专利名称：一种发动机可变气门升程机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发动机可变气门机构，尤其是一种发动机连续可变气门升程机构，属于燃烧发动机技术领域。
背景技术：
发动机可变气门技术包括VVT (可变气门相位)和VVL (可变气门升程)技术，其中VVT技术是通过调整气门开启、关闭时刻，来控制气门开、闭持续期，目前已广泛应用于汽车发动机上；VVL技术是通过调整气门升程，来控制气门开闭幅度，该项技术也正在从少量高端车型向大众车型过渡。但现有的VVL技术通常为两段式可变升程，不能实现连续可变气门升程的控制。具有连续调整气门升程和发动机配气相位功能的全可变气门技术(VVA)解决了上述问题，它通过对发动机气门开闭时间和幅度的调整，达到使进入发动机燃烧室的空气量处于最佳状态、提高发动机燃烧效率的目的。目前VVA技术分为机械式，电液式和电磁式，其中机械式和电液式结构复杂，电磁式相对来说不够稳定；并且现有技术仅还掌握在少数几个拥有发动机核心技术的厂商手中，限制了 VVA技术的推广应用。
实用新型内容本实用新型的目的在于为克服上述现有技术缺陷，提供一种能提高发动机的动力性和经济性，降低排放和油耗的发动机可变气门升程机构。本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的一种发动机可变气门升程机构，它包括摇臂、摇臂轴、气门、凸轮和凸轮轴，其特别之处在于，在摇臂从动臂与气门配合部位设置齿轮齿条传动机构，其中传动齿轮为半圆形齿板结构，它位于摇臂从动臂端部，传动齿条固定在气门杆上端。上述发动机可变气门升程机构，所述摇臂轴一端连接驱动电机，所述驱动电机安装在发动机缸盖上，其控制系统与发动机ECU连接，其输出轴通过联轴器与摇臂轴连接。上述发动机可变气门升程机构，所述摇臂套装在摇臂轴上，其主动臂为与凸轮型面接触的弧形曲面，在其从动臂半圆形齿板结构边缘部位设置与传动齿条匹配的轮齿。本实用新型根据发动机不同运行工况，在发动机ECU控制下，通过驱动电机带动齿轮齿条传动机构改变摇臂对气门的施力位置，在固定的凸轮型线条件下，使摇臂的实际运动规律发生变化，实现连续可变气门升程；本实用新型结构简单，凸轮轴和摇臂的机械式驱动方式继承了传统发动机配气机构的可靠性与稳定性；本实用新型无气门间隙，降低了配气机构运行时传动件之间撞击引起的机械噪音。总之，本实用新型通过调整气门升程，来控制气门开启的幅度，使进入发动机燃烧室的空气量处于最佳状态、提高了发动机的动力性能和经济性能。
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以下结合附图对本实用新型作进一步说明。图1是本实用新型的结构图；图2是本实用新型凸轮轴及摇臂轴布置图；图3是本实用新型摇臂轴及其驱动机构示意图；图4是本实用新型在发动机低速小负荷工况时气门最大升程示意图；图5是本实用新型在发动机低速小负荷工况时气门关闭示意图；图6是本实用新型在发动机高速大负荷工况时气门最大升程示意图；图7是本实用新型在发动机高速大负荷工况时气门关闭示意图。图中各标号为1、凸轮，2、摇臂,3、传动齿轮,4、传动齿条,5、气门,6、气门复位弹簧，7、缸盖,8、凸轮轴,9、摇臂轴，10、驱动电机,11、联轴器。
具体实施方式
