专利名称：一种新型的可变气门升程配气机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及内燃机领域，更具体地说，本发明是涉及一种新型的可变升程 配气机构。
背景技术：
传统的发动机具有固定的配气正时和气门升程，随着发动机转速的提高和 日益增长的油价，对发动机的性能和油耗提出了更高的要求。为了满足发动机 不同工况对气门升程的要求，要求气门升程可变。实践证明，两级可变的气门 机构可以很大程度上提高发动机的低端扭矩，降低发动机的油耗，同时成本上 优势明显。现代内燃机要求组织很好的组织缸内气流运动，发动机转速的提高 和对排放和油耗的高要求对缸内的气流运动提出了更高的要求，配合对缸内气 流运动的合理组织和采用两级变化的配气机构，可以进一步提高发动机的性能， 降低发动机排放。
目前国际上已有少数汽车厂商实现了这种气门升程可变的技术，比如本田 公司的I^VTEC系统、INA公司的可变挺柱机构和伊顿公司的可变摇臂机构。随 着先进发动机技术的发展和新时代对发动机的性能要求，未来3到5年以后新 一代发动机将取代目前较先进的发动机，而这种气门升程两级可变的技术和对 缸内气流的组织必定会成为未来发动机的方向，它可以在可靠性、成本和性能 上得到综合折中，满足未来发动机的需要。现在使用的全可变机构也都是最近 几年才有的新技术，他们也是通过一系列机械或者液压的机构来实现气门升程 连续可变的功能，目前国外的气门机构需要专门的一级控制臂，其机构比较复 杂，所需的调控扭矩较大，调控过程中运动副增多导致磨擦损失也比较大，因 而对燃油经济性的改善非常有限，控制起来的精度也不高。
发明内容
本发明为一种新型的可变升程配气机构，其所要解决的技术问题是提供一种可实现气门升程从零升程到最大升程快速切换，并且切换简单、可靠，可 提高发动机性能、同时降低排放的可变升程配气机构，
为解决以上的技术问题，本发明采用的技术方案是
本发明为一种新型的可变气门升程配气机构，包括凸轮轴，主摇臂，副摇 臂，气门，气门间隙调节机构，所述的凸轮轴设置出一个或一个以上的凸轮面 不同的高凸轮和低凸轮，所述的主摇臂上设置一个以上的锁止孔，所述的副摇 臂上设置一个以上的连接孔，主摇臂与副摇臂之间设置安装在连接孔内的连接 销和安装在锁止孔内的锁止销。
所述的凸轮轴的高凸轮与主摇臂贴合，所述的低凸轮与副摇臂贴合。 所述的主摇臂与副摇臂贴合的一面上设置三个均布的凹下的锁止孔；所述
的副摇臂与主摇臂贴合的一面上设置三个均布的，位置与锁止孔相对应的连接 孔。
所述的主摇臂的锁止销活动安装在锁止孔内；所述的副摇臂的连接销活动 安装在连接孔内，所述的连接销安装在连接孔内部的一端设置回位弹簧。
所述的摇臂轴穿过主摇臂，摇臂轴中心设置圆孔状的进油孔，摇臂轴上设 置润滑油孔和出油孔。
所述的可变气门升程配气机构还包括控制进入摇臂轴油压压力的油压控制阀。
所述的锁止孔与润滑油槽相通。
所述的主摇臂的锁止销未受油压压力时的位置保持在主摇臂与副摇臂贴合 的一面成平面的位置；所述的副摇臂的连接销未受油压压力时保持在主摇臂与 副摇臂贴合的一面成平面的位置。
所述的低凸轮设置为零升程的凸轮结构。
采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果
1、 实现气门升程两级可变，满足高低速对气门升程的不同要求；
2、 合理组织缸内燃烧，降低发动机排放；3、 结构简单、实用；气门升程可变，减少泵气损失，切换简单、可靠；可 提高发动机性能、燃油经济性，同时降低排放；
4、 降低泵气损失，降低油耗、改善发动机低端扭矩不足的弱点。
下面对本说明书中各幅附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明
图1是本发明所述的可变气门升程配气机构的部件结构示意图2是本发明的主摇臂的结构示意图3是本发明的主摇臂的侧面剖视结构示意图4是图3所示的主摇臂A—A剖面结构示意图5是本发明的副摇臂的结构示意图6是本发明的副摇臂的侧面剖视结构示意图7是图6所示的副摇臂A—A剖面结构示意图8是本发明的凸轮轴的结构示意图中标记为1、凸轮轴；2、主摇臂；3、副摇臂；4、气门；5、摇臂轴； 6、气门间隙调节机构；7、滚针轴承；8、连接销；9、回位弹簧；10、副摇臂
