发动机连续可变气门驱动装置制造方法及图纸

一种发动机连续可变气门驱动装置，包括配气机构的驱动部分和从动部分，在从动部分的上端设有滚轮或挺杆，其特殊之处是：所述的驱动部分是由控制偏心轴和驱动偏心轴，套装在驱动偏心轴上的驱动摆臂，铰接在控制偏心轴与驱动摆臂之间的控制连杆，套装在控制偏心轴上的工作凸轮，以及铰接在驱动摆臂与工作凸轮之间的驱动连杆构成，驱动偏心轴的轴心位于控制偏心轴轴心的斜上方；该驱动装置还设有驱动控制偏心轴转动的驱动机构。优点是：１、动力传递更加快捷，可提高系统的整体刚度和固有频率；２、产生的惯性力、振动和噪声较小，运行更加平稳可靠；３、可降低配气机构的整体装配高度；４、可实现连续控制气门的开启区间和气门升程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术特别涉及一种发动机连续可变气门驱动装置。
技术介绍
传统的发动机配气机构是将气门(进气门和排气门)的升程及开启区间设计为定 值，使发动机在某一特定转速下处于最优的配气状态。这样就导致了发动机在低转速和高 转速时的配气状态达不到最佳，从而影响发动机的功率、燃烧及排放。而可变式配气机构可 在整个发动机工况内，使气门升程及开启区间都处于理想的状态，从而改善发动机进排气 性能，提高发动机的动力性、燃油经济性和排放指标。公开号为US 2004/0103887 Al的美国专利公开了一种发动机可变气门控制装置。 如图1所示，该装置是由依次设在气门上方且分别设有偏心凸轮的驱动轴17和控制轴20、 分别套在驱动轴17及其偏心凸轮上的摆动凸轮22和第一连杆18、套在控制轴20的偏心凸 轮上且一端与第一连杆18上端铰接的摇臂19、铰接在摇臂19另一端与摆动凸轮22之间 的第二连杆21构成，所述的摆动凸轮22的轮廓线与气门挺杆接触。其工作原理是通过驱 动轴17驱动第一连杆18围绕驱动轴17的轴心作往复回转，从而推动摇臂19围绕控制轴 20的轴心作往复摆动，再通过第二连杆21推动摆动凸轮22围绕驱动轴17的轴心作往复摆 动，最终驱动气门作往复运动，实现气门的开启和闭合。另外，通过旋转控制轴20可改变摇 臂19的回转中心，从而改变摆动凸轮22的初始位置和摆动角度，最终改变气门的升程。这种可变气门控制装置存在的问题是1、该装置的动力是由驱动轴17出发经历 了四次传递，传递一周最终才将动力传给摆动凸轮22，其动力传递路线较长，这样会导致整 个配气机构系统刚度降低，同时系统的固有频率也会随之降低，直接影响发动机的最高转 速；2、在高速工况下，第一连杆18会围绕驱动轴17的轴心作高速偏心回转，这样势必会产 生较大的惯性力，导致系统产生较大的振动和噪声；3、由于控制轴20安装于驱动轴17的正 上方，这样必然会增加配气机构的整体高度，整个发动机的高度也会随之增高，其结果必然 会影响发动机的总体布置设计，增大布置难度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是要提供一种动力传递路线短、系统刚度高，各部件 运动幅度小、振动和噪声小，整体高度低、便于总体布置设计的发动机连续可变气门驱动装置。该发动机连续可变气门驱动装置包括配气机构的驱动部分和从动部分，在从动部 分的上端设有滚轮或挺杆，其特殊之处是所述的驱动部分是由固定在滚轮或挺杆上方并 可旋转的控制偏心轴和驱动偏心轴，套装在驱动偏心轴的偏心轴段上的驱动摆臂，铰接在 控制偏心轴的偏心轴段与驱动摆臂上端之间的控制连杆，套装在控制偏心轴上且轮廓线与 滚轮或挺杆相接触的工作凸轮，以及铰接在驱动摆臂下端与工作凸轮之间的驱动连杆构 成，所述的驱动偏心轴的轴心位于控制偏心轴轴心的斜上方，驱动偏心轴为该发动机连续3可变气门驱动装置的动力轴；该驱动装置还设有控制和驱动控制偏心轴转动的驱动机构， 所述的控制偏心轴与驱动机构连接。上述的发动机连续可变气门驱动装置，所述的从动部分是由气门、间隙调节器和 摇臂，安装在摇臂上的滚轮，以及设在气门上的气门弹簧和弹簧限位器构成。上述的发动机连续可变气门驱动装置，所述的从动部分是由气门以及依次设在气 门上的气门弹簧、弹簧限位器和挺杆构成。上述的发动机连续可变气门驱动装置，所述的驱动机构是由步进电机及连接步进 电机轴与控制偏心轴的传动机构构成。上述的发动机连续可变气门驱动装置，所述的传动机构为蜗轮蜗杆传动机构。本专利技术的优点是1、与现有技术相比，由于驱动偏心轴为动力轴并通过驱动摆臂 和驱动连杆直接作用于工作凸轮，动力经过二次传递便传给工作凸轮，大大缩短了动力的 传递路径，使动力传递更加快捷，可提高系统的整体刚度和固有频率，发动机的最高转速也 能得到有效提高；2、由于驱动偏心轴为动力轴，使整个装置在工作时，除驱动偏心轴作偏心 回转外，各部件在平面内均作小幅度的往复摆动，因此产生的惯性力较小，系统工作时产生 的振动和噪声也很小，运行更加平稳可靠，可提高配气机构的NVH指标；3、由于驱动偏心轴 的轴心位于控制偏心轴轴心的斜上方，可降低配气机构的整体装配高度，整个发动机的高 度也会随之降低，使发动机更便于总体布置设计和安装；4、通过驱动机构驱动控制偏心轴 旋转一个角度后，便可改变工作凸轮的初始相位，从而改变工作凸轮形线的工作区间，最终 可实现连续控制气门的开启区间和气门升程。