[发明专利]一种可变气门正时装置

说明书

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种可变气门正时装置。

背景技术

目前的可变气门正时装置，根据材料可分为钢制和铝制。

铝制气门正时装置的缺点是由于螺栓必须用钢，所以部件的热膨胀系数不同，泄漏间隙会随温度变化而变化，从而导致泄漏量及摩擦力矩随温度变化较大。另外，铝的刚度和强度均小于钢，工作过程中，当转子和定子处于最滞后位置时，会产生撞击，经过长时间撞击后易导致转子磨损严重甚至碎裂。

钢制可变气门正时装置为了减轻重量，多数抛弃了铝制可变气门正时装置上的转子和叶片一体的结构，采用了尺寸小的动叶片。但是这种方案的缺点是锁止装置只能布置在液压腔的内侧，液压油的流向与离心力相反，不宜于脱销。同时，由于动叶片尺寸较小，在最提前和最滞后位置时的限位需要多片动叶片同时限位，这种限位在原理上属于过定位，这要求定子限位隔壁和转子动叶片安装槽有很高的加工精度。同时，由于在最提前位置和最滞后位置时，动叶片与定子限位隔壁接触，动叶片承受较大的力矩，故动叶片需选用较好的材料，并且需对动叶片进行特殊的热处理，以提高其耐磨性和强度。

发明内容

本发明的目的是提出一种利于脱销，最提前位置和最滞后位置限位合理的可变气门正时装置。

    根据本发明提出的可变气门正时装置，包括转子、定子、安装在转子周向壁上的动叶片、兼做传动轮的后盖板、前盖板以及转子调节装置，所述转子与凸轮轴成轴套连接，所述后盖板与曲轴连接，所述定子的内壁沿径向延伸有抵靠转子周向壁的定子凸台，所述定子凸台抵靠转子周向壁的端面为定子周向壁，定子凸台上与定子周向壁连接的侧面为定子隔壁，所述定子隔壁、动叶片、转子周向壁、后盖板以及前盖板形成所述可变气门正时装置的滞后腔和提前腔，所述转子上设置有与滞后腔连通的第一径向油孔以及与提前腔连通的第二径向油孔，关键在于：所述转子周向壁沿径向延伸有限位凸台，所述限位凸台上设置有用于锁定转子的锁止装置，当所述滞后腔最小并且所述限位凸台与所述定子隔壁抵靠时，定子和转子的相对位置为所述可变气门正时装置的最提前位置；当所述提前腔最小并且所述限位凸台与另一定子隔壁抵靠时，定子和转子的相对位置为所述可变气门正时装置的最滞后位置。

    本发明的气门正时装置，通过在转子上设置限位凸台，将锁止装置设置在限位凸台上，这样就使得锁止装置布置在了液压腔内壁外侧，利于锁止装置脱销；同时，在最提前位置和最滞后位置，采用限位凸台限位，其余液压腔采用较小的动叶片，就可以保持动叶片始终保持不与定子隔壁接触，降低了对动叶片的质量要求。

    所述锁止装置包括锁止销、锁止弹簧以及设置在所述转子限位凸台上的销孔、以及设置在前盖板上供锁止销穿过的定位孔，所述锁止销与定位孔为间隙配合。通过可在锁止弹簧的作用下伸缩的锁止销与前盖板上定位孔的配合，实现转子的锁止。

    所述锁止销与定位孔的锁止间隙通过装配工艺实现，所述装配工艺的方法为：在最提前位置，使锁止销与定位孔贴合；然后将调节装置预紧，使定子与前盖板和后盖板之间可以相对转动；固定转子和定子，且保持限位凸台与定子隔壁抵靠，同步反方向旋转前盖板和后盖板，旋转角度根据锁止销与定位孔要求的锁止间隙设定；最后将调节装置拧紧，使得定子与前盖板和后盖板不可以相对转动。采用装配工艺保证锁止销与定位孔的配合间隙，以利于脱销。

    所述定子隔壁上设置有倒角。气门正时作滞后或提前调节时，高压液压油可通过倒角迅速充满被限位凸台与定子隔壁接触而隔绝的滞后腔或提前腔，可提高调节速度。

    所述定位孔边缘连通设置有进油槽，所述进油槽与转子周向壁的切线具有一个向外的夹角。这样在锁止销脱离前盖板的定位孔的过程中，高压液压油能够借助旋转离心力通过进油槽快速进入定位孔，实现快速脱销。

    所述调节装置包括平面涡卷弹簧、弹簧保持架以及连接螺栓，所述平面涡卷弹簧通过弹簧保持架及连接螺栓将转子和定子联接在一起。调节装置的作用是克服凸轮轴在工作过程中的扭矩。此处采用平面涡卷弹簧可以很大程度的缩短可变气门正时装置的轴向长度。

    所述转子与凸轮轴的套接处设置有泄油排气通道，所述后盖板的内圆上设置有与所述泄油通道连通的豁口。这样在脱销及工作过程中，提前腔和滞后腔中的气体及锁止装置中的液压油通过泄油排气通道排出，而后盖板内圆上与泄油通道连通的豁口增大了泄油排气出口面积，使得泄油排气更加顺畅。

    所述转子按平衡质心原则设置有减重孔，使得可变气门正时装置的重心尽量处于回转中心。