可变气门升程驱动装置、发动机和车辆制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可变气门升程驱动装置，包括：气门机构；挺柱机构，挺柱机构设在气门机构的顶部；凸轮轴机构，凸轮轴机构设在气门机构的上方，凸轮轴机构具有凸轮；摇臂机构，摇臂机构设在挺柱机构和凸轮轴机构之间且由凸轮驱动摇臂机构绕摇臂机构的摇臂旋转轴线摆动；以及致动机构，致动机构用于驱动摇臂机构绕着致动机构的调整旋转轴线转动，以连续可变地调节气门机构的升程。根据本发明专利技术的可变气门升程的驱动装置，很好地解决了发动机从高速大负荷工况到低速小负荷工况等各工况下配气的要求，减小泵气损失，同时还实现了气门升程的连续可变，大大提高了发动机的动力性和燃油经济性，降低了例如HC、CO、CO2、NOx等有害气体的排放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车构造领域，尤其是涉及一种用于发动机的可变气门升程驱动装置，以及包括其的发动机和包括该发动机的车辆。
技术介绍
随着环境问题和能源问题越来越严峻，内燃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。传统汽油发动机通过改变节气门调节进气量的大小来使发动机输出不同的功率和扭矩，在小负荷工况下，节气门开度很小，发动机进气量比较小，节气门后会产生很大的真空，这就是所说的泵气损失，泵气损失对发动机低速的影响非常大。而且，传统发动机的配气相位一般基于某一固定工况范围，由发动机性能的局部优化而确定，在工作过程中固定不变，只是一开一关循环往复，气门运动规律完全由凸轮型线决定。虽然，现有技术中也出现了一些采用可变气门升程技术的发动机，但是这些可变气门升程结构复杂，控制繁琐，且大多数为两段式，不能实现气门升程的连续可变，实用性较差。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种用于发动机的可变气门升程驱动装置，该可变气门升程驱动装置结构简单，稳定可靠，可实现连续可变地调节气门机构的升程。根据本专利技术的用于发动机的可变气门升程驱动装置，包括:气门机构；挺柱机构，所述挺柱机构设在所述气门机构的顶部；凸轮轴机构，所述凸轮轴机构设在所述气门机构的上方，所述凸轮轴机构具有凸轮；摇臂机构，所述摇臂机构设在所述挺柱机构和所述凸轮轴机构之间且由所述凸轮驱动所述摇臂机构绕所述摇臂机构的摇臂旋转轴线摆动；以及致动机构，所述致动机构用于驱动所述摇臂机构绕着所述致动机构的调整旋转轴线转动，以连续可变地调节所述气门机构的升程。根据本专利技术的用于发动机的可变气门升程驱动装置，很好地解决了发动机在高速大负荷工况和低速小负荷工况对配气的要求，减小泵气损失，同时还实现了气门升程的连续可变，大大提高了发动机的动力性和燃油经济性，降低了 HC、C0、C02、N0x等有害气体的排放。另外，根据本专利技术的用于发动机的可变气门升程驱动装置，还可以具有如下附加技术特征:根据本专利技术的一个实施例，所述摇臂机构形成这样的型面，所述型面与所述挺柱机构配合且所述型面构造成适于获得所需的气门升程，所述用于驱动所述挺柱机构作直线往复运动。根据本专利技术的一个实施例，所述摇臂机构包括:框架，其中所述型面形成在所述框架上；以及摇臂滚子，所述摇臂滚子可旋转地设在所述框架的与所述凸轮轴机构相对应的部分上。根据本专利技术的一个实施例，所述型面包括第一段曲面、第二段曲面和第三段曲面，其中所述第二段曲面连接在所述第一段曲面和所述第三段曲面之间，且所述第一段曲面相比所述第三段曲面更靠近所述凸轮轴机构，所述第一段曲面为圆弧形面，且所述摇臂旋转轴线与所述第一段曲面所对应的中心轴线重合，所述第二段曲面和第三段曲面与所述摇臂旋转轴线的距离、沿着从所述第一段曲面朝向所述第三段曲面的方向逐渐增加。根据本专利技术的一个实施例，所述第二段曲面分别与所述第一段曲面和第三段曲面圆滑过渡。根据本专利技术的一个实施例，所述框架在相对的两个横向侧表面上分别设置有加强结构。根据本专利技术的一个实施例，所述挺柱机构的顶部构造有可枢转的挺柱滚子，以与所述摇臂机构滚动接触，且在所述气门机构升程为零的情况下，所述挺柱滚子的中心轴线与所述调整旋转轴线重合。