一种发动机的气门驱动装置及其驱动方法制造方法及图纸

一种发动机的气门驱动装置及其驱动方法，由箱体、连杆，工作活塞和驱动复位组件构成，连杆包括上连杆和下连杆，箱体内设有相通的垂直通道和水平通道，垂直通道下部设有上连杆，下连杆和工作活塞，水平通道内设有驱动活塞和回位活塞，箱体、上连杆、下连杆和工作活塞之间各设有转动副，箱体内设有机油油路将水平通道与机油油路连通，通过机油油路的打开和关闭来控制驱动复位组件，调节上连杆和下连杆的位置，使得上连杆和下连杆处于不同长度状态，实现工作活塞的伸出和缩回，进而实现不同的气门升程。本发明专利技术采用了机械链接结构的连杆曲臂结构，与发动机配气机构的摇臂集成为一体，可以实现了气门升程可变，提高发动机的燃油经济性和机动性能。和机动性能。和机动性能。

【技术实现步骤摘要】
一种发动机的气门驱动装置及其驱动方法


[0001]本专利技术涉及发动机领域，特别是一种发动机制动器的气门驱动装置及其驱动方法。

技术介绍

[0002]随着环境问题和能源问题越来越严峻，发动机作为世界石油能源的主要“消费者”首当其冲受到特别的关注，内燃机是目前全世界应用最为广泛的动力机械，短时间内是不可替代的，所以如何使内燃机越来越清洁，并且经济性越来越好，是近些年全球各大汽车厂商努力追求的目标。
[0003]传统发动机在正常工作时的最大气门升程是固定不可变的，也就是凸轮轴的凸轮型线只有一种。这就造成了该升程不可能使发动机在高速区和低速区都得到良好响应。传统发动机的气门升程——凸轮型线设计是对发动机在全工况下的平衡性选择，其结果是发动机既得不到最佳的高速效率，也得不到最佳的低速扭矩，只得到了全工况下最平衡的性能。
[0004]可变气门升程技术改变了传统发动机气门升程固定不变的状态，在发动机运转工况范围内提供最佳气门升程，使发动机在高速区和低速区都能得到满足需求的气门升程，从而改善发动机高速功率和低速扭矩，较好地解决了高转速与低转速、大负荷与小负荷下动力性与经济性的矛盾，同时改善了废气排放。
[0005]因此，可变气门升程技术在大幅度提升发动机性能的同时，在节能和环保方面也有其独特的优势。但是，现有的可变气门升程机构相对比较复杂，专利CN201710927223中通过切换完整凸轮来实现可变气门，包括一个具有两种型线的凸轮、与两种型线互相配合的衬套和活塞以及带有预紧弹簧的气门；通过调节液压可变气门机构内部液压力大小与方向，可以改变衬套与活塞的相对位置以及作用力大小，进而可实现2/4冲程可变和气门升程可变。或者专利CN201510745358中通过变化凸轮型线来实现可变气门结构，，包括凸轮轴和凸轮，所述凸轮上设有槽孔，槽孔内设有可活动的滑块，滑块缩进时，凸轮外轮廓无变化，滑块伸出时，凸轮外轮廓有凸起。滑块的径向运动使凸轮型线产生变化，达到改变发动机的气门升程或气门二次开启的目的，以适应不同工况下发动机的最佳性能、经济性与排放性要求。是CN201711097139中在摇臂机构上采用液压挺柱，一种发动机连续可变气门升程液压挺柱机构，包括控制轮、单向阀、回位弹簧、控制阀杆和外壳，所述外壳套装于所述控制轮外部，所述外壳上开设有泄油通道，所述控制轮套设于所述控制阀杆上，所述控制阀杆底端设置有单向阀，所述单向阀外部设置有活塞，所述活塞与所述回位弹簧相接触，所述活塞上开设有控制区域，当控制阀杆处于不同角度时，所述控制区域的位置不同，可实现不同泄压高度的调节，最终改变发动机气门升程。上述的这些方法，都会导致增加不少额外零件，使系统惯量增大，摩擦损失变大，可靠性要求高，需对发动机配气机构布置做较大的改动与调整，发动机缸盖设计的难度较大，成本很高；或者采用液压结构，需要考虑液压结构的高压流体容易被压缩，产品可靠性较差，同时高压流体会存在泄露的问题，产品结构设计风险
高。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种机械式的发动机气门驱动装置，所述的这种气门驱动装置要解决现有技术中可变气门升程技术的不足，如存在的结构复杂导致增加不少额外零件，对发动机配气机构布置做较大的改动和调整等问题。
