一种发动机配气机构、发动机及汽车的制作方法

文档序号:14985874发布日期:2018-07-20 21:13

本发明涉及汽车技术领域,特别涉及一种发动机配气机构、发动机及汽车。



背景技术:

发动机是为汽车提供动力的部件,是汽车的核心部件之一。目前,通常在发动机内设置发动机配气机构,用于按照发动机的做功顺序和每个工作循环的要求,定时地将各气门开闭,以使气体进入气缸、废气排出气缸,实现发动机的持续做功。传统的发动机配气机构通常包括凸轮轴和气门传动机构,凸轮轴上设置有驱动气门传动机构工作的盘形凸轮,以带动对应的气门开闭,凸轮轴一经设计完成,气门的运动规律(包括气门升程和气门开启持续期)也随之固定不变,也就是说,气门的运动规律不能随着发动机的工况的变化而发生改变,即在不受其它机构控制下,发动机的进气量不变。但对于发动机来说,不同工况下发动机所需要的最佳进气量是不一样的,气门的运动规律的固定不变不可能使发动机在高负荷和低负荷都得到良好的响应,使得发动机在低负荷和高负荷下均不能达到最优的动力性和经济性。

为了有效解决上述问题,一种具有可变气门升程的发动机配气机构应运而生,在该发动机配气机构中,每个气门由凸轮轴上基圆半径相同、工作面轮廓不同的两个盘形凸轮中的一个驱动,通过切换驱动气门的盘形凸轮,使气门具有两种不同的运动规律,以匹配发动机处于不同工况下时对进气量的要求,减小泵气损失,提高发动机的动力性和经济性。现有的具有可变气门升程的发动机配气机构中,通常包括芯轴和套设在芯轴上的多个凸轮轴套,凸轮轴套可随芯轴转动,且凸轮轴套可沿芯轴的轴向移动,每个凸轮轴套上环设有基圆半径相同、工作面轮廓不同的两个盘形凸轮,通过使凸轮轴套沿芯轴的长度方向移 动,切换驱动气门的盘形凸轮,以改变气门的运动规律。

然而,现有的具有可变气门升程的发动机配气机构中,通常设置移位销来使凸轮轴套沿芯轴的轴向移动,由于凸轮轴套需要沿芯轴的轴向双向移动,每个凸轮轴套需要配备至少两个移位销,每个移位销配备一个控制器,以实现凸轮轴套沿芯轴的轴向的双向移动,导致发动机配气机构的结构和控制系统较复杂。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明旨在提出一种发动机配气机构,以解决现有的发动机配气机构的结构和控制系统复杂的技术问题。

为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:

一种发动机配气机构,包括凸轮轴、气门传动机构和移位销,所述凸轮轴包括芯轴和套设在所述芯轴上的凸轮轴套,所述凸轮轴套可随所述芯轴转动,且所述凸轮轴套可沿所述芯轴的轴向移动,所述凸轮轴套上设置有至少一组盘形凸轮组,每组所述盘形凸轮组包括可驱动所述气门传动机构工作的两个盘形凸轮;

所述凸轮轴套上还相邻设置有两个圆柱凸轮,两个所述圆柱凸轮的工作面相同,其中一个所述圆柱凸轮的工作面起始段与另一个所述圆柱凸轮的工作面起始段相对;所述圆柱凸轮的抬升高度大于或等于同一所述盘形凸轮组中的两个所述盘形凸轮的中心平面间距;两个所述圆柱凸轮之间形成有移位环槽,所述移位环槽的两个槽壁为两个所述圆柱凸轮的工作面;

所述移位销的一端位于所述移位环槽内,所述移位销的一端在两个所述圆柱凸轮的所述工作面起始段之间时,所述移位销沿所述芯轴的径向移动到第一位置或第二位置;在所述移位销移动到第一位置时,所述移位销通过一个逐渐与其接触的所述圆柱凸轮使所述凸轮轴套沿第一方向移动;在所述移位销移动到第二位置时,所述移位销通过另一个逐渐与其接触的所述圆柱凸轮使所述凸轮轴套反方向移动。

进一步的,两个所述圆柱凸轮的直径相同;其中一个所述圆柱凸轮的工作面上开设有容纳环槽,所述容纳环槽的深度方向沿所述芯轴的轴向,所述容纳环槽的开口方向朝向另一个所述圆柱凸轮;

所述移位销上设置有延伸方向相反的第一延伸部和第二延伸部,所述移位销移动到第一位置时,所述第一延伸部位于所述移位环槽内,且所述第一延伸部背向所述第二延伸部的一端与所述容纳环槽的外边缘相对,所述第二延伸部位于所述移位环槽外;所述移位销移动到第二位置时,所述第一延伸部背向所述第二延伸部的一端位于所述容纳环槽内,所述第二延伸部位于所述移位环槽内,且所述第二延伸部背向所述第一延伸部的一端与朝向所述容纳环槽的开口方向的所述圆柱凸轮的工作面相对。

