专利名称：压燃式发动机喷油提前角调节器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种压燃式发动机喷油提前角调节器。能够在发动机工作过程中改变喷油时间，尤其是使得柴油机喷油时间能从进气上止点开始到压缩上止点之间可以任意调节。
背景技术：
均质充量压燃点火(HCCI)作为一种新型的内燃机燃烧方式，被认为是满足未来严格排放法规的重要技术手段，是内燃机燃烧技术的重大进步。在柴油机上实现HCCI燃烧时，是把柴油在进气过程或压缩过程的初期就开始喷射，目的是增加燃油和空气的雾化混合时间。其主要特点是实现燃油与空气达到均质的预混合压燃燃烧，不存在传统柴油机的局部高温和局部富油区。因此HCCI燃烧的NOx和微粒排放远低于传统柴油机。采用HCCI燃烧可以使NOx排放降低到原柴油机的2％，微粒排放也很少，而且主要是SOF，很容易用氧化催化剂除掉。目前柴油机的喷油时间在工作的时候不能从进气上止点开始到压缩上止点范围内进行调节。若把喷油时间固定在进气过程开始喷射，则柴油机进行冷起动非常困难，采用HCCI燃烧工作方式只能在发动机热状态时实现。若把喷油时间固定在压缩上止点前曲轴转角20°CA左右喷射，柴油机工作在传统方式，但又不能实现HCCI燃烧方式。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有柴油机喷油提前角在发动机工作过程中不可调，无法实现HCCI燃烧，提供一种为实现压燃式发动机喷油提前角调节器。使柴油机的喷油时间从进气上止点开始到压缩上止点之间可以任意调节。在保证柴油机能进行传统工作方式的同时，又能实现在工作过程中向HCCI燃烧工作方式转换。
本实用新型的上述目的是这样实现的，结合附图说明如下压燃式发动机喷油提前角调节器，主要由正时齿轮、齿轮室和驱动轴组成，正时齿轮10通过一对轴承12被支撑在齿轮室11和齿轮室盖9之间，正时齿轮10经过滑动套7、连接套8转动轴13，滑动套7的左端装有连接盖3，拉杆1通过推力轴承2装在连接盖3上。
所说的正时齿轮10和滑动套7之间采用螺旋花键6相连接，滑动套7和连接套8之间采用直线花键5相连接。
所说的正时齿轮10和滑动套7之间采用直线花键5相连接，滑动套7和连接套8之间采用螺旋花键6相连接。
所说的正时齿轮10和滑动套7之间，滑动套7和连接套8之间都采用螺旋花键6相连接方式。
所说的滑动套7在轴线方向的初始固定位置在左端或右端。
所说的轴13可以是柱塞式凸轮轴或分配泵的驱动轴。
本实用新型具有以下特点1、正时齿轮10被一对轴承12支撑在齿轮室11和齿轮室盖9之间，而不是靠凸轮轴13支撑正时齿轮10。
2、正时齿轮10经过滑动套7、连接套8转动柱塞式凸轮轴或分配泵的驱动轴13。
3、滑动套7在轴线方向相对正时齿轮10和连接套8可以左右移动。
4、正时齿轮10和滑动套7之间采用螺旋花键6相连接。滑动套7和连接套8之间采用直线花键5相连接。或者正时齿轮10和滑动套7之间采用直线花键5相连接。滑动套7和连接套8之间采用螺旋花键6相连接。也可以正时齿轮10和滑动套7之间，滑动套7和连接套8之间都采用螺旋花键6相连接方式。
5、滑动套7在正时齿轮10顺时针转动时，依靠螺旋花键6产生的轴向分力向右移动；依靠拉杆1经推力轴承2、连接盖3拉动滑动套7向左移动，拉杆1的位置决定滑动套7在轴线方向的位置。
