可實(shí)現(xiàn)可變氣門升程與二次開啟的機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及可變氣門升程機(jī)構(gòu)，更特別涉及可實(shí)現(xiàn)可變氣門升程與二次開啟的機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)在正常工作時(shí)的最大氣門升程是固定不可變的，也就是凸輪軸的凸輪型線只有一種。這就造成了該升程不可能使發(fā)動(dòng)機(jī)在高速區(qū)和低速區(qū)都得到良好響應(yīng)。傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門升程一一凸輪型線設(shè)計(jì)是對發(fā)動(dòng)機(jī)在全工況下的平衡性選擇，其結(jié)果是發(fā)動(dòng)機(jī)既得不到最佳的高速效率，也得不到最佳的低速扭矩，只得到了全工況下最平衡的性會(huì)泛。
[0003]但隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，人們對發(fā)動(dòng)機(jī)的性能、油耗以及排放的要求越來越高，可變氣門升程技術(shù)已成為衡量發(fā)動(dòng)機(jī)性能的標(biāo)致性關(guān)鍵技術(shù)之一?？勺儦忾T升程技術(shù)改變了傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)氣門升程固定不變的狀態(tài)，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況范圍內(nèi)提供最佳氣門升程，使發(fā)動(dòng)機(jī)在高速區(qū)和低速區(qū)都能得到滿足需求的氣門升程，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)高速功率和低速扭矩，較好地解決了高轉(zhuǎn)速與低轉(zhuǎn)速、大負(fù)荷與小負(fù)荷下動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性的矛盾，同時(shí)改善了廢氣排放。
[0004]因此，可變氣門升程技術(shù)在大幅度提升發(fā)動(dòng)機(jī)性能的同時(shí)，在節(jié)能和環(huán)保方面也有其獨(dú)特的優(yōu)勢。但是，現(xiàn)有的可變氣門升程機(jī)構(gòu)相對比較復(fù)雜，或是通過切換完整凸輪，或是在搖臂機(jī)構(gòu)上做文章，導(dǎo)致增加不少額外零件，使系統(tǒng)慣量增大，摩擦損失變大，可靠性要求高，需對發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)布置做較大的改動(dòng)與調(diào)整，發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋設(shè)計(jì)的難度較大，成本很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種機(jī)構(gòu)簡單，加工與裝配均比較方便，成本低的可實(shí)現(xiàn)可變氣門升程與二次開啟的機(jī)構(gòu)。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
可實(shí)現(xiàn)可變氣門升程與二次開啟的機(jī)構(gòu)，包括凸輪軸和凸輪，所述凸輪由凸輪側(cè)蓋和主凸輪組成，主凸輪上鑲嵌有可活動(dòng)的凸輪鑲塊。凸輪鑲塊的活動(dòng)范圍為完全縮進(jìn)主凸輪及局部凸出主凸輪，使得凸輪軸的凸輪型線產(chǎn)生變化，從而達(dá)到改變發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門升程的目的。
[0007]優(yōu)選的，所述凸輪軸上設(shè)有插銷軸，插銷軸上設(shè)有插銷，插銷軸及插銷分別位于凸輪軸的內(nèi)孔及插銷孔中，插銷軸及插銷可沿凸輪軸軸向往復(fù)移動(dòng)，插銷軸尾部連接有電機(jī)或液壓控制系統(tǒng)。此機(jī)構(gòu)為氣門升程的控制系統(tǒng)，內(nèi)孔及插銷孔使主凸輪與插銷的位置在軸向保持一致，電機(jī)或液壓控制系統(tǒng)控制插銷軸及插銷接近或遠(yuǎn)離凸輪鑲塊。
[0008]優(yōu)選的，所述插銷軸受電機(jī)或液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)作用時(shí)，插銷位于凸輪鑲塊底部并將凸輪鑲塊抵住固定。