进一步的,其中一个所述圆柱凸轮的工作面上开设有容纳环槽,所述容纳环槽的深度方向沿所述芯轴的轴向,所述容纳环槽的开口方向朝向另一个所述圆柱凸轮,所述容纳环槽上远离所述凸轮轴套的槽壁的直径大于另一个所述圆柱凸轮的直径;

所述移位销上设置有朝向设置有所述容纳环槽的所述圆柱凸轮延伸的第一延伸部,所述移位销移动到第一位置时,所述第一延伸部朝向设置有所述容纳环槽的所述圆柱凸轮的一端与所述容纳环槽的外边缘相对;所述移位销移动到第二位置时,所述第一延伸部朝向设置有所述容纳环槽的所述圆柱凸轮的一端位于所述容纳环槽内,且所述第一延伸部背向设置有所述容纳环槽的所述圆柱凸轮的一端与朝向所述容纳环槽的开口方向的所述圆柱凸轮的工作面相对。

进一步的,所述发动机配气机构还包括限位销组件,所述凸轮轴套移位完成后,所述限位销组件限制所述凸轮轴套沿所述芯轴的轴向移动。

进一步的,所述凸轮轴套的外表面上相邻环设有两个限位环槽,两个所述限位环槽的中心平面间距与同一所述盘形凸轮组中的两个所述盘形凸轮的中心平面间距相等;

所述限位销组件包括限位销和弹性件,所述限位销的一端可落入其中一个所述限位环槽内,且所述限位销可朝向所述凸轮轴套移动或者背离所述凸轮轴 套移动,所述弹性件的一端与发动机缸盖连接、另一端与所述限位销连接。

进一步的,所述凸轮轴套的内表面上相邻环设有两个限位环槽,两个所述限位环槽的中心平面间距与同一所述盘形凸轮组中的两个所述盘形凸轮的中心平面间距相等;

所述芯轴上沿所述芯轴的径向开设有导向孔,所述限位销组件包括限位销和弹性件,所述限位销的一端可落入其中一个所述限位环槽内,且所述限位销可沿所述芯轴的径向移动,所述弹性件的一端与所述芯轴连接、另一端与所述限位销连接。

进一步的,沿所述芯轴的轴向,所述芯轴上设置有键,所述凸轮轴套的内表面上设置有与所述键配合的键槽;或者,沿所述芯轴的轴向,所述芯轴上设置有所述键槽,所述凸轮轴套的内表面上设置有与所述键槽配合的所述键。

进一步的,所述气门传动机构包括摇臂,所述摇臂的一端与气门连接、另一端设置有气门间隙调节器,所述摇臂上设置有滚轮,所述滚轮与所述盘形凸轮组的其中一个所述盘形凸轮接触。

相对于现有技术,本发明所述的发动机配气机构具有以下优势:

在本发明提供的发动机配气机构中,凸轮轴套上设置有工作面相同的两个圆柱凸轮,且两个圆柱凸轮的工作面起始段相对,因而两个圆柱凸轮的工作面抬升段相对,两个圆柱凸轮的工作面终止段也相对,移位销的一端位于两个圆柱凸轮之间的移位环槽内,且移位销的一端位于两个圆柱凸轮的工作面起始段之间时,移位销可沿芯轴的径向移动到第一位置或第二位置。使用时,当移位销的一端位于两个圆柱凸轮的工作面起始段之间时,将移位销移动到第一位置,凸轮轴套转动过程中,移位销逐渐与其中一个圆柱凸轮的工作面抬升段和工作面终止段接触,在此过程中由于移位销固定不动,因而在移位销与该圆柱凸轮的作用下,使得凸轮轴套沿着第一方向移动,从而实现驱动气门传动机构的盘形凸轮的切换;当移位销的一端位于两个圆柱凸轮的工作面起始段之间时,将移位销移动到第二位置,凸轮轴套转动过程中,移位销逐渐与另一个圆柱凸轮的工作面抬升段和工作面终止段接触,在此过程中由于移位销固定不动,因而 在移位销与该圆柱凸轮的作用下,使得凸轮轴套沿着反方向移动,从而实现驱动气门传动机构的盘形凸轮的切换。因此,通过移位销与工作面起始段相对的两个圆柱凸轮的作用,即可实现驱动气门传动机构的盘形凸轮的切换,而移位销的自由度只有一个,即移位销的运动只是沿着芯轴的径向移动,因而移位销的移动仅需要一个控制器进行控制即可,从而简化了发动机配气机构的结构和控制系统。

