和缸蓋之間用于驅(qū)動(dòng)凸輪軸向滑動(dòng)及對(duì)凸輪進(jìn)行軸向定位；本實(shí)用新型的發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)可變正時(shí)和升程控制系統(tǒng)，通過(guò)凸輪形狀及其安裝結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，無(wú)需更換凸輪即可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)的配齊正時(shí)和升程同時(shí)調(diào)整，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定性好，利于節(jié)約成本。
【IPC分類】F01L1-06, F01L1-08, F01L1-344, F01L13-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204532453
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520138004
【發(fā)明人】鄧濤, 李亞南, 陳冰曲, 馬傳富, 李德才
【申請(qǐng)人】重慶交通大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年3月11日