一种普适型多模式配气机构制造技术

一种普适型多模式配气机构，属于发动机制动领域。该机构包括进/排气门组件、进/排气凸轮轴、进/排气轴套、切换机构等。进气轴套至少设置有在进气冲程内至少具有一个凸起的进气驱动凸轮、在每个下止点附近至少具有一个凸起的进气制动凸轮。排气轴套至少设置有在排气冲程内至少具有一个凸起的排气驱动凸轮、在每个上止点附近和排气下止点至少具有一个凸起的排气制动凸轮。进气轴套和/或排气轴套还可设置零升程凸轮。本机构实现了高效二冲程制动模式，提高了发动机制动功率，高速下较普通二冲程制动提高56%左右；较减压制动提高103%左右；较泄气制动提高221%左右，并且实现了分级制动，有效提高了货车等车辆的安全性和运输能力。

A Universal Multi-mode Valve Distribution Mechanism

【技术实现步骤摘要】
一种普适型多模式配气机构
本专利技术涉及一种普适型多模式配气机构，属于发动机制动领域。
技术介绍
我国道路长坡、陡坡众多，货车载重量高于国外标准，并且货车超载超速问题严重，这些都导致我国货车责任道路交通事故频发，特大危险型交通事故主要由大货车引发。主制动系统和电磁式、电涡流式等传动系统缓速器长时间工作容易因过热而导致的制动功率快速降低等问题，发动机制动不存在上述问题。二冲程辅助制动技术的制动功率较现有四冲程制动技术高，是未来的发展趋势。目前的二冲程制动大多采用液压系统来实现，其响应速度、各缸配气机构切换同步、制动气门升程曲线受到液压特性影响等问题也限制了发动机性能的提高。本专利技术人于2017年申请的专利（一种变模式气门机构，201711219753.1）虽然可实现二冲程制动模式，较减压制动、泄气制动而言，其制动功率得以大幅度的提高，但是较大型货车制动需求而言，其制动功率仍然有待进一步提高。此外，随着发动机保有量的急剧增加，能源与环境问题已成为制约我国可持续发展的重大问题之一。货车等发动机保有量虽然较汽油机少，但是因其单机排量大、行驶里程长等原因，其燃油消耗高和排放恶劣。研究表明：通过采用停缸技术，可大幅度改善发动机燃油经济性和排放性。因此开发一套安全可靠、切换快速且可实现定时切换的能够大幅度提高制动功率的普适型多模式配气机构势在必行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：通过设计一种普适型多模式配气机构，用于实现：（a）为了提高车辆的行车安全，需要普适型多模式配气机构实现驱动模式和二冲程制动模式的可靠保持和灵活切换。（b）为了降低发动机的油耗和排放，还需要普适型多模式配气机构增加停缸模式。（c）需要普适型多模式配气机构实现各缸/各循环的气门升程曲线具有良好的一致性，并且不随温度、发动机转速等因素的改变而改变。（d）需要普适型多模式配气机构安全可靠、切换快速并且可实现定时切换等功能。（e）需要普适型多模式配气机构不受发动机气门布置的限制，具有极为广泛的适用性。本专利技术所采用的技术方案是：一种普适型多模式配气机构，它包括进气门组件、排气门组件、进气门凸轮轴、进气门轴套、进气传动件、排气门凸轮轴、排气门轴套、排气传动件以及切换机构。进气门凸轮轴通过花键带动进气门轴套旋转，排气门凸轮轴通过花键带动排气门轴套旋转。进气门轴套上至少设置有进气驱动凸轮、进气制动凸轮、进气第一切换槽和进气第二切换槽。排气门轴套上至少设置有排气驱动凸轮、排气制动凸轮、排气第一切换槽和排气第二切换槽。切换机构至少包括进气第一切换机构、进气第二切换机构、排气第一切换机构和排气第二切换机构。进气驱动凸轮在进气冲程内至少具有一个凸起，进气制动凸轮在每个下止点附近至少具有一个凸起，排气驱动凸轮在排气冲程内至少具有一个凸起，排气制动凸轮在每个上止点附近和排气下止点附近至少具有一个凸起。进气驱动凸轮或进气制动凸轮通过进气传动件驱动进气门组件。排气驱动凸轮或排气制动凸轮通过排气传动件驱动排气门组件。