專利名稱：一種連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及發(fā)動機氣門設計領域，特別是涉及一種連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)。
背景技術：
對于傳統(tǒng)的汽油發(fā)動機來說，氣門升程量是固定不變的，發(fā)動機負荷的調節(jié)是通過控制節(jié)氣門開度來實現的。這樣的控制辦法使得發(fā)動機存在著較大的泵氣損失，特別是在部分負荷下，泵氣損失更為嚴重，會很大程度的影響發(fā)動機的性能。因此，國際各大汽車集團都投入大量的資金和人力研發(fā)氣門升程可變技術。目前，連續(xù)可變氣門升程技術，可以根據發(fā)動機的運行工況改變氣門升程量，使得節(jié)氣門始終處 于較大開度的范圍內，能有效的降低油耗和排放、提高發(fā)動機功率和扭矩的特點。然而就目前上市的產品中，一類是氣門升程能實現兩級到三級的可調，不足之處在于只能部分提升發(fā)動機的性能；另一類可以實現氣門升程的連續(xù)可變，但是機構復雜、造價昂貴。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種新型的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，解決了目前氣門升程系統(tǒng)提升發(fā)動機性能不完全以及結構復雜、造價昂貴的問題。為了實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，包括第一搖臂，其第一端底側與氣門接觸并能推動氣門，第二端底側由液壓挺柱支撐；驅動凸輪，固定在凸輪軸上；第二搖臂，所述驅動凸輪接觸并推動所述第二搖臂的第一端，所述第二搖臂的第二端接觸并推動所述第一搖臂；所述第二搖臂設置在偏心輪上，以偏心輪的中心為旋轉中心；所述偏心輪旋轉，所述偏心輪的中心位置發(fā)生改變，對應地改變所述第二搖臂的動力臂和阻力臂，最終改變與第一搖臂相接觸的氣門的升程?？蛇x地，上述的裝置中，所述第二搖臂的旋轉中心的位置改變，對應地所述動力臂和阻力臂的方向和大小、所述第二搖臂與水平面的夾角發(fā)生改變，再帶動所述第一搖臂的轉動量改變，最終改變氣門的升程?？蛇x地，上述的裝置中，以預定距離與所述凸輪軸平行布置有驅動軸，所述偏心輪固定在所述驅動軸上?？蛇x地，上述的裝置中，所述偏心輪的轉動范圍為0° -90°?？蛇x地，上述的裝置中，當所述偏心輪的中心位于所述驅動軸軸心垂直下方時，定義為初始狀態(tài)，此時，所述動力臂最大、阻力臂最小，氣門升程量最小。當所述偏心輪的中心由初始狀態(tài)逆時針轉到90°時，所述第二搖臂的旋轉中心升至其工作狀態(tài)的最高點，此時，所述動力臂最小、阻力臂最大，氣門升程量最大。可選地，上述的裝置中，所述第一搖臂上位于第一端與第二端之間設有滾子軸承，用于與所述第二搖臂滑動接觸。可選地，上述的裝置中，所述第二搖臂的第二端與所述滾子軸承接觸處呈向內凹的弧形。可選地，上述的裝置中，所述第二搖臂的第一端與所述驅動凸輪接觸處呈向內凹的弧形?？蛇x地，上述的裝置中，所述第 二搖臂的旋轉中心到其驅動力作用線的垂直距離為動力臂，所述驅動力由驅動凸輪提供；所述第二搖臂的旋轉中心到其阻力作用線的垂直距離為阻力臂，所述阻力由第二搖臂旋轉推動第一搖臂產生。本發(fā)明至少存在以下技術效果I)、本發(fā)明是利用偏心輪的轉動改變第二搖臂旋轉中心的位置，從而使得第二搖臂的動力臂LI和阻力臂L2方向和大小發(fā)生改變,最終改變與第一搖臂相接觸的氣門的升程量，結構原理簡單，操控方便快捷；2 )、本發(fā)明中偏心輪每轉動一個角度，都將改變第二搖臂旋轉中心的位置，從而改變氣門升程量，即屬于無級調控，使得發(fā)動機性能得到更高的提升；3)、本發(fā)明中偏心輪的轉動角度范圍只是0° -90°，便可實現氣門升程量由最小至最大的變化，使得本系統(tǒng)調控效率更高；并且相應的偏心輪轉動操控部件也可得到簡化，易于制造和安裝，同時還提升了系統(tǒng)的可靠性；4)、本發(fā)明第一搖臂上設有滾子軸承，使得與第二搖臂之間的摩擦更小，操控效率更高；第二搖臂上與第一搖臂和驅動凸輪的接觸處均設計為內凹弧形，起到抵消或補償由于第二搖臂旋轉帶來的位移增減的作用。


圖I為本發(fā)明的立體結構示意圖；圖2為本發(fā)明的主視圖；圖3為本發(fā)明中氣門升程量分別最小和最大時各個構件的位置關系示意圖；圖4為本發(fā)明中偏心輪轉動前后位置關系、偏心輪中心移動方向以及隨之運動的第二搖臂的前后位置關系示意圖；圖5為本發(fā)明中氣門升程量最小時動力臂和阻力臂的示意圖；圖6為本發(fā)明中氣門升程量最大時動力臂和阻力臂的示意圖；其中，I-第二搖臂，2-偏心輪，3-液壓挺柱，4-驅動凸輪，5-第一搖臂，6_氣門，7_驅動軸，8-凸輪軸，9-滾子軸承。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對具體實施例進行詳細描述。圖1-6所示，本發(fā)明實施例提供了一種連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，包括第一搖臂5，其第一端底側與氣門6接觸并能推動氣門6，第二端底側由液壓挺柱3支撐，即第一搖臂5可繞液壓挺柱3轉動。驅動凸輪4，固定在凸輪軸8上。第二搖臂1，所述驅動凸輪4接觸并推動所述第二搖臂I的第一端，所述第二搖臂
I的第二端接觸并推動所述第一搖臂5，即氣門6的推動力由第二搖臂I提供。所述第二搖臂I設置在偏心輪2上，以偏心輪2的中心為旋轉中心。所述偏心輪2旋轉時，所述偏心輪2的中心位置將改變，使得第二搖臂I的旋轉中心位置隨之改變，如圖4和圖5中所示的第二搖臂I的動力臂LI和阻力臂L2也將相應地 發(fā)生改變，最終改變與第一搖臂5相接觸的氣門6的升程，即氣門升程量，結構原理簡單，操控方便快捷。本發(fā)明的一個實施例中，可以以預定距離在與所述凸輪軸8平行的位置布置一根驅動軸7，所述偏心輪2固定在所述驅動軸7上。如圖4的a部分所示，偏心輪2轉動過程中是由圖中實線到虛線的變化，偏心輪2的中心的變化軌跡呈圓弧形，其轉動角度范圍為0° -90° ,同時氣門升程量也實現如圖3中所示的由min-max的變化。如圖3中的實線部分以及圖5所示，當所述偏心輪2的中心位于所述驅動軸7軸心垂直下方，即圖4的b部分中的A點位置時，定義為初始狀態(tài)。此時，所述動力臂LI最大、阻力臂L2最小，氣門升程量最小。當所述偏心輪2的中心由初始狀態(tài)向驅動凸輪4所在方向逐漸逆時針旋轉升高時，所述第二搖臂I的旋轉中心將隨之旋轉且順著圓弧形的軌跡升高，移動軌跡如圖4的b部分中箭頭方向所示，使得第二搖臂I無論是水平和豎直方向均有移動。因為驅動凸輪4是固定的，而第一搖臂5可繞液壓挺柱3轉動，通過圖4和圖5以及力學常識可知，上述移動必將導致第二搖臂I與水平面的夾角發(fā)生改變，此時動力臂LI方向將改變，并且動力臂LI將逐漸變??；另外，第二搖臂I的第二端必將推動第一搖臂5順時針轉動一定角度，此時阻力臂L2的方向將改變，阻力臂L2將逐漸變大，相應地第一搖臂5的轉動量也變大，最終使得設置在第一搖臂5第一端底部的氣門6的升程量也逐漸變大。如圖3中的虛線部分以及圖6所示，當所述偏心輪2的旋轉角度為90°時，所述第二搖臂I的旋轉中心升至其工作狀態(tài)的最高點，即圖4的b部分中的B點位置，此時，所述動力臂最小、阻力臂最大，氣門升程最大。對應地，若要使氣門升程量由大變到小，使所述偏心輪2順時針旋轉即可，原理相同，具體過程與上述過程相反，此處不再贅述。本發(fā)明中偏心輪2每轉動一個角度，都將改變第二搖臂I旋轉中心的位置，從而改變氣門升程量，即本系統(tǒng)屬于無級調控，使得發(fā)動機性能得到更高的提升。另外，偏心輪2的轉動角度范圍只是0° -90°，便可實現氣門升程量由最小至最大的變化，使得本系統(tǒng)調控效率更高；并且相應的偏心輪2轉動操控部件也可得到簡化，易于制造和安裝，同時還提升了系統(tǒng)的可靠性。本發(fā)明的一個實施例中，所述第一搖臂5上位于第一端與第二端之間可以設有滾子軸承9，用于與所述第二搖臂I滑動接觸，使得與第二搖臂之間的摩擦更小，操控效率更聞。所述第二搖臂I的第二端與所述滾子軸承9接觸處以及所述第二搖臂I的第一端與所述驅動凸輪4接觸處均呈向內凹的弧形，起到抵消或補償由于第二搖臂旋轉帶來的位移增減的作用。
本發(fā)明的一個實施例中，所述第二搖臂I的旋轉中心到其驅動力作用線的垂直距離為動力臂LI，所述驅動力由驅動凸輪4提供。所述第二搖臂I的旋轉中心到其阻力作用線的垂直距離為阻力臂L2，所述阻力由
第二搖臂I旋轉推動第一搖臂5產生。本發(fā)明使得氣門升程量由最小到最大的整個工作過程如下首先，發(fā)動機正常運轉時，驅動軸8帶動驅動凸輪4旋轉，驅動凸輪4驅動第二搖臂I的第一端，使第二搖臂I繞偏心輪2擺動，第二搖臂I的第二端再驅動第一搖臂5繞液壓挺柱3擺動，從而控制第一搖臂5的第一端底部的氣門6的升降。
無級調控時,相應的驅動裝置驅動偏心輪2由初始狀態(tài)開始逆時針轉動，每轉動一個角度，偏心輪2的中心位置都將順著圓弧形的軌跡升高。此時，以偏心輪2中心為旋轉中心的第二搖臂I也隨之升高，第二搖臂I在水平和豎直方向均發(fā)生位移，固定的驅動凸輪4使得第二搖臂I與水平面的夾角改變，因此動力臂LI方向改變，動力臂LI逐漸減小。相應地，第二搖臂I的旋轉中心升高過程中，第二搖臂I的第二端必將推動第一搖臂5順時針轉動一定角度，此時阻力臂L2的方向將改變,阻力臂L2將逐漸變大,使得第一搖臂5的轉動量變大。最終使得設置在第一搖臂5第一端底部的氣門6的升程量也逐漸變大，從而達到無級調控氣門升程量的目的，改善汽車發(fā)動機性能。最后，若氣門升程量要由最大到最小，則將上述工作過程反過來即可，此處不再贅述。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，其特征在于，包括 第一搖臂(5)，其第一端底側與氣門(6)接觸并能推動氣門(6)，第二端底側由液壓挺柱(3)支撐； 驅動凸輪(4)，固定在凸輪軸(8)上； 第二搖臂(I )，所述驅動凸輪(4)接觸并推動所述第二搖臂(I)的第一端，所述第二搖臂(I)的第二端接觸并推動所述第一搖臂(5)； 所述第二搖臂(I)設置在偏心輪(2)上，以偏心輪(2)的中心為旋轉中心； 所述偏心輪(2)旋轉，所述偏心輪(2)的中心位置發(fā)生改變，對應地改變所述第二搖臂(O的動力臂和阻力臂，最終改變與第一搖臂(5)相接觸的氣門(6)的升程。
2.根據權利要求I所述的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，其特征在于，所述第二搖臂(I)的旋轉中心的位置改變，對應地所述動力臂和阻力臂的方向和大小、所述第二搖臂(I)與水平面的夾角發(fā)生改變，再帶動所述第一搖臂(5)的轉動量改變，最終改變氣門(6)的升程。
3.根據權利要求I所述的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，其特征在于，以預定距離與所述凸輪軸(8)平行布置有驅動軸(7)，所述偏心輪(2)固定在所述驅動軸(7)上。
4.根據權利要求3所述的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，其特征在于，所述偏心輪(2)的轉動范圍為0° -90°。
5.根據權利要求4所述的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，其特征在于， 當所述偏心輪(2)的中心位于所述驅動軸(7)軸心垂直下方時，定義為初始狀態(tài)，此時，所述動力臂最大、阻力臂最小，氣門升程量最小。
當所述偏心輪(2)的中心由初始狀態(tài)逆時針轉到90°時，所述第二搖臂(I)的旋轉中心升至其工作狀態(tài)的最高點，此時，所述動力臂最小、阻力臂最大，氣門升程量最大。
6.根據權利要求I所述的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，其特征在于，所述第一搖臂(5)上位于第一端與第二端之間設有滾子軸承(9)，用于與所述第二搖臂(I)滑動接觸。
7.根據權利要求6所述的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，其特征在于，所述第二搖臂(I)的第二端與所述滾子軸承(9 )接觸處呈向內凹的弧形。
8.根據權利要求I所述的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，其特征在于，所述第二搖臂(I)的第一端與所述驅動凸輪(4 )接觸處呈向內凹的弧形。
9.根據權利要求I所述的連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，其特征在于， 所述第二搖臂(I)的旋轉中心到其驅動力作用線的垂直距離為動力臂，所述驅動力由驅動凸輪(4)提供； 所述第二搖臂(I)的旋轉中心到其阻力作用線的垂直距離為阻力臂，所述阻力由第二搖臂(I)旋轉推動第一搖臂(5)產生。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)，涉及發(fā)動機氣門設計領域，包括第一搖臂，其第一端底側與氣門接觸并能推動氣門，第二端底側由液壓挺柱支撐；還包括用于推動第一搖臂以及被固定設置的驅動凸輪所驅動的第二搖臂，所述第二搖臂設置在偏心輪上，以偏心輪的中心為旋轉中心；所述第二搖臂的旋轉中心的位置改變，對應地所述動力臂和阻力臂的方向和大小、所述第二搖臂與水平面的夾角發(fā)生改變，再帶動所述第一搖臂的轉動量改變，最終改變與第一搖臂相接觸的氣門的升程；本發(fā)明解決了目前氣門升程系統(tǒng)提升發(fā)動機性能不完全以及結構復雜、造價昂貴的問題。
文檔編號F01L13/00GK102852584SQ20121036238
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月25日 優(yōu)先權日2012年9月25日
發(fā)明者盧本友, 劉巖, 沈源, 由毅, 趙福全 申請人:浙江吉利汽車研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團有限公司