[0009]優(yōu)選的，所述組合凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)有多個(gè)凸輪時(shí)，凸輪軸及插銷軸相應(yīng)位置分別設(shè)有與凸輪數(shù)量相對應(yīng)的插銷孔及插銷。即電機(jī)或液壓系統(tǒng)可控制多個(gè)凸輪組，插銷軸與電機(jī)或液壓控制系統(tǒng)可控制一臺發(fā)動(dòng)機(jī)的所有進(jìn)氣或排氣凸輪的可變升程，一臺發(fā)動(dòng)機(jī)僅使用一套電機(jī)或液壓控制系統(tǒng)即可。
[0010]另外，本發(fā)明還有一種不包含上述推進(jìn)機(jī)構(gòu)的方案，在所述凸輪軸上設(shè)有推進(jìn)機(jī)構(gòu)，推進(jìn)機(jī)構(gòu)可沿凸輪軸軸向往復(fù)移動(dòng)，推進(jìn)機(jī)構(gòu)靠近主凸輪或凸輪側(cè)蓋一側(cè)設(shè)有插銷及定位銷，推進(jìn)機(jī)構(gòu)上設(shè)有螺旋狀滑槽，設(shè)有與滑槽相匹配的驅(qū)動(dòng)插銷及電磁閥。此機(jī)構(gòu)為氣門升程的控制系統(tǒng)，定位銷使主凸輪與推進(jìn)機(jī)構(gòu)的位置在軸向保持一致，驅(qū)動(dòng)插銷及電磁閥控制推進(jìn)機(jī)構(gòu)接近或遠(yuǎn)離主凸輪。
[0011]優(yōu)選的，所述定位銷套有回位彈簧。主要使推進(jìn)機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)離主凸輪回歸原位。
[0012]優(yōu)選的，所述推進(jìn)機(jī)構(gòu)與所述主凸輪達(dá)到最小間距時(shí)，插銷位于凸輪鑲塊底部并將凸輪鑲塊抵住固定。實(shí)現(xiàn)了凸輪鑲塊的第二升程，此時(shí)，驅(qū)動(dòng)插銷位于推進(jìn)機(jī)構(gòu)的滑槽之中，上述回位彈簧處于壓縮狀態(tài)。
[0013]優(yōu)選的，在上述兩種方案中所述凸輪鑲塊底部裝有減振片。減少工作時(shí)凸輪鑲塊與插銷的摩擦振動(dòng)。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于:機(jī)構(gòu)簡單，加工與裝配均比較方便，成本低，在現(xiàn)有正常凸輪機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，適當(dāng)增加凸輪寬度，將凸輪分為兩個(gè)組成部分，并在其中較寬凸輪上鑲嵌一個(gè)凸輪可變升程鑲塊，鑲塊利用離心慣性力自動(dòng)向外移動(dòng)，并由軸向運(yùn)動(dòng)的插銷支撐向徑向受力，從而改變氣門升程，該結(jié)構(gòu)可用于二、三段式氣門升程可變結(jié)構(gòu)，也可用于氣門二次與多次開啟的結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明實(shí)施方式一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明施方式一的結(jié)構(gòu)爆炸圖。
[0017]圖3是本發(fā)明施方式一控制兩個(gè)凸輪組的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4是本發(fā)明實(shí)施方式二的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5是本發(fā)明施方式二的結(jié)構(gòu)爆炸圖。
[0020]圖中:1、凸輪軸；2、凸輪側(cè)蓋；3、主凸輪；4、凸輪鑲塊；5、插銷軸；6、電機(jī)或液壓控制系統(tǒng)；7、插銷孔；8、插銷；9、內(nèi)孔；10、電磁閥；11、推進(jìn)機(jī)構(gòu)；12、回位彈簧；13、插銷；14、定位銷；15、驅(qū)動(dòng)插銷。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ] 下面通過【具體實(shí)施方式】和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0022]本發(fā)明的實(shí)施方式一:結(jié)合圖1和圖2，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要凸輪鑲塊4的第二升程時(shí)，凸輪鑲塊4受離心力作用自動(dòng)向外運(yùn)動(dòng)至極限位置，電機(jī)或液壓控制系統(tǒng)6推動(dòng)插銷軸5沿內(nèi)孔9進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)，即推動(dòng)插銷8沿插銷孔7進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)，并滑向凸輪鑲塊4底部，與凸輪鑲塊4接觸，并支撐凸輪鑲塊4在受滾子作用力時(shí)不會(huì)回位。
