双轴多滚轮摇臂式可变气门升程机构制造技术

本发明专利技术涉及一种双轴多滚轮摇臂式可变气门升程机构，属于发动机零部件技术领域。包括驱动凸轮轴总成，还包括偏心凸轮轴总成、多滚轮摇臂、气门弹簧和气门，所述驱动凸轮轴总成的驱动凸轮与多滚轮摇臂的第一连接端接触连接，所述偏心凸轮轴总成的偏心凸轮与多滚轮摇臂的第二连接端接触连接，所述多滚轮摇臂的第三连接端与杯状挺柱接触连接，所述多滚轮摇臂下方连接气门弹簧和气门。本发明专利技术在需要进行气门升程和持续期变化时，能够根据需求控制偏心凸轮角度改变多滚轮摇臂位置，输出不同气门升程曲线。并且，机构能在适当的结构优化后，实现单个气门的独立控制。

Double axle multi roller and rocker type variable valve lift mechanism

The invention relates to a double axle multi roller rocker arm variable valve lift mechanism, which belongs to the technical field of engine parts. The drive camshaft assembly includes the eccentric camshaft assembly, the multi roller rocker arm, the valve spring and the valve. The driving cam of the drive camshaft assembly is connected with the first connecting end of the multi roller rocker arm, and the eccentric cam of the eccentricity camshaft assembly is connected with the second connection end of the multi roller rocker arm, and the eccentric cam is connected with the end of the multi roller rocker arm. The third connecting end of the multi roller rocker arm is contacted with the cup tappet, and the valve roller and the valve are connected below the multi roller rocker arm. When the valve lift and duration change are needed, the position of the multi roller rocker arm can be changed by controlling the angle of the eccentric cam according to the demand, and the different valve lift curve can be output. Moreover, the mechanism can realize independent control of a single valve after proper structure optimization.

