一种电机驱动式可变气门升程摇臂机构的制作方法

本发明属于往复活塞式内燃机，具体涉及一种电机驱动式可变气门升程摇臂机构。

背景技术：

1、对于传统的往复活塞式内燃机，凸轮轴的凸轮型线和配气传动机构的结构是固定的，这就导致气门升程曲线相对于曲轴转角的变化规律是固定不可变的。

2、而内燃机多用于汽车上，汽车的工况复杂多变，速度变化剧烈，而固定的气门升程曲线往往只是在内燃机运转的某个工况转速条件下能够达到最优的进排气性能，该升程曲线不能兼顾发动机在高速区和低速区都得到良好响应。

3、固定的凸轮型线设计往往是对发动机在全工况下的折衷选择，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。

4、随着发动机的不断发展，可变气门升程技术成为发动机领域的一项重要技术，可变气门升程机构的采用，能够使发动机的凸轮型线在发动机运转过程中发生改变，根据在高速区和低速区对进排气系统的不同需求，采用不同的气门型线，从而在所有的工况都能得到较好的发动机性能，从而改善发动机高速功率和低速扭矩。

5、现阶段可变气门升程运动机构一般通过可变凸轮或可变气门桥等方式实现。可变凸轮方式是通过改变凸轮位置或切换凸轮、切换摇臂滚子才能实现，往往需要复杂的变换机构及伺服电机来进行控制；可变高度气门桥，是利用气门桥的高度变化从而实现气门升程变化。

6、但是，现阶段的可变凸轮方式，其实现机构复杂，成本高，可匹配度低；可变高度气门桥方式受其控制油路需要从电磁阀一直延伸到气门桥内部，控制油路较长，响应慢，沿途机油泄漏多。

7、本发明旨在采用一种电机驱动式可变气门升程摇臂机构，通过机械的方式实现气门升程的可变控制，消除了需要复杂的变换机构及控制油路较长，响应慢，沿途机油泄漏多的缺点。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种电机驱动式可变气门升程摇臂机构，具有通过机械的方式实现气门升程的可变控制，消除了需要复杂的变换机构及控制油路较长，响应慢，沿途机油泄漏多的缺点的特点。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电机驱动式可变气门升程摇臂机构，包括摇臂，摇臂一端连接有一升程组件，升程组件输入端通过推杆和挺柱接触连接有凸轮；

3、摇臂中部设有摇臂轴，摇臂轴一侧设有一驱动组件，且其与升程组件相配合工作；

4、摇臂另一端接触连接有气门；

5、升程组件包括，可调节升程螺柱，摇臂一端设有螺纹通孔，可调节升程螺柱安装在螺纹通孔内，可调节升程螺柱和螺纹通孔构成一丝杆传动副，可调节升程螺柱一端设有蜗轮，另一端与推杆紧密贴合；

6、驱动组件包括和摇臂轴连接的驱动电机以及安装在摇臂轴上的摇臂轴驱动齿轮，摇臂轴驱动齿轮传动连接有蜗杆组件，蜗杆组件输出端与蜗轮相啮合。

7、优选的，摇臂下部设有一用于支撑其的支座，摇臂上设有复位卷簧，复位卷簧一端与摇臂连接，另一端与支座连接。

8、优选的，蜗轮和可调节升程螺柱为花键连接。

9、优选的，驱动组件还包括与摇臂轴驱动齿轮传动连接的二级传动齿轮和与蜗杆组件传动连接的一级传动齿轮组件，一级传动齿轮组件和二级传动齿轮相啮合。

10、优选的，摇臂轴两端分别设有与摇臂相配合的轴承，摇臂轴驱动齿轮安装两轴承之间，且摇臂轴驱动齿轮齿顶直径小于轴承直径。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

12、1、本发明所描述的电机驱动式可变气门升程摇臂机构，摇臂轴上设置驱动电机，带动摇臂轴内布置的摇臂轴驱动齿轮，通过在摇臂上布置的一级传动齿轮组件和二级传动齿轮驱动蜗杆，带动摇臂尾端可调节升程螺柱上的蜗轮转动，摇臂尾端上带有螺纹的可调节升程螺柱发生转动，使其相对摇臂发生高度的变化，从而使可调节升程螺柱驱动的气门机构的长度发生伸长或缩短，进而实现对气门升程的可变控制，通过机械的方式实现气门升程的可变控制，消除了需要复杂的变换机构及控制油路较长，响应慢，沿途机油泄漏多的缺点。

13、2、本发明所描述的电机驱动式可变气门升程摇臂机构，实现了在内燃机工作时对气门升程进行实时可变控制的需求，只需要对摇臂组件进行重新设计，无需对气缸体、气缸盖进行改装，降低了硬件升级成本且影响强度结构性的改动小，并且应用广泛，适用于汽油、柴油、天然气、液化石油气等多种燃料的内燃机。

技术特征：

1.一种电机驱动式可变气门升程摇臂机构，其特征在于：包括摇臂(12)，所述摇臂(12)一端连接有一升程组件，所述升程组件输入端通过推杆(3)和挺柱(2)接触连接有凸轮(1)；

2.根据权利要求1所述的一种电机驱动式可变气门升程摇臂机构，其特征在于：所述摇臂(12)下部设有一用于支撑其的支座，所述摇臂(12)上设有复位卷簧(11)，所述复位卷簧(11)一端与所述摇臂(12)连接，另一端与所述支座连接。

3.根据权利要求1所述的一种电机驱动式可变气门升程摇臂机构，其特征在于：所述蜗轮(5)和所述可调节升程螺柱(4)为花键连接。

4.根据权利要求1所述的一种电机驱动式可变气门升程摇臂机构，其特征在于：所述驱动组件还包括与所述摇臂轴驱动齿轮(9)传动连接的二级传动齿轮(8)和与所述蜗杆组件(6)传动连接的一级传动齿轮组件(7)，所述一级传动齿轮组件(7)和所述二级传动齿轮(8)相啮合。

5.根据权利要求1所述的一种电机驱动式可变气门升程摇臂机构，其特征在于：所述摇臂轴(10)两端分别设有与所述摇臂(12)相配合的轴承，所述摇臂轴驱动齿轮(9)安装两所述轴承之间，且所述摇臂轴驱动齿轮(9)齿顶直径小于所述轴承直径。

技术总结
本发明公开了一种电机驱动式可变气门升程摇臂机构，属于往复活塞式内燃机技术领域,摇臂一端连接有一升程组件，升程组件输入端通过推杆和挺柱接触连接有凸轮，摇臂中部设有摇臂轴，摇臂轴一侧设有一驱动组件，摇臂另一端接触连接有气门，升程组件包括，可调节升程螺柱，摇臂一端设有螺纹通孔，可调节升程螺柱安装在螺纹通孔内，可调节升程螺柱和螺纹通孔构成一丝杆传动副，可调节升程螺柱一端设有蜗轮，另一端与推杆紧密贴合，解决了现有的可变气门升程运动机构需要复杂的变换机构或者控制油路较长，响应慢，沿途机油泄漏多的问题。

技术研发人员：陈静,杨闯,乐毅,袁经煌
受保护的技术使用者：江西五十铃发动机有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13