[0007]一种发动机的气门驱动装置，所述的气门驱动装置包括箱体、连杆、工作活塞和驱动复位组件，所述的箱体内设置有垂直通道和水平通道，所述的垂直通道与所述的水平通道相通，所述垂直通道内设置有所述的连杆，所述的连杆包括上连杆和下连杆，所述的上连杆下端和下连杆上端设有转动副，通过转动副的切换配合从而控制工作活塞的行程变化；所述垂直通道的下部设置有所述的工作活塞；所述的水平通道内设置有所述的驱动复位组件。
[0008]进一步的，所述的上连杆下端和下连杆上端设有转动副是在上连杆下端和下连杆上端设有两个或两个以上配合结构的转动副。
[0009]进一步的，所述上连杆为倒V型，上连杆上部设有上部转动副配合结构，上连杆下部设有两个下部转动副配合结构，即第一下部转动副配合机构和第二下部转动副配合结构；下连杆为V型，下连杆下部设有下部转动副配合结构，下连杆上部有两个上部转动副配合结构，即第一上部转动副配合结构和第二上部转动副配合结构。
[0010]在上连杆中，上部转动副配合结构的球心，下部第一下部转动副配合结构的球心和下部第二下部转动副配合结构的球心，构成一个三角形，其中上部转动副配合机构的球心和下部第一下部转动副配合接头的球心的连线，与上部转动副配合结构的球心和下部第二下部转动副配合结构的球心的连线的长度不相等；在下连杆中，下部转动副配合结构的球心，上部第一上部转动副配合结构的球心和上部第二转动副配合结构的球心，构成一个三角形，其中下部转动副配合结构的球心和上部第一上部转动副配合结构的球心的连线，与下部转动副配合结构的球心和上部第二上部转动副配合结构的球心的连线的长度不相等。
[0011]当气门驱动装置处于初始位置，上连杆的上部转动副配合结构、下部第一下部转动副配合结构和上部第一上部转动副配合结构、下连杆的下部转动副配合结构处于竖直位置，此时上连杆的上部转动副配合结构的球心和下连杆的下部转动副配合结构的球心的长度为初始长度；当气门驱动装置处于设置位置，上连杆的上部转动副配合结构、下部第二下部转动副配合结构和上部第二上部转动副配合结构、下连杆的下部转动副配合结构处于竖直位置，此时上连杆的上部转动副配合结构的球心和下连杆的下部转动副配合结构的球心的长度为设置长度；初始长度和设置长度不同。
[0012]进一步的，所述的上连杆上端与所述的箱体之间设置有转动副，所述的下连杆下端与所述的工作活塞之间设置有转动副。
[0013]进一步的，所述的驱动复位组件，由驱动组件和复位组件构成，所述驱动组件和复位组件分别位于垂直通道的两侧或同一侧。
[0014]进一步的，所述的驱动组件的驱动方式采用机油油压驱动，所述复位组件的复位方式采用复位弹簧复位。
[0015]一种方案是所述驱动复位组件由象足和球销组成，象足和球销为驱动组件和复位组件；所述象足设置有球窝，球销的一侧设置有球体，球销的一侧球体和象足的球窝固定，象足球窝的口部设有使球销不会从象足中拉脱的收口结构；球销的另一侧设置有销钉，销钉固定在球销上，可和下连杆装配在一起；球销上的销钉与下连杆形成万向节结构，可实现球销推动和拉回下连杆，当球销运动时候，可使得下连杆跟随球销一起运动。
[0016]另一方案是所述的驱动复位组件有驱动活塞和复位活塞组成，驱动活塞和复位活塞位于水平通道中，分别位于垂直通道的两侧；其中驱动活塞和机油通道位于一侧；复位活塞、复位弹簧、复位弹簧座、弹性挡圈位于另一侧；复位弹簧的一端位于复位活塞的盲孔中，另一端固定在复位弹簧座上，复位弹簧座由弹性挡圈固定在水平通道中。驱动活塞推动上连杆和下连杆进行运动，复位活塞可使得上连杆和下连杆回到运动前的位置。