参看图1，本实用新型包括摇臂2、摇臂轴9、气门5、凸轮I和凸轮轴8，其特别之处在于，在摇臂2从动臂与气门5配合部位设置齿轮齿条传动机构，其中传动齿轮3为半圆形齿板结构，它位于摇臂2从动臂端部,传动齿条4固定在气门杆上端。参看图2、图3，本实用新型的特别之处还在于，所述摇臂轴9 一端连接驱动电机10，所述驱动电机10安装在发动机缸盖7上，其控制系统与发动机ECU连接，其输出轴通过联轴器11与摇臂轴9连接。 参看图1，本实用新型的其特别之处还在于，所述摇臂2套装在摇臂轴9上，其主动臂为与凸轮I型面接触的弧形曲面，在其从动臂半圆形齿板结构边缘部位设置与传动齿条4匹配的轮齿。参看图1 图7，并结合具体实施例对本实用新型工作原理进行说明本实用新型中的可变气门升程机构将气门5与摇臂2的从动臂通过齿轮齿条传动机构连接，位于摇臂2从动臂一侧的半圆形齿板可以在气门杆的齿条上转动以改变凸轮轴与摇臂主动臂的接触位置以及气门升程，从而实现全可变气门升程控制技术。在发动机处于高速大负荷工况时，摇臂轴9通过驱动电机10控制升至最高处，此时凸轮I型面的顶部与摇臂2主动臂接触，摇臂从动臂通过齿轮齿条传动机构带动气门5向下移动，气门升程最大，进气最充分(如图6所示)。当凸轮轴转动至凸轮I型面基圆与摇臂2主动臂接触时，气门5在气门复位弹簧6弹力作用下上升，气门5与位于发动机缸盖燃烧室的气门座圈接触，气门5关闭(如图7所示)。在发动机处于低速小负荷工况时，摇臂轴9通过驱动电机10控制下降至适当位置处，当凸轮型面I的顶部与摇臂2主动臂接触，摇臂从动臂通过齿轮齿条传动机构带动气门5向下移动，但此时气门5向下移动距离较小，气门5开启幅度小，进气量减少(如图4所示)，当凸轮轴转动至凸轮I型面的基圆与摇臂2主动臂接触时，气门5在气门复位弹簧6弹力作用下上升，气门5与位于发动机缸盖燃烧室的气门座圈接触，气门5关闭(如图5所示)。本实用新型与发动机VVT技术配合应用，可实现发动机气门升程和发动机配气相位可变控制，从而使进入发动机燃烧室的空气量处于最佳状态，达到提高了发动机的动力性能和经济性能的目的。
权利要求1.一种发动机可变气门升程机构，它包括摇臂(2)、摇臂轴(9)、气门(5)、凸轮(I)和凸轮轴(8)，其特征是，在摇臂(2)从动臂与气门(5)配合部位设置齿轮齿条传动机构，其中传动齿轮(3)为半圆形齿板结构，它位于摇臂(2)从动臂端部，传动齿条(4)固定在气门杆上端。
2.根据权利要求1所述的一种发动机可变气门升程机构，其特征是，所述摇臂轴(9)一端连接驱动电机(10)，所述驱动电机(10)安装在发动机缸盖(7)上，其控制系统与发动机E⑶连接，其输出轴通过联轴器(11)与摇臂轴(9)连接。
3.根据权利要求2所述的一种发动机可变气门升程机构，其特征是，所述摇臂(2)套装在摇臂轴(9)上，其主动臂为与凸轮型面接触的弧形曲面，在其从动臂半圆形齿板结构边缘部位设置与传动齿条(4)匹配的轮齿。
专利摘要一种发动机可变气门升程机构，用于实现发动机连续可变气门升程的控制。它包括摇臂、摇臂轴、气门、凸轮和凸轮轴，其特别之处在于，在摇臂从动臂与气门配合部位设置齿轮齿条传动机构，其中传动齿轮为半圆形齿板结构，它位于摇臂从动臂端部，传动齿条固定在气门杆上端。本实用新型通过调整气门升程，来控制气门开启的幅度，使进入发动机燃烧室的空气量处于最佳状态、提高了发动机的动力性能和经济性能。
文档编号F01L9/04GK202866918SQ201220499469
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月28日 优先权日2012年9月28日
发明者李彦东, 伊丽花, 刘俊杰 申请人:长城汽车股份有限公司