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活动支点可变气门摇臂系统技术方案

技术编号:15178897 阅读:107 留言:0更新日期:2017-04-16 04:26
本发明专利技术公开了一种活动支点可变气门摇臂系统,包括气门、气门弹簧、摇臂、气门顶杆、凸轮和气门运动控制装置;气门顶杆通过一固定螺母固定在摇臂的一端,凸轮转动驱动气门顶杆上下移动;摇臂的另一端与气门的顶部接触;摇臂的支点与气门运动控制装置连接;气门运动控制装置包括驱动部件、传动轴和蜗轮蜗杆传动结构,传动轴通过轴承定位,传动轴的顶端螺纹连接一螺杆,螺杆的顶部与摇杆支点刚性连接;蜗轮设置在传动轴上,蜗杆由驱动部件驱动。传动轴转向的不同可以实现螺杆的升降。本发明专利技术的活动支点可变气门摇臂系统不需要对发动机结构做重大改变,整体改动小,结构简单,控制灵活,响应迅速,能耗低,有利于可变气门技术在发动机上的应用和推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于发动机气门装置领域,具体涉及一种活动支点可变气门摇臂系统
技术介绍
内燃机是热效率最高、单位体积和单位重量功率最大的原动机,应用非常广泛。随着世界化石能源的日益枯竭和环境资源的恶化,内燃机需要满足更加严格的排放法规和油耗要求。传统内燃机采用固定型线的凸轮驱动气门,这不能保证内燃机的排放和油耗在所有工况点都达到最佳,因此大多数新型内燃机都采用可变气门技术以优化排放、降低油耗。在可变气门技术中,基于凸轮的机械可变配气技术具有结构简单、响应迅速、可靠性好等优点,是研发的一个重点方向。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种活动支点可变气门摇臂系统,包含气门运动控制装置,通过该装置可调整摇臂支点的位置,从而改变气门的运动规律。为了解决上述技术问题,本专利技术提出一种活动支点可变气门摇臂系统,包括气门、气门弹簧、摇臂、气门顶杆、凸轮和气门运动控制装置;所述气门顶杆通过一固定螺母固定在所述摇臂的一端,所述凸轮转动驱动气门顶杆上下移动;所述摇臂的另一端与所述气门的顶部接触;所述摇臂的支点与所述气门运动控制装置连接;所述气门运动控制装置包括驱动部件、传动轴和蜗轮蜗杆传动结构,所述传动轴通过轴承定位,所述传动轴的顶端设有螺纹孔,所述螺纹孔内装配有一螺杆,所述螺杆的顶部与摇杆支点刚性连接;所述蜗轮蜗杆传动结构的蜗轮设置在所述传动轴上,所述蜗轮蜗杆传动结构的蜗杆由所述驱动部件驱动。本专利技术活动支点可变气门摇臂系统,其中,所述蜗轮与所述传动轴的连接采用平键连接。所述蜗轮在所述传动轴上的轴向定位采用轴肩与轴套。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术的活动支点可变气门摇臂系统不需要对发动机结构做重大改变,整体改动小,结构简单,控制灵活,响应迅速,能耗低,有利于可变气门技术在发动机上的应用和推广。附图说明图1为活动支点可变气门摇臂系统的结构示意图;图2为图1中蜗杆的右视图;其中M表示电控马达;图3为气门升程逐渐减小时气门型线的变化规律图。其中:1-轴承2-传动轴3-气门4-气门弹簧5-摇臂6-固定螺母7-气门顶杆8-凸轮9-螺杆10-蜗杆11-蜗轮12-平键13-套筒具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术技术方案作进一步详细描述,所描述的具体实施例仅对本专利技术进行解释说明,并不用以限制本专利技术。如图1所示,本专利技术提出的一种活动支点可变气门摇臂系统,包括气门3、气门弹簧4、摇臂5、气门顶杆7、凸轮8和气门运动控制装置。所述气门顶杆7通过一固定螺母6固定在所述摇臂5的一端,所述摇臂5的另一端与所述气门3的顶部接触,所述气门顶杆7由凸轮8驱动,凸轮8可采用传统的凸轮轴驱动,所述凸轮8的转动驱动气门顶杆7上下移动,气门3和气门顶杆7通过两者之间的摇臂5实现传动,所述摇臂5的支点与所述气门运动控制装置连接,摇臂5的支点可通过气门运动控制装置实现上下移动;所述气门运动控制装置包括驱动部件、传动轴2和蜗轮蜗杆传动结构。所述传动轴2通过轴承1定位,所述传动轴2的顶端设有螺纹孔,所述螺纹孔内装配有一螺杆9,利用螺纹传动的自锁实现螺杆9的轴心定位,所述螺杆9的顶部与摇杆支点刚性连接。