可调节气门弹簧力的装置及内燃机的制作方法

1.本实用新型涉及内燃机技术领域，特别涉及一种可调节气门弹簧力的装置及内燃机。


背景技术：

2.内燃机的配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，常见的配气机构包括气门、气门弹簧和凸轮轴。当前内燃机气门在凸轮的驱动下克服气门弹簧力完成开闭。气门弹簧力的大小基于内燃机额定工况和最高转速而设定的；而内燃机在其他工况工作时并不需要最大的弹簧力，例如内燃机转速较低或者负荷较低时，需要气门弹簧提供的弹力小于额定工况需要的气门弹簧弹力。因此最佳的情况是，根据内燃机的工况的不同，使气门弹簧的弹力与工况匹配，以便减少较大的气门弹簧力造成的摩擦功耗。这就需要根据内燃机的工况不同而改变气门弹簧弹力。但是现有技术中的气门弹簧的弹簧力是确定的，无法根据内燃机的工况改变气门弹簧的弹性力。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于解决现有技术中的气门弹簧的弹簧力弹力是确定的无法根据内燃机的工况改变气门弹簧的弹性力的问题。
4.为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式公开了一种可调节气门弹簧力的装置，包括气门机构和调节气门机构中气门弹簧弹力的调节机构。其中，气门机构包括凸轮轴、气门组件、气门弹簧和弹簧底座。凸轮轴设置于气门组件的一端，气门弹簧沿气门组件的长度方向套于气门组件上，气门组件靠近凸轮轴的一端部与气门弹簧的一端部固定连接，气门弹簧远离凸轮轴的一端套设于弹簧底座内，气门组件可活动地贯穿弹簧底座。
5.调节机构包括驱动组件和调节组件，调节组件包括与驱动组件传动连接的调节构件，调节构件与弹簧底座的外壁面传动连接。驱动组件带动调节构件在第一方向或与第一方向相反的第二方向上转动，以带动弹簧底座沿着气门组件的长度方向运动，并且，调节构件不转动时弹簧底座在气门组件的长度方向上的位置不变。
6.采用上述技术方案，通过设置调节机构，能够调节气门机构中的气门弹簧的弹力，具体的，汽车电子控制单元(ecu)能够根据内燃机的工况，控制驱动组件动作，进而带动调节组件调节弹簧底座的高度，进而调节气门弹簧弹力，使得气门弹簧的弹力与内燃机工况适配，减少较大的气门弹簧力造成的摩擦功耗。
7.更为具体的，调节构件能够带动弹簧底座沿着气门组件的长度方向运动，其中当调节构件带动弹簧底座沿着气门组件的长度向远离凸轮轴的方向远离时，调节构件调节弹簧底座处于下降状态，凸轮所要克服的气门弹簧的弹簧力减小。同理，当弹簧底座向靠近凸轮轴的方向移动时，调节构件调节弹簧底座处于上升状态，凸轮所要克服的气门弹簧的弹簧力增大。并且当调节构件控制弹簧底座调整完以后，调节构件不再转动，弹簧底座在气门组件的长度方向上的位置不变，此时气门弹簧力变化范围保持恒定，从而使得能够恒定地
适应不同的工况。汽车电子控制单元(ecu)能够根据内燃机的工况，控制弹簧底座的高度，从而使得气门弹簧力和凸轮轴所要克服的摩擦功耗与相应的工况相适配。
8.本实用新型的实施方式还公开了一种可调节气门弹簧力的装置，调节组件还包括传动构件，驱动组件通过传动构件与调节构件传动接合；并且
9.当弹簧底座位于气门组件的长度方向上距离凸轮轴的最远位置时，气门弹簧具有预紧力。
10.采用上述技术方案，传动构件用于将驱动组件和调节构件结合，并且弹簧底座位于气门组件的长度方向上距离凸轮轴的最远位置时，气门弹簧仍具有预紧力。能够保证气门打开并且气门弹簧被压缩后，顺利地恢复被压缩之前的位置。从而保证不管弹簧底座在气门组件的长度方向移动到哪个位置，气门弹簧都能使得气门恢复初始位置。
11.本实用新型的实施方式还公开了一种可调节气门弹簧力的装置，调节构件包括直齿轴，直齿轴的周侧外壁面设置有沿直齿轴的轴线方向延伸设置的平行直齿。
12.弹簧底座设置为空心圆柱体，弹簧底座的外壁面上设置有与直齿啮合的被啮合部；被啮合部为沿与弹簧底座的轴线方向垂直的方向设置的多个平行凹槽。其中：
13.当直齿轴沿第一方向转动时，直齿轴上的直齿与弹簧底座上的被啮合部啮合传动，并带动弹簧底座沿着气门组件的长度方向朝向凸轮轴运动，直至弹簧底座到达最接近凸轮轴的最近位置。
14.当直齿轴沿第二方向转动时，直齿轴上的直齿与弹簧底座上的被啮合部啮合传动，并带动弹簧底座沿着气门组件的长度方向远离凸轮轴运动，直至弹簧底座到达最远离凸轮轴的最远位置。
