內燃機進排氣閥驅動裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種內燃機進排氣閥驅動裝置，該裝置包括驅動元件和進排氣閥控制元件，所述進排氣閥控制元件上設有支承面。
【背景技術】
[0002]對于內燃機而言，由于經常在部分負荷工況下運轉，殘余廢氣系數較高，故如何提高發動機燃燒工作穩定性，減小部分負荷時泵氣損失，組織快速的燃燒過程，提高燃燒效率就極為重要。因此，在發動機部分負荷時希望通過較小的氣門升程，提高進氣壓差，增加通過氣門的氣流速度，增加湍流強度，提高火焰傳播速度和燃燒速度，組織快速的燃燒過程。而在發動機高速高負荷時需要采用較大的氣門升程，以最大程度地減小流動阻力，提高氣缸的填充系數，滿足發動機高速時的動力性需求。
[0003]除了調節發動機的進氣量需求外，還存在通過加大米勒循環的力度、加大內部EGR量、改變有效壓縮比、改善燃燒效率、實現部分停缸、實現低溫燃燒或HCCI燃燒以提高發動機的燃油經濟性和降低尾氣污染物的排放的需求，以及改善冷啟動性能、實現大功率的發動機剎車等增加發動機的商品性等需求。這些需求都可以用可變氣門升程技術來滿足。
[0004]中國專利200910203761.6公開了一種驅動裝置，該驅動裝置用于內燃機進排氣閥的驅動。該驅動裝置采用了一個致動機構，致動機構包括一根連桿和一個曲柄。該致動機構能夠將來自凸輪的運動傳遞給與致動機構配合工作的搖臂。通過調節致動機構中的連桿的初始位置，可以對內燃機進排氣閥的升程進行調節。
[0005]顯然，根據中國專利申請200910203761.6所公開的機構中，在開啟內燃機進排氣閥時，整個致動機構，即連桿處于運動狀態。這將導致機構的運動慣量較大。對于內燃機而言，在運動的傳遞路徑上任何一個部件或零件的運動慣量大，都意味著:系統摩擦阻力大，系統運動慣性大，導致驅動功率大，導致油耗的增加。
[0006]此外，根據中國專利申請200910203761.6所公開的驅動裝置，雖然能夠對內燃機進排氣閥的升程進行調節，但是由于其采用了調節搖臂機構的杠桿比的方式，所以，其對升程的調節范圍是有限的，特別是不能實現零升程的調節。

【發明內容】

[0007]本發明的目的在于提供一種內燃機進排氣閥驅動裝置，該裝置在能夠對內燃機進排氣閥的升程進行0~100%之間的連續調節的前提下，減少內燃機進排氣閥開啟和關閉過程中參與運動的零件數。
[0008]為實現上述發明目的，根據本發明提供一種內燃機進排氣閥驅動裝置，包括調節元件；運動傳輸件；驅動元件；進排氣閥控制元件，所述進排氣閥控制元件具有支承面；所述調節元件的一端設置有工作曲面，其另一端設有鉸接孔；所述運動傳輸件抵靠在所述調節元件的所述工作曲面、所述進排氣閥控制元件的所述支承面和所述驅動元件上，并由所述驅動元件驅動。
[0009]根據本發明的一個方面，所述進排氣閥控制元件為一個細長體，其一端設有連接件，另一端設有驅動工作面，在所述進排氣閥控制元件兩端之間的一側上設有所述支承面。
[0010]根據本發明的一個方面，所述進排氣閥控制元件包括驅動部分和調節部分，所述驅動部分和所述調節部分之間成0°?180°的夾角，所述調節部分上設置有所述支承面。
[0011]根據本發明的一個方面，所述進排氣閥控制元件是一個致動柱，所述致動柱為一個中空圓柱體，其中設有隔壁，所述隔壁的上方設有所述支承面。
[0012]根據本發明的一個方面，所述工作面包括非驅動部分和驅動部分，所述非驅動部分為與所述鉸接孔同心的圓弧面。
[0013]根據本發明的一個方面，所述驅動部分與所述非驅動部分圓滑過渡，并且所述驅動部分為到所述調節元件的所述鉸接孔中心的距離大于所述非驅動部分的半徑的曲面。
[0014]根據本發明的一個方面，所述支承面為與所述鉸接孔同心的圓弧面。