[0023]當(dāng)不需要凸輪鑲塊4的第二升程時(shí)，在電機(jī)或液壓控制系統(tǒng)6的作用下，插銷8受插銷軸5的作用，插銷8沿插銷孔7進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)退出凸輪鑲塊4的底部，不再對其起到支撐作用。由于凸輪鑲塊4底部無支撐機(jī)構(gòu)，其受到滾子的作用后將向后運(yùn)動(dòng)，其升程就不起作用，此時(shí)，主凸輪3將持續(xù)地推動(dòng)滾子運(yùn)動(dòng)，并作用至氣門。
[0024]如圖3所示，為實(shí)施方式一的延伸，一套電機(jī)或液壓控制系統(tǒng)6及插銷軸5同時(shí)控制兩個(gè)凸輪組。顯而易見的，本發(fā)明的實(shí)施方式還適用于其他數(shù)量凸輪組的發(fā)動(dòng)機(jī)，只需凸輪軸1及插銷軸5相應(yīng)位置分別設(shè)有與凸輪數(shù)量相對應(yīng)的插銷孔7及插銷8，該電機(jī)或液壓控制系統(tǒng)6可控制多個(gè)凸輪組，一臺發(fā)動(dòng)機(jī)僅使用一套電機(jī)或液壓控制系統(tǒng)6即可。
[0025]本發(fā)明的實(shí)施方式二:結(jié)合圖4和圖5，當(dāng)需要凸輪鑲塊4的第二升程時(shí)，凸輪鑲塊4受離心力作用自動(dòng)向外運(yùn)動(dòng)至極限位置，凸出主凸輪3，由電磁閥10推動(dòng)驅(qū)動(dòng)插銷15向下運(yùn)動(dòng)至推進(jìn)機(jī)構(gòu)11的滑槽之中，受滑槽走向設(shè)計(jì)，推進(jìn)機(jī)構(gòu)11與插銷13在定位銷14作用下沿軸向向凸輪側(cè)蓋2—側(cè)移動(dòng)。插銷13插至凸輪鑲塊3底部與凸輪鑲塊4接觸，并支撐固定凸輪鑲塊4，使其在受滾子作用力時(shí)不會(huì)回位。
[0026]當(dāng)不需要凸輪鑲塊4的第二升程時(shí)，在電磁閥10的作用下，驅(qū)動(dòng)插銷15將縮回，不再與推進(jìn)機(jī)構(gòu)11發(fā)生作用。推進(jìn)機(jī)構(gòu)11受回位彈簧12的作用回到原位，即插銷13也隨著推進(jìn)機(jī)構(gòu)11沿凸輪軸1軸向移動(dòng)脫離凸輪鑲塊4底部，不再對其直到支撐作用，由于凸輪鑲塊4底部無支撐機(jī)構(gòu)，其受到滾子的作用后將向后運(yùn)動(dòng)，其升程就不起作用，此時(shí)，主凸輪3將持續(xù)地推動(dòng)滾子運(yùn)動(dòng)，并作用至氣門。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征并不局限于此，本發(fā)明可以用于類似的產(chǎn)品上，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發(fā)明的專利范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.可實(shí)現(xiàn)可變氣門升程與二次開啟的機(jī)構(gòu)，包括凸輪軸(I)和凸輪，其特征在于:所述凸輪由凸輪側(cè)蓋(2)和主凸輪(3)組成，主凸輪(3)上鑲嵌有可活動(dòng)的凸輪鑲塊(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)可變氣門升程與二次開啟的機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述凸輪軸(I)上設(shè)有插銷軸(5)，插銷軸上設(shè)有插銷(8)，插銷軸(5)及插銷(8)分別位于凸輪軸(I)的內(nèi)孔(9)及插銷孔(7)中，插銷軸(5)及插銷(8)可沿凸輪軸(I)軸向往復(fù)移動(dòng)，插銷軸(5 )尾部連接有電機(jī)或液壓控制系統(tǒng)(6 )。