15.采用上述技术方案，直齿轴和弹簧底座的外壁面上的被啮合部相当于构成齿轮齿条机构，直齿转动的位移被直齿轴和被啮合部转换成弹簧底座沿着气门组件的长度方向移动的位移。从而控制弹簧底座的位置和调节气门弹簧的弹力的大小，并且当直齿轴沿第一方向转动时，直齿与弹簧底座上的被啮合部啮合传动，弹簧底座上升，沿着气门组件的长度方向朝向凸轮轴运动，直至弹簧底座到达最接近凸轮轴的最近位置。当直齿轴沿第二方向转动时，直齿与弹簧底座上的被啮合部啮合传动，弹簧底座下降，沿着气门组件的长度方向远离凸轮轴运动，直至弹簧底座到达最远离凸轮轴的最远位置。
16.本实用新型的实施方式还公开了一种可调节气门弹簧力的装置，调节构件包括蜗杆轴，蜗杆轴的周侧外壁面设置有沿蜗杆轴的长度方向延伸设置的蜗齿；
17.弹簧底座设置为空心圆柱体，弹簧底座的外壁面、沿着弹簧底座的轴线方向依次设置有第一啮合部和第二啮合部，第一啮合部设置为能够与蜗齿啮合传动的被啮合蜗齿，被啮合蜗齿沿与弹簧底座的轴线方向平行的方向设置；第二啮合部设置有围绕弹簧底座的轴线延伸设置的外螺纹，弹簧底座通过外螺纹可拆卸地固定安装在缸盖的螺纹座孔内，其中：
18.当蜗杆轴沿第一方向转动时，蜗杆轴上的蜗齿与弹簧底座上的被啮合蜗齿啮合传动，并带动弹簧底座围绕其轴线方向转动，并使得外螺纹相对于螺纹座孔转动，从而带动弹簧底座沿着气门组件的长度方向朝向凸轮轴运动，直至弹簧底座到达最接近凸轮轴的位置。
19.当蜗杆轴沿第二方向转动时，蜗杆轴上的蜗齿与弹簧底座上的被啮合蜗齿啮合传
动，并带动弹簧底座围绕其轴线方向转动，并使得外螺纹相对于螺纹座孔转动，从而带动弹簧底座沿着气门组件的长度方向远离凸轮轴运动，直至弹簧底座到达最远离凸轮轴的最远位置。
20.采用上述技术方案，调节构件设置为蜗杆轴时，蜗杆轴上的蜗齿和第一啮合部啮合构成蜗轮蜗杆机构，蜗杆轴转动时，通过与第一啮合部啮合带动弹簧底座转动，而弹簧底座上还设置有第二啮合部，当第一啮合部啮合带动弹簧底座转动，第二啮合部和缸盖上的螺纹座孔螺旋转动，从而将弹簧底座的转动转换成沿气门组件的长度方向的移动。
21.并且，弹簧底座也能沿气门组件的长度方向上升或者下降，也即当蜗杆轴沿第一方向转动时，带动弹簧底座沿着气门组件的长度方向朝向凸轮轴运动，直至弹簧底座到达最接近凸轮轴的最近位置。当蜗杆轴沿第二方向转动时，带动弹簧底座沿着气门组件的长度方向远离凸轮轴运动，直至弹簧底座到达最远离凸轮轴的最远位置。
22.本实用新型的实施方式还公开了一种可调节气门弹簧力的装置，弹簧底座的一端部设置有弹簧支撑面，气门弹簧的另一端抵靠于弹簧支撑面上；并且
23.弹簧底座的外壁面上靠近弹簧支撑面的一端还设置有多个排油孔。
24.采用上述技术方案，在弹簧底座的一端部设置有弹簧支撑面，方便气门弹簧的另一端抵靠，并且其结构简单，弹簧抵靠时方便快捷。在弹簧底座的外壁面上靠近弹簧支撑面的一端还设置有多个排油孔。能够将弹簧底座内的机油及时地排除，避免机油汇聚在弹簧底座内，对气门弹簧和气门组件产生阻尼作用，也避免气门组件和气门弹簧工作时增大摩擦阻力。
25.本实用新型的实施方式还公开了一种可调节气门弹簧力的装置，气门机构包括分别设置于驱动组件的两侧、相对于驱动组件对称分布的一对气门机构。其中
26.每个气门机构包括一个凸轮轴、至少一个气门组件，每个气门组件上均设置有相应的气门弹簧、和弹簧底座。凸轮轴上，沿着凸轮轴的轴向依次设置有至少一个凸轮，每个凸轮位于相应的一个气门组件的一端。
27.采用上述技术方案，在一对气门机构中，分别对应着内燃机的进气门机构和排气门机构，在一个气门机构中，通过一个凸轮轴带动气门组件沿着其轴线方向往复移动，实现气门的开闭。并且对应内燃机的进气冲程和排气冲程。
28.本实用新型的实施方式还公开了一种可调节气门弹簧力的装置，驱动组件包括驱动器。
29.传动构件包括传动轴和传动轮，传动轴连接于驱动器的输出端，驱动器能够带动传动轴转动。并且传动轴的外壁面沿长度方向设置有蜗齿，传动轮设置为与蜗齿相适配的蜗轮，当驱动器带动传动轴转动时，传动轴带动蜗轮转动。
30.采用上述技术方案，驱动器用于提供动力，带动传动轴转动，并且传动轴、传动轮和调节构件之间形成了减速机构，将驱动器较高的转速减速为较小的转速，满足对弹簧底座调节的要求。并且将传动轮和传动轴设置为蜗轮蜗齿机构，能够通过简单的结构改变齿轮的转动方向，方便进一步控制弹簧底座的位置或者高度。
