活動支點可變氣門搖臂系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種活動支點可變氣門搖臂系統(tǒng)，包括氣門、氣門彈簧、搖臂、氣門頂桿、凸輪和氣門運動控制裝置；氣門頂桿通過一固定螺母固定在搖臂的一端，凸輪轉(zhuǎn)動驅(qū)動氣門頂桿上下移動；搖臂的另一端與氣門的頂部接觸；搖臂的支點與氣門運動控制裝置連接；氣門運動控制裝置包括驅(qū)動部件、傳動軸和蝸輪蝸桿傳動結(jié)構(gòu)，傳動軸通過軸承定位，傳動軸的頂端螺紋連接一螺桿，螺桿的頂部與搖桿支點剛性連接；蝸輪設(shè)置在傳動軸上，蝸桿由驅(qū)動部件驅(qū)動。傳動軸轉(zhuǎn)向的不同可以實現(xiàn)螺桿的升降。本發(fā)明的活動支點可變氣門搖臂系統(tǒng)不需要對發(fā)動機結(jié)構(gòu)做重大改變，整體改動小，結(jié)構(gòu)簡單，控制靈活，響應(yīng)迅速，能耗低，有利于可變氣門技術(shù)在發(fā)動機上的應(yīng)用和推廣。
【專利說明】
活動支點可變氣門搖臂系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于發(fā)動機氣門裝置領(lǐng)域，具體涉及一種活動支點可變氣門搖臂系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃機是熱效率最高、單位體積和單位重量功率最大的原動機，應(yīng)用非常廣泛。隨著世界化石能源的日益枯竭和環(huán)境資源的惡化，內(nèi)燃機需要滿足更加嚴格的排放法規(guī)和油耗要求。
[0003]傳統(tǒng)內(nèi)燃機采用固定型線的凸輪驅(qū)動氣門，這不能保證內(nèi)燃機的排放和油耗在所有工況點都達到最佳，因此大多數(shù)新型內(nèi)燃機都采用可變氣門技術(shù)以優(yōu)化排放、降低油耗。在可變氣門技術(shù)中，基于凸輪的機械可變配氣技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)迅速、可靠性好等優(yōu)點，是研發(fā)的一個重點方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種活動支點可變氣門搖臂系統(tǒng)，包含氣門運動控制裝置，通過該裝置可調(diào)整搖臂支點的位置，從而改變氣門的運動規(guī)律。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種活動支點可變氣門搖臂系統(tǒng)，包括氣門、氣門彈簧、搖臂、氣門頂桿、凸輪和氣門運動控制裝置;所述氣門頂桿通過一固定螺母固定在所述搖臂的一端，所述凸輪轉(zhuǎn)動驅(qū)動氣門頂桿上下移動;所述搖臂的另一端與所述氣門的頂部接觸;所述搖臂的支點與所述氣門運動控制裝置連接;所述氣門運動控制裝置包括驅(qū)動部件、傳動軸和蝸輪蝸桿傳動結(jié)構(gòu)，所述傳動軸通過軸承定位，所述傳動軸的頂端設(shè)有螺紋孔，所述螺紋孔內(nèi)裝配有一螺桿，所述螺桿的頂部與搖桿支點剛性連接;所述蝸輪蝸桿傳動結(jié)構(gòu)的蝸輪設(shè)置在所述傳動軸上，所述蝸輪蝸桿傳動結(jié)構(gòu)的蝸桿由所述驅(qū)動部件驅(qū)動。
[0006]本發(fā)明活動支點可變氣門搖臂系統(tǒng)，其中，所述蝸輪與所述傳動軸的連接采用平鍵連接。所述蝸輪在所述傳動軸上的軸向定位采用軸肩與軸套。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0008]本發(fā)明的活動支點可變氣門搖臂系統(tǒng)不需要對發(fā)動機結(jié)構(gòu)做重大改變，整體改動小，結(jié)構(gòu)簡單，控制靈活，響應(yīng)迅速，能耗低，有利于可變氣門技術(shù)在發(fā)動機上的應(yīng)用和推廣。
