一种发动机可变气门正时机构制造技术

本发明专利技术属于发动机技术领域，具体涉及一种发动机可变气门正时机构，克服了现有技术中气门相位固定或不能灵活改变气门配气正时的缺点。本机构包括凸轮轴动力系统、凸轮轴主体系统和凸轮轴相位控制系统；其中电磁离合器a连接凸轮轴动力系统和凸轮轴主体系统，凸轮轴相位控制系统安装在凸轮轴左端，当凸轮轴动力系统中电磁离合器a断电分离，而凸轮轴相位控制系统中电磁离合器b通电接合后，通过电机可控制凸轮轴转速相对齿轮轴转速发生变化，从而改变配气正时。本发明专利技术可实现气门配气正时连续可变，控制灵活；可提高发动机的充气效率，优化发动机工作过程，提高发动机动力性和经济性；结构简单，制造方便，易于推广。

Variable valve timing mechanism of engine

The invention belongs to the technical field of engines, in particular to a variable valve timing mechanism of an engine, which overcomes the disadvantages that the phase of the air valve in the prior art is fixed or can not flexibly change the timing of valve timing. This mechanism includes a cam shaft drive system, cam shaft system and the camshaft phase control system; the electromagnetic clutch a is connected with the cam shaft and the cam shaft power system main body system, the camshaft phase control system is installed on the cam shaft, when the electric magnetic clutch cam shaft power system a power separation, and the camshaft phase control system in the electromagnetic clutch B is energized after engagement by the motor can control the camshaft speed relative to the gear shaft speed change, thereby changing the valve timing. The invention can realize the flexible control of valve timing; continuously variable, can improve the engine volumetric efficiency, optimize the working process of the engine, improve engine power and economy; has the advantages of simple structure, convenient manufacture, easy popularization.