本发明的另一目的在于提出一种发动机,以解决现有的发动机配气机构的结构和控制系统复杂的技术问题。为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:

一种发动机,所述发动机设置有如上述技术方案所述的发动机配气机构。

所述发动机与上述发动机配气机构相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。

本发明的又一目的在于提出一种汽车,以解决现有的发动机配气机构的结构和控制系统复杂的技术问题。为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:

一种汽车,所述汽车设置有如上述技术方案所述的发动机。

所述汽车与上述发动机相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1为本发明实施例所述的一种发动机配气机构的装配结构示意图;

图2为图1中所述的发动机配气机构的爆炸示意图;

图3为图1中所述的发动机配气机构的主视图;

图4为图1中圆柱凸轮的主视图;

图5为图1中移位销处于第一位置时的示意图;

图6为图1中移位销处于第二位置时的示意图;

图7为本发明实施例所述的另一种发动机配气机构中移位销处于第一位置时的示意图;

图8为本发明实施例所述的另一种发动机配气机构中移位销处于第二位置时的示意图。

附图标记说明:

10-芯轴, 20-凸轮轴套,

30-移位销, 40-限位销组件,

50-气门传动机构, 60-气门,

11-导向孔, 21-盘形凸轮,

22-圆柱凸轮, 22a-工作面起始段,

22b-工作面抬升段, 22c-工作面终止段,

23-移位环槽, 24-容纳环槽,

24a-外边缘, 24b-外槽壁,

24c-槽底, 25-限位环槽,

31-销体, 32-第一延伸部,

33-第二延伸部, 34-台阶部,

41-限位销, 42-弹性体,

51-摇臂, 52-气门间隙调节器,

53-滚轮。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

请参阅图1和图2,本发明实施例提供的一种发动机配气机构,包括凸轮轴、气门传动机构50和移位销30,凸轮轴包括芯轴10和套设在10芯轴上的 凸轮轴套20,凸轮轴套20可随芯轴10转动,且凸轮轴套20可沿芯轴10的轴向移动,凸轮轴套20上设置有至少一组盘形凸轮组,每组盘形凸轮组包括可驱动气门传动机构50工作的两个盘形凸轮21,凸轮轴套20上还相邻设置有两个圆柱凸轮22,两个圆柱凸轮22的工作面相同,其中一个圆柱凸轮22的工作面起始段22a与另一个圆柱凸轮22的工作面起始段22a相对;圆柱凸轮22的抬升高度大于或等于同一盘形凸轮组中的两个盘形凸轮21的中心平面间距;两个圆柱凸轮22之间形成有移位环槽23,移位环槽23的两个槽壁为两个圆柱凸轮22的工作面;移位销30的一端位于移位环槽23,移位销30的一端在两个圆柱凸轮22的工作面起始段22a之间时,移位销30沿芯轴10的径向移动到第一位置或第二位置;在移位销30移动到第一位置时,移位销30通过一个逐渐与其接触的圆柱凸轮22使凸轮轴套20沿第一方向移动;在移位销30移动到第二位置时,移位销30通过另一个逐渐与其接触的圆柱凸轮22使凸轮轴套20反方向移动。

上述实施例中,芯轴10上可套设一个或者多个凸轮轴套20,每个凸轮轴套20上可设置至少一组盘形凸轮组,例如,在芯轴10上套设一个凸轮轴套20,在凸轮轴套20上设置一组盘形凸轮组,以控制发动机的其中一个气缸的一个气门的开闭;也可以在芯轴10上套设两个凸轮轴套20,在每个凸轮轴套20上设置两组盘形凸轮组,每组盘形凸轮组控制发动机的其中一个气缸的一个气门的开闭。凸轮轴套20的数量以及凸轮轴套20上的盘形凸轮组的数量可以根据实际需求进行设定,每个凸轮轴套20的移位过程均相同。在本实施例中,为了方便描述凸轮轴套20的移位过程,以在芯轴10上套设一个凸轮轴套20,并在凸轮轴套20上设置一组盘形凸轮组为例进行详细说明。

举例来说,芯轴10上套设有一个凸轮轴套20,凸轮轴套20的中部设置有一组盘形凸轮组,盘形凸轮组包括两个盘形凸轮21,两个盘形凸轮21的基圆半径相同,且两个盘形凸轮21的凸轮型线不同,通过使不同的盘形凸轮21驱动气门传动机构50工作,以使气门60具有不同的运动规律。