【附圖說明】
[0009]圖1為活動支點可變氣門搖臂系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2為圖1中蝸桿的右視圖；其中M表示電控馬達；
[0011]圖3為氣門升程逐漸減小時氣門型線的變化規(guī)律圖。
[0012]其中:
[0013]1-軸承2-傳動軸3-氣門4-氣門彈簧 5-搖臂
[0014]6-固定螺母 7-氣門頂桿 8-凸輪9-螺桿10-蝸桿
[0015]11-蝸輪12-平鍵13-套筒
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明技術(shù)方案作進一步詳細描述，所描述的具體實施例僅對本發(fā)明進行解釋說明，并不用以限制本發(fā)明。
[0017]如圖1所示，本發(fā)明提出的一種活動支點可變氣門搖臂系統(tǒng)，包括氣門3、氣門彈簧
4、搖臂5、氣門頂桿7、凸輪8和氣門運動控制裝置。
[0018]所述氣門頂桿7通過一固定螺母6固定在所述搖臂5的一端，所述搖臂5的另一端與所述氣門3的頂部接觸，所述氣門頂桿7由凸輪8驅(qū)動，凸輪8可采用傳統(tǒng)的凸輪軸驅(qū)動，所述凸輪8的轉(zhuǎn)動驅(qū)動氣門頂桿7上下移動，氣門3和氣門頂桿7通過兩者之間的搖臂5實現(xiàn)傳動，所述搖臂5的支點與所述氣門運動控制裝置連接，搖臂5的支點可通過氣門運動控制裝置實現(xiàn)上下移動；
[0019]所述氣門運動控制裝置包括驅(qū)動部件、傳動軸2和蝸輪蝸桿傳動結(jié)構(gòu)。所述傳動軸2通過軸承I定位，所述傳動軸2的頂端設(shè)有螺紋孔，所述螺紋孔內(nèi)裝配有一螺桿9，利用螺紋傳動的自鎖實現(xiàn)螺桿9的軸心定位，所述螺桿9的頂部與搖桿支點剛性連接。
[0020]所述蝸輪蝸桿傳動結(jié)構(gòu)的蝸輪11設(shè)置在所述傳動軸2上，所述蝸輪11與所述傳動軸2的連接采用平鍵12連接;在所述轉(zhuǎn)動軸2上、位于所述蝸輪11的一端設(shè)有軸肩(即一圈徑向凸臺)，所述蝸輪11的另一端套裝有軸套3，所述傳動軸2上蝸輪11的軸向位置由軸肩(SP一圈徑向凸臺)與軸套13來限定，所述蝸桿10由所述驅(qū)動部件驅(qū)動，驅(qū)動部件可采用電控設(shè)備如電控馬達，如圖2所示，所述蝸桿10帶動所述蝸輪11轉(zhuǎn)動，所述蝸輪11帶動傳動軸2轉(zhuǎn)動，所述傳動軸2轉(zhuǎn)動時，傳動軸2轉(zhuǎn)向的不同可以通過螺紋傳動實現(xiàn)螺桿9的升降。
[0021]本發(fā)明的活動支點可變氣門搖臂系統(tǒng)中，凸輪8提供氣門3開啟的動力，氣門彈簧4提供氣門3關(guān)閉的回復力，搖臂5支點的位置通過氣門運動控制裝置實現(xiàn)上下調(diào)整。調(diào)整時，蝸桿10轉(zhuǎn)動帶動蝸輪11轉(zhuǎn)動，蝸輪11通過平鍵12連接帶動傳動軸2轉(zhuǎn)動，蝸輪11的正向或反向轉(zhuǎn)動，帶動傳動軸2正向或反向轉(zhuǎn)動，經(jīng)螺紋傳動實現(xiàn)螺桿9的上升或下降，從而改變搖臂5支點的上下位置，最終實現(xiàn)氣門升程和運動規(guī)律的改變。由于蝸輪蝸桿機構(gòu)傳動比較小，當蝸輪11緩慢轉(zhuǎn)動時，可以實現(xiàn)搖臂5支點位置的較小變化。通過氣門運動控制裝置調(diào)整搖臂5支點的位置，當搖臂5支點處于最低點時，凸輪8驅(qū)動氣門3運動可以實現(xiàn)最大氣門升程；而當搖臂5支點處于最高點時，凸輪8驅(qū)動氣門3運動可以實現(xiàn)零氣門升程。