6、拉杆1能相对滑动套罩4左右移动，但不能相对滑动套罩4转动，连接盖3随着滑动套7一起转动。
本实用新型提供的技术能使柴油机的喷油时间从进气上止点开始到压缩上止点之间可以任意调节。在保证柴油机能进行传统工作方式的同时，又能实现在工作过程中向HCCI工作方式转换。使柴油机燃料经济性更好，污染物的排放减少，并且燃油在进气过程中高压喷射，不但雾化强度大，而且雾化时间长，可大大提高HCCI工作方式的功率范围。
图-1a喷油提前角调节器结构主视图。
图-1b喷油提前角调节器结构侧视图。
图-1c喷油提前角调节器结构俯视图。
图-2喷油提前角向后调节时序图。
图-3调节器滑动套的轴向位置改变示意图。
图-4喷油提前角向前调节时序图。
1-拉杆2-推力轴承3-连接盖4-滑动套罩5-直线花键6-螺旋花键7-滑动套8-连接套9-齿轮室盖10-正时齿轮11-齿轮室12-轴承13-凸轮轴/驱动轴具体实施方式
结合附图所示实施例对本实用新型的具体内容及其工作过程进一步说明。
该调解器主要由拉杆1、推力轴承2、连接盖3、滑动套7、连接套8、正时齿轮10、轴承12、凸轮轴13等组成。正时齿轮10经过一对轴承12被支撑在齿轮室11和齿轮室盖9之间。正时齿轮10经过滑动套7、连接套8转动凸轮轴13。正时齿轮10和滑动套7之间采用螺旋花键6相连接。滑动套7和连接套8之间采用直线花键5相连接。当滑动套7在轴线方向相对正时齿轮10和连接套8左右移动时，滑动套7和连接套8之间的转角不发生改变；而滑动套7和正时齿轮10之间的转角要发生相对改变，从而改变正时齿轮10与凸轮轴13之间的相对转角。通过改变滑动套7在轴线方向的相对位置，达到凸轮轴13相对正时齿轮10之间的转角改变，实现柴油机能在传统喷油工作方式和HCCI工作方式在之间的转换。
实施例1结合图-1和图-2对本实用新型的第一种使用方法进行说明首先经拉杆1把滑动套7固定到轴线方向左边位置，当正时齿轮10顺时针转动时，这时恰好是正时齿轮10转动凸轮轴13在第一曲轴循环的压缩上止点前20°CA开始喷油，即柴油机处在传统喷油方式工作。当在第一曲轴循环的喷油之后，做功过程开始时把拉杆1放松，使滑动套7依靠正时齿轮10作用在螺旋花键6上产生的轴向力从左边移动到右边位置。在滑动套7向右边移动过程中，正时齿轮10继续顺时针方向转动，而凸轮轴13停止转动。凸轮轴13相对正时齿轮10停止转动的角度恰好是凸轮轴转角10°(曲轴转角20°CA)+第一曲轴循环的做功+排气对应的角度。当滑动套7移动到右边位置以后，滑动套7把驱动力传递给凸轮轴13，凸轮轴13又开始重新被正时齿轮10转动，继续它在第一凸轮轴循环的做功、排气过程，由于第一凸轮轴循环的喷油时间是在该循环的压缩过程终了已经喷射，所以该循环的做功过程不再喷油。第一凸轮轴循环的做功、排气对应是第二曲轴循环的进气、压缩过程。第二曲轴循环的做功、排气对应第二凸轮轴循环的进气、压缩过程。在第三曲轴循环的进气开始时，正好是第二凸轮轴循环的做功过程，由于20°CA提前角度已经被滑动套7的移动调整为0°CA提前角，所以在第三循环的进气过程一开始就喷射柴油，实现HCCI工作方式。滑动套7位置不变，以后的每个工作循环一直保持着在进气过程开始时喷油。如果改变滑动套7位置就能调节不同的喷油提前角。但在第二曲轴循环中，没有喷油过程，要依靠发动机的转动惯性进入到第三循环，并且在该循环开始进气时喷油，完成柴油机由传统喷油方式向HCCI工作方式转换。
