低摩擦垫表面制造技术

低摩擦垫表面。一种可变气门致动机构，包括：具有可相对彼此旋转的两个同心凸轮凸角的凸轮轴；与该两个凸轮凸角均接合的总合杆；气门致动摇臂，其可枢转地连接至该总合杆，且在第一端与液压间隙调节器接合并在第二端与气门接合，以及垫表面，其可与将总合杆连接至气门致动摇臂的枢转轴一起运动，以限制液压间隙调节器的扩张从而控制摇臂系统中的空隙，其特征在于，为了减少摩擦，垫表面抵靠形成凸轮轴支承轴承一部分的固定不动的止挡表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低摩擦垫表面
本专利技术涉及用于内燃机的可变气门升程和时长系统，更具体涉及减小配气机构的摩擦以降低燃料消耗。
技术介绍
本专利技术涉及本专利技术申请人早前开发的可变升程和时长机构(VLD)。它利用了两个可相对彼此改变相位的同心凸轮轴。采用这两个凸轮轴的目的是使赋予气门的升程由每个凸轮轴轮廓所产生的升程总和决定。在任一凸轮轴“离开凸轮”时，没有升程赋予气门。通过改变两个凸轮轴的相位，可以改变累积的升程和时长。无论在进气还是排气时，这都会导致直接改变发动机气门的打开时长和升程。累积的升程通过利用总合杆来获得，该总合杆具有与两组凸轮均接触的凸轮随动件。如果任一个凸轮随动件位于相关凸轮的基圆上，则总合杆仅会围绕将其连接至气门致动摇臂的枢转轴摇动。如果两个凸轮随动件都与凸轮凸角接触，则总合杆将向下移动并向下推动致动摇臂，继而该致动摇臂绕液压间隙调节器枢转从而打开发动机气门。VLD系统运行的一项基本特征在于，当(多个)气门闭合且摇臂系统经历其“复位”或“重置”运动时，系统中必须存在空隙。如果该系统被设计成没有空隙，则第二凸轮凸角相对于第一凸轮凸角改变相位以改变主升程动作的效果是，要么在增加气门升程时长时引入空隙，要么在减少气门升程时长时导致复位运动期间出现额外的气门升程。为了使气门运动符合理论升程曲线，确保系统中存在正确的空隙量是必要的。发动机气缸之间空隙大小的不同将会导致气缸之间气门升程的不一致。这将引起经过发动机各气缸的气流不同，从而可能导致不着火或发动机稳定性较差。通常，采用接触凸轮轴旋转部分的垫表面来限制液压间隙调节器(HLA)的扩张并由此控制所述空隙。可以通过从所述垫表面上去除材料或通过调节垫表面的位置来设定每个VLD摇臂系统内的空隙。传统上，气门致动摇臂上的垫表面抵靠凸轮凸角侧面的轴环以限制HLA扩张并由此控制空隙。采用凸轮轴上的表面而不是附接至气缸盖的固定止挡表面来控制间隙，这是有利的，因为这避免了气缸盖几何形状的任何变化影响到VLD摇臂系统的运行空隙。该空隙仅由VLD摇臂系统和凸轮轴限定，从而允许系统中所有其它部件的任何变化都能被HLA补偿。虽然这种设计在控制间隙方面表现很好，但垫表面和凸轮轴轴环之间的滑动界面导致作用于凸轮轴的小摩擦力矩，这在传统配气机构中不会出现。所述界面还存在磨损的可能性，所述磨损会改变配气机构的空隙，从而可能使气门在摇臂系统的复位运动期间产生升程。虽然人们认为所述界面的这种摩擦损失很小，但是在燃料经济性方面的法规日趋严格和因此努力提高发动机效率的情况下，消除任何不必要的摩擦损失都是有利的。这对于本身就是用来产生燃料经济性效益的气门升程控制系统而言是尤为重要的。还须注意的是，与所有可变气门升程系统一样，VLD摇臂系统具有许多不会出现在传统滚柱指轮随动器系统中的附加的部件界面。虽然在低气门升程的设定下运行时VLD系统的摩擦通常小于传统配气机构，但在高升程时这些附加的界面所产生的摩擦将变得更加显著。另外，VLD摇臂系统在高升程下运行时往往会使凸轮轴轴承上的载荷增大，这可能造成凸轮轴的摩擦力矩增大。
