[发明专利]发动机凸轮轴调节装置、气门机构及发动机

说明书

一种发动机凸轮轴调节装置、气门机构及发动机，所述发动机凸轮轴调节装置包括中心轴和凸轮部，中心轴可旋转的支撑在发动机的壳体上；凸轮部设置在中心轴上，能随所述中心轴的旋转而旋转，并能沿所述中心轴轴向移动；凸轮部上至少设置有两类凸轮，且凸轮部的一端具有第一弧形面，第一弧形面能够随中心轴的旋转而旋转。凸轮轴调节装置还包括第一驱动件，第一驱动件具有第一旋转轴和第二弧形面，第二弧形面能够随第一旋转轴的旋转而旋转。当第二弧形面和第一弧形面贴合时，第一弧形面能够带动第二弧形面围绕第一旋转轴旋转，第二弧形面在旋转的同时推动凸轮部沿中心轴轴向移动，使相应的一类凸轮处于发动机的气门位置。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种发动机凸轮轴调节装置、气门机构及发动机。

背景技术

凸轮轴是发动机的一个重要部件，它的作用是控制气门的开启和闭合动作。传统的凸轮轴由中心轴和若干凸轮组成，凸轮轴通常将凸轮和中心轴铸造成一个整体；或者，先分别铸造凸轮和中心轴，然后再加工连接成一个整体。这种凸轮轴的凸轮型线只有一种，该凸轮型线的设计是对发动机在全工况下的平衡性选择，因此，只能使发动机在某一转速范围下处于最佳的配气相位，当发动机转速很低或很高时，其配气相位就会处于不理想的状态。

为了解决上述发动机所存在的问题，全面提高车用发动机的性能，开发了一种可变气门技术。其中，包括AVS可变气门升程技术。该技术为每个气门设计了两组以上不同形状或不同角度的凸轮，通过驱动件切换两组不同的凸轮，从而改变气门的打开行程、打开正时，为发动机在各种工况和转速下提供了更高的进、排气效率。

AVS可变气门升程技术中，所采用的凸轮轴，包括：中心轴和凸轮；凸轮设置在中心轴上，并可以根据气缸的数量设置多个，凸轮与中心轴不能相对转动，但能够沿中心轴轴向移动；凸轮用于在中心轴的特定转角位置处打开或关闭对应气缸上的气门。通过凸轮的轴向移动，可以使凸轮运动到至少两个轴向位置，在不同轴向位置，气门对应不同的凸轮，因而能够改变气门的打开行程或打开正时。

现有技术中，改变凸轮的位置，通常采用以下方法：在凸轮轴上设置导向部，导向部固定连接凸轮，导向部上设置沟槽；还包括可控制的插销，插销与沟槽配合；使得当导向部围绕凸轮轴的中心轴旋转运动时，导向部沿凸轮轴的轴向运动，从而改变凸轮在凸轮轴上的位置。

发明内容

本发明解决的问题是提供了一种技术构思不同的技术方案，以解决凸轮轴上的凸轮沿凸轮轴的轴向移动的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种发动机凸轮轴调节装置，包括：中心轴，可旋转的支撑在发动机的壳体上；凸轮部，具有沿轴向依次设置的至少两类凸轮，一类凸轮对应一种吸气或排气过程；所述凸轮部设置在所述中心轴上，能随所述中心轴的旋转而旋转，并能沿所述中心轴轴向移动，从而使相应的一类凸轮处于发动机的气门位置；所述凸轮部还具有位于所述凸轮部轴向一端的第一弧形面，所述第一弧形面环绕所述中心轴，所述第一弧形面能够随所述中心轴的旋转而旋转；所述发动机凸轮轴调节装置还包括：位于所述第一弧形面轴向一侧的第一驱动件，所述第一驱动件具有第一旋转轴和第二弧形面，所述第二弧形面环绕所述第一旋转轴，所述第一旋转轴垂直于所述中心轴，所述第二弧形面能够与所述第一弧形面贴合，使第一驱动件推动所述凸轮部沿中心轴轴向移动；所述第二弧形面沿周向方向具有至少两个位置，两相邻位置中一个为起始位置，另一个为结束位置，当起始位置与第一弧形面贴合时，其中一类凸轮处于气门位置，随着第二弧形面和第一弧形面的旋转，第二弧形面的结束位置与所述第一弧形面贴合时，相邻类的凸轮处于气门位置。

可选的，所述第一弧形面和所述第二弧形面以相同的线速度旋转。

可选的，所述第一弧形面和第二弧形面在周向方向上各个位置均可以贴合。

可选的，所述第一弧形面和第二弧形面贴合时，所述第一弧形面带动所述第二弧形面旋转。