根据本专利技术的一个实施例，所述挺柱机构包括:安装部，所述安装部内限定出安装空间，所述安装空间的顶部和底部均敞开，所述安装部内形成有安装部进油道和安装部出油道；柱塞，所述柱塞沿着所述气门机构的直线往复运动方向可移动地设在所述安装空间内且所述柱塞的底部从所述安装空间的底部伸出以适于止抵在所述气门机构的顶部，所述柱塞内具有顶部敞开的柱塞腔，且所述柱塞内形成有柱塞进油道和柱塞出油道，所述柱塞进油道分别与所述柱塞腔和所述安装部进油道连通，且所述柱塞出油道分别与所述柱塞腔和所述安装部出油道连通；密封件，所述密封件安装在所述安装部上且封闭所述安装空间的顶部，所述密封件的底面与所述柱塞的顶面间隔第一预定距离；弹性件，所述弹性件设在所述柱塞腔内，所述弹性件的两端分别弹性地止抵在所述柱塞腔的底面与所述密封件的底面之间；以及挺柱滚子，所述挺柱滚子可枢转地设在所述安装部的顶部。根据本专利技术的一个实施例，还包括两个固定板部，所述两个固定板部平行且相对地设置在所述安装部的顶部，所述挺柱滚子可枢转地夹设在所述两个固定板部之间。根据本专利技术的一个实施例，进一步包括两个限位片，所述两个限位片分别设在所述挺柱滚子的两个横向侧面与所述两个固定板部之间。根据本专利技术的一个实施例，所述限位片构造成大体环形，且所述限位片的径向尺寸大于所述挺柱滚子的径向尺寸。根据本专利技术的一个实施例，还包括限位凸台，所述限位凸台设在所述安装空间内且邻近所述柱塞的外周面，所述柱塞的外周面上设有凸缘且当所述柱塞在所述安装空间内向下移动第二预定距离时所述凸缘的底面止抵在所述限位凸台的顶面上。根据本专利技术的一个实施例，所述致动装置包括:主动部分，所述主动部分包括主动轴和套设在所述主动轴上的主动齿轮；以及从动部分，所述从动部分包括从动轴和枢转轴,所述从动轴与所述枢转轴相连且所述主动轴、所述从动轴与所述枢转轴中的任意两个彼此平行,所述从动轴可转动地固定在发动机的缸盖上，且所述从动轴上设有与所述主动齿轮啮合的从动齿轮，其中所述从动轴的中心轴线与所述调整旋转轴线重合，所述枢转轴适于与所述摇臂机构相连且所述枢转轴的中心轴线与所述摇臂旋转轴线重合。根据本专利技术的一个实施例，所述从动轴的两端分别套设有从动轴轴承，所述从动轴轴承适于固定在所述缸盖上。根据本专利技术的一个实施例，所述从动轴轴承内形成有储油孔，所述从动轴上设置有从动轴油道，所述从动轴油道与所述储油孔在所述从动轴旋转时可分离地连通。根据本专利技术的一个实施例，所述从动齿轮为大体扇形齿轮。根据本专利技术的一个实施例，所述枢转轴包括彼此间隔且分别与所述从动轴相连的两段。根据本专利技术的一个实施例，还包括回位弹簧，所述回位弹簧套设在所述枢转轴上，且所述回位弹簧的一端卡扣在所述摇臂机构上，以弹性地将所述摇臂机构止抵在所述凸轮轴机构上。根据本专利技术的一个实施例，所述致动装置包括:壳体，所述壳体的内周面上设有多个彼此隔开的壳体凸台，所述壳体凸台径向朝向所述壳体的中心延伸；以及转子，所述转子可转动地设在所述壳体内且所述转子的中心轴线与所述调整旋转轴线重合，所述转子的外周面上设置有多个转子凸台，其中任意相邻的两个所述壳体凸台之间的空间通过设置在其间的所述转子凸台而限定成彼此隔离且密闭的第一油腔和第二油腔，其中第一油腔在顺时针方向上位于第二油腔的下游侧，所述转子限定有第一油道和第二油道，所述第一油道的一端与所述第一油腔相连通且所述第二油道的一端与所述第二油腔相连通；偏心轴，所述偏心轴的一端固定在所述转子上且另一端从所述壳体内向外延伸出，所述偏心轴的中心轴线与所述摇臂旋转轴线重合且平行于所述调整旋转轴线。根据本专利技术的一个实施例，每个所述转子凸台的距离所述调整旋转轴线较远的一侧表面上均设置有弹片结构，所述弹片结构与所述壳体的内周面紧密配合。根据本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于发动机的可变气门升程驱动装置，其特征在于，包括：气门机构；挺柱机构，所述挺柱机构设在所述气门机构的顶部；凸轮轴机构，所述凸轮轴机构设在所述气门机构的上方，所述凸轮轴机构具有凸轮；摇臂机构，所述摇臂机构设在所述挺柱机构和所述凸轮轴机构之间且由所述凸轮驱动所述摇臂机构绕所述摇臂机构的摇臂旋转轴线摆动；以及致动机构，所述致动机构用于驱动所述摇臂机构绕着所述致动机构的调整旋转轴线转动，以连续可变地调节所述气门机构的升程。

【技术特征摘要】
