[发明专利]一种发动机及其可变气门正时机构

说明书

本发明公开一种发动机的可变气门正时机构，包括具有预设转速比传动关系的凸轮轴和曲轴，还包括动力连接于凸轮轴与曲轴之间、用于调节两者间的转速比的可变传动比传动组件。其中，可变传动比组件的自身传动比是可变的，并以此对凸轮轴和曲轴之间的传动比关系做出调节，将其增大或减小，使得正时相位提前或滞后。由于对正时相位的调节，其响应速度取决于电控和机械结构，与发动机转速、机油温度等因素无关，即使在冷启动初期也可以迅速参与工作，因此大幅提高了响应速度；同时，对正时相位的角度调节范围由可变传动比传动组件的传动比决定，因此可调角度的范围很广。本发明还公开一种包括上述可变气门正时机构的发动机，其有益效果如上所述。

技术领域

本发明涉及车辆工程技术领域，特别涉及一种发动机的可变气门正时机构。本发明还涉及一种包括上述可变气门正时机构的发动机。

背景技术

随着中国机械工业的发展，越来越多的机械设备已得到广泛使用。

在汽车工业中，发动机是整车最为重要的部件，发动机的组成构件很多，而配气机构为其中比较重要的部分。传统的发动机气门开启、关闭的时间是固定不变的，这种配气机构仅能使发动机在很小的工况范围内获得最佳的性能，无法兼顾其他情况。可变气门正时技术用来改变配气机构的正时，它可以根据控制系统的需要连续调节凸轮轴与曲轴间的相对相位关系，实现对配气相位的控制。改变配气相位，可以改进充气效率，提升发动机效率、改进怠速稳定性并获得更高的扭矩和功率。

目前，现有技术中的可变气门正时技术大部分为液压驱动式，由机油控制阀和执行器构成，通过油压带动执行器中转子向提前方向或滞后方向转动，以实现对进气、排气的自动调节。然而，传统液压式可变气门正时系统调节动作与执行器本身的结构参数、油路的布置、机油控制阀的安装位置等密切相关，其响应速度较慢，并且传统液压式可变气门正时系统调节角度有限。

随着对排放及油耗要求的升高，可变气门正时系统需求更快的调节速度和更大的调节角度，传统的液压式可变气门正时系统已经无法满足要求。

因此，如何使对气门正时的调节具有更快的调节速度和更大的调节角度，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种发动机的可变气门正时机构，能够使得对气门正时的调节具有更快的调节速度和更大的调节角度。本发明的另一目的是提供一种包括上述可变气门正时机构的发动机。

为解决上述技术问题，本发明提供一种发动机的可变气门正时机构，包括具有预设转速比传动关系的凸轮轴和曲轴，还包括动力连接于所述凸轮轴与曲轴之间、用于调节两者间的转速比的可变传动比传动组件。

优选地，所述可变传动比传动组件包括具有太阳轮、行星架及齿圈的行星齿轮变速机构和驱动电机；所述曲轴和驱动电机分别驱动所述太阳轮、行星架及齿圈中的任意两者转动，且剩余者驱动所述凸轮轴转动。

优选地，所述曲轴与所述齿圈动力连接并驱动其转动，所述驱动电机与所述太阳轮动力连接并驱动其转动，且所述行星架与所述凸轮轴动力连接并驱动其转动。

优选地，所述齿圈的外壁集成有链轮，且所述曲轴与所述齿圈之间为链传动。

优选地，所述曲轴与所述齿圈之间的传动比值为0.5～2。

优选地，所述驱动电机可拆卸地与所述太阳轮相连。

优选地，所述行星架与所述齿圈的内壁之间设置有用于安装定位的轴承。

优选地，所述驱动电机为步进电机。

优选地，所述可变传动比传动组件还包括用于调节所述驱动电机转速的控制器。

本发明还提供一种发动机，包括缸体和设置于所述缸体上的可变气门正时机构，其中，所述可变气门正时机构为上述任一项所述的可变气门正时机构。