[发明专利]一种发动机高紧凑摇臂切换装置有效

专利信息
申请号: 201811279704.1 申请日: 2018-10-30
公开(公告)号: CN109630229B 公开(公告)日: 2020-05-26
发明(设计)人: 张翔宇;杨震寰;黄树和;李研芳;曹杰;梁永森 申请(专利权)人: 中国北方发动机研究所(天津)
主分类号: F01L13/00 分类号: F01L13/00;F01L1/18
代理公司: 天津滨海科纬知识产权代理有限公司 12211 代理人: 杨慧玲
地址: 300400*** 国省代码: 天津;12
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摘要:
搜索关键词: 一种 发动机 紧凑 摇臂 切换 装置
【说明书】:

发明公开了一种发动机高紧凑摇臂切换装置,包括凸轮、挺柱、摇臂机构和气门组件;凸轮外表面设有第一型线和第二型线;摇臂机构包括摇臂本体、可与第一型线配合的第一活动摇臂以及可与第二型线配合的第二活动摇臂,摇臂本体内部设有一个可与上述两活动摇臂的上下端部配合的液压执行机构,通过控制液压执行机构,可以切换摇臂,改变活动摇臂与凸轮型线之间的配合规律,实现二四冲程可变。本发明只需要一个液压执行机构,不需要在每一个工作循环下都对控制机构进行操作,而是在冲程需要改变的工况下才进行调整,结构与控制简单,有利于可变气门技术的工程化应用。

技术领域

本发明属于发动机可变气门技术领域,尤其是涉及一种发动机高紧凑摇臂切换装置。

背景技术

内燃机至今仍然是热效率最高、单位体积和单位重量功率最大的原动机,应用非常广泛,然而随着世界能源的逐渐短缺以及环境资源的不断恶化,我们需要内燃机满足更严格的排放法规与经济性指标。传统内燃机采取固定型线的凸轮轴驱动气门,这使得内燃机的排放与油耗并不能在所有的工况点达到最佳,因此,大多新型内燃机都采用可变气门技术控制排放,降低油耗。

可变气门技术目前主要分为基于凸轮轴的可变配气技术及无凸轮配气技术。前者主要改变机械结构,因此结构简单,响应速度快,但是因为保留了凸轮,其气门只是相对可变,并不能任意可变。而无凸轮配气技术则可以任意的改变气门正时、升程及持续期。就驱动方式来分,无凸轮配气技术分为电磁驱动、电气驱动、电机驱动、电液驱动等方式。相对于电磁驱动的能耗大,电气驱动的响应速度低及不稳定,电机驱动的系统复杂等缺点,电液驱动的无凸轮配气技术结构相对简单、响应速度较快。然而它也有不可避免的缺点:高转速下液压系统流量不够,气门达到最大升程处及落座处速度快、冲击力大。因此主要用于柴油机这种转速较低的发动机上,除此之外,还必须要采用昂贵的电液伺服系统及相对复杂的控制技术来精确的控制气门行程避免落座冲击,大大增加了发动机的成本。因此,需要针对发动机具体的用途来采用合适的可变气门技术。

现有技术中的可变气门机构体积较大,不利于紧凑布置,有必要进行创新性改进,以实现高效高紧凑摇臂切换工作。

发明内容

有鉴于此,本发明旨在提出一种发动机高紧凑摇臂切换装置,通过改变两个凸轮型线与摇臂的配合关系,可以实现二四冲程互换功能。

为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:

一种发动机高紧凑摇臂切换装置,包括凸轮、挺柱、摇臂机构和气门组件;

所述凸轮外表面设有第一型线和第二型线;

所述摇臂机构包括摇臂本体,以及分别处于摇臂本体两侧的第一活动摇臂和第二活动摇臂;所述第一活动摇臂一端和所述第二活动摇臂一端都通过摇臂轴与所述摇臂本体铰接;

所述第一活动摇臂可与所述第一型线接触配合;所述第二活动摇臂可与所述第二型线接触配合;

所述摇臂本体内部设有液压执行机构,通过控制液压执行机构,实现在所述第一活动摇臂与所述第一型线配合以及所述第二活动摇臂与所述第二型线配合之间实现互相切换;

所述气门组件包括气门、气门弹簧和气门座;

所述摇臂本体底部一端与所述气门顶部配合。

进一步的,所述挺柱内部设有第一油道和第二油道;所述液压执行机构包括活塞、第三油道和第四油道;

所述活塞靠近所述气门组件的一侧设有第一活塞杆和第二活塞杆;所述第一活动摇臂与第一活塞杆配合;所述第二活动摇臂与所述第二活塞杆配合。

所述摇臂本体底部的另一端设有半月槽,与所述挺柱顶部配合;所述第一油道通过所述半月槽与所述第三油道相通,所述第二油道通过所述半月槽与所述第四油道相通;

所述第三油道和所述第四油道外接三位四通电磁阀。

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