【技术实现步骤摘要】
双轴多滚轮摇臂式可变气门升程机构
本专利技术涉及发动机零部件
，具体涉及一种双轴多滚轮摇臂式可变气门升程机构。
技术介绍
发动机在换气过程中产生的泵气损失占机械损失总量的10-20％，是制约现代发动机燃油经济性能提高的重要影响因素，现有的汽油机通过进气量改变发动机负荷，在中小负荷工况下，汽油机节气门后产生的真空度较大，此时较低的进气压力增大了示功图中的负功面积，给汽油机带来较大的机械损失。为进一步挖掘降油耗潜力，一般将过膨胀循环技术应用到了发动机中。该技术需要发动机在进气门开启时刻不变的前提下，通过控制进气门关闭时刻改变负荷，使发动机膨胀比与压缩比不再相等。这就要求配气机构具备同时改变气门升程曲线升程与包角的能力，仅依靠传统的配气正时的调节无法顺利实现。当前现有的典型可变气门升程机构如授权号CN203547817U的两级解耦可变摇臂结构。该结构使用开关式电磁阀控制内外摇臂体的耦合与解耦，内外摇臂体耦合时，机构以大摇臂比对外输出高升程型线，内外摇臂体解耦时，机构以小摇臂比对外输出低升程型线。该机构结构紧凑，易于控制。存在的主要缺陷为：1.无法实现输出的升程与持续期连续可变；2.机构处于低升程状态时，摩擦副间为滑动接触，摩擦损失较大。当前现有的典型可变气门升程机构如授权号为CN200910143843.6的连续可变气门升程结构。该结构使用步进电机转动多连杆机构中的连接臂，以此改变机构中摆动臂的摆幅，摆动臂摆幅增大时，机构气门升程与持续期同步增大。该机构能够实现升程与持续期的连续可变。存在的主要缺陷为：1.受制于结构特性，机构摆动臂最小摆幅不能为零，无法实现发动机停缸；2.无法实现异缸、同缸气门的独立控制；3.连接臂需要使用步进电机驱动，结构复杂，硬件和软件的实施成本较高。综上所述，现有的可变气门升程装置，不同程度的存在着基本功能、实施方式等问题，难以同时兼顾高性能，低成本和易于实现的开发目标。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种双轴多滚轮摇臂式可变气门升程机构。本专利技术采用的技术方案是：包括驱动凸轮轴总成，还包括偏心凸轮轴总成、多滚轮摇臂、气门弹簧和气门，所述驱动凸轮轴总成的驱动凸轮与多滚轮摇臂的第一连接端接触连接，所述偏心凸轮轴总成的偏心凸轮与多滚轮摇臂的第二连接端接触连接，所述多滚轮摇臂的第三连接端与杯状挺柱接触连接，所述多滚轮摇臂下方连接气门弹簧和气门。进一步优选的结构，所述偏心凸轮轴总成包括偏心凸轮轴内轴、偏心凸轮轴内轴外的偏心凸轮轴外轴、偏心凸轮，所述偏心凸轮和偏心凸轮轴内轴间通过过盈配合的定位销连接，所述偏心凸轮轴外轴在定位销运动方向上开设钥型孔，所述钥型孔的宽度大于定位销的外径。进一步优选的结构，所述偏心凸轮轴内轴与偏心凸轮轴内轴驱动器输出端连接。进一步优选的结构，所述偏心凸轮轴外轴通过固定螺栓与气缸盖固定连接。进一步优选的结构，所述多滚轮摇臂包括摇臂体，所述摇臂体上部两端和底部分别通过滚轮轴上设置的第一摇臂上滚轮、第二摇臂上滚轮、摇臂下滚轮形成滚轮摇臂的第一连接端、第二连接端和第三连接端，其中，所述第一摇臂上滚轮与偏心凸轮接触连接，所述第二摇臂上滚轮与驱动凸轮接触连接，所述摇臂下滚轮用于与杯状挺柱接触连接。进一步优选的结构，所述摇臂体上设置第二摇臂上滚轮的一侧还通过支撑臂轴连接回位器。进一步优选的结构，所述多滚轮摇臂与偏心凸轮轴总成之间设有挂钩弹簧。进一步优选的结构，所述偏心凸轮轴外轴上开设第一弹簧槽，所述第一摇臂上滚轮的滚轮轴上开设第二弹簧槽，所述挂钩弹簧一端固定于第一弹簧槽处，另一端固定于第二弹簧槽处。进一步优选的结构，所述偏心凸轮驱动器包括驱动器转子、驱动器定子、设置于驱动器转子、驱动器定子之间的驱动器回位弹簧和用于表征偏心凸轮轴内轴位置的偏心凸轮内轴信号盘，所述驱动器转子与偏心凸轮轴内轴连接。进一步优选的结构，所述杯状挺柱包括挺柱壳体和设置于挺柱壳体上的挺柱上盖，其中，挺柱壳体上端设有环形槽，所述挺柱上盖底部设有翻边，所述挺柱壳体与挺柱上盖通过环形槽、翻边配合连接，所述翻边与环形槽之间设有间隙，所述间隙内安装挺柱回位弹簧。本专利技术与现有的可变气门升程机构相比，有如下显著的有益效果：1、功能全面：能够连续的改变气门升程曲线的升程与包角参数，配合可变气门正时机构使用，能够满足在进气门开启时刻不变的前提下，通过控制进气门关闭时刻改变负荷，使发动机膨胀比与压缩比不相等的过膨胀循环使用需求。同时，当杯状挺柱的空行程大于等于偏心凸轮保持最小偏心量工作时的产生的最大气门升程，驱动凸轮旋转将不会打开进气门，实现停缸，进一步地提高发动机各缸负荷率，带来更大的油耗与排放收益。2、结构简单：机构中偏心凸轮的驱动由简单的油压叶片相位器完成，系统零件中没有复杂的电机蜗轮蜗杆、空间立体凸轮和多连杆从动件，系统控制只需增加一个偏心凸轮轴角位移参数，硬件和软件实施成本低，具备较高的实用性。3、摩擦损失小：机构在各工作状态时，凸轮与从动件间均保持滚动接触，摩擦损失小。4、可独立控制：在需要进行升程、持续期变化的位置配置偏心凸轮与三滚轮摇臂，在不需要进行升程、持续期变化的位置取消偏心凸轮并配置双滚轮摇臂和液压挺柱，能够根据需求，实现单个气门的独立控制。附图说明图1是本专利技术结构示意图，其中，1-驱动凸轮轴总成，2-偏心凸轮轴总成，3-固定螺栓，4-气缸盖，5-偏心凸轮内轴驱动器，6-挂钩弹簧，7-多滚轮摇臂，8-回位器，9-杯状挺柱，10-气门弹簧，11-气门。图2是驱动凸轮轴总成和偏心凸轮轴总成的细节结构示意图，其中，1-a-驱动凸轮轴，1-b-驱动凸轮轴信号盘，2-a-定位销，2-b-偏心凸轮，2-c-偏心凸轮轴外轴，2-d-偏心凸轮轴内轴，2-e-固定螺栓孔，2-f-第一弹簧槽，2-g-驱动器油孔。图3是偏心凸轮轴总成内部剖视结构示意图，其中，2-a-定位销，2-b-偏心凸轮，2-c-偏心凸轮轴外轴，2-d-偏心凸轮轴内轴，2-f-钥型孔。图4是偏心凸轮驱动器的细节结构示意图，其中，5-a-驱动器转子，5-b-驱动器油道，5-c-驱动器刮片，5-d-驱动器定子，5-e-偏心凸轮内轴信号盘，5-f-驱动器回位弹簧。图5是多滚轮摇臂和回位器的细节结构示意图，其中，7-a-第一摇臂上滚轮(与偏心凸轮接触)，7-b-滚轮轴，7-c-摇臂体，7-d-摇臂下滚轮，7-e-第二摇臂上滚轮(与驱动凸轮接触)，7-f-支撑臂轴，7-g-第二弹簧槽，8-a-U型槽，8-b-回位器弹簧。图6是杯状挺柱的细节结构示意图，其中，9-a-挺柱上盖，9-b-挺柱回位弹簧，9-c-过油过气小孔，9-d-挺柱壳体，9-f-环形槽，9-g-翻边，9-h-间隙。图7是所述机构实现停缸功能的结构示意图，其中，1-驱动凸轮轴总成，2-偏心凸轮轴总成，3-固定螺栓，4-气缸盖，5-偏心凸轮内轴驱动器，6-挂钩弹簧，7-多滚轮摇臂，8-回位器，9-杯状挺柱，10-气门弹簧，11-气门，12-非停缸摇臂，13-液压挺柱，14-非停缸杯装挺柱。图8是偏心凸轮内轴驱动器调节范围在0-100°时，不同偏心角对应的气门升程输出特性示意图。图9是偏心凸轮内轴驱动器调节范围在0-120°时，不同偏心角对应的气门升程输出特性示意图。具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双轴多滚轮摇臂式可变气门升程机构，包括驱动凸轮轴总成(1)，其特征在于，还包括偏心凸轮轴总成(2)、多滚轮摇臂(7)、气门弹簧(10)和气门(11)，所述驱动凸轮轴总成(1)的驱动凸轮与多滚轮摇臂(7)的第一连接端接触连接，所述偏心凸轮轴总成(2)的偏心凸轮(2‑b)与多滚轮摇臂(7)的第二连接端接触连接，所述多滚轮摇臂(7)的第三连接端与杯状挺柱(9)接触连接，所述多滚轮摇臂(7)下方连接气门弹簧(10)和气门(11)。