技术实现思路
为了减轻上述缺点，本专利技术提供一种可变气门致动机构。示例性实施例进一步提供附加的优点，其公开了：凸轮轴支承轴承可以是滚动轴承。垫表面可设置在气门致动摇臂上。垫表面可以是可拆卸部件，其由将气门致动摇臂连接至总合杆的枢转轴支承。滚动轴承可位于可拆卸垫件与枢转轴之间。气门致动摇臂和总合杆之间的枢转连接可以包括滚动轴承。单个滚动轴承可将垫和气门致动摇臂二者的载荷传递至枢转轴。滚动轴承可包括圆柱形滚动体。本专利技术的优选实施例可进一步包括调节机构，用于改变垫表面所抵靠的固定不动的表面的位置，从而改变摇臂系统的空隙。调节机构可通过渐进地旋转绕凸轮轴旋转的偏心表面而改变固定不动的表面的位置。偏心表面可形成为凸轮轴轴承的一部分，且凸轮轴轴承成对地安装，以使用于邻近各气缸盖支座的两个垫表面的止挡位置可被独立地调节。可将附加部件装配至轴承的外滚道以提供止挡表面。附加部件可以是滚动轴承。附加部件可以是用于设定摇臂系统空隙的分级的部分圆柱形表面。附加部件可以用于将外滚道轴向定位在气缸盖轴颈内。固定不动的止挡表面可以有效地允许润滑剂进入到凸轮轴支承轴承中。本专利技术详细描述了用于控制VLD摇臂空隙的低摩擦解决方案的实施例，这些实施例全部使用固定不动的、不旋转的表面代替不旋转垫所抵靠的旋转表面。本专利技术的优选实施例使用作为主凸轮轴轴承组件一部分的固定不动的外滚道或轴承外壳，以提供用于VLD摇臂系统垫的限位止挡，从而控制VLD的空隙。本专利技术利用了这样的事实，即以后许多凸轮轴都将组装有凸轮轴滚动轴承以(尤其在低发动机转速下)减少摩擦，并且利用这些轴承上的特征来控制VLD的空隙是尤其有利的。附图说明现在将参照附图详细描述本专利技术，其中：图1显示了非根据本专利技术的配气机构构型的截面图，其示出可与本专利技术连用的凸轮轴支承轴承衬套装置；图2a显示了非根据本专利技术的第二构型的截面图，其示出可与本专利技术连用的凸轮轴滚动轴承装置；图2b和图2c显示了用于改善给凸轮轴支承轴承的供油的两种可行方法。图3a显示了非根据本专利技术的第三构型的截面图，其示出可与本专利技术连用的第二凸轮轴滚动轴承装置；图3b是图3a的滚动轴承组件的分解视图；图4a显示了本专利技术的第一实施例的与图3a类似的截面图；图4b显示了第一实施例的摇臂系统和可拆卸垫件的等轴视图；图5a显示了本专利技术的第二实施例的截面图；图5b显示了图5a的摇臂和总合杆的分解视图；图6显示了本专利技术的第三实施例的截面图；图7a显示了本专利技术的第四实施例的截面图；图7b显示了图7a的凸轮轴承和偏心调节器组件的等轴视图；图8a显示了非根据本专利技术的构型的截面图，其示出可与本专利技术连用的替代的偏心调节器装置；图8b显示了图8a的偏心凸轮衬套调节器系统的等轴视图；图9显示了本专利技术的第五实施例的截面图，和图10a和图10b显示了现有技术中通常采用的空隙控制系统。具体实施方式先从现有技术的图10a和图10b开始，其显示已知的可变升程和时长(VLD)的摇臂总成。图中示出用于每个气门(或每对气门)的安装在两个同心凸轮轴上的三个凸轮凸角。三个凸角中的两个具有相同凸轮轮廓的凸角在一个凸轮轴上成对旋转，第三个凸角在另一个凸轮轴上旋转。