[发明专利]交叉同轮驱动的全可变气门正时机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种交叉同轮驱动的全可变气门正时机构，它包含两根凸轮轴和气门驱动机构。

背景技术

现有的可变气门正时机构意义在与改变进气门与排气门的交叠角度，而气门开启的持续时间是固定的。但是，此种气门正时机构在提高交叠角的同时，排气门延迟打开，进气门过早关闭，都造成了发动机额外的排气损耗，并造成进气量减少，这些都使内燃机理论上最佳的输出功率与扭矩受到损失。能够将气门的正时调整到理论最佳值的方法称为全可变气门正时，包含单个气门的正时和进排气门交叠角。

公开号CN1831304所示之连续可变气门正时配气机构活塞式内燃机，显示一种试图采用进气门或排气门的二个气门采取差动开启/关闭的方法延长气门的总体的开启持续时间，但是这样的机构的进排气门是分开配置的，在气缸两侧都要配置进气管与排气管，对现有内燃机设计改动过大，不符合成本效益。

发明内容

本专利针对上述缺陷作出新的解决方案，设计一种新的机构，能够更好的兼容现行的内燃机通行的设计形式，并保持原有的正时效果。

发明所提供的机构包含：内燃机使用每气缸四个气门的形式，二个排气门二个进气门；并使用二根凸轮轴，但凸轮轴上驱动每一个气缸的凸轮只有一个；利用气门驱动机构做到凸轮轴上的一个凸轮在不同的时刻分别驱动一个进气门与一个同侧排气门，而另外一个凸轮轴的一个凸轮在不同的时刻分别驱动另一个进气门与另一个同侧排气门；通过调节两个凸轮轴对于曲轴的曲轴角度相位关系，即可实现气门正时的连续全面的调节作用。

附图说明

图1是示意图。示出了凸轮轴驱动气门的方法是分时驱动进气门与排气门，不同的进气门与排气门对是由不同凸轮驱动。

图2是正时效果图。示出了所述机构在内燃机低转速时气门的正时效果。

图3是正时效果图。示出了所述机构在内燃机高转速时气门的正时效果。

具体实施方式

下面将参考附图来叙述一个例示性实施例。

图1是所述机构的简易的示意图。其中两个凸轮12和14是分别布置在排气门2和4一侧，以及进气门1和3一侧。所有凸轮的角度乃是220度角，满足一般内燃机在600转左右的气门正时。两个凸轮都是顺时针转动的。凸轮12可先推动滚轮摇臂13进而推动排气门2，而后在排气门2关闭后推动滚轮9，使滚轮摇臂10摆动，推动传动连杆8，并使得摇臂7绕固定轴6旋转，从而推动进气门1.同理，凸轮14也是以相似的情况先后推动排气门4与进气门3.图中所示凸轮轴的角度相差90度，即曲轴角180度。这个机构实现了两个功能：一个凸轮分时驱动进气门与排气门；双凸轮轴交叉驱动四个气门，两个凸轮轴的相位的差动形成气门正时的连续全调节。

图2是所述之机构在内燃机怠速时的正时，传统的气门正时系统可调节凸轮轴对应于曲轴的角度，低速时调节凸轮轴角度使两根不同位置的凸轮处于角度相差90度(对应曲轴角180度)的相互位置，这样两根凸轮轴就在同一时刻推动排气门2和4，而后在排气门关闭后推动进气门1和3。形成如图的正时效果。因为进气门与排气门都是各自同时打开，所以进气门交叠与排气门交叠是完全交叠的，进气门升程与排气门升程各自完全重叠，此时气门的正时就是凸轮形状所形成的正时，即220度曲轴角度。对于气缸而言，两个进气门与排气门各自同时打开，等效的气门升程就是两个气门升程的叠加，即排气门等效升程是二倍于一个排气门的升程，进气门等效升程是二倍于一个进气门的升程。

图3是所述之机构在内燃机最高转速时的气门正时的曲轴角度与气门升程的关系。当传统的气门正时系统调节凸轮轴12的相位向延迟方向调节，凸轮轴14的相位向提前方向调节，那么凸轮轴12所控制的排气门2和进气门1就延迟开启，延迟关闭；凸轮轴14所控制的排气门4和进气门3就提前开启，提前关闭。进气门1和3所形成的进气门交叠角使进气门等效升程如图所示，它开始与提前开启的进气门3的上升段，结束与延迟关闭的进气门1的下降段；排气门2和4所形成的排气门交叠角使排气门等效升程如图所示，它开始与提前开启的排气门4的上升段，结束与延迟关闭的排气门2的下降段.进排气门的最大交叠角度是由排气门2与进气门3形成的，不论是进气门与排气门，各自两个气门所形成的等效气门升程相当于一个单一气门的效果。

总之，本发明乃是采用了单一凸轮分时驱动进排气门和双凸轮轴交叉驱动的机构，并利用传统的气门正时机构连续调节两个凸轮轴的曲轴角度相位关系，使每个气缸的四个气门形成连续全可调的全可变气门正时。