凸轮轴套20的一端环设有两个圆柱凸轮22,即如图3所示,凸轮轴套20 的左端环设有两个圆柱凸轮22,两个圆柱凸轮22的工作面相同,即两个圆柱凸轮22的抬升高度相同,即两个圆柱凸轮22的凸轮升程相同,也就是说,如图4所示,两个圆柱凸轮22均包括工作面起始段22a、工作面抬升段22b和工作面终止段22c,沿芯轴10的轴向,两个圆柱凸轮22的工作面起始段22a与工作面终止段22c的高度差相同,且两个圆柱凸轮22的抬升高度均大于或等于盘形凸轮组中的两个盘形凸轮21的中心平面距离,即两个圆柱凸轮22的工作面起始段22a与工作面终止段22c的高度差均大于或等于盘形凸轮组中的两个盘形凸轮21的中心平面距离。

其中一个圆柱凸轮22的工作面起始段22a与另一个圆柱凸轮22的工作面起始段22a相对,即图3中左侧的圆柱凸轮22的工作面起始段22a与右侧的圆柱凸轮22的工作面起始段22a相对,左侧的圆柱凸轮22的工作面抬升段22b与右侧的圆柱凸轮22的工作面抬升段22b相对,左侧的圆柱凸轮22的工作面终止段22c与右侧的圆柱凸轮22的工作面终止段22c相对;两个圆柱凸轮22之间形成有移位环槽23,移位环槽23的两个槽壁为两个圆柱凸轮22的工作面,因此,沿芯轴10的轴向,移位环槽23与工作面起始段22a对应的区域的宽度最大,移位环槽23与工作面终止段22c对应的区域的宽度最小。

移位销30的一端位于移位环槽23,移位销30的一端位于两个圆柱凸轮22的工作面起始段22a之间时,移位销30可沿芯轴10的径向移动,且移位销30具有两个位置,即图5中的第一位置和图6中的第二位置,如图5所示,在移位销30移动到第一位置时,移位销30与右侧的圆柱凸轮22的工作面接触,通过右侧的圆柱凸轮22使凸轮轴套20沿第一方向移动,即使凸轮轴套20朝向右侧移动,将驱动气门传动机构50工作的盘形凸轮21由图5中右侧的盘形凸轮21切换至图5中左侧的盘形凸轮21;如图6所示,在移位销30移动到第二位置时,移位销30与左侧的圆柱凸轮22的工作面接触,通过左侧的圆柱凸轮22使凸轮轴套20反方向移动,即使凸轮轴套20朝向左侧移动,将驱动气门传动机构50工作的盘形凸轮21由图6中左侧的盘形凸轮21切换至图6中右侧的盘形凸轮21。

当使用上述实施例提供的发动机配气机构时,例如,请参阅图5,如果需要将驱动气门传动机构50工作的盘形凸轮21由图5中右侧的盘形凸轮21切换至图5中左侧的盘形凸轮21,即需要将移位销30移至图5中所示的第一位置时,则当移位销30的一端位于两个圆柱凸轮22的工作面起始段22a之间时,移动移位销30,使移位销30移至图5所示的第一位置,凸轮轴套20转动过程中,移位销30逐渐与图5中右侧的圆柱凸轮22的工作面抬升段22b和工作面终止段22c接触,由于移位销30不能沿着图5中左右的方向移动,因而在移位销30与图5中右侧的圆柱凸轮22的相互作用下,凸轮轴套20朝向图5中右侧的方向移动,实现将驱动气门传动机构50工作的盘形凸轮21由图5中右侧的盘形凸轮21切换至图5中左侧的盘形凸轮21。

请参阅图6,如果将驱动气门传动机构50工作的盘形凸轮21由图6中左侧的盘形凸轮21切换至图6中右侧的盘形凸轮21,即需要将移位销30移至图6中所示的第二位置时,则当移位销30的一端位于两个圆柱凸轮22的工作面起始段22a之间时,移动移位销30,使移位销30移至图6所示的第二位置,凸轮轴套20转动过程中,移位销30逐渐与图6中左侧的圆柱凸轮22的工作面抬升段22b和工作面终止段22c接触,由于移位销30不能沿着图6中左右的方向移动,因而在移位销30与图6中左侧的圆柱凸轮22的相互作用下,凸轮轴套20朝向图6中左侧的方向移动,实现将驱动气门传动机构50工作的盘形凸轮21由图6中左侧的盘形凸轮21切换至图6中右侧的盘形凸轮21。