【技术实现步骤摘要】
一种发动机可变气门正时机构
本专利技术属于发动机
，具体涉及一种机械式内燃机凸轮轴可变配气相位机构。
技术介绍
配气机构是内燃机的重要组成部分之一，它承载着实现发动机各个气缸进、排气门的开、闭正时以及控制气门升程运动规律的重要作用，是实现发动机换气过程，保证内燃机热功转换的工作循环得以周而复始不断进行下去的基础。因此，发动机是否能可靠工作，其动力性和经济性能否得到保障，与配气机构在实现换气过程中的配气相位的选择密切相关。传统的发动机由于结构固定，在发动机运转过程中，配气相位是固定不变的，传统发动机配气相位的确定是在发动机各种不同工况下进行大量实验研究后，设计选取的一种折衷方案，通常只能保证在某一工况使内燃机的性能最优，不能同时兼顾各工况的要求，很难达到真正的最佳配气相位。显然，这一劣势已使其不能满足现阶段对发动机高效率、低油耗、低排放的总体要求。因此，为了满足不同工况下各异的配气相位需求，提高内燃机经济性和动力性，降低有害物排放，采用可变气门技术显得尤为重要。可变气门技术可根据内燃机工况的变化，实现气门升程从零至最大设计升程和配气相位的连续可变。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有发动机气门相位固定不变或不能灵活改变气门配气相位的缺点，提供一种结构简单可靠且能灵活控制气门配气相位，实现配气正时连续可变的发动机可变气门正时机构。本专利技术所述的一种发动机可变气门正时机构主要由凸轮轴动力系统Ⅰ、凸轮轴主体系统Ⅱ和凸轮轴相位控制系统Ⅲ组成。其特征在于所述的凸轮轴动力系统Ⅰ中的齿轮a1与发动机曲轴相连，为齿轮轴5的转动提供动力；凸轮轴动力系统Ⅰ中的齿轮轴5和凸轮轴主体系统Ⅱ中的凸轮轴7轴线重合；凸轮轴动力系统Ⅰ中的电磁离合器a6的主动盘a16安装在齿轮轴5的左侧，凸轮轴动力系统Ⅰ中的电磁离合器a6的从动盘a25安装在凸轮轴主体系统Ⅱ中的凸轮轴7的右侧；凸轮轴相位控制系统Ⅲ安装在凸轮轴主体系统Ⅱ中的凸轮轴7的左侧。所述的凸轮轴动力系统Ⅰ主要由齿轮a1、限位凸肩a2、上盖板a3、限位凸肩b4、齿轮轴5、电磁离合器a6、下盖板b14、平键15、限位凸肩e19、卡环a20、限位凸肩f24组成；其中齿轮a1通过平键15与齿轮轴5固定连接；限位凸肩a2、限位凸肩b4和限位凸肩e19设置在齿轮轴5外表面上；限位凸肩f24设置在凸轮轴主体系统Ⅱ中的凸轮轴7上；上盖板a3和下盖板b14置于限位凸肩a2和限位凸肩b4之间，并与齿轮轴5间隙配合，下盖板b14固接在发动机缸盖上，上盖板a3与下盖板b14通过螺栓连接；电磁离合器a6包括主动盘a16、线圈a17、弹簧a21、摩擦盘组a22、摩擦盘组b23、从动盘a25和衔铁a26部件；其中主动盘a16通过普通平键与齿轮轴5固定连接；从动盘a25与凸轮轴7花键连接，并且从动盘a25与凸轮轴7可发生相对滑动，从动盘a25的左极限位置由限位凸肩f24进行限位；线圈a17设置在主动盘a16上；主动盘a16上设有环槽a18；弹簧a21置于环槽a18内，且弹簧a21底部与环槽a18底部固接；摩擦盘组a22与主动盘a16固定连接，摩擦盘组b23与从动盘a25固定连接；衔铁a26设置在从动盘a25上；衔铁a26有部分置于环槽a18内，且与弹簧a21接触，衔铁a26可在环槽a18内滑动；卡环a20安装在主动盘a16中心孔的卡环槽内；卡环a20与限位凸肩e19共同对电磁离合器a6的主动盘a16进行轴向定位。所述的凸轮轴主体系统Ⅱ主要由凸轮轴7、凸轮8、限位凸肩c9、上盖板b10、限位凸肩d11、下盖板a13组成；其中凸轮8固接在凸轮轴7上；限位凸肩c9和限位凸肩d11设置在凸轮轴7外表面上；上盖板b10和下盖板a13置于限位凸肩c9和限位凸肩d11之间，并与凸轮轴7间隙配合，下盖板a13固接在发动机缸盖上，上盖板b10与下盖板a13通过螺栓连接。所述的凸轮轴相位控制系统Ⅲ主要由电磁离合器b12、齿轮b27、限位凸肩g31、滚针轴承32、卡环b36、螺栓37、导向平键38、挡板39、电机轴42、电机43、齿轮c44组成；其中电磁离合器b12包括主动盘b28、线圈b29、弹簧b33、摩擦盘组c34、摩擦盘组d35、从动盘b40和衔铁b41部件；齿轮c44固接在电机轴42上，电机轴42由电机43驱动；齿轮b27固接在电磁离合器b12的主动盘b28上，齿轮b27与齿轮c44啮合；主动盘b28套装在滚针轴承32上；从动盘b40通过导向平键38与凸轮轴主体系统Ⅱ中的凸轮轴7连接，从动盘b40可相对凸轮轴7滑动；线圈b29设置在主动盘b28上；主动盘b28上设有环槽b30；弹簧b33置于环槽b30内，且弹簧b33底部与环槽b30底部固接；摩擦盘组c34与主动盘b28固定连接，摩擦盘组d35与从动盘b40固定连接；衔铁b41设置在从动盘b40上；衔铁b41有部分置于环槽b30内，且与弹簧b33接触，衔铁b41可在环槽b30内滑动；卡环b36安装在主动盘b28中心孔的卡环槽内；限位凸肩g31设置在凸轮轴7外表面上；卡环b36与限位凸肩g31共同对电磁离合器b12的主动盘b28进行轴向定位；滚针轴承32套装在凸轮轴7上，其内圈与凸轮轴7过盈配合，外圈与主动盘b28中心孔过渡配合；挡板39通过螺栓37压紧在凸轮轴7的左端面上，螺栓34与凸轮轴7螺纹连接。所述的电磁离合器a6和电磁离合器b12为多盘式摩擦电磁离合器，工作过程中通电接合，断电分离；电磁离合器a6处于断电状态下时，摩擦盘组a22和摩擦盘组b23分离，从动盘a25与限位凸肩f24接触；电磁离合器a6处于通电状态时，摩擦盘组a22和摩擦盘组b23紧密贴合同步转动，弹簧a21处于压缩状态，从动盘a25与限位凸肩f24分离，有一定间隙；电磁离合器b12处于断电状态下时，摩擦盘组c34和摩擦盘组d35分离，从动盘b40与挡板39接触；电磁离合器b12处于通电状态时，摩擦盘组c34和摩擦盘组d35紧密贴合同步转动，弹簧b33处于压缩状态，从动盘b40与挡板39分离，有一定间隙。本专利技术装置的工作过程如下：发动机工况稳定，配气相位恒定过程：当发动机工况稳定时，电磁离合器a6处于通电接合状态，此时线圈a17通电，衔铁a26被吸合，压紧摩擦盘组a22和摩擦盘组b23，电磁离合器a6的从动盘a25和主动盘a16同步转动；电磁离合器b12处于断电分离状态，此时线圈b29不通电，摩擦盘组c34与摩擦盘组d35分离，即电磁离合器b12的主动盘b28和从动盘b40处于分离状态；电机43不工作，此时齿轮c44和齿轮b27不转动，电磁离合器b12的主动盘b28处于静止状态，从动盘b40随凸轮轴同步转动；在此工作状态下时，由发动机曲轴带动齿轮a1转动，动力传递至齿轮轴5—电磁离合器a6—凸轮轴7—凸轮8，从而驱动气门运动。气门配气相位控制过程：当发动机工况发生变化时，需要根据工况变化相应地改变气门配气相位；此时电机43工作，带动齿轮c44转动，与齿轮c44啮合的齿轮b27随之转动，带动电磁离合器b12的主动盘b28转动，当主动盘b28转速与凸轮轴7转速相同时，电磁离合器a6断电，即线圈a17断电，衔铁a26在弹簧a21的作用力下带动摩擦盘组b23和摩擦盘组a22分离；同时电磁离合器b12通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机可变气门正时机构，由凸轮轴动力系统Ⅰ、凸轮轴主体系统Ⅱ和凸轮轴相位控制系统Ⅲ组成；其中凸轮轴动力系统Ⅰ中的齿轮a(1)与发动机曲轴相连，为齿轮轴(5)的转动提供动力；凸轮轴动力系统Ⅰ中的齿轮轴(5)和凸轮轴主体系统Ⅱ中的凸轮轴(7)轴线重合；凸轮轴动力系统Ⅰ中的电磁离合器a(6)的主动盘a(16)安装在齿轮轴(5)的左侧，凸轮轴动力系统Ⅰ中的电磁离合器a(6)的从动盘a(25)安装在凸轮轴主体系统Ⅱ中的凸轮轴(7)的右侧；凸轮轴相位控制系统Ⅲ安装在凸轮轴主体系统Ⅱ中的凸轮轴(7)的左侧。

