一种发动机高紧凑摇臂切换装置制造方法及图纸

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种发动机高紧凑摇臂切换装置
本专利技术属于发动机可变气门
，尤其是涉及一种发动机高紧凑摇臂切换装置。
技术介绍
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。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术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，本专利技术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；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与所述第一活动摇臂上下端以及所述第二活动摇臂的上下端的配合规律，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。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。进一步的，所述第一活动摇臂上端和下端分别设有第一斜槽和第一锁止槽；所述第一斜槽和所述第一锁止槽可分别与所述第一活塞杆配合；所述第二活动摇臂上端和下端分别设有第二斜槽和第二锁止槽；所述第二斜槽和所述第二锁止槽可分别与所述第二活塞杆配合。进一步的，所述摇臂本体底部两侧设有凸台；所述凸台与所述第一活动摇臂底部以及所述第二活动摇臂底部之间设有弹簧。进一步的，所述摇臂本体底部的一端设有凹槽，与所述气门顶部配合。进一步的，所述第一型线具有两个对称凸起端，所述第二型线具有一个凸起端；所述第一型线中的任意凸起端的包角以及凸起高度都要小于第二型线。进一步的，所述凸轮转速为发动机转速一半。相对于现有技术，本专利技术所述的一种发动机高紧凑摇臂切换装置，具有以下优势：本专利技术所述的一种发动机高紧凑摇臂切换装置，通过适时控制液压执行机构中活塞的位置，改变活塞杆与活动摇臂之间的配合规律，可以切换摇臂，实现二四冲程可变。本专利技术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，且一个活动摇臂与凸轮配合时，另一个活动摇臂与凸轮无接触，减小了磨损，有利于可变气门技术的工程化应用。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术实施例处于二冲程模式下气门关闭时的主视图(第一型线101和第二型线102即将凸起时)；图2是图1中凸轮的俯视图；图3是图1中挺柱的主视图；图4是图1中气门机构的主视图；图5是图1中摇臂机构的主视图；图6是图5的后视图；图7是图5的俯视图；图8是图5中活塞的左视图；图9是本专利技术实施例处于二冲程模式下气门开启时的主视图；图10是图9的后视图；图11是本专利技术实施例处于二冲程模式下气门关闭时的主视图(二冲程向四冲程转换起始点，第一型线101即将凸起而第二型线102处于基圆状态)；图12是本专利技术实施例处于二冲程向四冲程模式切换中气门关闭时的主视图(第一型线101凸起，第二型线102处于基圆状态)；图13是本专利技术实施例处于四冲程模式下气门关闭时的主视图(第一型线101凸起，第二型线102处于基圆状态)；图14是本专利技术实施例处于四冲程模式下气门开启时的主视图；图15是本专利技术实施例处于四冲程模式下气门关闭时的主视图(四冲程向二冲程转换起始点，第一型线101和第二型线102即将凸起)；图16是本专利技术实施例处于四冲程向二冲程模式切换中气门关闭时的主视图(第二型线102先于第一型线101凸起)；图17是图16的后视图。附图标记说明：1.凸轮，2.挺柱，3.摇臂机构，4.气门组件，101.第一型线，102.第二型线201.第一油道，202.第二油道，301.摇臂本体，302.凸台，303.凹槽，304.弹簧，305.摇臂轴，306.第一活动摇臂，307.第一锁止槽，308.第一斜槽，309.液压执行机构，310.活塞，311.第三油道，312.半月槽，313.第四油道，314.第二活动摇臂，315.第二斜槽，316.第二锁止槽，317.第一活塞杆，318.第二活塞杆，401.气门，402.气门弹簧，403.气门座。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发动机高紧凑摇臂切换装置，其特征在于：包括凸轮(1)、挺柱(2)、摇臂机构(3)和气门组件(4)；所述凸轮(1)外表面设有第一型线(101)和第二型线(102)；所述摇臂机构(3)包括摇臂本体(301)，以及分别处于摇臂本体(301)两侧的第一活动摇臂(306)和第二活动摇臂(314)；所述第一活动摇臂(306)一端和所述第二活动摇臂(314)一端都通过摇臂轴(305)与所述摇臂本体(301)铰接；所述第一活动摇臂(306)可与所述第一型线(101)接触配合；所述第二活动摇臂(314)可与所述第二型线(102)接触配合；所述气门组件(4)包括气门(401)、气门弹簧(402)和气门座(403)；所述摇臂本体(301)底部一端与所述气门(401)顶部配合；所述摇臂本体(301)内部设有液压执行机构(309)，通过控制液压执行机构(309)与所述第一活动摇臂(306)上下端以及所述第二活动摇臂(314)的上下端的配合规律，在所述第一活动摇臂(306)与所述第一型线(101)配合以及所述第二活动摇臂(314)与所述第二型线(102)配合之间实现互相切换。

【技术特征摘要】
1.一种发动机高紧凑摇臂切换装置，其特征在于：包括凸轮(1)、挺柱(2)、摇臂机构(3)和气门组件(4)；所述凸轮(1)外表面设有第一型线(101)和第二型线(102)；所述摇臂机构(3)包括摇臂本体(301)，以及分别处于摇臂本体(301)两侧的第一活动摇臂(306)和第二活动摇臂(314)；所述第一活动摇臂(306)一端和所述第二活动摇臂(314)一端都通过摇臂轴(305)与所述摇臂本体(301)铰接；所述第一活动摇臂(306)可与所述第一型线(101)接触配合；所述第二活动摇臂(314)可与所述第二型线(102)接触配合；所述气门组件(4)包括气门(401)、气门弹簧(402)和气门座(403)；所述摇臂本体(301)底部一端与所述气门(401)顶部配合；所述摇臂本体(301)内部设有液压执行机构(309)，通过控制液压执行机构(309)与所述第一活动摇臂(306)上下端以及所述第二活动摇臂(314)的上下端的配合规律，在所述第一活动摇臂(306)与所述第一型线(101)配合以及所述第二活动摇臂(314)与所述第二型线(102)配合之间实现互相切换。2.根据权利要求1所述的发动机高紧凑摇臂切换装置，其特征在于：所述挺柱(2)内部设有第一油道(201)和第二油道(202)；所述液压执行机构(309)包括活塞(310)、第三油道(311)和第四油道(313)；所述活塞(310)靠近所述气门组件(4)的一侧设有第一活塞杆(317)和第二活塞杆(318)；所述第一活动摇臂(306)与第一活塞杆(317)配合；所述第二活动摇臂(314)与所述第二活塞杆(318)配合。所...

【专利技术属性】
技术研发人员：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，
类型：发明
国别省市：天津,12