31.本实用新型的实施方式还公开了一种可调节气门弹簧力的装置，蜗轮的中心位置设置有连接孔，调节构件靠近蜗轮的一端设置有与连接孔适配的连接轴径。连接孔为方形孔、花键孔或者半圆孔中的任意一种，连接轴径为与连接孔相匹配的方轴、花键轴或者半圆
轴中的任意一种。
32.采用上述技术方案，通过连接孔和连接轴径结合，将蜗轮和调节构件固定连接。
33.本实用新型的实施方式还公开了一种可调节气门弹簧力的装置，调节组件还包括扭簧，扭簧设置于调节构件远离蜗轮的一端。并且，调节构件远离蜗轮的一端设置有卡槽，扭簧的一端卡设于卡槽，另一端卡设于缸盖上。
34.采用上述技术方案，在调节构件远离蜗轮的一端设置扭簧，扭簧的一个挂脚和卡槽卡接并固定连接，扭簧的另一个挂脚和缸盖固定连接。调节构件在转动时，扭簧能够对调节构件施加扭矩，减少驱动器用于控制调节构件的扭矩。
35.本实用新型的实施方式还公开了一种可调节气门弹簧力的装置，每个气门组件包括气门、设置于气门靠近凸轮轴的另一端的气门顶柱；其中，当凸轮轴带动气门组件沿着气门弹簧的轴线方向往复移动时，气门能够在关闭状态和打开状态切换。其中
36.当气门处于关闭状态时，气门弹簧处于预紧状态，内燃机的燃烧室与进气通道关闭。
37.当气门处于打开状态时，气门弹簧处于压缩状态，内燃机的燃烧室与进气通道打开。
38.采用上述技术方案，凸轮轴在转动过程中，凸轮轴上的凸轮会按压气门顶柱和气门向远离凸轮轴的方向移动，此时气门被打开，内燃机的燃烧室与进气通道打开，气门弹簧处于压缩状态。凸轮轴继续转动，气门弹簧逐渐复位，气门顶柱和气门被气门弹簧推动向靠近凸轮轴的方向移动，气门弹簧逐渐恢复预紧状态。当凸轮轴持续转动时，能够带动气门组件沿着气门弹簧的轴线方向往复移动，并使得气门能够在关闭状态和打开状态切换。
39.本实用新型的实施方式还公开了一种内燃机，包括缸盖，还包括上述任意一项的可调节气门弹簧力的装置。
40.采用上述技术方案，设置有可调节气门弹簧力的装置的内燃机在工作时能够根据不同的工况调节弹簧底座的位置，进而调节气门弹簧力，并调节气门组件在打开和关闭时需要克服的弹簧的摩擦功，使得气门弹簧的弹簧力和内燃机工况匹配，提高内燃机的工作效率。
41.本实用新型的有益效果是：
42.本实用新型提供了一种可调节气门弹簧力的装置及内燃机，可调节气门弹簧力的装置包括气门机构和调节气门机构中气门弹簧的弹力的调节机构。调节机构包括驱动组件、传动构件和调节组件，驱动组件带动调节构件在第一方向或与第一方向相反的第二方向上转动，以带动弹簧底座沿着气门组件的长度方向运动，从而调整弹簧底座的位置，进而调整气门弹簧力。使得气门组件克服气门弹簧摩擦功耗减小，提高内燃机的效率。并且调节构件不转动时弹簧底座在气门组件的长度方向上的位置不变。此时气门弹簧力变化范围保持恒定，从而使得能够适应不同的内燃机工况。并且调节机构和弹簧底座构成齿轮齿条机构或者蜗轮蜗杆机构，进而通过驱动组件驱动调节构件转动并调节弹簧底座的位置。使得气门弹簧的弹簧力和内燃机的相应工况适配，提高内燃机的效率。
附图说明
43.图1为本实用新型实施例1的可调节气门弹簧力的装置的结构示意图；
44.图2为本实用新型实施例1的可调节气门弹簧力的装置中蜗轮的结构示意图；
45.图3为本实用新型实施例1的可调节气门弹簧力的装置中直齿轴的结构示意图；
46.图4为本实用新型实施例1的可调节气门弹簧力的装置中弹簧底座的结构示意图；
47.图5为本实用新型实施例1的可调节气门弹簧力的装置中扭簧的结构示意图；
48.图6为本实用新型实施例1的可调节气门弹簧力的装置安装在内燃机上的剖视图；
49.图7为本实用新型实施例1的可调节气门弹簧力的装置调节气门弹簧的弹力时的示意图；
50.图8为本实用新型实施例2的可调节气门弹簧力的装置的结构示意图；
51.图9为本实用新型实施例2的可调节气门弹簧力的装置中蜗杆轴的结构示意图；
52.图10为本实用新型实施例2的可调节气门弹簧力的装置中弹簧底座的结构示意图；
53.图11为本实用新型实施例2的可调节气门弹簧力的装置安装在内燃机上的剖视图；
54.图12为本实用新型实施例2的可调节气门弹簧力的装置调节气门弹簧的弹力时的示意图。
55.附图标记说明：
56.1、凸轮轴；2、气门顶柱；3、气门组件；4、气门弹簧；5、驱动器；
57.6、传动轮；
58.6a、连接孔；
59.7、直齿轴；71、蜗杆轴；
60.7a、直齿；7b、连接轴径；7c、卡槽；
61.71a、蜗齿；
62.8、弹簧底座；
63.8a、弹簧支撑面；8b、排油孔；8c、被啮合部；