[0015]根據本發明的一個方面，所述運動傳輸件是一根軸，其中部與驅動元件接觸而兩端與調節元件和進排氣閥控制元件接觸；或是一根中間帶有凸起部分的軸，其中間的凸起部分與驅動元件抵靠而兩端與調節元件和進排氣閥控制元件接觸；或是一根變直徑軸，其兩端各帶一個直徑相同的部分，兩直徑相同的部分與調節元件和控制元件接觸，直徑相同的部分之間的軸部分與驅動元件接觸；或是一根變直徑軸，其中間帶一個凸起部分而兩端各帶一個直徑相同成為一對的端部，中間的凸起部分與驅動元件接觸，兩端部與調節元件和控制元件接觸。
[0016]根據本發明的一個方面，所述運動傳輸件是一個剛性體，其一端設有鉸接孔，而另一端為圓形；或是一個剛性體，其兩端分別設有鉸接孔，其中一個鉸接孔與一個滾輪相連；或是一個細長剛性體，其一端設有鉸接孔，用于與一個滾輪相連。
[0017]由于在根據本發明的驅動裝置中，調節元件的工作曲面中的非驅動部分為與調節元件一端的鉸接孔同心的圓弧面，驅動部分為一個到鉸接孔中心的距離大于非驅動部分的半徑的曲面，控制元件的支承面也是與調節元件的上述鉸接孔同心的圓弧面，因此，在驅動元件的驅動過程中，當運動傳輸件在上述兩個同心的圓弧面所形成的通道中移動時，運動傳輸件回轉中心相對于調節元件回轉中心即鉸接孔的中心的距離并沒有發生變化，因此運動傳輸件不會使控制元件擺動，所以這時內燃機進排氣閥沒有升程，閥門并不開啟；當運動傳輸件越過了非驅動部分與驅動部分的分界點時，受到驅動部分曲面的限制，運動傳輸件只能改變運動路線，向遠離鉸接孔的中心的方向運動，從而推動控制元件擺動而使進排氣閥開啟。由此可見，在驅動元件的驅動過程中，運動傳輸件所通過的圓弧通道越短，內燃機進排氣閥的升程越大，當運動傳輸件完全不通過圓弧通道時，內燃機進排氣閥的升程達到最大；反之，運動傳輸件所通過的圓弧通道越長，內燃機進排氣閥的升程越小，當運動傳輸件所通過的圓弧通道足夠長時，即使驅動元件已經完成最大驅動量運動傳輸件也不能接觸到調節元件的工作曲面的驅動部分，控制元件完全不會受到運動傳輸件的推動。換句話說，此時將內燃機進排氣閥的升程調節到了零。
[0018]顯而易見的是，本發明的驅動裝置只采用調節元件和運動傳輸件的相對位置的配合，便實現了對內燃機進排氣閥的零升程調節。相對于現有技術中采用幾個甚至于十幾個零件實現該功能而言，結構非常簡單，可靠。
[0019]根據本發明的驅動裝置，就調節元件而言，在對內燃機進排氣閥的升程進行調節時，調節元件圍繞其回轉中心----即設置于其一端的鉸接孔擺動；而在調節過程結束后，調節元件相對于其回轉中心是固定不動的，由此約束被驅動元件驅動的運動傳輸件的運動軌跡，從而實現內燃機進排氣閥按照調節好的閥門升程工作。可以看出，在內燃機進排氣閥工作時，根據本發明的驅動裝置中參與運動的零件是運動傳輸件和進排氣閥控制元件。參與運動的元件或零件數量遠遠小于現有技術中同類驅動裝置。顯然，由于參與運動的元件數量銳減，所以運動慣量自然小；參與運動的零件數少，驅動裝置中的摩擦副少，所以摩擦阻力小，傳動損失少。
[0020]與現有技術中的可變氣門機構相比，根據本發明的驅動裝置可以降低系統的運動慣量，降低傳動損失，提高驅動效率，降低驅動能耗和驅動功率，從而間接地降低該部分的油耗。由于減少了系統的零件并降低了驅動功率，所以可以降低系統整體的制造成本。
[0021]由于根據本發明的驅動裝置中，參與運動的零件數少，系統尺寸鏈短，所以可以提高系統精度和控制精度，使系統可靠性得到改善。
[0022]根據本發明，由于能夠對進排氣閥的最大升程在O到100%的范圍內進行調節，所以能夠在更加大范圍的工況下對發動機的性能進行優化。例如，在部分負荷時，調節進氣閥的最大升程，實現加強油氣二次混合的功能；調節氣門的最大升程，實現調節氣缸有效壓縮比、實現米勒循環和HCCI燃燒的功能；由于本發明的裝置可以采用單獨的凸輪而非整個凸輪軸進行最大升程的調節，所以在多進氣閥的發動機中，可調