可實現可變氣門升程與二次開啟的機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發動機技術領域，特別涉及可變氣門升程機構，更特別涉及可實現可變氣門升程與二次開啟的機構。
【背景技術】
[0002]傳統發動機在正常工作時的最大氣門升程是固定不可變的，也就是凸輪軸的凸輪型線只有一種。這就造成了該升程不可能使發動機在高速區和低速區都得到良好響應。傳統發動機的氣門升程一一凸輪型線設計是對發動機在全工況下的平衡性選擇，其結果是發動機既得不到最佳的高速效率，也得不到最佳的低速扭矩，只得到了全工況下最平衡的性會泛。
[0003]但隨著汽車工業的發展，人們對發動機的性能、油耗以及排放的要求越來越高，可變氣門升程技術已成為衡量發動機性能的標致性關鍵技術之一。可變氣門升程技術改變了傳統發動機氣門升程固定不變的狀態，在發動機運轉工況范圍內提供最佳氣門升程，使發動機在高速區和低速區都能得到滿足需求的氣門升程，從而改善發動機高速功率和低速扭矩，較好地解決了高轉速與低轉速、大負荷與小負荷下動力性與經濟性的矛盾，同時改善了廢氣排放。
[0004]因此，可變氣門升程技術在大幅度提升發動機性能的同時，在節能和環保方面也有其獨特的優勢。但是，現有的可變氣門升程機構相對比較復雜，或是通過切換完整凸輪，或是在搖臂機構上做文章，導致增加不少額外零件，使系統慣量增大，摩擦損失變大，可靠性要求高，需對發動機配氣機構布置做較大的改動與調整，發動機缸蓋設計的難度較大，成本很高。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型要解決現有技術的問題，提供一種機構簡單，加工與裝配均比較方便，成本低的可實現可變氣門升程與二次開啟的機構。
[0006]為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案如下:
[0007]可實現可變氣門升程與二次開啟的機構，包括凸輪軸和凸輪，所述凸輪由凸輪側蓋和主凸輪組成，主凸輪上鑲嵌有可活動的凸輪鑲塊。凸輪鑲塊的活動范圍為完全縮進主凸輪及局部凸出主凸輪，使得凸輪軸的凸輪型線產生變化，從而達到改變發動機的氣門升程的目的。
[0008]優選的，所述凸輪軸上設有插銷軸，插銷軸上設有插銷，插銷軸及插銷分別位于凸輪軸的內孔及插銷孔中，插銷軸及插銷可沿凸輪軸軸向往復移動，插銷軸尾部連接有電機或液壓控制系統。此機構為氣門升程的控制系統，內孔及插銷孔使主凸輪與插銷的位置在軸向保持一致，電機或液壓控制系統控制插銷軸及插銷接近或遠離凸輪鑲塊。
[0009]優選的，所述插銷軸受電機或液壓系統驅動作用時，插銷位于凸輪鑲塊底部并將凸輪鑲塊抵住固定。
[0010]優選的，所述組合凸輪機構設有多個凸輪時，凸輪軸及插銷軸相應位置分別設有與凸輪數量相對應的插銷孔及插銷。即電機或液壓系統可控制多個凸輪組，插銷軸與電機或液壓控制系統可控制一臺發動機的所有進氣或排氣凸輪的可變升程，一臺發動機僅使用一套電機或液壓控制系統即可。
[0011]另外，本實用新型還有一種不包含上述推進機構的方案，在所述凸輪軸上設有推進機構，推進機構可沿凸輪軸軸向往復移動，推進機構靠近主凸輪或凸輪側蓋一側設有插銷及定位銷，推進機構上設有螺旋狀滑槽，設有與滑槽相匹配的驅動插銷及電磁閥。此機構為氣門升程的控制系統，定位銷使主凸輪與推進機構的位置在軸向保持一致，驅動插銷及電磁閥控制推進機構接近或遠離主凸輪。
[0012]優選的，所述定位銷套有回位彈簧。主要使推進機構遠離主凸輪回歸原位。