64.81b、第二啮合部；81c、第一啮合部；
65.9、扭簧。
具体实施方式
66.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本实用新型的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
67.应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
68.在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
69.术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
70.在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
71.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。
72.实施例1
73.作为本实施例的一个优选实施方式，本实施例公开了一种可调节气门弹簧力的装置，如图1所示，包括气门机构和调节气门机构中气门弹簧4的弹力的调节机构。其中，气门机构包括凸轮轴1、气门组件3、气门弹簧4、和弹簧底座8。凸轮轴1设置于气门组件3的一端，气门弹簧4沿气门组件3的长度方向套于气门组件3上，气门组件3靠近凸轮轴1的一端部与气门弹簧4的一端部固定连接，气门弹簧4远离凸轮轴1的一端套设于弹簧底座8内，气门组件3可活动地贯穿弹簧底座8。
74.调节机构包括驱动组件和调节组件，调节组件包括与驱动组件传动连接的调节构件，调节构件与弹簧底座8的外壁面传动连接。驱动组件带动调节构件在第一方向或与第一方向相反的第二方向上转动，以带动弹簧底座8沿着气门组件3的长度方向运动，并且，调节构件不转动时弹簧底座8在气门组件3的长度方向上的位置不变。
75.具体的，在本实施例中，参照图1，气门机构中还可以包括气门顶柱2，但是，本领域技术人员应该理解，气门顶柱2可以根据需求设置在凸轮轴1和气门组件3之间，也可以根据需求去掉气门顶柱2，能够通过凸轮轴1带动气门组件3运动即可。
76.同理，本实用新型所提供的调节机构也可以设置在其他结构的气门机构上，只要可以满足调节机构能够调整弹簧底座8的高度位置，进而调整气门弹簧4的弹力即可，本实施例对此不做具体限定。
77.进一步地，参见图1和图6对本实施例中的气门机构的工作过程和工作原理进行说明：
78.气门机构在工作时，凸轮轴1会转动，当凸轮距离圆心较远的一端向下转动并挤压气门顶柱2时，气门顶柱2按压气门弹簧4和气门组件3向下运动，此时气门弹簧4被压缩，气门组件3向下运动，气门被打开，燃烧室和进气通道打开。当凸轮轴1继续转动，凸轮上距离圆心较近的一端逐渐和气门顶柱2接触，此时气门弹簧4逐渐恢复，直至气门被关闭，凸轮连续转动，气门在打开和关闭状态切换。对于内燃机而言，不同的工况下，气门开闭的速度不同，凸轮轴1按压气门弹簧4所要克服的弹性力和摩擦力也不同，例如在一些工况下，凸轮轴1需要克服较大的弹性力和摩擦力，在另外一种工况下，凸轮轴1需要克服较大的弹性力和
摩擦力。当凸轮轴1需要克服的弹性力和摩擦力和相应的工况吻合时，能够提高内燃机的效率以及nvh等性能。
79.在本实施例中，通过设置调节机构调节弹簧底座8的位置，从而间接地调整弹簧力，进而能够在不同的工况下使得气门弹簧4的弹力，适应不同的工况。
80.更为具体的，在本实施例中，驱动组件可以是常见的驱动器5、电动机、液压马达等其他动力驱动元件，本领域技术人员可以根据实际需求和具体情况进行选用，本实施例对此不做具体限定。
81.更为具体的，在本实施例中，调节构件可以是常见的齿轮齿条机构、蜗轮蜗杆机构、丝杆机构或者其他能够调节行程的传动机构或者传动构件，本领域技术人员可以根据实际需求进行选用，本实施例对此不做具体限定。
82.更为具体的，在本实施例中，通过设置调节机构，能够调节气门机构中的气门弹簧4 的弹力，具体的，汽车电子控制单元(ecu)能够根据内燃机的工况，控制驱动组件动作，进而带动调节组件调节弹簧底座8的高度，进而调节气门弹簧4的弹力，使得气门弹簧4的弹力与内燃机工况适配，减少较大的气门弹簧力造成的摩擦功耗。
