内燃机可变气门升程机构的制作方法

本实用新型涉及内燃机领域,具体说是一种内燃机可变气门升程机构。

背景技术：

目前，随着环境问题的日益突出以及汽车排放法规要求的日益严格，节能减排越来越成为发动机设计中的重要内容。对于传统发动机，气门升程是固定不变的，而发动机在不同工况所需的最佳气门升程却是不同的，因此传统发动机在设计过程中不得不对各工况进行平衡性选择，其结果是发动机既得不到最佳的高速效率，也得不到最佳的低速扭矩。同时，如果能够采用气门升程控制进气量，则节气门的作用可被一定程度的弱化，进而极大地降低发动机的泵气损失，以获得更优的燃油经济性。

当前行业内的可变气门升程机构的结构大多较为复杂，越多的零件必然带来越大的零件累计公差，为保证气门升程的精度要求，自然增加了的制造难度，也增加的发动机成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种可变气门升程机构，以便在发动机的不同工况提供不同的气门升程，进而获得更优的发动机动力性和经济性。

为达到上述目的，本实用新型的原理与技术方案是：一种内燃机可变气门升程机构，包括气门，其技术要点是：该内燃机可变气门升程机构还包括有气门帽、摇臂、调节块、摇臂销轴和凸轮，气门上方设置有气门帽，摇臂位于气门帽上方，摇臂的一侧与气门帽顶面接触，另一侧与凸轮相切，中间为一个空心的腔体，腔体前后壳体加工有用以安装摇臂销轴的一长条形圆弧孔，摇臂的右侧设置有摇臂销轴，摇臂销轴内部设置有调节块，摇臂、调节块和摇臂销轴构成可变摇臂比的摇臂组件。

本实用新型的特点及产生的有益效果是：结构简单可靠，以较少的零件实现气门升程的可变，结构累计公差小，尺寸传递更加精确；同样因为零件较少，摩擦副较少，故摩擦功也较小；此实用新型相对传统摇臂增加的质量主要集中在销轴周围，而该摇臂是以销轴为支点进行摆动，故增加的运动惯量极小。通过该机构，以较小的成本使其能够根据发动机不同工况的需求提供不同的气门升程，有效的改善发动机的动力性以及燃油经济性。

附图说明

图1为本实用新型可变气门升程机构结构示意图；

图2为本实用新型摇臂结构示意图；

图3为本实用新型摇臂制作工艺示意图；

图4为本实用新型调整块结构示意图；

图5为本实用新型销轴结构示意图；

图6为本实用新型摇臂、调节块、销轴三者安装示意图；

图7为本实用新型摇臂比示意图；

附图说明如下：1、气门；2、气门帽；3、摇臂；4、调节块；5、摇臂销轴；6、凸轮； 3-2-1、腔体； 3-2-2、圆弧孔； 3-2-3、去重结构；3-2-1-1、油腔A； 3-2-1-2、油腔B； 4-1、油槽I； 4-2、油槽II ； 4-3、销轴安装孔； 5-1-1、油道A； 5-2-1、油道B； 5-1-2、油道A1；5-2-2、油道B1。

具体实施方式

由图-7所知，本实用新型涉及一种内燃机可变气门升程机构，包括气门1，其技术要点是：该内燃机可变气门升程机构还包括有气门帽（2）、摇臂（3）、调节块（4）、摇臂销轴（5）和凸轮（6），气门上方设置有气门帽，摇臂位于气门帽上方，摇臂的一侧与气门帽顶面接触，另一侧与凸轮相切，中间为一个空心的腔体，腔体前后壳体加工有用以安装摇臂销轴的一长条形圆弧孔，摇臂的右侧设置有摇臂销轴，摇臂销轴内部设置有调节块，零件摇臂、调节块和摇臂销轴组成了可变摇臂比的摇臂组件。

摇臂（3）的一侧与气门帽（2）顶面接触，另一侧经过特殊设计弧形面与凸轮（6）相切，中间为一个空心的腔体（3-2-1），腔体前后壳体加工有一长条形圆弧孔（3-2-2），用以安装摇臂销轴。为减小摇臂的运动惯量，摇臂两侧的支撑臂分别进行了去重结构（3-2-3）。（如图2所示）

调整块（4）中心加工有一圆形销轴安装孔（4-3），调整块4通过此安装孔（4-3）带动摇臂销轴5在摇臂圆弧孔（3-2-2）中左右滑动，调整块4的外壁与摇臂腔体（3-2-1）的内壁为极小的间隙配合，并且调整块（4）前后表面滑移的范围能完全覆盖摇臂腔体的圆弧孔（3-2-2），此设计既保证调整块4在摇臂腔体（3-2-1）内的顺利滑动，又将摇臂腔体（3-2-1）内的油压维持在所需的范围内。调整块（4）左右两侧面的上下沿均被设计成圆弧形，该圆弧既加大了摇臂腔体的油腔容积，又能保证安装块在滑动中更加顺畅，且不会划伤摇臂腔体3-2-1内壁。（如图4所示）

摇臂销轴5径向加工有两条油道：油道A（5-1-1）、油道B（5-2-1），销轴的侧面分别各加工有一条油道：油道A（5-1-2）、油道B（5-2-2），两油道分别与径向油道相通，液压油通过此油路及调整块左右两侧的油槽（4-1）、（4-2）注入摇臂的油腔A（3-2-1-1）和油腔B（3-2-1-2）中。又因为摇臂（3）及调整块（4）与销轴（5）在运动过程中围绕销轴（5）中心存在一定角度的摆动，故调整块的油槽（4-1）、（4-2）被设计成长条形，以保证油路的通畅。（如图4、5所示）

摇臂组件组装顺序为：先将调整块（4）放入摇臂本体（3-2）的腔体（3-2-1）中，再将摇臂气门侧支撑臂（3-1）与摇臂本体（3-2）焊接在一起，（焊接位置如图3所示）最后将销轴（5）穿入调整块的的销轴安装孔（4-3）内。（如图6所示）

而气门帽（2）的设计则是因为随着摇臂组件的变化会导致其在气门侧滑移的范围也会随之增大，此气门帽既保证了不必加大气门直径，同时加大了气门顶面的面积，使摇臂的气门侧接触点始终位于该平面内。

实际工作过程为：两路液压油分别经过销轴（5）的油道A（5-1-1、5-1-2）、油道B（5-2-1、5-2-2）及调整块（4）的油槽A（4-1）、油槽B（4-2），注入摇臂（3）的油腔A（3-2-1-1）、油腔B（3-2-1-2）中，通过控制两条油路A、B的供油量及供油压力，进而控制调整块（4）左右两侧油腔A（3-2-1-1）与油腔B（3-2-1-2）的压差，此压差会推动调整块（4）并带动销轴（5）在摇臂腔体（3-2-1）中左右滑动。销轴（5）中心位置的变化会导致销轴中心、摇臂与气门帽顶面接触点、摇臂与凸轮表面接触点三者间的距离变化，进而改变了摇臂比（L1：L2），而摇臂比的变化最终会导致凸轮升程经过摇臂传导至气门升程的变化，即实现了气门升程的可变（如图7所示）。