由上述可知,在本发明实施例提供的发动机配气机构中,凸轮轴套20上设置有工作面相同的两个圆柱凸轮22,且两个圆柱凸轮22的工作面起始段22a相对,因而两个圆柱凸轮22的工作面抬升段22b相对,两个圆柱凸轮22的工作面终止段22c也相对,移位销50的一端位于两个圆柱凸轮22之间的移位环槽23内,且移位销30的一端位于两个圆柱凸轮22的工作面起始段22a之间时,移位销30可沿芯轴10的径向移动到第一位置或第二位置。使用本发明实施例提供的发动机配气机构时,当移位销30的一端位于两个圆柱凸轮22的工作面起始段22a之间时,将移位销30移动到第一位置,凸轮轴套20转动过程中, 移位销30逐渐与其中一个圆柱凸轮22的工作面抬升段22b和工作面终止段22c接触,在此过程中由于移位销30固定不动,在移位销30与该圆柱凸轮22的作用下,使得凸轮轴套20沿着第一方向移动,从而实现驱动气门传动机构50的盘形凸轮21的切换;当移位销30的一端位于两个圆柱凸轮22的工作面起始段22a之间时,将移位销30移动到第二位置,凸轮轴套20转动过程中,移位销30逐渐与另一个圆柱凸轮22的工作面抬升段22b和工作面终止段22c接触,在此过程中由于移位销30固定不动,因而在移位销30与该圆柱凸轮22的作用下,使得凸轮轴套20沿着反方向移动,从而实现驱动气门传动机构50的盘形凸轮21的切换。因此,通过移位销30与工作面起始段22a相对的两个圆柱凸轮22的作用,即可实现驱动气门传动机构50的盘形凸轮21的切换,而移位销30的自由度只有一个,即移位销30的运动只是沿着芯轴10的径向移动,因而移位销30的移动仅需要一个控制器进行控制即可,从而简化了发动机配气机构的结构和控制系统。

上述实施例中,对移位销30的移动进行控制的控制器可以为电磁阀等电子执行器,也可以是液压执行器,或者,气动执行器,或者,机电执行器。

上述实施例中,移位销30的结构可以为多种,在本发明实施例中,示例性列举了两种方式。

方式一,请继续参阅图1、图5和图6,两个圆柱凸轮22的直径相同;沿芯轴10的轴向,其中一个圆柱凸轮22的工作面上开设有容纳环槽24,容纳环槽24的开口方向朝向另一个圆柱凸轮22;移位销30上设置有延伸方向相反的第一延伸部32和第二延伸部33,移位销30移动到第一位置时,第一延伸部32位于移位环槽23内,且第一延伸部32背向第二延伸部33的一端与容纳环槽24的外边缘24a相对,第二延伸部33位于移位环槽23外;移位销30移动到第二位置时,第一延伸部32位于容纳环槽24内,第二延伸部33位于移位环槽23内,且第二延伸部33背向第一延伸部32的一端与朝向容纳环槽24的开口方向的圆柱凸轮22的工作面相对。

具体实施时,请继续参阅图5,凸轮轴套20上的两个圆柱凸轮22的直径 相同,两个圆柱凸轮22之间形成有移位环槽23,移位环槽23的两个槽壁为两个圆柱凸轮22的工作面,沿芯轴10的轴向,右侧的圆柱凸轮22上开设有容纳环槽24,容纳环槽24的开口方向朝向左侧的圆柱凸轮22,即容纳环槽24的深度方向沿芯轴10的轴向;移位销30包括销体31,销体31在图5中的下端设置有第一延伸部32和第二延伸部33,第一延伸部32朝向图5中右侧的圆柱凸轮22延伸,第二延伸部33朝向图5中左侧的圆柱凸轮22延伸,图5中第一延伸部32的下表面与芯轴10的轴线之间的距离小于第二延伸部33的下表面与芯轴10的轴线之间的距离,第一延伸部32与第二延伸部33之间具有台阶部34,第一延伸部32的右端与第二延伸部33的左端之间的距离小于等于移位环槽23对应于工作面起始段22a的区域的宽度。

使用上述实施例提供的发动机配气机构时,请继续参阅图5,如果需要将驱动气门传动机构50工作的盘形凸轮21由图5中右侧的盘形凸轮21切换至图5中左侧的盘形凸轮21,即需要将移位销30移至图5中所示的第一位置时,则当移位销30的下端位于两个圆柱凸轮22的工作面起始段22a之间时,即移位销30的第一延伸部32和第二延伸部33位于两个圆柱凸轮22的工作面起始段22a之间时,移动移位销30,使移位销30移至图5所示的第一位置,即使移位销30朝上移动,此时,第一延伸部32位于移位环槽23内,第一延伸部32的右端与右侧的圆柱凸轮22的工作面相对,即第一延伸部32的右端与右侧的圆柱凸轮22上的容纳环槽24的外边缘24a相对,第一延伸部32的左端与左侧的圆柱凸轮22的工作面相对,即第一延伸部32和第二延伸部33之间形成的台阶部34与左侧的圆柱凸轮22的工作面相对,且第一延伸部32的左端与左侧的圆柱凸轮22的工作面之间具有间隙,第二延伸部33位于移位环槽23外,第二延伸部33的下表面与左侧的圆柱凸轮22的外周面相对,且第二延伸部33的下表面与左侧的圆柱凸轮22的外周面具有间隙,凸轮轴套20转动过程中,移位销30的第一延伸部32的右端逐渐与图5中右侧的圆柱凸轮22的工作面抬升段22b和工作面终止段22c接触,由于移位销30不能沿着图5中左右的方向移动,因而在第一延伸部32与图5中右侧的圆柱凸轮22的相互作用下,凸轮轴套20 朝向图5中右侧的方向移动,实现将驱动气门传动机构50工作的盘形凸轮21由图5中右侧的盘形凸轮21切换至图5中左侧的盘形凸轮21。

