本发明专利技术公开一种调相器型全可变气门正时机构，是一种往复活塞式内燃机的气门驱动和控制机构，可用于汽油机或者柴油机。现有技术中有可以实现气门持续开启时间连续变化而保持气门升程不变的技术，但此类技术使用摆杆或者摇臂，体积比较庞大，磨损也比较大，在更高转速内燃机上应用受到制约。本发明专利技术采用了变速凸轮的技术，凸轮通过一个行星齿轮系连接曲轴驱动的齿轮轴，通过一个与凸轮同步驱动的偏心轮带动行星齿轮系中的行星轮支架周期性摆动，使凸轮的转动角速度在360周期内有一个较大的变化，当推动气门的时间恰好是凸轮快速摆动时，气门持续开启时间短，反之则时间更长。因为整个机构惯性比较小，部件的平衡性好，适合应用的内燃机转速更高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种调相器型全可变气门正时机构，是往复活塞式内燃机领域中驱动气门的机构之一，能够使气门的正时控制独立于升程的调节，即可连续调节气门持续开启时间而不改变气门升程，从而达到优化气门控制的目的。
技术介绍
内燃机的气门驱动采用连续可变气门正时可以提高内燃机气缸的充气率，提高功率和效率，降低气缸工作温度，降低内燃机的污染排放。内燃机的进气门驱动采用连续可变气门升程技术可以提高内燃机的进气效率，降低油耗，提高内燃机对油门的响应速度。公开号CNlO1149000A名为内燃机的可变气门驱动机构的专利中，气门的正时和升程是相互关联的，即气门打开的持续时间与气门打开的升程是成比例关系，但由此带来 的问题是不能很好兼顾可变气门正时和可变气门升程这两种调节的优点。公开号CN2771485名为内燃机无级可变气门正时机构的专利中，利用双凸轮轴的相位变化来改变气门正时，但此方法中凸轮与V型摇臂有脱离接触的情况，因此当再有接触时将产生冲击，损毁部件。且此方法产生气门的二次开启，并且气门过早达到最大升程位置，过迟离开最大升程位置，对与气门弹簧的弹力要求更高，使冲击的问题更为严重。气门在最大升程附近会有一个剧烈的反弹跳，可能时气门的液压挺杆脱离与凸轮或者V型摇臂的接触，使气门遭到损坏。公开号CN1814992A名为连续可变气门正时配气机构活塞式内燃机的专利中，试图采用二根凸轮轴的相位改变来改变进气门的持续开启时间，但简单摇臂式的驱动作用合成器过于简单，使气门产生一个阶跃运动，不适合实际使用，更不适合内燃机高转速运转。公开号CN101858233A名为包含变速摆机构的全可变气门正时方法和机构的专利中，虽然可以做到连续可调气门持续开启时间，但是所示方法和机构的体积比较庞大，部分部件应力比较大，磨损也比较大。而且含有弹簧，不能很好适应特别高的转速下机构具有足够快的相应，可能造成机构运动失去控制，不能应用与转速高于每分钟转速I万转的内燃机气门驱动。
技术实现思路
本专利为改进上述不足作出新的解决方案，一种调相器型全可变气门正时机构，包含偏心轮轴，与内燃机的曲轴通过刚性机构相连接，转速是曲轴的二分之一；齿轮轴，与内燃机的曲轴通过刚性机构相连接；调相器，与所述齿轮轴通过齿轮啮合，其齿轮轴通过连杆与所述偏心轮轴相连；偏心轮调相器，调节所述偏心轮轴与曲轴的转动相位关系；凸轮套管，含有凸轮，凸轮与一个驱动气门的滚轮摇臂上的滚轮接触，转速是曲轴转速的二分之一。专利技术中含有二根转动轴，一根是齿轮轴，提供凸轮套管恒速转动；一根是偏心轮轴，提供凸轮套管的变速转动；二根转动轴由曲轴通过链条驱动。结构的特征使此机构可以简化为一种可变气门正时和升程机构，齿轮轴连接线性控制机构，曲轴以链条直接连接偏心轮轴，偏心轮轴的转速是曲轴转速的二分之一。这个简化机构在改变气门持续开启时间的同时也改变了气门的升程，在某些需要提供连续可调气门升程的场合替代所述调相器型全可变气门正时机构。附图说明图I是示意图，示出了调相器型全可变气门正时机构各部件之间的位置和连接关系。图2是调相器示意图，示出了由行星齿轮系构成的调相器中的行星齿轮组是调节凸轮套管转动相位的部件。图3是齿轮轴的示意图，示出了齿轮轴具有一个突起，突起与凸轮套管内部配合，固定齿轮轴的位置。 图4是调相器的调节示意图，示出了调相器的二个特征角度，一个角度使气门的持续开启时间最短，另一则最长，并对应于各自的气门升程曲线，显示了调节气门正时的效果。图5是调相器的调节示意图，示出而调相器的二个特征角度，一个角度是使气门处于中等转速偏下的调节状态，另一个是中等转速偏上的调节状态，显示了调节气门正时的方法。图6是四齿轮系调相器的简单示意图，示出了由四个齿轮依次啮合而成一个改变凸轮相位的机构。具体实施例方式下面将参考附图来叙述一个例示性实施例。在这个实施例中省略了部分外围部件例如链条和液压管路，这些是公知的部件，省略其作用的叙述。参考附图I，是机构的右后视图，齿轮轴I具有齿轮3，齿轮3是通过链条与内燃机的曲轴相连的。偏心轮轴2通过一个偏心轮调相器5与齿轮4连接，驱动齿轮轴I的链条同时与齿轮4相连，因此齿轮轴I转动方向与偏心轮轴2是相同的。