进气门轴套还设置有进气零升程凸轮和/或排气门轴套还设置有排气零升程凸轮。设置有零升程凸轮的轴套增设一个切换机构。第一切换槽和第二切换槽可采用一体式结构，还可采用分开式结构。轴套上可设置一组或多组凸轮组，凸轮组为由驱动凸轮和制动凸轮的凸轮组或由驱动凸轮、零升程凸轮和制动凸轮的凸轮组。切换机构的位置以及切换槽的相位可根据实际情况进行调节。进气传动件与排气传动件统称为传动件，传动件可采用传统的摇臂、挺杯-摇臂或挺杯-推杆-摇臂等配气机构传动件，摇臂与气门组件之间还可设置气门桥，也可采用液压主从活塞式传动机构、机械式杠杆或多杆传动机构等。所述传动件直接或通过气门桥驱动气门组件。进气门凸轮轴和/或排气门凸轮轴的相位采用凸轮轴相位调节机构来调节。进气驱动凸轮和进气制动凸轮的轴向位置任意排列，排气驱动凸轮和排气制动凸轮的轴向位置任意排列，按照位置命名为分别为左侧凸轮和右侧凸轮。驱动传动件的凸轮为左侧凸轮时，第一切换机构工作，驱动传动件的凸轮由左侧凸轮切换成右侧凸轮。驱动传动件的凸轮为右侧凸轮时，第二切换机构工作，驱动传动件的凸轮由右侧凸轮切换成左侧凸轮。进气驱动凸轮、进气零升程凸轮和进气制动凸轮的轴向位置任意排列，排气驱动凸轮、排气零升程凸轮和排气制动凸轮的轴向位置任意排列，按照位置命名为分别为左侧凸轮、中间凸轮和右侧凸轮。驱动传动件的凸轮为中间凸轮时，第一切换机构工作，驱动传动件的凸轮由中间凸轮切换成右侧凸轮。驱动传动件的凸轮为中间凸轮时，第三切换机构工作，驱动传动件的凸轮由中间凸轮切换成左侧凸轮。驱动传动件的凸轮为右侧凸轮时，第二切换机构工作，驱动传动件的凸轮由右侧凸轮切换成中间凸轮。驱动传动件的凸轮为左侧凸轮时，第二切换机构工作，驱动传动件的凸轮由左侧凸轮切换成中间凸轮。本专利技术的有益效果是：这种普适型多模式配气机构包括气门组件、进/排气凸轮轴、进/排气轴套、切换机构等。（a）实现了驱动模式和二冲程制动模式的可靠保持和灵活切换，大幅度地提高了发动机制动功率，高速下制动功率较普通二冲程制动模式提高56%左右，较减压制动提高103%左右，较泄气制动提高221%左右，极大地提高了车辆行车安全和运输能力。（b）通过增设零升程凸轮，实现了停缸模式，进而实现了发动机分级驱动和分级制动，降低了发动机的油耗排放，并且为车辆提供不同的制动功率，满足车辆不同工况下的制动需求。（c）采用移动轴套的方式实现模式切换，实现了切换快速并且可实现定时切换等功能，并且实现各缸/各循环的气门升程曲线具有良好的一致性，并且不随温度、发动机转速等因素的改变而改变。（d）本机构不受发动机气门布置的限制，具有极为广泛的适用性。附图说明下面结合附图与实施例对本专利技术进一步说明。图1是普适型多模式配气机构第一实施例示意图。图2是第一类进气轴套展开示意图。图3是第一类排气轴套展开示意图。图4是普适型多模式配气机构第二实施例示意图。图5是普适型多模式配气机构第三实施例示意图。图6是第二类进气轴套展开示意图。图7是第二类排气轴套展开示意图。图8是普适型多模式配气机构制动效果图。图中：101、排气门凸轮轴；102、排气门轴套；103、排气传动件；104、排气门组件；105、进气气门桥；114、排气驱动凸轮；112、排气制动凸轮；110、排气零升程凸轮；121、排气第一切换机构；122、排气第二切换机构；123、排气第三切换机构；131、排气第一切换槽；132、排气第二切换槽；201、进气门凸轮轴；202、进气门轴套；203、进气传动件；204、进气门组件；205、排气气门桥；214、进气驱动凸轮；212、进气制动凸轮；210、进气零升程凸轮；221、进气第一切换机构；222、进气第二切换机构；223、进气第三切换机构；231、进气第一切换槽；232、进气第二切换槽；3、凸轮轴相位调节机构。具体实施方式本专利技术涉及一种普适型多模式配气机构，它包括进气门组件204、排气门组件104、进气门凸轮轴201、进气门轴套202、进气传动件203、排气门凸轮轴101、排气门轴套102、排气传动件103以及切换机构。