【技术特征摘要】
1.一种发动机可变气门正时机构，由凸轮轴动力系统Ⅰ、凸轮轴主体系统Ⅱ和凸轮轴相位控制系统Ⅲ组成；其中凸轮轴动力系统Ⅰ中的齿轮a(1)与发动机曲轴相连，为齿轮轴(5)的转动提供动力；凸轮轴动力系统Ⅰ中的齿轮轴(5)和凸轮轴主体系统Ⅱ中的凸轮轴(7)轴线重合；凸轮轴动力系统Ⅰ中的电磁离合器a(6)的主动盘a(16)安装在齿轮轴(5)的左侧，凸轮轴动力系统Ⅰ中的电磁离合器a(6)的从动盘a(25)安装在凸轮轴主体系统Ⅱ中的凸轮轴(7)的右侧；凸轮轴相位控制系统Ⅲ安装在凸轮轴主体系统Ⅱ中的凸轮轴(7)的左侧。2.按权利要求1所述的一种发动机可变气门正时机构，其特征在于所述的凸轮轴动力系统Ⅰ主要由齿轮a(1)、限位凸肩a(2)、上盖板a(3)、限位凸肩b(4)、齿轮轴(5)、电磁离合器a(6)、下盖板b(14)、平键(15)、限位凸肩e(19)、卡环a(20)、限位凸肩f(24)组成；其中齿轮a(1)通过平键(15)与齿轮轴(5)固定连接；限位凸肩a(2)、限位凸肩b(4)和限位凸肩e(19)设置在齿轮轴(5)外表面上；限位凸肩f(24)设置在凸轮轴主体系统Ⅱ中的凸轮轴(7)上；上盖板a(3)和下盖板b(14)置于限位凸肩a(2)和限位凸肩b(4)之间，并与齿轮轴(5)间隙配合，下盖板b(14)固接在发动机缸盖上，上盖板a(3)与下盖板b(14)通过螺栓连接；电磁离合器a(6)包括主动盘a(16)、线圈a(17)、弹簧a(21)、摩擦盘组a(22)、摩擦盘组b(23)、从动盘a(25)和衔铁a(26)部件；其中主动盘a(16)通过普通平键与齿轮轴(5)固定连接；从动盘a(25)与凸轮轴(7)花键连接，并且从动盘a(25)与凸轮轴(7)可发生相对滑动，从动盘a(25)的左极限位置由限位凸肩f(24)进行限位；线圈a(17)设置在主动盘a(16)上；主动盘a(16)上设有环槽a(18)；弹簧a(21)置于环槽a(18)内，且弹簧a(21)底部与环槽a(18)底部固接；摩擦盘组a(22)与主动盘a(16)固定连接，摩擦盘组b(23)与从动盘a(25)固定连接；衔铁a(26)设置在从动盘a(25)上；衔铁a(26)有部分置于环槽a(18)内，并与弹簧a(21)接触，衔铁a(26)可在环槽a(18)内滑动；卡环a(20)安装在主动盘a(16)中心孔的卡环槽内；卡环a(20)与限位凸肩e(19)共同对电磁离合器a(6)的主动盘a(16)进行轴向定位。3.按权利要求1所述的一种发动机可变气门正时机构，其特征在于所述的凸轮轴主体系统Ⅱ主要由凸轮轴(7)、凸轮(8)、限位凸肩c(9)、上盖板b(10)、限位凸肩d(11)、下盖板a(13)组成；其中凸轮(8)固接在凸轮轴(7)上；限位凸肩c(9)和限位凸肩d(11)设置在凸轮轴(7)外表面上；上盖板b(10)和下盖板a(13)置于限位凸肩c(9)和限位凸肩...

【专利技术属性】
技术研发人员：解方喜，洪伟，石卜从，苏岩，许允，李小平，姜北平，于岐，冯爽，赵海平，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22