83.更为具体的，调节构件能够带动弹簧底座8沿着气门组件3的长度方向运动，其中当调节构件带动弹簧底座8沿着气门组件3的长度向远离凸轮轴1的方向移动时，调节构件调节弹簧底座8处于下降状态，凸轮所要克服的气门弹簧4的弹簧力减小。同理，当弹簧底座8向靠近凸轮轴1的方向移动时，调节构件调节弹簧底座8处于上升状态，凸轮所要克服的气门弹簧4的弹簧力增大。并且当调节构件控制弹簧底座8调整完以后，调节构件不再转动，弹簧底座8在气门组件3的长度方向上的位置不变，此时气门弹簧4 的弹力保持恒定，从而使得能够适应不同的工况。汽车电子控制单元(ecu)能够根据内燃机的工况，控制弹簧底座8的高度，从而使得气门弹簧4和凸轮轴1所要克服的摩擦功耗与相应的工况相适配。
84.本实施例的另一实施方式还公开了一种可调节气门弹簧力的装置，调节组件还包括传动构件，驱动组件通过传动构件与调节构件传动接合。
85.当弹簧底座8位于气门组件3的长度方向上距离凸轮轴1的最远位置时，气门弹簧4 具有预紧力。
86.具体的，传动构件可以是例如齿轮、蜗轮等常见的传动构件，本领域技术人员可以根据实际需求和具体情况进行选用，本实施例对此不做具体限定。
87.更为具体的，在本实施例中，传动构件用于将驱动组件和调节构件结合，并且弹簧底座8位于气门组件3的长度方向上距离凸轮轴1的最远位置时，气门弹簧4仍具有预紧力。能够保证气门打开并且气门弹簧4被压缩后，顺利地恢复到被压缩之前的位置。从而保证不管弹簧底座8在气门组件3的长度方向移动到哪个位置，气门弹簧4都能使得气门恢复初始位置。
88.本实施例的另一实施方式还公开了一种可调节气门弹簧力的装置，调节构件包括直齿轴7，具体可参见图3，根据图3对直齿轴7的结构进行说明：
89.直齿轴7的周侧外壁面设置有沿直齿轴7的轴线方向延伸设置的平行直齿7a。平行直齿7a设置在直齿轴7的中间位置，并且沿着直齿轴7的外壁面均匀布置，并且在直齿轴7的一端设置有用于和传动构件连接的固定结构，本实施例中该固定结构为方轴，但是需要说明的是，该固定结构并不局限于方轴，还可以是其他卡接结构、异形结构或者多边形轴。直
齿轴7的另一端设置有卡接扭簧9的卡槽7c。
90.弹簧底座8设置为空心圆柱体，弹簧底座8的外壁面上设置有与直齿7a啮合的被啮合部8c；被啮合部8c为沿与弹簧底座8的轴线方向垂直的方向设置的多个平行凹槽。其中：
91.当直齿轴7沿第一方向转动时，直齿轴7上的直齿7a与弹簧底座8上的被啮合部8c 啮合传动，并带动弹簧底座8沿着气门组件3的长度方向朝向凸轮轴1运动，直至弹簧底座8到达最接近凸轮轴1的最近位置。
92.当直齿轴7沿第二方向转动时，直齿轴7上的直齿7a与弹簧底座8上的被啮合部8c 啮合传动，并带动弹簧底座8沿着气门组件3的长度方向远离凸轮轴1运动，直至弹簧底座8到达最远离凸轮轴1的最远位置。
93.具体的，参见图4对弹簧底座8进行说明，在本实施例中，底座的外壁面设置有部分被啮合部8c，但是，需要理解的是，本领域技术人员还可以设置更大面积的被啮合部 8c。
94.更为具体的，在本实施例中，直齿轴7和弹簧底座8的外壁面上的被啮合部8c相当于构成齿轮齿条机构，直齿7a转动的位移被直齿轴7和被啮合部8c转换成弹簧底座8 沿着气门组件3的长度方向移动的位移。从而控制弹簧底座8的位置和气门弹簧4的弹力，并且当直齿轴7沿第一方向转动时，直齿7a与弹簧底座8上的被啮合部8c啮合传动，弹簧底座8上升，沿着气门组件3的长度方向朝向凸轮轴1运动，直至弹簧底座8 到达最接近凸轮轴1的最近位置。当直齿轴7沿第二方向转动时，直齿7a与弹簧底座8 上的被啮合部8c啮合传动，弹簧底座8下降，沿着气门组件3的长度方向远离凸轮轴1 运动，直至弹簧底座8到达最远离凸轮轴1的最远位置。
95.更为具体的，参见图1和图7，例如当直齿轴7顺时针旋转的时候，带动弹簧底座8 向上移动，当直齿轴7逆时针旋转的时候，带动弹簧底座8向下移动。或者当直齿轴7 顺时针旋转的时候，带动弹簧底座8向下移动，当直齿轴7逆时针旋转的时候，带动弹簧底座8向上移动。本领域技术人员可以根据实际需求进行调整，本实施例对此不做具体限定。
96.本实施例的另一实施方式还公开了一种可调节气门弹簧力的装置，弹簧底座8的一端部设置有弹簧支撑面8a，气门弹簧4的另一端抵靠于弹簧支撑面8a上；并且
97.弹簧底座8的外壁面上靠近弹簧支撑面8a的一端还设置有多个排油孔8b。
98.具体的，在本实施例中，在弹簧底座8的一端部设置有弹簧支撑面8a，方便气门弹簧4的另一端抵靠，并且其结构简单，弹簧抵靠时方便快捷。在弹簧底座8的外壁面上靠近弹簧支撑面8a的一端还设置有多个排油孔8b。能够将弹簧底座8内的机油及时地排除，避免机油汇聚在弹簧底座8内，对气门弹簧4和气门组件3产生阻尼作用，也避免气门组件3和气门弹簧4工作时增大摩擦阻力。