连接销；11、锁止销；12、进油孔；13、润滑油孔；14、出油孔；15、润滑油
槽；16、高凸轮；17、连接孔；18、油压控制阀；19、锁止孔；20、低凸轮；
21、进油槽；22、润滑油槽。
具体实施例方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式
如所涉及 的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及 工作原理等作进一步的详细说明
如附图所示，本发明为一种新型的可变气门升程配气机构，包括凸轮轴l，
主摇臂2，副摇臂3，气门4，气门间隙调节机构6，所述的凸轮轴l设置出一 个或一个以上的凸轮面不同的高凸轮16和低凸轮20，所述的主摇臂2上设置一 个以上的锁止孔19，所述的副摇臂3上设置一个以上的连接孔17，主摇臂2与副摇臂3之间设置安装在连接孔17内的连接销10和安装在锁止孔19内的锁止 销ll。
所述的凸轮轴10的高凸轮16与主摇臂2贴合，所述的低凸轮20与副摇臂 3贴合。
所述的主摇臂2与副摇臂3贴合的一面上设置三个均布的凹下的锁止孔19; 所述的副摇臂3与主摇臂2贴合的一面上设置三个均布的，位置与锁止孔19相 对应的连接孔17。
所述的主摇臂2的锁止销11活动安装在锁止孔19内；所述的副摇臂3的 连接销11活动安装在连接孔17内，所述的连接销17安装在连接孔17内部的 一端设置回位弹簧9。
所述的摇臂轴5穿过主摇臂2,摇臂轴5中心设置圆孔状的进油孔12，摇 臂轴5上设置润滑油孔13和出油孔14。
所述的可变气门升程配气机构还包括控制进入摇臂轴5油压压力的油压控
所述的锁止孔19与润滑油槽13相通。
所述的主摇臂2的锁止销19未受油压压力时的位置保持在主摇臂2与副摇 臂(3)贴合的一面成平面的位置；所述的副摇臂3的连接销10未受油压压力时 保持在主摇臂2与副摇臂3贴合的一面成平面的位置。
所述的低凸轮20设置为零升程的凸轮结构。
本发明的进油孔12是一通孔，其油来源于主油道，主油道的油通过摇臂轴 5的中间油道12，为了保证摇臂轴5与主摇臂2之间具有良好的润滑，润滑油 经过进油道12部分经过润滑油孔13，出油孔14通向主摇臂2的油槽21。 本发明的核心在于利用摇臂锁止和解锁两种状态来实现气门升程的切换。 当发动机在低速时，对进气量的要求相对较少，但对于进气的强度要求较高， 以满足低速性能和燃油经济性的要求。此时，油压控制阀18控制进入摇臂轴5 的压力很小，油压力不能够推开锁止销ll向运动，但此时的油量足以满足摇臂轴5与主摇臂2和副摇臂3的润滑。
润滑由主油道的油流经摇臂轴5，分别由润滑油孔13流经主摇臂2的油槽 22和副摇臂3中间的润滑油槽15，此时，凸轮轴1的高升程凸轮驱动主摇臂运 动，组织较大的强烈的充气运动，改善发动机的燃烧，提高低速时的燃油经济 性；为了保证副摇臂3与摇臂轴5之间的良好润滑，从摇臂轴进来的润滑油经 过副摇臂的润滑油槽22起到润滑的作用。由于此工况条件下，驱动副摇臂l的 是基圆，此状态下就一个气门打开，另一个气门完全关闭。
当发动机在高速时，为了满足进气量的要求，此时，油压控制阀完全打开， 主油道的油经过摇臂轴的进油孔12流经主摇臂2的润滑油槽15，此时锁止销 11在高油压的作用下，推开副摇臂连接销10，压紧回位弹簧9，从而主摇臂2 和副摇臂3在三根锁止销11的作用下构成了法兰连接。此时，高升程凸轮1的 长升程曲线驱动主摇臂2将力通过法兰连接传递给副摇臂3，驱动气门4。此时， 两个气门具有同样的气门升程曲线，中性气道16的打开满足高速时的大功率进 气量要求。
当需要再次切换到低速时，油压控制阀再次动作，油压降低，副摇臂连接销 10在回位弹簧9的推力作用下，推动锁止销11右移，重新切换到低速状态下工 作。