[0013]優選的，所述推進機構與所述主凸輪達到最小間距時，插銷位于凸輪鑲塊底部并將凸輪鑲塊抵住固定。實現了凸輪鑲塊的第二升程，此時，驅動插銷位于推進機構的滑槽之中，上述回位彈簧處于壓縮狀態。
[0014]優選的，在上述兩種方案中所述凸輪鑲塊底部裝有減振片。減少工作時凸輪鑲塊與插銷的摩擦振動。
[0015]本實用新型的有益效果在于:機構簡單，加工與裝配均比較方便，成本低，在現有正常凸輪機構的基礎上，適當增加凸輪寬度，將凸輪分為兩個組成部分，并在其中較寬凸輪上鑲嵌一個凸輪可變升程鑲塊，鑲塊利用離心慣性力自動向外移動，并由軸向運動的插銷支撐向徑向受力，從而改變氣門升程，該結構可用于二、三段式氣門升程可變結構，也可用于氣門二次與多次開啟的結構。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型實施方式一的結構示意圖。
[0017]圖2是本實用新型施方式一的結構爆炸圖。
[0018]圖3是本實用新型施方式一控制兩個凸輪組的結構示意圖。
[0019]圖4是本實用新型實施方式二的結構示意圖。
[0020]圖5是本實用新型施方式二的結構爆炸圖。
[0021 ]圖中:1、凸輪軸;2、凸輪側蓋;3、主凸輪;4、凸輪鑲塊;5、插銷軸;6、電機或液壓控制系統;7、插銷孔;8、插銷;9、內孔;10、電磁閥；11、推進機構；12、回位彈簧;13、插銷；14、定位銷；15、驅動插銷。
【具體實施方式】
[0022]下面通過【具體實施方式】和附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0023]本實用新型的實施方式一:結合圖1和圖2，當發動機需要凸輪鑲塊4的第二升程時，凸輪鑲塊4受離心力作用自動向外運動至極限位置，電機或液壓控制系統6推動插銷軸5沿內孔9進行軸向運動，即推動插銷8沿插銷孔7進行軸向運動，并滑向凸輪鑲塊4底部，與凸輪鑲塊4接觸，并支撐凸輪鑲塊4在受滾子作用力時不會回位。
[0024]當不需要凸輪鑲塊4的第二升程時，在電機或液壓控制系統6的作用下，插銷8受插銷軸5的作用，插銷8沿插銷孔7進行軸向運動退出凸輪鑲塊4的底部，不再對其起到支撐作用。由于凸輪鑲塊4底部無支撐機構，其受到滾子的作用后將向后運動，其升程就不起作用，此時，主凸輪3將持續地推動滾子運動，并作用至氣門。
[0025]如圖3所示，為實施方式一的延伸，一套電機或液壓控制系統6及插銷軸5同時控制兩個凸輪組。顯而易見的，本實用新型的實施方式還適用于其他數量凸輪組的發動機，只需凸輪軸1及插銷軸5相應位置分別設有與凸輪數量相對應的插銷孔7及插銷8，該電機或液壓控制系統6可控制多個凸輪組，一臺發動機僅使用一套電機或液壓控制系統6即可。
[0026]本實用新型的實施方式二:結合圖4和圖5，當需要凸輪鑲塊4的第二升程時，凸輪鑲塊4受離心力作用自動向外運動至極限位置，凸出主凸輪3，由電磁閥10推動驅動插銷15向下運動至推進機構11的滑槽之中，受滑槽走向設計，推進機構11與插銷13在定位銷14作用下沿軸向向凸輪側蓋2—側移動。插銷13插至凸輪鑲塊3底部與凸輪鑲塊4接觸，并支撐固定凸輪鑲塊4，使其在受滾子作用力時不會回位。
[0027]當不需要凸輪鑲塊4的第二升程時，在電磁閥10的作用下，驅動插銷15將縮回，不再與推進機構11發生作用。推進機構11受回位彈簧12的作用回到原位，即插銷13也隨著推進機構11沿凸輪軸1軸向移動脫離凸輪鑲塊4底部，不再對其直到支撐作用，由于凸輪鑲塊4底部無支撐機構，其受到滾子的作用后將向后運動，其升程就不起作用，此時，主凸輪3將持續地推動滾子運動，并作用至氣門。
