[实用新型]一种凸轮型线可变的发动机换气凸轮

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发动机凸轮轴的凸轮，尤其是用于一种凸轮型线可变的发动机换气凸轮。

背景技术

汽车行业近年来的发展突飞猛进，同时也面临着能源与环保两方面的挑战，如何降低汽车燃油消耗、减少排放是世界各国汽车研发的重要内容。要求发动机既要保证良好的动力性又要降低油耗满足排放法法规的规定。在各种现代技术手段中，可变配气技术已成为新技术发展方向之一。

根据可变配气机构的结构特点和驱动形式,一般可以分成两大类:凸轮轴驱动配气机构和无凸轮轴配气机构。

目前，国内外基于凸轮轴的可变配气机构可分为可变凸轮型线，改变凸轮轴相位角和可变凸轮从动件3类。

可变凸轮型线的可变配气机构有Honda公司的 VTEC、Mitsubishi 公司的 MIVEC以及 Porsehe 公司的 Vario一 Carn 等。其中典型代表为Honda公 司 的 VTEC，其配气凸轮轴上布置了高、低速两种凸轮,采用特殊设计的摇臂,根据内燃机转速高低自动切换凸轮,使摇臂分别被高速或低速凸轮驱动,从而实现了配气正时和气门升程同时调节的目的。这类机构缺点是只能优化某些工况 , 不能实现全工况性能的优化。

可变凸轮轴相位配气机构利用凸轮轴调相原理,凸轮型线是固定的,而凸轮轴相对曲轴的转角是可变的该类机构发展到现在,先后出现了螺旋齿式和叶片式两种结构,目前叶片式结构已经逐步取代了螺旋式结构。螺旋齿式结构主要有Nissan凸轮轴可变相位机构,叶片式结构主要有BMW公司的Vanos机构、Toyota公司的VVT一i机构、Honda公司的i—VTEC 机构、Ford公司的VCT 机构、Delphi公司的VCP机构等。这类机构缺点是不能改变气门升程和持续期。

可变凸轮从动件的可变配气机构这类机构保持凸轮型线不变 ,通过改变凸轮轴与气门之间从动件(如推杆 ,摇臂等)的运动规律,实现气门运动的可变。按照从动件的类型分为液压式和机械式两类。20世纪90年代中期，Siemens／Hvundai开发了EVT系统，并且已应用于Hyundai2．0LDHC发动机上，该系统属于液压式可变凸轮从动件的可变配气机构;2000年,DelphiBMW 等公司开发出了控制自由度较大的机械式全可变气门机构，其中BMW公司的Valvetronic是较为典型的结构 。这两种机构的不足之处是大多数机构从动件比较多,气门系统存在冲击,有的结构也很复杂。

无凸轮轴的可变配气机构有代表性的几种主要形式为：电气式、电磁式、电液式、压电式。目前，国内外都处于实验室研究阶段，虽然已在台架上或实车上进行了应用实验，但是距离批量应用还有一定的距离。

发明内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于设计一种可以在不同速度时用不同位置的型线来同时调节配气正时和气门升程的凸轮，进而改进发动机的动力性，满足经济性以及废气排放的要求。

本发明通过以下技术方案来实现：一种凸轮型线可变的发动机换气凸轮，包括发动机凸轮轴轴颈和型线可变的凸轮，其特征在于：所述发动机凸轮轴轴颈与型线可变的凸轮是一体的，型线可变的凸轮是发动机的换气凸轮，即进气和排气凸轮；所述型线可变的凸轮为轴向带有锥度的盘形凸轮的，凸轮基圆半径不变，通过改变包角而改变凸轮的外廓线。

所述型线可变的凸轮用不同位置的型线来同时调节配气正时和气门升程，中部凸轮的外廓线4约定车辆速度为60km/h,低速时用靠近凸轮的外廓线3处的位置进行换气，高速时用靠近凸轮的外廓线5处的位置进行换气。

本发明采用的材料为中碳钢,凸轮表面只需感应淬火,就能满足机械强度,无需渗碳调质等复杂热处理工艺。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型中凸轮可以在不同速度时，用不同位置的型线来同时调节配气正时和气门升程，调节进气口开起的时间和关闭时间，为气缸提供与行驶速度所需动力相匹配的进气量，使气缸内的气体充分燃烧，并将废气完全排出，达到节能减排的作用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的三维立体示意图；

图中：1.凸轮轴轴颈；2.型线可变的凸轮；3-5.凸轮的外廓线。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型及其效果作进一步阐述。