偏心轮调相器5可以调节齿轮4与偏心轮轴2的相位，也因此调节了偏心轮与内燃机曲轴和齿轮轴的相位。偏心轮轴2上有偏心轮7，通过连杆6，偏心轮7可连接到轴10上。轴10是固定在支架9上的，牵引轴10可以使支架9绕齿轮轴的轴线转动。齿轮段8是凸轮套管11的一段，二者是一体的部件，齿轮段8内部有齿轮。凸轮套管11上含有二个凸轮12a和12b，二个凸轮是驱动同一种气门的凸轮，例如进气门或者排气门，不可以是不同的气门。凸轮12a与滚轮13a紧密接触，滚轮13a以轴固定在滚轮摇臂15a上，滚轮摇臂15a据液压挺柱20a可以驱动气门19a开启，同理，滚轮摇臂15b可以据20b驱动气门19b。凸轮套管11和偏心轮轴2由四个固定器14a、14b、14c、14d固定在内燃机气缸盖上。通常固定器14b、14d都是在铸造时与气缸盖是一体的，而固定器14a、14c是固定用的盖板，用螺栓固定在固定器14b、14d上，附图I中螺栓及其孔皆省略。这里的齿轮齿轮3和齿轮4的齿数比不一定是一比二，齿轮轴的转速也不一定是偏心轮轴2的二根之一，因为齿轮轴I的转速是由齿轮段8内部有齿轮的齿数和齿轮轴I所具有的内部的齿轮的齿数的比例而定的。确定这些关键齿数比例的效果是使凸轮套管11的转速是内燃机曲轴的二分之一，使凸轮能够满足内燃机气门的正时的要求。凸轮套管11上也可以有一个或三个凸轮，视具体的设计要求而做修改，二个凸轮仅是示例性的数量，因为符合一般的每个气缸四气门的设计，可以驱动二个进气门或者排气门。偏心轮7和连杆6仅是一种提供周期往复运动的机构，也可以由凸轮和弹簧的机构取代，但优先使用偏心轮结构，因为偏心轮结构不需要弹簧，在内燃机处于极高转速，例如每分钟一万转以上时具有很好的刚性约束，不会使正时机构的运动失去控制。此外，偏心轮7和连杆6也可以改为驱动一个摆动的齿轮，同时去掉支架9上的轴10，而在支架9的边 缘加齿轮，并偏心轮7通过驱动摆动齿轮来周期性改变支架9的角度，这个结构复杂性高，但是使支架9的摆动范围增大一些。但通常以简单的放大偏心轮7来增大支架9的摆动范围。齿轮轴I和偏心轮轴2以公知的方法限制其轴向位置，例如固定凸轮轴的方法。参考附图2，是一种调相器内部的示意图。支架9上的轴10连接在孔17中，因此与偏心轮的连杆形成刚性连接。本实施例中，支架9上共有6个连接小齿轮的轴，其中2个是轴18和轴22。轴18是作为小齿轮23的轴，轴22是作为小齿轮21的轴。当支架9以齿轮轴的轴线转动时，依靠6个小齿轮的轴带动小齿轮在调相器内部转动。小齿轮18和22都与齿轮段8内部的齿轮24啮合，同时由于齿轮轴上的齿轮25啮合。这样齿轮25的转动方向就是与齿轮段8相反的。齿轮段8与凸轮套管11是一体的，齿轮轴通过齿轮段8驱动凸轮套管11转动。齿轮段8的直径比凸轮套管11大很多，以便容纳小齿轮，使小齿轮不会太小而难于加工且强度太低。凸轮套管11与齿轮段8之间有一个凹环形的结构，等同于凸轮套管11具有一个突起16，凹环机构可以嵌入固定器14d的孔中，使本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种调相器型全可变气门正时机构，包含：偏心轮轴，与内燃机的曲轴通过刚性机构相连接，转速是曲轴的二分之一；齿轮轴，与内燃机的曲轴通过刚性机构相连接；调相器，与所述齿轮轴通过齿轮啮合，其齿轮轴通过连杆与所述偏心轮轴相连；偏心轮调相器，调节所述偏心轮轴与曲轴的转动相位关系；凸轮套管，含有凸轮，凸轮与一个驱动气门的滚轮摇臂上的滚轮接触，转速是曲轴转速的二分之一。所述一种调相器型全可变气门正时机构，其特征还在于可以简化构成一种可变气门正时和升程机构，齿轮轴连接线性控制机构，曲轴以链条直接连接偏心轮轴，偏心轮轴的转速是曲轴转速的二分之一。
【技术特征摘要】
1.一种调相器型全可变气门正时机构，包含偏心轮轴，与内燃机的曲轴通过刚性机构相连接，转速是曲轴的二分之一；齿轮轴，与内燃机的曲轴通过刚性机构相连接；调相器，与所述齿轮轴通过齿轮啮合，其齿轮轴通过连杆与所述偏心轮轴相连；偏心轮调相器，调节所述偏心轮轴与曲轴的转动相位关系；凸轮套管，含有凸轮，凸轮与一个驱动气门的滚轮摇臂上的滚轮接触，转速是曲轴转速的二分之一。所述一种调相器型全可变气门正时机构，其特征还在于可以简化构成一种可变气门正时和升程机构，齿轮轴连接线性控制机构，曲轴以链条直接连接偏心轮轴，偏心轮轴的转速是曲轴转速的二分之一。2.如权利要求I所述的调相器型全可变气门正时机构，其特征在于所述凸轮套管的一端具有扩大的齿轮段，内部具有齿轮，齿轮与所述齿轮轴的齿轮通...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱譞晟，
申请(专利权)人：朱譞晟，
类型：发明
国别省市：
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