[0028]以上所述僅為本實用新型的具體實施例，但本實用新型的結構特征并不局限于此，本實用新型可以用于類似的產品上，任何本領域的技術人員在本實用新型的領域內，所作的變化或修飾皆涵蓋在本實用新型的專利范圍之中。
【主權項】
1.可實現可變氣門升程與二次開啟的機構，包括凸輪軸(1)和凸輪，其特征在于:所述凸輪由凸輪側蓋(2)和主凸輪(3)組成，主凸輪(3)上鑲嵌有可活動的凸輪鑲塊(4)。2.根據權利要求1所述的可實現可變氣門升程與二次開啟的機構，其特征在于:所述凸輪軸(1)上設有插銷軸(5)，插銷軸上設有插銷(8)，插銷軸(5)及插銷(8)分別位于凸輪軸(1)的內孔(9)及插銷孔(7)中，插銷軸(5)及插銷(8)可沿凸輪軸(1)軸向往復移動，插銷軸(5 )尾部連接有電機或液壓控制系統(6 )。3.根據權利要求2所述的可實現可變氣門升程與二次開啟的機構，其特征在于:所述插銷軸(5)受電機或液壓控制系統(6)驅動時，插銷(8)位于凸輪鑲塊(4)底部并將凸輪鑲塊(4)抵住固定。4.根據權利要求2所述的可實現可變氣門升程與二次開啟的機構，其特征在于:所述機構設有多個凸輪時，凸輪軸(1)及插銷軸(5)相應位置分別設有與凸輪數量相對應的插銷孔(7)及插銷(8)。5.根據權利要求2所述的可實現可變氣門升程與二次開啟的機構，其特征在于:所述插銷軸(5)與電機或液壓控制系統(6)可控制一臺發動機的所有進氣或排氣凸輪的可變升程。6.根據權利要求1所述的可實現可變氣門升程與二次開啟的機構，其特征在于:所述凸輪軸(1)上設有推進機構(11)，推進機構(11)可沿凸輪軸(1)軸向往復移動，推進機構(11)靠近主凸輪(3)或凸輪側蓋(2)—側設有插銷(13)及定位銷(14)，推進機構(11)上設有螺旋狀滑槽，設有與滑槽相匹配的驅動插銷(15)及電磁閥(10)。7.根據權利要求6所述的可實現可變氣門升程與二次開啟的機構，其特征在于:所述定位銷(14)套有回位彈簧(12)。8.根據權利要求6所述的可實現可變氣門升程與二次開啟的機構，其特征在于:所述推進機構(11)與所述主凸輪(3)達到最小間距時，插銷(13)位于凸輪鑲塊(4)底部并將凸輪鑲塊(4)抵住固定。9.根據權利要求1-8任一項所述的可實現可變氣門升程與二次開啟的機構，其特征在于:所述凸輪鑲塊(4)底部裝有減振片。
【專利摘要】可實現可變氣門升程與二次開啟的機構，包括凸輪軸和凸輪，所述凸輪由凸輪側蓋和主凸輪組成，主凸輪上鑲嵌有可活動的凸輪鑲塊，所述凸輪軸上設有插銷軸，插銷軸上設有插銷，插銷軸及插銷分別位于凸輪軸的內孔及插銷孔中，插銷軸及插銷可沿凸輪軸往復移動，插銷軸尾部連接有電機或液壓控制系統。本實用新型機構簡單，加工與裝配方便，在現有正常凸輪機構的基礎上，適當增加凸輪寬度，將凸輪分為兩個組成部分，在其中較寬凸輪上鑲嵌一個凸輪可變升程鑲塊，鑲塊利用離心慣性力自動向外移動，并由軸向運動的插銷支撐向徑向受力，從而改變氣門升程，該結構可用于二、三段式氣門升程可變結構，也可用于氣門二次與多次開啟的結構。
【IPC分類】F01L13/00, F01L1/047, F01L1/08
【公開號】CN205078313
【申請號】CN201520877319
【發明人】徐納
【申請人】杭州新坐標科技股份有限公司
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年11月6日