[发明专利]连续可变气门升程机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车发动机的气门控制机构，具体涉及一种连续可变气门升程机构。

背景技术

对于通过气门调节控制负荷的汽油机而言，由于经常在部分负荷工况下运转，残余废气系数较高，故如何提高发动机燃烧工作稳定性，减小低负荷泵气损失，组织快速地燃烧过程，提高燃烧效率就极为重要。因此，在发动机小负荷时希望通过较小的气门升程，提高进气压差，从而产生较高的气流速度，增加湍流，提高火焰传播速度和燃烧速度，组织快速地燃烧过程。而在发动机高速高负荷时则应采用较大的气门升程，以最大程度地减小流动阻力，提高充量系数，满足发动机高速时的动力性需求。连续可变式气门升程（Continual Variable Valve Lift,缩写CVVL）机构，便可以实现发动机的气门升程量在一定范围内连续可变，以满足发动机在不同转速及扭矩下对气流控制的要求，从而改善发动机性能。相比阶段式可变气门升程机构，连续可变式气门升程机构可以更加灵活地对发动机不同工况进行全面优化，在全工况范围内提供最佳的气门升程，弥补了固定气门升程或阶段可变气门升程机构的局限。

CN 101429882A公开了一种连续可变气门升程装置，其利用杠杆原理，通过改变挺柱的位置来调节杠杆支点，从而达到改变气门升程的目的。但是，所述装置中需要通过螺纹杆将电机的作用力转换为挺柱的水平方向运动，并且是通过额外的弹性装置来保持摇臂滚子与凸轮的接触。因此，该气门升程装置的结构较为复杂，装机后空间占用大，要对缸盖进行较大的改动。因此，需要作进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连续可变气门升程机构，其能够实现发动机不同工况下气门升程连续控制，并且结构简单、占用空间小。

本发明所述的连续可变气门升程机构，包括摇臂、设于凸轮轴上的凸轮、气门杆以及液压挺柱，所述摇臂的一端支撑连接在液压挺柱上，摇臂的另一端的底面与气门杆接触，还包括滚子、中间杆以及设在驱动轴上的摆杆，所述摆杆通过连接销与中间杆的一端铰接，所述滚子通过销轴安装在中间杆的另一端；在所述摇臂的顶面沿长度方向设有导向槽，所述滚子位于该导向槽内，并与所述凸轮接触，该滚子在中间杆带动下可沿导向槽长度方向运动。

进一步的，所述驱动轴的轴线与凸轮轴的轴线相平行。

进一步的，所述导向槽的槽底面为下凹圆弧面，该圆弧与凸轮轴同心，其半径为凸轮的基圆半径与滚子直径之和。将所述导向槽设计为弧形槽的目的在于，保证导向槽内的滚子在凸轮很好的接触，而不会出现间隙，避免了在凸轮转动驱动气门开启关闭过程中滚子与凸轮的碰撞。

进一步的，所述导向槽的两侧侧壁的边缘分别设有下凹圆弧面，以避免其与销轴发生干涉。

进一步的，所述凸轮的轴线与驱动轴的轴线间的距离等于所述销轴的轴线与连接销的轴线间的距离，且所述凸轮的轴线与销轴的轴线间的距离等于所述驱动轴的轴线与连接销的轴线间的距离。即凸轮、驱动轴、销轴、连接销四者轴心的连线在任何时刻都构成平行四边形，该设计的目的在于，避免机构运行过程中中间杆的位置复杂，确保机构结构简单、占用空间小。

进一步的，在所述摇臂上开设有润滑油道，其两端分别与摇臂的导向槽以及摇臂与液压挺柱的连接处连通。

进一步的，在所述摇臂的导向槽内还开设有泄油道，用于泄漏导向槽内的润滑油，避免在导向槽内积聚过多润滑油对滚子运动造成影响。

进一步的，在所述滚子的销轴的两端各设有一中间杆，所述摇臂位于两中间杆之间。

本发明的有益效果在于：本发明结构简单，机构部件较少，装机后空间占用小，对缸盖的改动较小，能够广泛应用于多种发动机，通用性高。本机构利用杠杆原理，通过推动滚子在摇臂导向槽内滚动，从而改变作用力点（滚子）与支点（液压挺柱）间的相对距离，实现了发动机不同工况下气门升程开度连续控制，能够有效降低发动机油耗，并提高发动机性能。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是摇臂与滚子配合的示意图；

图3是图1的剖视图；

图4是本发明在高升程时的结构示意图之一；

图5是本发明在高升程时的结构示意图之二；

图6是摇臂的结构示意图。

图中：1-摇臂，2-凸轮，3-液压挺柱，4-气门杆，5-滚子，6-摆杆，7-中间杆，8-驱动轴，9-连接销，10-销轴，11-导向槽，12-槽底面，13-侧壁，14-润滑油道，15-摇臂与液压挺柱的连接处，16-泄油道。

具体实施方式