[实用新型]大功率内燃机可变气门装置及多气缸大功率内燃机可变气门装置

说明书

本实用新型涉及一种大功率内燃机可变气门装置及多气缸大功率内燃机可变气门装置。大功率内燃机可变气门装置包括：气门组件、摇臂组件、挺杆组件以及连接至所述挺杆组件用于调节挺杆长度的调节伞齿轮组件；所述挺杆组包括下挺杆、上挺杆以及位于上挺杆和下挺杆之间的活块，所述活块的一端通过螺纹连接至下挺杆；所述调节伞齿轮组件包括连接至下挺杆外周的平伞齿轮以及将所述平伞齿轮连接至齿轮传动单元的伞齿轮轴；其中所述平伞齿轮带动下挺杆旋转进而调节下挺杆螺入所述活块的长度。本实用新型借助齿轮的机械调节可以可靠地调节挺杆长度，而且不存在液压调节单元漏油问题。

技术领域

本实用新型涉及内燃发动机技术，具体涉及一种大功率内燃机可变气门装置以及一种及多气缸大功率内燃机可变气门装置，尤其是四冲程大功率内燃发动机气门行程可变缓冲装置，该装置可根据燃烧排放实际需要随意改变进排气量使空燃比匹配达最佳状态，应用于内燃机凸轮通过传动链驱动气门行程，达到节能、环保的目的，进一步提高内燃机整体性能。

背景技术

随着内燃发动机行业快速发展各项性能指标不断提高特别是第三代军用舰船发动机缸内最大爆发压力250bar 活塞运行速度每秒钏超过13米，成为市场主流。内燃机排温会进一步升高，对燃烧室关键零部件可靠性是更高挑战，特别是进排气阀，现有材料和生产工艺很难再提高耐高温性能。怎么样做好空燃比合理匹配，还要考虑怎样降低进排气阀关闭落座及燃烧爆炸冲击力，是我们搞发动机人主要研究课题之一。随着内燃机功率变化可随意调节进排量，与电子喷射燃油有机结合，使缸内充分燃烧达到降低排温、节能、增效、环保、安全可靠运行的目的，采用可变气门行程来调节进排气量。全球各大知名研发机构专院校，及内燃机制造企业等都投入大量人力物力进行研发的主要课题，如英国ABB公司、德国海因斯曼公司，目前芬兰瓦锡兰公司，德国MAN公司都是已推出可变气门并已开始装机使用，但结构都比较复杂、成本高、可靠性也不好；7-8年前就推出液压电磁阀控制气门行程可变结构非常复杂，对电磁阀要求特高，可靠性不好，到目前仍未推广使用，我国也有多个高校和科研单位早以立项研发，进度也比较缓慢。如果有一套简单可靠气门行程可变装置，这将对发动机是一次革命性改变，为进一步提高发动机性能打好了关键基础。

现有气门的行程打开大小，往往完全是按凸轮轴、凸轮形线运行，不能随着内燃机功率变化，燃烧油量多少合理变化，进气量无法改变；内燃机大扭矩工作时，有燃烧不良，发动机冒黑烟造成进排气阀、活塞顶积碳严重，排气温度升高等问题。对此，申请人于2015年提出两项专利申请内燃发动机液压式气门升程调节缓冲装置（CN106321181B）和内燃发动机机械式气门升程调节缓冲装置（CN106321182），经过这几年实际平台试验，前二者装置都存在一些可靠性问题，①液压式问题，主要是由于柴油机工作频率高，气门挺杆液压油缸密封，长期使用很难保证一点不漏，再加上多缸同步也很难保证一致性，②机械式问题是：调整行程活塞铁块要与挺杆一起运动，平台试运行发现噪音大，零件磨损比较严重，对零件要求高，使用寿命，可靠性不高等缺陷。

实用新型内容

本实用新型旨在克服以上现有几种装置存在问题，提供一种结构更加简单且能可靠可变气门装置，同时也能保证多缸可变的同步性，经平台试验各项性能都达到设计要求，可靠性很高。

本实用新型提供一种大功率内燃机可变气门装置，包括：气门组件、摇臂组件、挺杆组件以及连接至所述挺杆组件用于调节挺杆长度的调节伞齿轮组件；所述挺杆组包括下挺杆、上挺杆以及位于上挺杆和下挺杆之间的活块，所述活块的一端通过螺纹连接至下挺杆；所述调节伞齿轮组件包括连接至下挺杆外周的平伞齿轮以及将所述平伞齿轮连接至齿轮传动单元的伞齿轮轴；中所述平伞齿轮带动下挺杆旋转进而调节下挺杆螺入所述活块的长度。