【技术特征摘要】
1.一种双轴多滚轮摇臂式可变气门升程机构，包括驱动凸轮轴总成(1)，其特征在于，还包括偏心凸轮轴总成(2)、多滚轮摇臂(7)、气门弹簧(10)和气门(11)，所述驱动凸轮轴总成(1)的驱动凸轮与多滚轮摇臂(7)的第一连接端接触连接，所述偏心凸轮轴总成(2)的偏心凸轮(2-b)与多滚轮摇臂(7)的第二连接端接触连接，所述多滚轮摇臂(7)的第三连接端与杯状挺柱(9)接触连接，所述多滚轮摇臂(7)下方连接气门弹簧(10)和气门(11)。2.根据权利要求1所述的双轴多滚轮摇臂式可变气门升程机构，其特征在于，所述偏心凸轮轴总成(2)包括偏心凸轮轴内轴(2-d)、偏心凸轮轴内轴(2-d)外的偏心凸轮轴外轴(2-c)、偏心凸轮(2-b)，所述偏心凸轮(2-b)和偏心凸轮轴内轴(2-d)间通过过盈配合的定位销(2-a)连接，所述偏心凸轮轴外轴(2-c)在定位销(2-a)运动方向上开设钥型孔(2-f)，所述钥型孔(2-a)的宽度大于定位销(2-a)的外径。3.根据权利要求2所述的双轴多滚轮摇臂式可变气门升程机构，其特征在于，所述偏心凸轮轴内轴(2-d)与偏心凸轮轴内轴驱动器(5)输出端连接。4.根据权利要求2所述的双轴多滚轮摇臂式可变气门升程机构，其特征在于，所述偏心凸轮轴外轴(2-c)通过固定螺栓(3)与气缸盖(4)固定连接。5.根据权利要求1所述的双轴多滚轮摇臂式可变气门升程机构，其特征在于，所述多滚轮摇臂(7)包括摇臂体(7-c)，所述摇臂体(7-c)上部两端和底部分别通过滚轮轴(7-b)上设置的第一摇臂上滚轮(7-a)、第二摇臂上滚轮(7-e)、摇臂下滚轮(7-d)形成滚轮摇臂(7)的第一连接端、第二连接端和第三连接端，其中，所述第一摇臂上滚轮(7-a)与偏心凸轮(2-b)接触...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁明曦，刘成，汪俊君，孟成，陈亘，邹伟，
申请(专利权)人：东风汽车集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42