[0022]下面以氣門升程最大時減小氣門升程為例，說明本發(fā)明的活動支點可變氣門搖臂系統(tǒng)的工作過程:
[0023]凸輪8驅(qū)動氣門頂桿7，通過搖臂5傳遞動力，推動氣門3開啟。當需要降低氣門升程時，給電控馬達M(如圖2中所示)信號，驅(qū)使蝸桿10轉(zhuǎn)動，通過蝸桿蝸輪傳動結(jié)構(gòu)使蝸輪11轉(zhuǎn)動，再通過平鍵12將動力傳遞給傳動軸2，傳動軸2隨之轉(zhuǎn)動，接著通過傳動軸2上部的內(nèi)螺紋與螺桿9下部外螺紋的傳動使螺桿9向上頂起，從而使搖臂5的支點位置上升。當搖臂5支點位置上升時，凸輪8開始工作和結(jié)束工作時的包角角度減小，凸輪型線工作段改變，進而改變了氣門3的運動規(guī)律。當氣門升程逐漸減小時，氣門型線的變化規(guī)律如圖3中所示，其中，自上而下第一條實線為搖臂5支點處于最低點時氣門型線，下面兩條虛線為搖臂5支點位置逐漸上升時氣門型線的改變示意。本發(fā)明中，改變傳動軸2的轉(zhuǎn)向可以實現(xiàn)螺桿9的下降。
[0024]盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨的情況下，還可以做出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種活動支點可變氣門搖臂系統(tǒng)，包括氣門(3)、氣門彈簧(4)、搖臂(5)、氣門頂桿(7 )、凸輪(8)和氣門運動控制裝置;其特征在于: 所述氣門頂桿(7)通過一固定螺母(6)固定在所述搖臂(5)的一端，所述凸輪(8)轉(zhuǎn)動驅(qū)動氣門頂桿(7)上下移動;所述搖臂(5)的另一端與所述氣門(3)的頂部接觸;所述搖臂(5)的支點與所述氣門運動控制裝置連接； 所述氣門運動控制裝置包括驅(qū)動部件、傳動軸(2)和蝸輪蝸桿傳動結(jié)構(gòu)，所述傳動軸(2)通過軸承(I)定位，所述傳動軸(2)的頂端設(shè)有螺紋孔，所述螺紋孔內(nèi)裝配有一螺桿(9)，所述螺桿(9)的頂部與搖桿支點剛性連接;所述蝸輪蝸桿傳動結(jié)構(gòu)的蝸輪(11)設(shè)置在所述傳動軸(2)上，所述蝸輪蝸桿傳動結(jié)構(gòu)的蝸桿(10)由所述驅(qū)動部件驅(qū)動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述活動支點可變氣門搖臂系統(tǒng)，其特征在于:所述蝸輪(11)與所述傳動軸(2)的連接采用平鍵(12)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述活動支點可變氣門搖臂系統(tǒng)，其特征在于:所述蝸輪(11)在所述傳動軸(2)上的軸向定位采用軸肩與軸套(13)。
【文檔編號】F01L1/18GK106050345SQ201610638337
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月4日 公開號201610638337.4, CN 106050345 A, CN 106050345A, CN 201610638337, CN-A-106050345, CN106050345 A, CN106050345A, CN201610638337, CN201610638337.4
【發(fā)明人】衛(wèi)海橋, 涂波, 潘明章
【申請人】天津大學