[0017]又一方案是所述驱动复位组件由活塞和推拉杆组成，位于水平通道中，和机油通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发动机的气门驱动装置，其特征在于：所述的气门驱动装置包括箱体、连杆、工作活塞和驱动复位组件，所述的箱体内设置有垂直通道和水平通道，所述的垂直通道与所述的水平通道相通，所述垂直通道内设置有所述的连杆，所述的连杆包括上连杆和下连杆，所述的上连杆下端和下连杆上端设有转动副，通过转动副的切换配合从而控制工作活塞的行程变化；所述垂直通道的下部设置有所述的工作活塞；所述的水平通道内设置有所述的驱动复位组件。2.如权利要求1所述的发动机的气门驱动装置，其特征在于：所述的上连杆下端和下连杆上端设有转动副是在上连杆下端和下连杆上端设有两个或两个以上配合结构的转动副。3.如权利要求1所述的发动机的气门驱动装置，其特征在于：所述上连杆为倒V型，上连杆上部设有上部转动副配合结构，上连杆下部设有两个下部转动副配合结构，即第一下部转动副配合机构和第二下部转动副配合结构；下连杆为V型，下连杆下部设有下部转动副配合结构，下连杆上部有两个上部转动副配合结构，即第一上部转动副配合结构和第二上部转动副配合结构。4.如权利要求3所述的发动机的气门驱动装置，其特征在于：在上连杆中，上部转动副配合结构的球心，下部第一下部转动副配合结构的球心和下部第二下部转动副配合结构的球心，构成一个三角形，其中上部转动副配合机构的球心和下部第一下部转动副配合接头的球心的连线，与上部转动副配合结构的球心和下部第二下部转动副配合结构的球心的连线的长度不相等；在下连杆中，下部转动副配合结构的球心，上部第一上部转动副配合结构的球心和上部第二转动副配合结构的球心，构成一个三角形，其中下部转动副配合结构的球心和上部第一上部转动副配合结构的球心的连线，与下部转动副配合结构的球心和上部第二上部转动副配合结构的球心的连线的长度不相等。5.如权利要求4所述的发动机的气门驱动装置，其特征在于：当气门驱动装置处于初始位置，上连杆的上部转动副配合结构、下部第一下部转动副配合结构和上部第一上部转动副配合结构、下连杆的下部转动副配合结构处于竖直位置，此时上连杆的上部转动副配合结构的球心和下连杆的下部转动副配合结构的球心的长度为初始长度；当气门驱动装置处于设置位置，上连杆的上部转动副配合结构、下部第二下部转动副配合结构和上部第二上部转动副配合结构、下连杆的下部转动副配合结构处于竖直位置，此时上连杆的上部转动副配合结构的球心和下连杆的下部转动副配合结构的球心的长度为设置长度；初始长度和设置长度不同。6.如权利要求1所述的发动机的气门驱动装置，其特征在于：所述的上连杆上端与所述的箱体之间设置有转动副，所述的下连杆下端与所述的工作活塞之间设置有转动副。7.如权利要求1所述的发动机的气门驱动装置，其特征在于：所述的驱动复位组件，由驱动组件和复位组件构成，所述驱动组件和复位组件分别位于垂直通道的两侧或同一侧。8.如权利要求7所述的发动机的气门驱动装置，其特征在于：所述的驱动组件的驱动方式采用机油油压驱动，所述复位组件的复位方式采用复位弹簧复位。9.如权利要求7所述的发动机的气门驱动装置，其特征在于：所述驱动复位组件由象足和球销组成，象足和球销为驱动组件和复位组件；所述象足设置有球窝，球销的一侧设置有球体，球销的一侧球体和象足的球窝固定，象足球窝的口部设有使球销不会从象足中拉脱的收口结构；球销的另一侧设置有销钉，销钉固定在球销上，可和下连杆装配在一起；球销
上的销钉与下连杆形成万向节结构，可实现球销推动和拉回下连杆，当球销运动时候，可使得下连杆跟随球销一起运动。10.如权利要求7所述的发动机的气门驱动装置，其特征在于：所述的驱动复位组件有驱动活塞和复位活塞组成，驱动活塞和复位活塞位于水平通道中，分别位于垂直通道的两侧；其中驱动活塞和机油通道位于一侧；复位活塞、复位弹簧、复位弹簧座、弹性挡圈位于另一侧；复位弹簧的一端位于复位活塞的盲孔中，另一端固定在复位弹簧座上，复位弹簧座由弹性挡圈固定在水平通道中。驱动活塞推动上连杆和下连杆进行运动，复位活塞可使得上连杆和下连杆回到运动前的位置。11.如权利要求7所述的发动机的气门驱动装置，其特征在于：所述驱动复位组件由活塞和推拉杆组成，位于水平通道中，和机油通道位于垂直通道的同一侧，活塞和推拉杆为驱动组件和复位组件，所述活塞设置有沉孔，推拉杆的一端安装在活塞的沉孔中，并且用螺栓进行固定；当活塞推动推...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄辉，
申请(专利权)人：庄辉，
类型：发明
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