99.更为具体的，在本实施例中，弹簧底座8上可以设置1个、2个、3个、4个或者其他数目的排油孔8b，优选地，本实施例中设置有3个排油孔8b。
100.本实施例的另一实施方式还公开了一种可调节气门弹簧力的装置，气门机构包括分别设置于驱动组件的两侧、相对于驱动组件对称分布的一对气门机构。其中
101.每个气门机构包括一个凸轮轴1、至少一个气门组件3，每个气门组件3上均设置有相应的气门弹簧4、和弹簧底座8。凸轮轴1上，沿着凸轮轴1的轴向依次设置有至少一个凸轮，每个凸轮位于相应的一个气门组件3的一端。
102.需要说明的是，对于常见的气门机构而言，一般都包括进气门和排气门，因此，本
实施例中也设置有一对气门机构，包括进气门和排气门。
103.具体的，在本实施例中，在一对气门机构中，分别对应着内燃机的进气门机构和排气门机构，在一个气门机构中，通过一个凸轮轴1带动气门组件3沿着其轴线方向往复移动，实现气门的开闭。并且满足内燃机的进气冲程和排气冲程。
104.更为具体的，在本实施例中，每个气门机构上可以设置有1个、2个、3个或者其他数目的气门组件3，优选地，本实施例中设置有2个气门组件3。
105.进一步地，需要说明的是，本实施例中的可调节气门弹簧力的装置，可以应用在单缸内燃机、三缸内燃机、四缸内燃机、八缸内燃机或者不同型号的内燃机上，本实施例对此不做唯一限定。
106.本实施例的另一实施方式还公开了一种可调节气门弹簧力的装置，驱动组件包括驱动器5。
107.传动构件包括传动轴和传动轮6，传动轴连接于驱动器5的输出端，驱动器5能够带动传动轴转动。并且传动轴的外壁面沿长度方向设置有蜗齿71a，传动轮6设置为与蜗齿 71a相适配的蜗轮，当驱动器5带动传动轴转动时，传动轴带动蜗轮转动。
108.具体的，在本实施例中，驱动器5可以是常见的电动机、电动马达、液压马达等常见的动力部件。
109.更为具体的，在本实施例中，驱动器5用于提供动力，带动传动轴转动，并且传动轴、传动轮6和调节构件之间形成了减速机构，将驱动器5较高的转速减速为较小的转速，满足对弹簧底座8调节的要求。并且将传动轮6和传动轴设置为蜗轮蜗齿71a机构，能够通过简单的结构改变齿轮的转动方向，方便进一步控制弹簧底座8的位置或者高度。需要说明的是，蜗轮也可以根据需求设置为齿轮或者其他结构。
110.本实施例的另一实施方式还公开了一种可调节气门弹簧力的装置，蜗轮的中心位置设置有连接孔6a，调节构件靠近蜗轮的一端设置有与连接孔6a适配的连接轴径7b。连接孔6a为方形孔、花键孔或者半圆孔中的任意一种，连接轴径7b为与连接孔6a相匹配的方轴、花键轴或者半圆轴中的任意一种。
111.具体的，在本实施例中，蜗轮的结构如图2所示，蜗轮的外壁面上设置有和图1中的蜗杆适配的蜗齿71a，并且蜗齿71a向内凹陷呈曲线状。在本实施例中，蜗轮的中心设置有方形孔，通过方形孔和方轴结合，将蜗轮和调节构件固定连接。需要说明的是，方形孔也可以设置为五边形孔、六边形孔、八边形孔或者其他卡槽或者异形结构。本实施例对此不做具体限定。
112.本实施例的另一实施方式还公开了一种可调节气门弹簧力的装置，调节组件还包括扭簧9，扭簧9设置于调节构件远离蜗轮的一端。并且调节构件远离蜗轮的一端设置有卡槽7c，扭簧9的一端卡设于卡槽7c，另一端卡设于缸盖上。图5示出了扭簧的结构。
113.具体的，在本实施例中，扭簧9还可以设置为蜗簧或者其他弹簧，在调节构件远离蜗轮的一端设置扭簧9，扭簧9的一个挂脚和卡槽7c卡接并固定连接，扭簧9的另一个挂脚和缸盖固定连接。调节构件在转动时，扭簧9能够对调节构件施加扭矩，扭簧9能够减少驱动器5用于控制调节构件的扭矩。
114.本实施例的另一实施方式还公开了一种可调节气门弹簧力的装置，如图1和图7所示，每个气门组件3包括气门、设置于气门靠近凸轮轴1的另一端的气门顶柱2；其中，当凸轮
轴1带动气门组件3沿着气门弹簧4的轴线方向往复移动时，气门能够在关闭状态和打开状态切换。
115.当气门处于关闭状态时，气门弹簧4处于预紧状态，内燃机的燃烧室与进气通道关闭。
116.当气门处于打开状态时，气门弹簧4处于压缩状态，内燃机的燃烧室与进气通道打开。
