[实用新型]发动机气门升程调节机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及发动机气门升程调节机构，尤其涉及一种能在一定范围内连续调节气门升程的发动机气门升程调节机构。

背景技术

传统活塞式自然吸气内燃机通常采用气门驱动机构来控制进入气缸的空气充量。然而，气门驱动机构的机械参数一经设计确定，则气门的运动规律即已固定，不能在发动机实际运行中再行调节。而发动机运行工况复杂，气缸内的空气充量需求随工况不同有较大的不同。发动机不同运行转速下，如能够对气门的升程予以优化，则可能提升气缸内的空气充量。对于气缸内的空气充量需求随工况不同有极大不同的汽油机来说，如果能控制气门开启的持续期，则可能取代节气门，实现控制进入气缸内的空气充量的作用，从而节流损失更小，整机油耗明显降低。

因此，开发升程和持续期可调的气门驱动机构是提升活塞式内燃机动力和经济性能的有效技术措施，而技术途径主要有机械式、液压式和电磁式等。机械式可变气门升程机构由于工作稳定可靠，成本低，相对于其它技术途径，目前有较大技术优势。

中国发明专利申请公布第CN101705851A号提出了一种机械式连续可变气门升程驱动装置，该机械式连续可变气门升程驱动装置包括摆臂、摇臂、控制轴、凸轮轴以及回位弹簧组件。回位弹簧组件作用于摆臂的臂体上，从而将摆臂和摇臂压迫在凸轮轴上。摆臂套装在控制轴的同心轴段上，而摇臂套装在控制轴的偏心轴段上，摆臂的臂体上设置有圆弧凸面，摆臂相对其摆动支点的远端的端面为用于与气门弹簧组件相互作用的凸轮轮廓，该凸轮轮廓包含一段或一段以上的以摆动支点为圆心的圆弧面(即基圆段)以及至少一段函数弧面(即工作段)。摇臂具有在相对其摆动支点的远端设置的滚子，该滚子与摆臂上的圆弧凸面相接触，并且，凸轮轴的凸轮与摇臂的远端的滚子相接触。当控制轴转动时，摇臂的摆动中心轴线会发生变化，从而，在摆臂的一次往复摆动周期内，摆臂的凸轮轮廓中的基圆段与工作段各自所占的时长比例发生变化，从而使气门弹簧组件轴向运动的时间长度和距离发生变化，即发动机气门开启持续期和升程发生变化。然而，由于凸轮轴驱动摇臂摆动与摇臂驱动摆臂摆动均是设置在摇臂的相对其摆动支点的远端的同一侧，这种运动传递部位的设计导致其传动角小，从而导致整体机械效率低，驱动扭矩大，而且，由于需要利用凸轮轮廓的基圆段的曲率来直接使摆臂相位变化，但是，摆臂的基圆段和工作段这两个功能曲面过于接近，因此，在制程上只能采用慢走丝线切割加工，导致效率低，制造成本高，批量生产能力差。另外，由于摇臂作用在摆臂的臂体上与摆臂具有的用于与气门弹簧组件相互作用的凸轮轮廓均是位于摆臂的相对其摆动支点的远端的同一侧，摆臂疲劳应力大。

因此，有必要提出改进以克服现有技术中所存在的以上技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的主要技术问题是提供一种能在一定范围内连续调节气门升程的发动机气门升程调节机构，进一步降低成本，同时提升机构的可靠性。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种发动机气门升程调节机构，其包括：

偏心控制轴，其具有主轴线以及形成平行于主轴线的偏心轴线，并且所述偏心控制轴可在外部控制下绕主轴线旋转并稳定在某一转角；

摇臂，其以所述偏心轴线为轴心地铰接在所述偏心控制轴上，所述摇臂具有向第一方向径向延伸出的远离所述偏心轴线的第一摇臂端和向第二方向径向延伸出的远离所述偏心轴线的第二摇臂端，所述第一方向与所述第二方向不同；

凸轮轴，其作用于所述第一摇臂端，从而驱动所述摇臂绕所述偏心轴线摆动；

摆臂，其以所述主轴线为轴心地铰接在所述偏心控制轴上，所述第二摇臂端驱动所述摆臂绕所述主轴线摆动；及

弹性组件，其提供将所述摆臂压靠向所述第二摇臂端的弹力。

在一种优选具体实施方式中，所述第一方向与所述第二方向相反。

优选地，所述偏心控制轴具有以所述偏心轴线为轴线的偏心轴线圆柱面，摇臂具有第一中心圆孔，通过所述第一中心圆孔铰接在偏心控制轴的偏心轴线圆柱面上，于所述第一中心圆孔与所述偏心轴线圆柱面之间设置有摇臂滚子轴承。

优选地，所述第一摇臂端设有滚子，所述滚子与所述凸轮轴接触，所述第二摇臂端具有向平行所述偏心轴线方向凸伸出的凸柱，所述摆臂具有向第三方向径向延伸出的远离所述主轴线的第一摆臂端和向第四方向径向延伸出的远离所述主轴线的第二摆臂端，所述第三方向与所述第四方向不同，所述凸柱与所述第一摆臂端接触。

在一种具体实施方式中，所述第二摆臂端具有控制气门总成的升程随所述摆臂的转角变化的函数曲面。