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可實(shí)現(xiàn)可變氣門升程與二次開啟的機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述插銷軸(5 )受電機(jī)或液壓控制系統(tǒng)(6 )驅(qū)動(dòng)時(shí)，插銷(8 )位于凸輪鑲塊(4 )底部并將凸輪鑲塊(4)抵住固定。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可實(shí)現(xiàn)可變氣門升程與二次開啟的機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述機(jī)構(gòu)設(shè)有多個(gè)凸輪時(shí)，凸輪軸(I)及插銷軸(5)相應(yīng)位置分別設(shè)有與凸輪數(shù)量相對應(yīng)的插銷孔(7)及插銷(8)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可實(shí)現(xiàn)可變氣門升程與二次開啟的機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述插銷軸(5)與電機(jī)或液壓控制系統(tǒng)(6)可控制一臺發(fā)動(dòng)機(jī)的所有進(jìn)氣或排氣凸輪的可變升程。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)可變氣門升程與二次開啟的機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述凸輪軸(I)上設(shè)有推進(jìn)機(jī)構(gòu)(11 )，推進(jìn)機(jī)構(gòu)(11)可沿凸輪軸(I)軸向往復(fù)移動(dòng)，推進(jìn)機(jī)構(gòu)(11)靠近主凸輪(3)或凸輪側(cè)蓋(2)—側(cè)設(shè)有插銷(13)及定位銷(14)，推進(jìn)機(jī)構(gòu)(11)上設(shè)有螺旋狀滑槽，設(shè)有與滑槽相匹配的驅(qū)動(dòng)插銷(15)及電磁閥(10)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可實(shí)現(xiàn)可變氣門升程與二次開啟的機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述定位銷(14)套有回位彈簧(12)。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可實(shí)現(xiàn)可變氣門升程與二次開啟的機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述推進(jìn)機(jī)構(gòu)(11)與所述主凸輪(3)達(dá)到最小間距時(shí)，插銷(13)位于凸輪鑲塊(4)底部并將凸輪鑲塊(4)抵住固定。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的可實(shí)現(xiàn)可變氣門升程與二次開啟的機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述凸輪鑲塊(4)底部裝有減振片。
【專利摘要】可實(shí)現(xiàn)可變氣門升程與二次開啟的機(jī)構(gòu)，包括凸輪軸和凸輪，所述凸輪由凸輪側(cè)蓋和主凸輪組成，主凸輪上鑲嵌有可活動(dòng)的凸輪鑲塊，所述凸輪軸上設(shè)有插銷軸，插銷軸上設(shè)有插銷，插銷軸及插銷分別位于凸輪軸的內(nèi)孔及插銷孔中，插銷軸及插銷可沿凸輪軸往復(fù)移動(dòng)，插銷軸尾部連接有電機(jī)或液壓控制系統(tǒng)。本發(fā)明機(jī)構(gòu)簡單，加工與裝配方便，在現(xiàn)有正常凸輪機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，適當(dāng)增加凸輪寬度，將凸輪分為兩個(gè)組成部分，在其中較寬凸輪上鑲嵌一個(gè)凸輪可變升程鑲塊，鑲塊利用離心慣性力自動(dòng)向外移動(dòng)，并由軸向運(yùn)動(dòng)的插銷支撐向徑向受力，從而改變氣門升程，該結(jié)構(gòu)可用于二、三段式氣門升程可變結(jié)構(gòu)，也可用于氣門二次與多次開啟的結(jié)構(gòu)。
【IPC分類】F01L13/00, F01L1/047, F01L1/08
【公開號】CN105240084
【申請?zhí)枴緾N201510745805
【發(fā)明人】徐納
【申請人】杭州新坐標(biāo)科技股份有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年11月6日