本发明的核心在于利用锁止机构实现气门升程两级可变配合其他控制策略 可以得到其他应用实例变体。可以应用到以下可以采用两条有凸轮型线的凸 轮轴从而产生两条气门升程曲，在低速一个气门完全打开，另一个气门部分打 开，从而满足较大排量的发动机的进气量要求。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上 述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或 未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保 护范围内。
权利要求
1、一种新型的可变气门升程配气机构，包括凸轮轴(1)，主摇臂(2)，副摇臂(3)，气门(4)，气门间隙调节机构(6)，其特征在于所述的凸轮轴(1)设置出一个或一个以上的凸轮面不同的高凸轮(16)和低凸轮(20)，所述的主摇臂(2)上设置一个以上的锁止孔(19)，所述的副摇臂(3)上设置一个以上的连接孔(17)，主摇臂(2)与副摇臂(3)之间设置安装在连接孔(17)内的连接销(10)和安装在锁止孔(19)内的锁止销(11)。
2、 根据权利要求1所述的一种新型的可变气门升程配气机构，其特征在于: 所述的凸轮轴(10)的高凸轮(16)与主摇臂(2)贴合，所述的低凸轮(20)与 副摇臂(3)贴合。
3、 根据权利要求1所述的一种新型的可变气门升程配气机构，其特征在于 所述的主摇臂(2)与副摇臂(3)贴合的一面上设置三个均布的凹下的锁止孔(19);所述的副摇臂(3)与主摇臂(2)贴合的一面上设置三个均布的，位置 与锁止孔(19)相对应的连接孔(17)。
4、 根据权利要求1或3所述的一种新型的可变气门升程配气机构，其特征 在于所述的主摇臂(2)的锁止销(11)活动安装在锁止孔(19)内；所述的 副摇臂(3)的连接销(11)活动安装在连接孔(17)内，所述的连接销(17) 安装在连接孔(17)内部的一端设置回位弹簧(9)。
5、 根据权利要求1所述的一种新型的可变气门升程配气机构，其特征在于 所述的摇臂轴(5)穿过主摇臂(2)，摇臂轴(5)中心设置圆孔状的进油孔(12)， 摇臂轴(5)上设置润滑油孔(13)和出油孔(14)。
6、 根据权利要求1或2所述的一种新型的可变气门升程配气机构，其特征 在于所述的可变气门升程配气机构还包括控制进入摇臂轴(5)油压压力的油 压控制阀(18)。
7、 根据权利要求1所述的一种新型的可变气门升程配气机构，其特征在于 所述的锁止孔(19)与润滑油槽(13)相通。
8、 根据权利要求1所述的一种新型的可变气门升程配气机构，其特征在于所述的主摇臂(2)的锁止销(19)未受油压压力时的位置保持在主摇臂(2) 与副摇臂(3)贴合的一面成平面的位置；所述的副摇臂(3)的连接销(10)未 受油压压力时保持在主摇臂(2)与副摇臂(3)贴合的一面成平面的位置。
9.根《权利要求1或2所述的一种新型的可变气门升程配气机构，其特征 在于所述的低凸轮(20)设置为零升程的凸轮结构。
全文摘要
本发明提供一种应用于内燃机领域的可变升程配气机构，所述的可变气门升程配气机构包括凸轮轴(1)，主摇臂(2)，副摇臂(3)，气门(4)，气门间隙调节机构(6)，凸轮轴(1)设置出一个或一个以上的凸轮面不同的高凸轮(16)和低凸轮(20)，主摇臂(2)上设置一个以上的锁止孔(19)，副摇臂(3)上设置一个以上的连接孔(17)，主摇臂(2)与副摇臂(3)之间设置安装在连接孔(17)内的连接销(10)和安装在锁止孔(19)内的锁止销(11)。采用本发明的技术方案1.满足高低速对气门升程的不同要求；2.降低排放；3.结构简单，减少泵气损失，切换可靠；提高性能；4.改善发动机低端扭矩不足的弱点。
文档编号F01L13/00GK101457678SQ20081024625
公开日2009年6月17日 申请日期2008年12月31日 优先权日2008年12月31日
发明者刘和义, 张志福, 航 朱 申请人:奇瑞汽车股份有限公司