所述蜗轮蜗杆传动结构的蜗轮11设置在所述传动轴2上,所述蜗轮11与所述传动轴2的连接采用平键12连接;在所述转动轴2上、位于所述蜗轮11的一端设有轴肩(即一圈径向凸台),所述蜗轮11的另一端套装有轴套3,所述传动轴2上蜗轮11的轴向位置由轴肩(即一圈径向凸台)与轴套13来限定,所述蜗杆10由所述驱动部件驱动,驱动部件可采用电控设备如电控马达,如图2所示,所述蜗杆10带动所述蜗轮11转动,所述蜗轮11带动传动轴2转动,所述传动轴2转动时,传动轴2转向的不同可以通过螺纹传动实现螺杆9的升降。本专利技术的活动支点可变气门摇臂系统中,凸轮8提供气门3开启的动力,气门弹簧4提供气门3关闭的回复力,摇臂5支点的位置通过气门运动控制装置实现上下调整。调整时,蜗杆10转动带动蜗轮11转动,蜗轮11通过平键12连接带动传动轴2转动,蜗轮11的正向或反向转动,带动传动轴2正向或反向转动,经螺纹传动实现螺杆9的上升或下降,从而改变摇臂5支点的上下位置,最终实现气门升程和运动规律的改变。由于蜗轮蜗杆机构传动比较小,当蜗轮11缓慢转动时,可以实现摇臂5支点位置的较小变化。通过气门运动控制装置调整摇臂5支点的位置,当摇臂5支点处于最低点时,凸轮8驱动气门3运动可以实现最大气门升程;而当摇臂5支点处于最高点时,凸轮8驱动气门3运动可以实现零气门升程。下面以气门升程最大时减小气门升程为例,说明本专利技术的活动支点可变气门摇臂系统的工作过程:凸轮8驱动气门顶杆7,通过摇臂5传递动力,推动气门3开启。当需要降低气门升程时,给电控马达M(如图2中所示)信号,驱使蜗杆10转动,通过蜗杆蜗轮传动结构使蜗轮11转动,再通过平键12将动力传递给传动轴2,传动轴2随之转动,接着通过传动轴2上部的内螺纹与螺杆9下部外螺纹的传动使螺杆9向上顶起,从而使摇臂5的支点位置上升。当摇臂5支点位置上升时,凸轮8开始工作和结束工作时的包角角度减小,凸轮型线工作段改变,进而改变了气门3的运动规律。当气门升程逐渐减小时,气门型线的变化规律如图3中所示,其中,自上而下第一条实线为摇臂5支点处于最低点时气门型线,下面两条虚线为摇臂5支点位置逐渐上升时气门型线的改变示意。本专利技术中,改变传动轴2的转向可以实现螺杆9的下降。尽管上面结合附图对本专利技术进行了描述,但是本专利技术并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本专利技术的启示下,在不脱离本专利技术宗旨的情况下,还可以做出很多变形,这些均属于本专利技术的保护之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种活动支点可变气门摇臂系统,包括气门(3)、气门弹簧(4)、摇臂(5)、气门顶杆(7)、凸轮(8)和气门运动控制装置;其特征在于:所述气门顶杆(7)通过一固定螺母(6)固定在所述摇臂(5)的一端,所述凸轮(8)转动驱动气门顶杆(7)上下移动;所述摇臂(5)的另一端与所述气门(3)的顶部接触;所述摇臂(5)的支点与所述气门运动控制装置连接;所述气门运动控制装置包括驱动部件、传动轴(2)和蜗轮蜗杆传动结构,所述传动轴(2)通过轴承(1)定位,所述传动轴(2)的顶端设有螺纹孔,所述螺纹孔内装配有一螺杆(9),所述螺杆(9)的顶部与摇杆支点刚性连接;所述蜗轮蜗杆传动结构的蜗轮(11)设置在所述传动轴(2)上,所述蜗轮蜗杆传动结构的蜗杆(10)由所述驱动部件驱动。

【技术特征摘要】
1.一种活动支点可变气门摇臂系统,包括气门(3)、气门弹簧(4)、摇臂(5)、气门顶杆(7)、凸轮(8)和气门运动控制装置;其特征在于:所述气门顶杆(7)通过一固定螺母(6)固定在所述摇臂(5)的一端,所述凸轮(8)转动驱动气门顶杆(7)上下移动;所述摇臂(5)的另一端与所述气门(3)的顶部接触;所述摇臂(5)的支点与所述气门运动控制装置连接;所述气门运动控制装置包括驱动部件、传动轴(2)和蜗轮蜗杆传动结构,所述传动轴(2)通过轴承(1)定位,所述传动轴(...

【专利技术属性】
技术研发人员:卫海桥涂波潘明章
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:天津;12

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