实施例2结合图-3所示实施例和图-4对本实用新型的第二种使用方法进行说明首先滑动套7处在轴线方向的右边位置，并且当正时齿轮10顺时针转动时，这时恰好是正时齿轮10转动凸轮轴13在第一曲轴循环的压缩上止点前20°CA开始喷油，即柴油机处在传统喷油方式工作。当在第一曲轴循环的喷油之后，在做功开始到排气过程结束时间内快速拉动拉杆1，使滑动套7从右边移动到左边位置。在这个过程中，凸轮轴13除了随着正时齿轮10转动完该循环的做功、排气过程，而且由于滑动套7从右边移动到左边某一位置，滑动套7的螺旋花键6使滑动套7相对正时齿轮10又向前转动了第二凸轮轴循环的进气+压缩对应的角度-凸轮轴转角10°(曲轴转角20°CA)，即在这个过程中，凸轮轴13共转过了第一凸轮轴循环的做功+排气+第二循环的进气+压缩过程对应的角度-凸轮轴转角10°。当第二曲轴循环开始进气时，第二凸轮轴循环刚好是做功过程，即在第二曲轴循环开始进气时喷油，实现HCCI工作方式。滑动套7位置不变，以后的每个工作循环一直保持着在进气过程开始时喷油。如果改变滑动套7位置就能调节不同的喷油提前角。完成柴油机由传统喷油方式向HCCI工作方式转换。
权利要求1.一种压燃式发动机喷油提前角调节器，它由正时齿轮、齿轮室和驱动轴组成，其特征在于正时齿轮(10)通过一对轴承(12)被支撑在齿轮室(11)和齿轮室盖(9)之间，正时齿轮(10)经过滑动套(7)、连接套(8)转动轴(13)，滑动套(7)的左端装有连接盖(3)，拉杆(1)通过推力轴承(2)装在连接盖(3)上。
2.根据权利要求1所述的压燃式发动机喷油提前角调节器，其特征在于所说的正时齿轮(10)和滑动套(7)之间采用螺旋花键(6)相连接，滑动套(7)和连接套(8)之间采用直线花键(5)相连接。
3.根据权利要求1所述的压燃式发动机喷油提前角调节器，其特征在于所说的正时齿轮(10)和滑动套(7)之间采用直线花键(5)相连接，滑动套(7)和连接套(8)之间采用螺旋花键(6)相连接。
4.根据权利要求1所述的压燃式发动机喷油提前角调节器，其特征在于所说的正时齿轮(10)和滑动套(7)之间，滑动套(7)和连接套(8)之间都采用螺旋花键(6)相连接方式。
5.根据权利要求1所述的压燃式发动机喷油提前角调节器，其特征在于所说的滑动套(7)在轴线方向的初始固定位置在左端或右端。
6.根据权利要求1所述的压燃式发动机喷油提前角调节器，其特征在于所说的轴(13)可以是柱塞式凸轮轴或分配泵的驱动轴。
专利摘要本实用新型涉及一种压燃式发动机喷油提前角调节器。目的在于克服现有柴油机喷油提前角不可调，无法实现HCCI燃烧，使柴油机的喷油时间从进气上止点开始到压缩上止点之间可以任意调节。在保证柴油机能进行传统工作方式的同时，又能实现在工作过程中向HCCI燃烧工作方式转换。具体方案是一种压燃式发动机喷油提前角调节器，它由正时齿轮、齿轮室和驱动轴组成，其特征在于正时齿轮(10)通过一对轴承(12)被支撑在齿轮室(11)和齿轮室盖(9)之间，正时齿轮(10)经过滑动套(7)、连接套(8)转动轴(13)，滑动套(7)的左端装有连接盖(3)，拉杆(1)通过推力轴承(2)装在连接盖(3)上。
文档编号F02M59/20GK2926556SQ20062002870
公开日2007年7月25日 申请日期2006年5月9日 优先权日2006年5月9日
发明者方显忠, 刘巽俊 申请人:吉林大学