1.一种用于发动机的可变气门升程驱动装置，其特征在于，包括: 气门机构； 挺柱机构，所述挺柱机构设在所述气门机构的顶部； 凸轮轴机构，所述凸轮轴机构设在所述气门机构的上方，所述凸轮轴机构具有凸轮； 摇臂机构，所述摇臂机构设在所述挺柱机构和所述凸轮轴机构之间且由所述凸轮驱动所述摇臂机构绕所述摇臂机构的摇臂旋转轴线摆动；以及 致动机构，所述致动机构用于驱动所述摇臂机构绕着所述致动机构的调整旋转轴线转动，以连续可变地调节所述气门机构的升程。2.根据权利要求1所述的用于发动机的可变气门升程驱动装置，其特征在于，所述摇臂机构形成这样的型面，所述型面与所述挺柱机构配合且所述型面构造成适于获得所需的气门升程，所述摇臂机构用于驱动所述挺柱机构作直线往复运动。3.根据权利要求2所述的用于发动机的可变气门升程驱动装置，其特征在于，所述摇臂机构包括: 框架，其中所述型面形成在所述框架上；以及 摇臂滚子，所述摇臂滚子可旋转地设在所述框架的与所述凸轮轴机构相对应的部分上。4.根据权利要求3所述的用于发动机的可变气门升程驱动装置，其特征在于，所述型面包括第一段曲面、第二段曲面和第三段曲面，` 其中所述第二段曲面连接在所述第一段曲面和所述第三段曲面之间，且所述第一段曲面相比所述第三段曲面更靠近所述凸轮轴机构， 所述第一段曲面为圆弧形面，且所述摇臂旋转轴线与所述第一段曲面所对应的中心轴线重合， 所述第二段曲面和第三段曲面与所述摇臂旋转轴线的距离、沿着从所述第一段曲面朝向所述第三段曲面的方向逐渐增加。5.根据权利要求4所述的用于发动机的可变气门升程驱动装置，其特征在于，所述第二段曲面分别与所述第一段曲面和第三段曲面圆滑过渡。6.根据权利要求3所述的用于发动机的可变气门升程驱动装置，其特征在于，所述框架在相对的两个横向侧表面上分别设置有加强结构。7.根据权利要求1所述的用于发动机的可变气门升程驱动装置，其特征在于，所述挺柱机构的顶部构造有可枢转的挺柱滚子，以与所述摇臂机构滚动接触，且在所述气门机构升程为零的情况下，所述挺柱滚子的中心轴线与所述调整旋转轴线重合。8.根据权利要求7所述的用于发动机的可变气门升程驱动装置，其特征在于，所述挺柱机构包括: 安装部，所述安装部内限定出安装空间，所述安装空间的顶部和底部均敞开，所述安装部内形成有安装部进油道和安装部出油道； 柱塞，所述柱塞沿着所述气门机构的直线往复运动方向可移动地设在所述安装空间内且所述柱塞的底部从所述安装空间的底部伸出以适于止抵在所述气门机构的顶部，所述柱塞内具有顶部敞开的柱塞腔，且所述柱塞内形成有柱塞进油道和柱塞出油道，所述柱塞进油道分别与所述柱塞腔和所述安装部进油道连通，且所述柱塞出油道分别与所述柱塞腔和所述安装部出油道连通； 密封件，所述密封件安装在所述安装部上且封闭所述安装空间的顶部，所述密封件的底面与所述柱塞的顶面间隔第一预定距离； 弹性件，所述弹性件设在所述柱塞腔内，所述弹性件的两端分别弹性地止抵在所述柱塞腔的底面与所述密封件的底面之间；以及 挺柱滚子，所述挺柱滚子可枢转地设在所述安装部的顶部。9.根据权利要求8所述的用于发动机的可变气门升程驱动装置，其特征在于，所述挺柱机构还包括两个固定板部，所述两个固定板部平行且相对地设置在所述安装部的顶部，所述挺柱滚子可枢转地夹设在所述两个固定板部之间。10.根据权利要求9所述的用于发动机的可变气门升程驱动装置，其特征在于，所述挺柱机构进一步包括两个限位片，所述两个限位片分别设在所述挺柱滚子的两个横向侧面与所述两个固定板部之间。11.根据权利要求10所述的用于发动机的可变气门升程驱动装置，其特征在于，所述限位片构造成大体环形，且所述限位片的径向尺寸大于所述挺柱滚子的径向尺寸。12.根据权利要求8所述的用于发动机的可变气门升程驱动装置，其特征在于，所述挺柱机构还包括限位凸台，所述限位凸台设在所述安装空间内且邻近所述柱塞的外周面， 所述柱塞的外周面上设有凸缘且当所述柱塞在所述安装空间内向下移动第二预定距离时所述凸缘的底面止抵在所述限位凸台的顶面上。13.根据权利要求1所述的用于发动机的可变气门升程驱动装置，其特征在于，所述致动机构包...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘胜强，林文，张春辉，刘涛，赵国东，辛宇，
申请(专利权)人：长城汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：