117.具体的，在本实施例中，凸轮轴1在转动过程中，凸轮轴1上的凸轮会按压气门顶柱2和气门向远离凸轮轴1的方向移动，此时气门被打开，内燃机的燃烧室与进气通道打开，气门弹簧4处于压缩状态。凸轮轴1继续转动，气门弹簧4逐渐复位，气门顶柱2 和气门被气门弹簧4推动向靠近凸轮轴1的方向移动，气门弹簧4逐渐恢复预紧状态。当凸轮轴1持续转动时，能够带动气门组件3沿着气门弹簧4的轴线方向往复移动，并使得气门能够在关闭状态和打开状态切换。
118.本实施例的另一实施方式还公开了一种内燃机，包括缸盖，还包括上述任意一项的可调节气门弹簧力的装置。
119.具体的，在本实施例中，设置有可调节气门弹簧力的装置的内燃机在工作时能够根据不同的工况调节弹簧底座8的位置，进而调节气门弹簧4的弹力，并调节气门组件3 在打开和关闭时需要克服的弹簧的摩擦功，使得气门弹簧4的弹簧力和内燃机工况匹配，提高内燃机的工作效率。
120.综上，本实用新型提供了一种可调节气门弹簧力的装置及内燃机，可调节气门弹簧力的装置包括气门机构和调节气门机构中气门弹簧4弹力的调节机构。调节机构包括驱动组件、传动构件和调节组件，驱动组件带动调节构件在第一方向或与第一方向相反的第二方向上转动，以带动弹簧底座8沿着气门组件3的长度方向运动，从而调整弹簧底座8的位置，进而调整气门弹簧4的弹力。使得气门组件3克服气门弹簧4的摩擦功耗减小，提高内燃机的效率。并且调节构件不转动时弹簧底座8在气门组件3的长度方向上的位置不变。此时气门弹簧4的弹力范围保持恒定，从而使得能够适应不同的工况。并且调节机构和弹簧底座8构成齿轮齿条机构或者蜗轮蜗杆机构，进而通过驱动组件驱动调节构件转动并调节弹簧底座8的位置。使得气门弹簧4的弹簧力和内燃机的相应工况适配，提高内燃机的效率。
121.进一步地，根据图1、图6和图7对本实施例中的气门机构以及调节机构的工作原理进行说明：
122.凸轮轴1能够带动气门组件3沿着气门弹簧4的轴线方向往复移动、并使得气门弹簧4在压缩状态和预紧状态切换。凸轮轴1在带动气门组件3往复移动，并使得气门弹簧4压缩或复位时，弹簧底座8的位置相对固定。当内燃机的工况发生变化，调节气门弹簧4的弹力过程为：
123.当需要增大气门弹簧4的弹力范围时，驱动器5带动传动构件转动，传动构件带动直齿轴7沿第一方向转动，此时直齿轴7上的直齿7a与弹簧底座8上的被啮合部8c啮合传动，并带动弹簧底座8沿着气门组件3的长度方向朝向凸轮轴1运动，此时调节底座处于上升状态，当调整到合适高度或者位置后，直齿轴7固定不动，并且弹簧底座8 也相对固定，此时弹簧底座8上的弹簧安装面相对地向上移动了一段距离，减小了弹簧底座8和气门弹簧4顶端的距离，进而增大了气门弹簧4的弹力，使得凸轮轴1需要克服的弹簧力和摩擦力增大。
124.当需要减小气门弹簧4的弹力时，驱动器5带动传动构件转动，传动构件带动直齿轴7沿第二方向转动，此时直齿轴7上的直齿7a与弹簧底座8上的被啮合部8c啮合传动，并带动弹簧底座8沿着气门组件3的长度方向远离凸轮轴1运动，此时调节底座处于下降状态，当调整到合适高度或者位置后，直齿轴7固定不动，并且弹簧底座8也相对固定，此时弹簧底座8上的弹簧安装面相对地向下移动了一段距离，增大了弹簧底座8 和气门弹簧4顶端的距离，进而减小气门弹簧4的弹力，使得凸轮轴1需要克服的弹簧力和摩擦力减小。
125.需要说明的是，在本实施例中，当第一方向为顺时针方向时，第二方向为逆时针方向；当第一方向为逆时针方向时，第二方向为顺时针方向。本实施例对此不做具体限定。
126.实施例2
127.本实施例和实施例1的区别在于，本实施例中，只是调节构件和弹簧底座8的结构与实施例1中的不同，气门机构和调节机构中的其他部件以及工作原理均与实施例1中的相同，并且本实施例中对应的附图为图8-图12，具体区别为，本实施例中的调节构件设置为蜗杆轴71，并且弹簧底座8的外壁面上设置有两个啮合部。以下进行详细说明：
128.如图8和图9所示，本实施例的实施方式公开了一种可调节气门弹簧力的装置，调节构件包括蜗杆轴71，蜗杆轴71的周侧外壁面设置有沿蜗杆轴71的长度方向延伸设置的蜗齿71a。本实施例中的调节轴和实施例1中的不同，实施例1中为直齿轴7，而在本实施例中为蜗杆轴71，如图9所示，两个调节轴上的调节齿的设置方向不同。
129.需要说明的是，参见图8和图9，本实施例中的蜗杆轴71远离方形轴的一端没有设置开槽和扭簧，但是在实际使用过程中，本领域技术人员也可以根据需求设置扭簧。