请继续参阅图6,如果需要将驱动气门传动机构50工作的盘形凸轮21由图6中左侧的盘形凸轮21切换至图6中右侧的盘形凸轮21,即需要将移位销30移至图6中所示的第二位置时,则当移位销30的下端位于两个圆柱凸轮22的工作面起始段22a之间时,即移位销30的第一延伸部32和第二延伸部33位于两个圆柱凸轮22的工作面起始段22a之间时,移动移位销30,使移位销30移至图6所示的第二位置,即使移位销30朝下移动,此时,第一延伸部32位于容纳环槽24内,第一延伸部32的右端与容纳环槽24的槽底24c相对,且第一延伸部32的右端与容纳环槽24的槽底24c之间具有间隙,第一延伸部32的上表面与容纳环槽24的外槽壁24b相对,且第一延伸部32的上表面与容纳环槽24的外槽壁24b之间具有间隙,第二延伸部33的右端与容纳环槽24的外边缘24a相对,且第二延伸部33的右端与容纳环槽24的外边缘24a之间具有间隙,第二延伸部33位于移位环槽23内,第二延伸部33的左端与左侧的圆柱凸轮22的工作面相对,凸轮轴套20转动过程中,第二延伸部33的左端逐渐与图6中左侧的圆柱凸轮22的工作面抬升段22b和工作面终止段22c接触,由于移位销30不能沿着图6中左右的方向移动,因而在第二延伸部33与图6中左侧的圆柱凸轮22的相互作用下,凸轮轴套20朝向图6中左侧的方向移动,实现将驱动气门传动机构50工作的盘形凸轮21由图6中左侧的盘形凸轮21切换至图6中右侧的盘形凸轮21。

值得一提的是,图5中左侧的圆柱凸轮22上可以开设开口方向朝向右侧的圆柱凸轮22的减重环槽,以减轻凸轮轴套20的重量。

方式一中,两个圆柱凸轮22的直径相同,在实际应用中,两个圆柱凸轮22的直径可以不相同。

方式二,请参阅图7和图8,沿芯轴10的轴向,其中一个圆柱凸轮22上开设有容纳环槽24,容纳环槽24的开口方向朝向另一个圆柱凸轮22,且容纳环槽24上远离凸轮轴套20的槽壁的直径大于另一个圆柱凸轮22的直径;移位 销30上设置有朝向设置有容纳环槽24的圆柱凸轮22延伸的第一延伸部32,移位销30移动到第一位置时,第一延伸部32朝向设置有容纳环槽24的圆柱凸轮22的一端与容纳环槽24的外边缘24a相对;移位销30移动到第二位置时,第一延伸部32朝向设置有容纳环槽24的圆柱凸轮22的一端位于容纳环槽24内,且第一延伸部32背向设置有容纳环槽24的圆柱凸轮22的一端与朝向容纳环槽24的开口方向的圆柱凸轮22的工作面相对。

具体实施时,请参阅图7,沿着芯轴10的轴向,右侧的圆柱凸轮22上开设有容纳环槽24,容纳环槽24的开口方向朝向左侧的圆柱凸轮22,左侧的圆柱凸轮22的直径小于右侧的圆柱凸轮22的直径,并小于容纳环槽24的外槽壁24b的直径,两个圆柱凸轮22之间形成有移位环槽23;移位销30包括销体31,销体31在图7中的下端设置有第一延伸部32,第一延伸部32朝向图7中右侧的圆柱凸轮22延伸,第一延伸部32的长度小于等于移位环槽23对应于工作面起始段22a的区域的宽度。

使用上述实施例提供的发动机配气机构时,请继续参阅图7,如果需要将驱动气门传动机构50工作的盘形凸轮21由图7中右侧的盘形凸轮21切换至图7中左侧的盘形凸轮21,即需要将移位销30移至图7中所示的第一位置时,则当移位销30的下端位于两个圆柱凸轮22的工作面起始段22a之间时,即移位销30的第一延伸部32位于两个圆柱凸轮22的工作面起始段22a之间时,移动移位销30,使移位销30移至图7所示的第一位置,即使移位销30朝上移动,此时,第一延伸部32位于两个圆柱凸轮22之间,第一延伸部32的右端与右侧的圆柱凸轮22的工作面相对,即第一延伸部32的右端与右侧的圆柱凸轮22上的容纳环槽24的外边缘24a相对,凸轮轴套20转动过程中,移位销30的第一延伸部32的右端逐渐与图7中右侧的圆柱凸轮22的工作面抬升段22b和工作面终止段22c接触,由于移位销30不能沿着图7中左右的方向移动,因而在第一延伸部32与图7中右侧的圆柱凸轮22的相互作用下,凸轮轴套20朝向图7中右侧的方向移动,实现将驱动气门传动机构50工作的盘形凸轮21由图7中右侧的盘形凸轮21切换至图7中左侧的盘形凸轮21。

