[实用新型]可变气门升程装置、发动机及汽车

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可变气门升程装置、发动机及汽车。

背景技术

发动机配气机构(内燃机配气机构)是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和点火顺序的要求，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜的可燃混合气(汽油机)或空气(柴油机)得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。在压缩与做功行程中，关闭气门保证燃烧室的密封。

而控制发动机充量交换过程的气门，其特征参数主要有三个：气门开启相位、气门开启持续角度(气门保持开启持续的曲轴转角)和气门升程。这三个特性参数对发动机的性能、油耗、和排放有着重要的影响。通常将气门开启相位和气门开启持续角度统称为气门正时。随着发动机转角和负荷的改变，对这些特性参数的最佳选择是不同的。为了提高功率，要提早开启、推迟关闭进气门，并提高进气门的升程；为了提高低速扭矩，要提早关闭进气门；为了改善启动性能并提高怠速稳定性，则要推迟开启进气门，减少气门叠开角。

在传统的发动机中，由于这三个特性参数在发动机运行过程中不能改变，往往将气门正时和气门升程都设计成高速全负荷工况，以便取得最大的标定功率。近年来由于更注重油耗和排放，所以将气门正时和升程设计成可变的，以满足各种工况的需求。可变气门正时和气门行程的配气技术已是现代发动机领域必不可少的技术要求，无论从发动机的动力特性，经济油耗特性，还是排放特性的控制和优化方面都能起到很重要的作用。

目前，国际上已有少数汽车厂商实现了这种气门升程可变的技术，比如日产的VVEL，以及BMW的Valvetronic技术等。但是，BMW的Valvetronic技术运动件较多，结构复杂，限制了发动机的最高转速；VVEL的缺点是，由于利用偏心结构来变换升程，所以在运转时配气机构振动增大，增加整个发动机的振动。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是现有技术中气门升程可变的技术，结构复杂、运动件较多、增加整个发动机的振动。

为解决上述问题，本实用新型提供一种可变气门升程装置，包括：

气门；

摇臂，所述摇臂上设有滚子，所述摇臂能够绕所述滚子转动，所述摇臂的长度方向的一端通过挺柱和所述气门连接；

所述气门和所述挺柱之间还设有能够使所述气门回位的第一弹性件；

所述摇臂能够在第一凸轮的驱动下顶压所述挺柱，使所述气门打开；

所述摇臂位于所述第一凸轮和所述挺柱之间，所述第一凸轮和所述滚子相抵；

还包括：

第二弹性件，所述第二弹性件设于所述第一弹性件和所述挺柱之间，所述第二弹性件和所述第一弹性件通过弹簧座连接；

驱动机构，所述驱动机构能够使所述摇臂以所述第一凸轮为支点做杠杆运动，压缩所述挺柱；

当压缩所述挺柱时，所述第二弹性件能够在设定距离内被压缩，从而使得所述气门的升程可在所述设定距离内连续改变，所述设定距离为所述气门的可变最大升程；

在所述第二弹性件被压缩的过程中，所述第一弹性件无压缩量。

可选的，所述摇臂的长度方向的其中一端和所述驱动机构连接。

可选的，所述驱动机构包括：

转盘，所述转盘与所述摇臂的长度方向的其中一端通过轴连接，所述轴与所述摇臂的滚子的中轴线平行；

电机，所述电机上的输出轴与所述转盘的侧壁相抵，能够驱动所述转盘转动；

所述转盘转动能够使所述摇臂以所述第一凸轮为支点做杠杆运动。

可选的，所述驱动机构包括：第二凸轮，所述第二凸轮与所述摇臂的长度方向的其中一端通过轴连接，

所述轴与所述摇臂的滚子的中轴线平行；

电机，所述电机上的输出轴与所述第二凸轮的侧壁相抵，能够驱动所述第二凸轮转动；

所述第二凸轮转动能够使所述摇臂以所述第一凸轮为支点做杠杆运动。

可选的，所述驱动机构包括：

转盘，所述转盘与所述摇臂的长度方向的其中一端通过轴连接，所述轴与所述摇臂的滚子的中轴线平行；

第二凸轮，所述第二凸轮与所述转盘的侧壁相抵，能够驱动所述转盘转动；

电机，所述电机上的输出轴与所述第二凸轮的侧壁相抵，能够驱动所述第二凸轮转动；

所述转盘转动能够使所述摇臂以所述第一凸轮为支点做杠杆运动。

可选的，所述电机为步进电机。

可选的，所述第一弹性件和所述第二弹性件为弹簧。

可选的，所述弹簧座包括：

柱体；