130.如图10所示，弹簧底座8设置为空心圆柱体，弹簧底座8的外壁面、沿着弹簧底座 8的轴线方向依次设置有第一啮合部81c和第二啮合部81b，第一啮合部81c设置为能够与蜗齿71a啮合传动的被啮合蜗齿71a，被啮合蜗齿71a沿与弹簧底座8的轴线方向平行的方向设置；第二啮合部81b设置有围绕弹簧底座8的轴线延伸设置的外螺纹，弹簧底座8通过外螺纹可拆卸地固定安装在缸盖的螺纹座孔内。
131.并且，在本实施例中，弹簧底座8上没有设置排油孔，本领域技术人员可以根据实际需求在弹簧支撑面8a或者设置弹簧底座8的外壁面设置排油孔。本实施例对此不做具体限定。
132.更为具体的，在本实施例中，如图10所示，第一啮合部81c和第二啮合部81b的啮合齿轮的设置方式不同，且啮合齿的设置方向互相垂直。
133.当蜗杆轴71沿第一方向转动时，蜗杆轴71上的蜗齿71a与弹簧底座8上的被啮合蜗齿71a啮合传动，并带动弹簧底座8围绕其轴线方向转动，并使得外螺纹相对于螺纹座孔转动，从而带动弹簧底座8沿着气门组件3的长度方向朝向凸轮轴1运动，直至弹簧底座8到达最接近凸轮轴1的位置。
134.当蜗杆轴71沿第二方向转动时，蜗杆轴71上的蜗齿71a与弹簧底座8上的被啮合蜗齿71a啮合传动，并带动弹簧底座8围绕其轴线方向转动，并使得外螺纹相对于螺纹座孔转动，从而带动弹簧底座8沿着气门组件3的长度方向远离凸轮轴1运动，直至弹簧底座8到达最远离凸轮轴1的位置。
135.更为具体的，在本实施例中，调节构件设置为蜗杆轴71时，蜗杆轴71上的蜗齿71a 和第一啮合部81c啮合构成蜗轮蜗杆机构，蜗杆轴71转动时，通过与第一啮合部81c啮合带
动弹簧底座8转动，而弹簧底座8上还设置有第二啮合部81b，需要说明的是，蜗杆轴71转动时，是带动弹簧底座8绕着其轴线方向转动的，通过蜗杆轴71和第一啮合部 81c啮合不能带动弹簧底座8沿着轴向方向上升或者下降，需要和第二啮合部81b配合才能实现弹簧底座8的移动。
136.进一步地，当第一啮合部81c啮合带动弹簧底座8顺时针或者逆时针转动时，第二啮合部81b和缸盖上的螺纹座孔螺旋转动，从而将弹簧底座8的转动位移转换成沿气门组件3的长度方向的移动位移。
137.更为具体的，根据图8、图11和图12对本实施例中的气门机构以及调节机构的工作原理进行说明：
138.凸轮轴1能够带动气门组件3沿着气门弹簧4的轴线方向往复移动、并使得气门弹簧4在压缩状态和预紧状态切换。凸轮轴1在带动气门组件3往复移动，并使得气门弹簧4压缩或复位时，弹簧底座8的位置相对固定。当内燃机的工况发生变化，调节气门弹簧4的弹力过程为：
139.当需要增大气门弹簧4的弹力时，驱动器5带动传动构件转动，传动构件带动蜗杆轴71沿第一方向转动，此时蜗杆轴71上的蜗齿71a与弹簧底座8上的第一啮合部81c 的被啮合部8c啮合传动，并带动弹簧底座8转动，弹簧底座8转动时，外螺纹相对于螺纹座孔螺旋转动，带动弹簧底座8沿着气门组件3的长度方向朝向凸轮轴1运动，此时调节底座处于上升状态，当调整到合适高度或者位置后，蜗杆轴71固定不动，并且弹簧底座8也相对固定，此时弹簧底座8上的弹簧安装面相对地向上移动了一段距离，减小了弹簧底座8和气门弹簧4顶端的距离，进而增大了气门弹簧4的弹力，使得凸轮轴1 需要克服的弹簧力和摩擦力增大。
140.当需要减小气门弹簧4的弹力时，驱动器5带动传动构件转动，传动构件带动蜗杆轴71沿第二方向转动，此时蜗杆轴71上的蜗齿71a与弹簧底座8上的第一啮合部81c 的被啮合部8c啮合传动，并带动弹簧底座8转动，弹簧底座8转动时，外螺纹相对于螺纹座孔螺旋转动，带动弹簧底座8沿着气门组件3的长度方向远离凸轮轴1运动，此时调节底座处于下降状态，当调整到合适高度或者位置后，蜗杆轴71固定不动，并且弹簧底座8也相对固定，此时弹簧底座8上的弹簧安装面相对地向下移动了一段距离，增大了弹簧底座8和气门弹簧4顶端的距离，进而减小了气门弹簧4的弹力，使得凸轮轴1 需要克服的弹簧力和摩擦力减小。
141.需要说明的是，在本实施例中，第一方向可以是顺时针方向或者逆时针方向中的任意一方向。第二方向相应的设置为相反的方向。
142.进一步地，在实施例1和实施例2中，弹簧底座8上升和下降的高度都设置有最大调节距离，例如上升调节最高为5mm、7mm、8mm或者其他距离，下降调节最高为5mm、 7mm、8mm或者其他距离。本领域技术人员可以根据实际需求和具体情况设定，本实施例对此不做具体限定。
143.虽然通过参照本实用新型的某些优选实施方式，已经对本实用新型进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本实用新型的精神和范围。