请继续参阅图8,如果需要将驱动气门传动机构50工作的盘形凸轮21由图8中左侧的盘形凸轮21切换至图8中右侧的盘形凸轮21,即需要将移位销30移至图8中所示的第二位置时,则当移位销30的下端位于两个圆柱凸轮22的工作面起始段22a之间时,即移位销30的第一延伸部32位于两个圆柱凸轮22的工作面起始段22a之间时,移动移位销30,使移位销30移至图8所示的第二位置,即使移位销30朝下移动,此时,第一延伸部32位于容纳环槽24内,第一延伸部32的右端与容纳环槽24的槽底24c相对,且第一延伸部32的右端与容纳环槽24的槽底24c之间具有间隙,第一延伸部32的上表面与容纳环槽24的外槽壁24b相对,且第一延伸部32的上表面与容纳环槽24的外槽壁24b之间具有间隙,销体31的侧面与容纳环槽24的外边缘24a相对,且销体31的侧面与容纳环槽24的外边缘24a之间具有间隙,第一延伸部32的左端与左侧的圆柱凸轮22的工作面相对,凸轮轴套20转动过程中,第一延伸部32的左端逐渐与图8中左侧的圆柱凸轮22的工作面抬升段22b和工作面终止段22c接触,由于移位销30不能沿着图8中左右的方向移动,因而在第一延伸部32与图8中左侧的圆柱凸轮22的相互作用下,凸轮轴套20朝向图8中左侧的方向移动,实现将驱动气门传动机构50工作的盘形凸轮21由图8中左侧的盘形凸轮21切换至图8中右侧的盘形凸轮21。

上述实施例中,为了防止凸轮轴套20移位完成后沿芯轴10的轴向移动,请继续参阅图2和图3,发动机配气机构还包括限位销组件40,凸轮轴套20移位完成后,限位销组件40限制凸轮轴套20沿芯轴10的轴向移动。当凸轮轴套20朝向图5中右侧或者朝向图6中左侧的方向移位完成后,限位销组件40限制凸轮轴套20沿芯轴10的轴向移动,从而可以防止凸轮轴套20移位完成后沿芯轴10的轴向移动。

限位销组件40的设置方式可以为多种,例如,请继续参阅图2和图3,凸轮轴套20的外表面上相邻环设有两个限位环槽25,两个限位环槽25的中心平面间距与同一盘形凸轮组中的两个盘形凸轮21的中心平面间距相等;限位销组件40包括限位销41和弹性件42,限位销42的一端可落入其中一个限位环槽 25内,且限位销41可朝向凸轮轴套10移动或者背离凸轮轴套10移动,弹性件42的一端与发动机缸盖连接、另一端与限位销41连接。

具体实施时,如图5所示,凸轮轴套20的左端外表面上相邻环设有两个限位环槽25,两个限位环槽25的中心平面间距与盘形凸轮组中的两个盘形凸轮21的中心平面间距相等,限位环槽25的截面形状可以呈三角形、弧形或者方形,且两个限位环槽25之间为圆弧过渡;限位销41设置在发动机缸盖上,且限位销41可沿芯轴10的径向移动,限位销41的一端可落入其中一个限位环槽25内,例如,如图5所示,移位销30位于第一位置,凸轮轴套20上左侧的盘形凸轮21驱动气门传动机构50,限位销41的下端落入左侧的限位环槽25内,或者,如图6所示,移位销30位于第二位置,凸轮轴套20上右侧的盘形凸轮21驱动气门传动机构50,限位销41的下端落入右侧的限位环槽25内;当移位销30在第一位置与第二位置之间切换时,凸轮轴套20沿着芯轴10的轴向移动,图5中限位销41的下端可在两个限位环槽25之间切换。

弹性件42的一端与发动机缸盖连接、另一端与限位销41连接,当限位销41的下端落入图5中右侧的限位环槽25内时,即限位销41与图5中左侧的限位环槽25配合时,弹性件42对限位销41产生作用力,以将限位销41压向右侧的限位环槽25内,使限位销41的下端始终与右侧的限位环槽25的槽壁接触并相抵,当限位销41由图5中右侧的限位环槽25移至左侧的限位环槽25时,限位销41受到两个相邻的限位环槽25的过渡区域的作用,对弹性件42产生压缩力,弹性件42受到压缩而收缩,使得限位销41能够顺利由图5中右侧的限位环槽25移至左侧的限位环槽25,因而可以实现凸轮轴套20完成移位后的锁定。弹性件42可以为弹簧或者弹片。