进气门凸轮轴201通过花键带动进气门轴套202旋转，排气门凸轮轴101通过花键带动排气门轴套102旋转。下面结合附图，对结构进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种普适型多模式配气机构，它包括进气门组件（204）、排气门组件（104），其特征是：它还包括进气门凸轮轴（201）、进气门轴套（202）、进气传动件（203）、排气门凸轮轴（101）、排气门轴套（102）、排气传动件（103）以及切换机构；所述进气门凸轮轴（201）通过花键带动进气门轴套（202）旋转，排气门凸轮轴（101）通过花键带动排气门轴套（102）旋转；所述进气门轴套（202）上至少设置有进气驱动凸轮（214）、进气制动凸轮（212）、进气第一切换槽（231）和进气第二切换槽（232）；所述排气门轴套（102）上至少设置有排气驱动凸轮（114）、排气制动凸轮（112）、排气第一切换槽（131）和排气第二切换槽（132）；所述切换机构至少包括进气第一切换机构（221）、进气第二切换机构（222）、排气第一切换机构（121）和排气第二切换机构（122）；所述进气驱动凸轮（214）在进气冲程内至少具有一个凸起，进气制动凸轮（212）在每个下止点附近至少具有一个凸起，排气驱动凸轮（114）在排气冲程内至少具有一个凸起，排气制动凸轮（112）在每个上止点附近和排气下止点附近至少具有一个凸起；所述进气驱动凸轮（214）或进气制动凸轮（212）通过进气传动件（203）驱动进气门组件（204）；所述排气驱动凸轮（114）或排气制动凸轮（112）通过排气传动件（103）驱动排气门组件（104）。...

【技术特征摘要】
1.一种普适型多模式配气机构，它包括进气门组件（204）、排气门组件（104），其特征是：它还包括进气门凸轮轴（201）、进气门轴套（202）、进气传动件（203）、排气门凸轮轴（101）、排气门轴套（102）、排气传动件（103）以及切换机构；所述进气门凸轮轴（201）通过花键带动进气门轴套（202）旋转，排气门凸轮轴（101）通过花键带动排气门轴套（102）旋转；所述进气门轴套（202）上至少设置有进气驱动凸轮（214）、进气制动凸轮（212）、进气第一切换槽（231）和进气第二切换槽（232）；所述排气门轴套（102）上至少设置有排气驱动凸轮（114）、排气制动凸轮（112）、排气第一切换槽（131）和排气第二切换槽（132）；所述切换机构至少包括进气第一切换机构（221）、进气第二切换机构（222）、排气第一切换机构（121）和排气第二切换机构（122）；所述进气驱动凸轮（214）在进气冲程内至少具有一个凸起，进气制动凸轮（212）在每个下止点附近至少具有一个凸起，排气驱动凸轮（114）在排气冲程内至少具有一个凸起，排气制动凸轮（112）在每个上止点附近和排气下止点附近至少具有一个凸起；所述进气驱动凸轮（214）或进气制动凸轮（212）通过进气传动件（203）驱动进气门组件（204）；所述排气驱动凸轮（114）或排气制动凸轮（112）通过排气传动件（103）驱动排气门组件（104）。2.根据权利要求1所述的普适型多模式配气机构，其特征是：所述进气门轴套（202）还设置有进气零升程凸轮（210）和/或排气门轴套（102）还设置有排气零升程凸轮（110）；所述设置有零升程凸轮的轴套增设一个切换机构。3.根据权利要求1所述的普适型多模式配气机构，其特征是：进气传动件（203）与排气传动件（103）统称...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔靖晨，隆武强，田华，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21