采用这种构造的目的在于消除任何可能导致凸轮轮廓的从动部件发生扭转的不对称性。两个同心凸轮轴以相同的速度一起旋转，但也可相对彼此旋转以改变相位，进而影响气门时长和升程。该三个凸轮凸角作用在带有三个指形件的总合杆上。每个指形件均包括接触凸轮面的凸轮随动件或滚子。两个指形件和相应的随动件布置在杆的一端以接触一个凸轮轴上的该对凸轮，与另一凸轮轴上的凸轮接触的另一个指形部和滚子布置在另一端。采用所述两个凸轮轴的目的在于，使赋予气门的升程由每个凸轮轮廓所产生的升程总合决定。通过向下移动总合杆，累积升程被传递至气门。如果任一个凸轮随动件位于相关凸轮的基圆上，则总合杆仅会围绕将其连接至气门致动摇臂12的枢转轴摇动。如果两个凸轮随动件都与凸轮凸角接触，则总合杆将向下移动并向下推动致动摇臂，继而该致动摇臂绕液压间隙调节器枢转从而打开发动机气门。总合杆可枢转地连接至致动气门的气门致动摇臂12。设置液压间隙调节器(HLA)16用于克本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变气门致动机构，包括：具有能相对彼此旋转的同心的两个凸轮凸角的凸轮轴；与该两个凸轮凸角均接合的总合杆；气门致动摇臂(12)，其可枢转地连接至该总合杆，且在第一端与液压间隙调节器(16)接合并在第二端与气门接合，以及垫表面(22)，其能与将该总合杆连接至该气门致动摇臂的枢转轴一起运动，以限制该液压间隙调节器的扩张从而控制摇臂系统中的空隙，其中，为了减少摩擦，该垫表面抵靠形成凸轮轴支承轴承一部分的固定不动的止挡表面(18),其特征在于，该固定不动的止挡表面(18)是滚动轴承(40)的轴承外滚道、轴承衬套(18)或对开的轴承外壳。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.11 EP 12196607.11.一种可变气门致动机构，包括：具有能相对彼此旋转的同心的两个凸轮凸角的凸轮轴；与该两个凸轮凸角均接合的总合杆；气门致动摇臂(12)，其通过枢转轴(44)可枢转地连接至该总合杆，且在第一端与液压间隙调节器(16)接合并在第二端与气门接合，以及垫表面(22)，其能与将该总合杆连接至该气门致动摇臂的该枢转轴一起运动，以限制该液压间隙调节器的扩张从而控制摇臂系统中的空隙，其中，为了减少摩擦，该垫表面抵靠形成凸轮轴支承轴承一部分的固定不动的止挡表面(18),其特征在于，该固定不动的止挡表面(18)是滚动轴承(40)的轴承外滚道、轴承衬套或对开轴承外壳，并且该垫表面位于独立部件(42)上，该独立部件安装在将该总合杆连接至该气门致动摇臂的该枢转轴(44)上，该枢转轴(44)能够转动而不在该垫表面(22)和该固定不动的止挡表面(18)之间发生任何滑动。2.根据权利要求1所述的可变气门致动机构，其中，该滚动轴承(60；92)位于可拆卸的垫件(64)和该枢转轴(68)之间。3.根据任一前述权利要求所述的可变气门致动机构，其中，在该气门致动摇臂(56)和该总合杆之间的枢转连接包括滚动轴承。4.根据权利要求2所述的可变气门致动机构...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·梅思利，T·M·兰斯菲尔德，
申请(专利权)人：麦加戴恩国际有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB