一种底置凸轮轴多杆连续可变气门机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108757081A(43)申请公布日2018.11.06(21)申请号201810493030.9(22)申请日2018.05.22(71)申请人大连理工大学地址116024辽宁省大连市高新园区凌工路2号(72)发明人崔靖晨隆武强田华(74)专利代理机构大连星海专利事务所有限公司21208代理人花向阳杨翠翠(51)Int.Cl.F01L13/00(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图2页(54)发明名称一种底置凸轮轴多杆连续可变气门机构(57)摘要一种底置凸轮轴多杆连续可变气门机构，属于发动机气门驱动领域。该可变气门机构包括气门组件、凸轮、输出摇臂、传动杆、被控摇臂、主控轴和摇臂弹簧。被控摇臂的被控端由主控轴调节，摇臂弹簧提供弹簧力驱使被控摇臂的驱动端与凸轮时刻接触，凸轮通过被控摇臂、传动杆驱动输出摇臂摆动。该可变气门机构通过调节主控轴的相位，实现连续可变的气门升程曲线，实现底置凸轮轴式发动机低油耗、低排放、高动力输出；各部件结构尺寸的合理设计满足了无论是工作时，还是调节时，各部件之间均保持良好接触，不会出现间隙或者冗余，延长使用寿命、降低运行噪音以及保证发动机不漏气，并且各部件简单易加工，降低加工成本。CN108757081ACN108757081A权利要求书1/1页1.一种底置凸轮轴多杆连续可变气门机构，它包括气门组件（1）和凸轮（6），其特征是：它还包括输出摇臂、传动杆（4）、被控摇臂（5）、主控轴（7）和摇臂弹簧；所述被控摇臂（5）的被控端（51）由主控轴（7）调节；所述摇臂弹簧提供弹簧力驱使被控摇臂（5）的驱动端（52）与凸轮（6）时刻接触；所述凸轮（6）通过被控摇臂（5）、传动杆（4）驱动输出摇臂摆动；输出摇臂上的输出曲面（31）驱动气门组件（1）。2.根据权利要求1所述的一种底置凸轮轴多杆连续可变气门机构，其特征是：所述摇臂弹簧采用螺旋型结构的第一摇臂弹簧（8），第一摇臂弹簧（8）设置在第一输出摇臂（3）的悬臂端。3.根据权利要求1所述的一种底置凸轮轴多杆连续可变气门机构，其特征是：所述摇臂弹簧采用扭力型结构的第二摇臂弹簧（8a），第二摇臂弹簧（8a）设置在靠近传动杆（4）的被控摇臂（5）的上部位置。2CN108757081A说明书1/2页一种底置凸轮轴多杆连续可变气门机构技术领域[0001]本发明涉及一种底置凸轮轴多杆连续可变气门机构，属于发动机气门驱动领域。背景技术[0002]汽油机采用节气门控制负荷，在低负荷下，其泵气损失大；柴油机无节气门，其泵气损失较汽油机小。较柴油机而言，可变气门技术可以大幅度改善汽油机性能。研究表明：气门可变灵活程度越高，发动机性能改善程度也越高。目前，各类连续可变气门（CVVL）技术已应用到顶置凸轮轴式中高端汽油机上，可变气门技术基本不在柴油机上应用。[0003]虽然柴油机数量较汽油机少，但是其载重量大、行驶里程长，柴油机的油耗、PM、NOx排放严重。随着柴油机油耗和排放法规的日益严格，米勒循环、新型燃烧方式、双燃料等技术被应用于柴油机，这些技术都需要可变气门机构的支持。目前柴油机大多采用底置凸轮轴式配气机构，其结构大多为凸轮通过挺杯、推杆、摇臂、气门桥驱动两个气门组件；汽油机大多采用顶置凸轮轴式配气机构，其结构大多为凸轮通过挺杯或摇臂驱动一个气门组件，因此，二者的结构、各部件之间的受力情况等存在极大差异。用于汽油机的CVVL机构无法直接应用于柴油机，开发底置凸轮轴式可变气门机构势在必行。[0004]此外，高性能的CVVL机构设计中，必须满足以下要求：无论是工作时，还是调节时，在凸轮基圆段与后续部件接触时，各部件之间均保持不会出现间隙或者冗余的良好接触。如果出现间隙，则运行时会出现反复冲击，这将大幅度降低结构强度和可靠性，提高运行噪音等级；如果出现冗余，则气门无法完全关闭，这将导致发动机漏气、发动机性能恶化，甚至影响发动机寿命。一套满足上述要求且各部件简单易加工的底置凸轮轴连续可变气门机构势在必行，其成功开发将大幅度降低加工成本，延长使用寿命，降低运行噪音。[0005]发明内容[0006]本发明的目的在于：通过设计一种底置凸轮轴多杆连续可变气门机构，用于实现：（a）为了改善底置凸轮轴式发动机性能，需要该机构实现连续可变的气门升程曲线；（b）为了延长使用寿命、降低运行噪音以及保证发动机不漏气，需要该机构无论是工作时，还是调节时，在凸轮基圆段与后续部件接触时，各部件之间均保持不会出现间隙或者冗余的良好接触；（c）为了降低加工成本，各部件应当尽可能简单易加工。[0007]本发明采用的技术方案是：一种底置凸轮轴多杆连续可变气门机构，它包括气门组件和凸轮，它还包括输出摇臂、传动杆、被控摇臂、主控轴和摇臂弹