[发明专利]发动机可变进气门相异升程的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机。特别是涉及一种同一气缸两个进气门升程差可调的发动机可变进气门相异升程的装置。

背景技术

对于发动机，滚流和涡流同时存在更利于燃烧过程的组织。但是4气门发动机由于双进气道结构对称布置并且驱动进气门的两个凸轮型线几乎一致，如图1所示。两个进气门在同一时刻打开程度一样，以致同一时刻两个进气门进气速度及进气量相同，在缸体横截面方向旋转气流相互抵消，缸内空气的整体运动表现为单一纵向的滚流模式，几乎不存在涡流，这是造成混合气形成不良、恶化燃烧的一个重要因素。如采用切向气道或旋转气道获得涡流会使缸盖结构复杂，气流阻力增加。当一进气门打开，另一进气门关闭可产生较大涡流，采用滑动式可变进气结构、在进气歧管内分别设置阀门也能产生涡流、控制涡流，但均相当于减小或截断部分进气通道，影响了进气量。而本田发动机上采用三段式VTEC，用三个摇臂和三个凸轮驱动两个气门，通过主、次进气门升程曲线不同可产生涡流，促进燃烧。与上述机构类似的可变凸轮机构还有Mitsubishi公司的MIVEC机构及Porsche公司的Vario-Cam等。但这些结构不管是两个进气凸轮升程同时变小还是其中的一个进气凸轮升程变小，得到较强的涡流相当于部分关闭两个气门或其中一个气门，这样却使流通能力比双进气门（或进气道）全开差，获得高的涡流强度是以牺牲进气流量为代价的，仅适用于低速情况，高速时进气流量不足，需两进气门全开保证进气流量，但是不存在涡流。为解决以上问题，发明专利内燃机进气门相异升程的装置及相关方法（ZL200510013859.7）提出了进气门相异升程技术，如图2所示。但由于发动机在不同的转速与负荷下对涡流运动和流通系数的要求各有侧重，进气门相异升程法却不能根据工况调整涡流。

目前发动机配气结构得到较强涡流的方法，实际是部分关闭两个气门或其中一个气门，或直接减小其中一个进气道的进气量，这样却使流通能力比双进气门（或进气道）全开差，获得高的涡流强度是以牺牲进气流量为代价的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够改善发动机缸内气体流动特性，实现对发动机性能全面优化的的发动机可变进气门相异升程的装置。

本发明所采用的技术方案是：一种发动机可变进气门相异升程的装置，包括：阶梯轴套，能够旋转的设置在阶梯轴套内且一端的端部与所述的阶梯轴套前端的端口部对齐，另一端的端部伸出阶梯轴套后端端口的芯部齿轮轴，固定的套在阶梯轴套外周的外凸轮组件，能够旋转的套在阶梯轴套外周并与所述的位于阶梯轴套内的芯部齿轮轴固定连接的内凸轮组件，分别与伸出阶梯轴套的芯部齿轮轴这一端以及位于阶梯轴套该端的外凸轮组件中的外凸轮相结合的相角调整装置。

所述的阶梯轴套上形成有多个用于固定外凸轮组件的销孔，所述的外凸轮组件包括有前端部凸轮、后端部凸轮和一个以上的中部外轴凸轮，其中，所述的前端部凸轮通过第一外轴定位销和位于阶梯轴套前端部上的销孔而固定在阶梯轴套的前端口上，所述的后端部凸轮通过第二外轴定位销和位于阶梯轴套后端部上的销孔而固定在阶梯轴套的后端口上，所述的一个以上的中部外轴凸轮是分别各通过一个第三外轴定位销和位于阶梯轴套两端之间的相应的销孔而固定在阶梯轴套上。

所述的后端部凸轮的后端一体形成有用于连接相角调整装置的连接套，所述的连接套的内周面上形成有右旋内齿。

所述的阶梯轴套上，在位于前端部凸轮和与该前端部凸轮相邻的中部外轴凸轮之间、相邻的两个中部外轴凸轮之间以及所述的后端部凸轮和与该后端部凸轮相邻的中部外轴凸轮之间均沿阶梯轴套的圆周上形成有一个条形孔，在位于阶梯轴套内的芯部齿轮轴上在与所述的每一个条形孔相对应处都形成有销孔，套在阶梯轴套外周上的内凸轮组件包括有与所述的条形孔相同数量的内轴凸轮，每一个内轴凸轮是通过一个内轴定位销与所述的芯部齿轮轴固定连接，所述的内轴定位销贯穿阶梯轴套上的条形孔，并能够沿所述的条形孔和长度方向移动。

所述的伸出阶梯轴套后端端口的芯部齿轮轴的这部分上向外凸出的形成有用于与所述的相角调整装置相结合的左旋齿轮，芯部齿轮轴该部分的端口上通过螺栓固定连接有轴向定位板。

所述的相角调整装置包括有液压调整机构和通过环形连接架与所述的液压调整机构固定连接并由液压调整机构驱动的内外齿套，其中，所述的内外齿套的外周面上形成有用于与后端部凸轮上的连接套内的右旋内齿相啮合的右旋齿，所述的内外齿套的内周面上形成有用于与芯部齿轮轴上的左旋齿轮相啮合的左旋齿。