上述实施例中,限位环槽25设置在凸轮轴套20的外表面上,在实际应用中,限位环槽25还可以设置在凸轮轴套20的内表面上,例如,请参阅图7和图8,凸轮轴套20的内表面上相邻环设有两个限位环槽25,两个限位环槽25的中心平面间距与同一盘形凸轮组中的两个盘形凸轮21的中心平面间距相等;芯轴10上沿芯轴10的径向开设有导向孔11,限位销组件40包括限位销41和 弹性件42,限位销41的一端可落入其中一个限位环槽25内,且限位销41可沿芯轴10的径向移动,弹性件42的一端与芯轴10连接、另一端与限位销41连接。

具体实施时,如图7所示,凸轮轴套20的左端内表面上相邻环设有两个限位环槽25,两个限位环槽25的中心平面间距与盘形凸轮组中的两个盘形凸轮21的中心平面间距相等,限位环槽25的截面形状可以呈三角形、弧形或者方形,且两个限位环槽25之间为圆弧过渡;限位销25设置在芯轴10上的导向孔11内,且限位销41可沿芯轴10的径向移动,限位销41的一端可落入其中一个限位环槽25内,例如,如图7所示,移位销30位于第一位置,凸轮轴套20上左侧的盘形凸轮21驱动气门传动机构50,限位销41的下端落入左侧的限位环槽25内,或者,如图8所示,移位销30位于第二位置,凸轮轴套20上右侧的盘形凸轮21驱动气门传动机构50,限位销41的下端落入右侧的限位环槽25内;当移位销30在第一位置与第二位置之间切换时,凸轮轴套20沿着芯轴10的轴向移动,图7中限位销41的下端可在两个限位环槽25之间切换。

弹性件42的一端与芯轴10连接、另一端与限位销41连接,当限位销41的下端落入图7中右侧的限位环槽25内时,即限位销41与图7中左侧的限位环槽25配合时,弹性件42对限位销41产生作用力,以将限位销41压向右侧的限位环槽25内,使限位销41的下端始终与右侧的限位环槽25的槽壁接触并相抵,当限位销41由图7中右侧的限位环槽25移至左侧的限位环槽25时,限位销41受到两个相邻的限位环槽25的过渡区域的作用,对弹性件42产生压缩力,弹性件42受到压缩而收缩,使得限位销41能够顺利由图5中右侧的限位环槽25移至左侧的限位环槽25,因而可以实现凸轮轴套20完成移位后的锁定。弹性件42可以为弹簧或者弹片。

上述实施例中,凸轮轴套20套设在芯轴10上,凸轮轴套20可随芯轴10转动,并可沿芯轴10的轴向移动,凸轮轴套20与芯轴10之间可以通过键连接,例如,请继续参阅图2,沿芯轴10的轴向,芯轴10上设置有键,凸轮轴套20的内表面上设置有与键配合的键槽。在实际应用中,还可以在芯轴10上沿芯轴 10的轴向设置键槽,在凸轮轴套20的内表面上设置有与键槽配合的键。

请继续参阅图2,在本发明实施例提供的发动机配气机构中,气门传动机构50包括摇臂51,摇臂51的一端与气门60连接、另一端设置有气门间隙调节器52,摇臂51上设置有滚轮53,滚轮53与盘形凸轮组的其中一个盘形凸轮21接触。摇臂51通过滚轮53与盘形凸轮21接触,滚轮53与盘形凸轮21之间为滚动接触,因而可以减轻盘形凸轮21和滚轮53的磨损,延长发动机配气机构的使用寿命。另外,气门间隙调节器52的设置,可以对气门间隙进行调节,以防止气门间隙太小而导致气门60与发动机的气缸之间的密封性较差,并防止气门间隙太大而导致气门60与其它传动件之间容易产生撞击。

上述实施例中,气门传动机构50为摇臂式气门传动机构,在实际应用中,还可以采用挺柱式气门传动机构,当然,也可以将气门60直接与盘形凸轮21接触,形成直驱式气门传动机构。

本发明实施例还提供一种发动机,所述发动机设置有如上述实施例所述的发动机配气机构。所述发动机与上述发动机配气机构相对于现有技术具有的优势相同,在此不再赘述。

本发明实施例还提供一种汽车,所述汽车设置有如上述实施例所述的发动机。所述汽车与上述发动机相对于现有技术具有的优势相同,在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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