[实用新型]一种发动机连续可变气门相位机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及发动机气门相位控制领域，特别地涉及一种发动机连续可变气门相位机构。

背景技术

众所周知，配气相位对发动机的性能影响很大，而最有利的气门相位随着发动机的工况变化是不同的。传统发动机气门驱动机构的运动正时和气门升程是固定的，虽然能保证发动机的性能在某一工况如设计工况达到最佳，但对其他工况则不能充分顾及，这对工况变化频繁的机动车发动机来说显然不利。在此背景下，人们对可变气门相位驱动技术进行了探索，并提出了一些实现方案，如德国KSAT公司的进气凸轮轴气门相位控制系统(VTC)、日本铃木公司的可变气门定时机构(VVT)等，这些公司所采用的可变气门相位技术目前只能进行有限几个级档的调节变化，一般只有高速档和低速档两级变化，它是通过采用一个高速档凸轮和一个低速档凸轮的组合形式来完成的。但是，由于机动车发动机的使用工况是不断变化的，亦即随着发动机的转速和负荷的变化，其最佳气门相位最好能进行无级地连续变化调节，这样才能保证发动机在较大的运行工况范围内均有较优的性能输出，显然，上述可变气门相位技术是无法满足这些要求的。鉴此，意大利Fiat公司开发了一种三维凸轮机构并安装在FerrariV8发动机上，其构成为：一个带有锥度外廓的三维凸轮，它与装有可倾斜式垫块的气门杆相接触，通过三维凸轮轴的轴向移动使得凸轮的不同部分驱动气门杆，以此改变发动机的气门配气相位以适应不同工况。然而，Fiat公司的三维凸轮方案虽然解决了气门相位的连续可调变化，但其凸轮轴的轴向移动是采用润滑系统的机油压力来进行控制的，为此必须配备一套液力控制系统，因而使得该装置的结构比较复杂。

发明内容

本实用新型针对现有技术所存在的不足，提供一种发动机连续可变气门相位机构，其目的在于一方面能实现发动机气门相位连续可调，另一方面能有效简化其凸轮轴的驱动结构。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种发动机连续可变气门相位机构，包括气门、气门弹簧、滚珠和一个能改变气门升程及启闭时刻的三维凸轮，该三维凸轮的横断面的轮廓型线沿凸轮轴的轴向方向连续光滑地变化并与发动机的不同工况相对应，所述三维凸轮可以作轴向移动，所述气门由该三维凸轮驱动，其特征在于设置有一个可以摆动的摆臂，一个可以转动的齿杆，一个可以往复移动的齿条，一个轴向推力轴承，一个复位弹簧，一个顶珠和一个调节杆，所述摆臂与齿杆紧固连接，齿杆上设置有齿轮与所述齿条啮合配合，齿条通过所述轴向推力轴承驱动上述三维凸轮轴向移动；三维凸轮上开设有滑键与驱动轮联系，一方面三维凸轮被驱动轮驱动而旋转并通过其型线迫使气门产生启闭动作，另一方面三维凸轮受齿条及轴向推力轴承控制而产生轴向移动，具体情形是通过拨动摆臂带动齿杆转动，进而由齿杆驱动齿条往复移动，齿条则通过轴向推力轴承驱动三维凸轮产生轴向位移，由此调节三维凸轮与滚珠的接触部位，最后通过滚珠驱动气门的启闭，亦即三维凸轮可以根据需要控制和改变其实际工作的型线，上述复位弹簧、顶珠和调节杆的作用是协助齿杆和齿条使三维凸轮复位。

本实用新型采用摆臂结合齿杆和齿条的机构，可以根据发动机的实际工况来控制三维凸轮处在不同的型线工作段，由此获得与发动机工况相匹配的较佳气门相位，由于不需要配备液力控制系统，故结构得以简化，同时采用齿轮啮合的方式来产生三维凸轮的轴向位移，因此工作更加可靠。

附图说明

图1是本实用新型一种发动机连续可变气门相位机构的布局示意图；

图2是图1所示一种发动机连续可变气门相位机构的齿杆与齿条啮合配合的示意图；

图3是图1所示一种发动机连续可变气门相位机构三维凸轮对应不同发动机工况的型线示意图。

具体实施方式

下面以具体实施例对本实用新型作进一步描述，参见图1-3：