附图说明图1是US 2004/0103887 Al的结构示意图； 图2是本专利技术的结构示意图(对应实施例1)；图3是图2的左视图4是图2的前视图(去掉驱动机构)；图5是图2中工作凸轮轮廓线的工作区间示意图6是图4中气门处于低升程开启时的示意图7是图4中气门处于高升程开启时的示意图8是图2中气门升程及开启区间的连续变化曲线图9是本专利技术去掉驱动机构的结构示意图(对应实施例2)。图中气门1，间隙调节器2，摇臂3，滚轮4，控制偏心轴5，偏心轴段501，基准轴段 502，传动机构6，步进电机7，控制连杆8，驱动偏心轴9，偏心轴段901，驱动摆臂10，驱动连 杆11，工作凸轮12，弹簧限位器13，气门弹簧14，发动机缸盖15，挺杆16，驱动轴17，第一连 杆18，摇臂19，控制轴20，第二连杆21，摆动凸轮22。具体实施例方式实施例1如图2-图4所示，该发动机连续可变气门驱动装置包括配气机构的驱动部分和从动部 分，所述的从动部分是由安装在发动机缸盖15上的气门1和间隙调节器2，作用在气门1和4间隙调节器2上的摇臂3，安装在摇臂3上的滚轮4，以及设在气门1上的气门弹簧14和弹 簧限位器13构成。本实施例中气门1以双气门为例。所述的驱动部分包括固定在滚轮4上方并可旋转的控制偏心轴5和驱动偏心轴 9，在驱动偏心轴9的偏心轴段901上套装有驱动摆臂10，在控制偏心轴5的偏心轴段501 与驱动摆臂10上端之间铰接有控制连杆8，在控制偏心轴5与其旋转轴心同轴的基准轴段 502上套装有轮廓线与滚轮4相切的工作凸轮12，在驱动摆臂10的下端与工作凸轮12之 间铰接有驱动连杆11，所述的驱动偏心轴9为该发动机连续可变气门驱动装置的动力轴， 驱动偏心轴9的旋转轴心位于控制偏心轴5旋转轴心的斜上方。上述部件构成配气机构的 驱动部分。该驱动装置还设有控制和驱动控制偏心轴5转动的驱动机构，驱动机构是由步进 电机7以及连接步进电机轴与控制偏心轴5的传动机构6构成，传动机构6以蜗轮蜗杆传 动机构为最佳，也可采用齿轮传动机构或链条传动机构。安装时，将控制偏心轴5和驱动偏心轴9分别通过轴承安装在发动机缸盖15上， 将步进电机7也固定在发动机缸盖15上，将驱动偏心轴9的轴端通过皮带(也可使用链条 或齿轮)传动机构与曲轴连接。工作时，当步进电机7控制控制偏心轴5的偏心轴段501处 于低升程开启状态时，如图6所示，发动机运转，通过曲轴带动驱动偏心轴9旋转，使驱动摆 臂10围绕驱动偏心轴9的轴心作往复偏心摆动，并通过驱动连杆11推动工作凸轮12作往 复摆动，工作凸轮12的轮廓线直接作用于滚轮4，从而通过滚轮4和摇臂3推动气门1开 启，此时气门1处于低升程开启状态，工作凸轮12工作在图5所示的A区间。当步进电机 7启动并带动控制偏心轴5转过δ角后，控制偏心轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机连续可变气门驱动装置，包括配气机构的驱动部分和从动部分，在从动部分的上端设有滚轮或挺杆，其特征是：所述的驱动部分是由固定在滚轮或挺杆上方并可旋转的控制偏心轴和驱动偏心轴，套装在驱动偏心轴的偏心轴段上的驱动摆臂，铰接在控制偏心轴的偏心轴段与驱动摆臂上端之间的控制连杆，套装在控制偏心轴上且轮廓线与滚轮或挺杆相接触的工作凸轮，以及铰接在驱动摆臂下端与工作凸轮之间的驱动连杆构成，所述的驱动偏心轴的轴心位于控制偏心轴轴心的斜上方，驱动偏心轴为该发动机连续可变气门驱动装置的动力轴；该驱动装置还设有控制和驱动控制偏心轴转动的驱动机构，所述的控制偏心轴与驱动机构连接。

【技术特征摘要】
一种发动机连续可变气门驱动装置，包括配气机构的驱动部分和从动部分，在从动部分的上端设有滚轮或挺杆，其特征是所述的驱动部分是由固定在滚轮或挺杆上方并可旋转的控制偏心轴和驱动偏心轴，套装在驱动偏心轴的偏心轴段上的驱动摆臂，铰接在控制偏心轴的偏心轴段与驱动摆臂上端之间的控制连杆，套装在控制偏心轴上且轮廓线与滚轮或挺杆相接触的工作凸轮，以及铰接在驱动摆臂下端与工作凸轮之间的驱动连杆构成，所述的驱动偏心轴的轴心位于控制偏心轴轴心的斜上方，驱动偏心轴为该发动机连续可变气门驱动装置的动力轴；该驱动装置还设有控制和驱动控制偏心轴转动的驱动机构，所述的控制偏心...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘浩，金光灿，
申请(专利权)人：刘浩，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]