具有不同形线的用于二次开启气门的凸轮滑块机构的制作方法

文档序号:10403482阅读:626来源:国知局
具有不同形线的用于二次开启气门的凸轮滑块机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发动机技术领域,特别涉及具有不同形线的用于二次开启气门的凸轮滑块机构。
【背景技术】
[0002]传统发动机在正常工作时的最大气门升程是固定不可变的,也就是凸轮轴的凸轮型线只有一种。这就造成了该升程不可能使发动机在高速区和低速区都得到良好响应。传统发动机的气门升程一一凸轮型线设计是对发动机在全工况下的平衡性选择,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,只得到了全工况下最平衡的性會K。
[0003]但随着汽车工业的发展,人们对发动机的性能、油耗以及排放的要求越来越高,可变气门升程技术已成为衡量发动机性能的标致性关键技术之一。可变气门升程技术改变了传统发动机气门升程固定不变的状态,在发动机运转工况范围内提供最佳气门升程,使发动机在高速区和低速区都能得到满足需求的气门升程,从而改善发动机高速功率和低速扭矩,较好地解决了高转速与低转速、大负荷与小负荷下动力性与经济性的矛盾,同时改善了废气排放。
[0004]因此,可变气门升程技术在大幅度提升发动机性能的同时,在节能和环保方面也有其独特的优势。但是,现有的可变气门升程机构相对比较复杂,或是通过切换完整凸轮,或是在摇臂机构上做文章,导致增加不少额外零件,使系统惯量增大,摩擦损失变大,可靠性要求高,需对发动机配气机构布置做较大的改动与调整,发动机缸盖设计的难度较大,成本很高。提高发动机的充气效率是改善车辆经济性与动力性的有效途径,由于发动机在不同工况下所需要最佳进气量不同,而控制气门动作的凸轮型线是固定的,所以传统发动机的配气机构只能满足部分工况的最佳配气要求。此外,一般的可变气门升程机构只有两级变化,不能适应多种不同工况下的进气量需求,使发动机的工作不能更好地减少油耗及提高动力。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型要解决现有技术的问题,提供一种具有不同形线的用于二次开启气门的凸轮滑块机构,具有三种升程状态,且机构稳定可靠,凸轮的线型长久保持完美状态,更好的适应发动机的工作需求。
[0006]为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:
[0007]具有不同形线的用于二次开启气门的凸轮滑块机构,包括凸轮轴和每个气缸对应的两个凸轮,所述凸轮轴包括内轴和外轴,内轴可在外轴内作轴向运动,内轴上设有三级阶梯,分别设为最小轴径段、中等轴径段和最大轴径段,外轴上设有开口 ;所述两个凸轮分为普通凸轮和嵌套凸轮,嵌套凸轮上设有滑块槽,滑块槽内设有可实现径向运动的凸轮滑块,凸轮滑块端部设为形线段I,与端部相邻部分设为形线段π,凸轮滑块可穿过开口与内轴相抵,凸轮滑块落于最小轴径段时,嵌套凸轮外轮廓无变化,凸轮滑块落于中等轴径段时,形线段I凸出嵌套凸轮轮廓外,凸轮滑块落于最大轴径段时,形线段Π凸出嵌套凸轮轮廓外。凸轮滑块的径向运动范围为完全缩进嵌套凸轮内及局部凸出凸轮外轮廓,使得凸轮轴的凸轮型线产生变化,从而达到改变发动机的气门升程的目的,以适应不同工况下发动机的最佳配气与排放性要求。
[0008]根据三级阶梯其工作段有三种情况:当发动机工况不需要气门二次开启以获得更多气体时,通过内轴的轴向运动使最小轴径段位于凸轮滑块下方,此时,因嵌套凸轮与摇臂的相互作用凸轮滑块会沿径向向内轴的最小轴径段移动,不改变嵌套凸轮外轮廓,即发动机的气门升程不改变;当发动机运转需要少量额外气体时,控制机构推动内轴沿轴向推进,中等轴径段移至凸轮滑块下方将其顶出并抵住使之不回落,使形线段I凸出于嵌套凸轮的轮廓外,以驱动气门第二次开启,发动机获得气门部分升程的目的;当发动机高速运转需要大量额外气体时,控制机构推动内轴沿轴向推进,最大轴径段移至凸轮滑块下方将其顶出并抵住使之不回落,使形线段π凸出于嵌套凸轮的轮廓外,以驱动气门的第二次开启,发动机获得气门高升程的目的。凸轮滑块的型线经特殊设计,当其处于低与高两种升程状态时都能使气门升程曲线光滑合理。
[0009]优选的,所述嵌套凸轮和凸轮滑块上设有定位机构,对凸轮滑块的径向运动进行定位导向,定位机构包括:所述嵌套凸轮上位于滑块槽前后两侧对称位置设有的销孔;所述凸轮滑块上与销孔对应位置设有径向的腰形孔;设有定位圆柱销穿过销孔及腰形孔。此机构为凸轮滑块在径向上的限位措施,防止凸轮滑块飞脱,造成机构的失效与破坏,腰形孔还限制了凸轮滑块径向运动的行程。
[0010]优选的,所述嵌套凸轮上的销孔结构和所述凸轮滑块上的腰形孔结构可互换,SP嵌套凸轮上位于滑块槽前后两侧对称位置设径向的腰形孔,凸轮滑块上与腰形孔对应位置设销孔,也能达到同样的效果。
[0011]优选的,所述定位机构还包括:所述嵌套凸轮上位于滑块槽内设有径向的导轨槽,所述凸轮滑块上设有与导轨槽相匹配的导轨。导轨及导轨槽互相嵌合,起到防止凸轮滑块发生圆周方向上的晃动的作用,也使其能够在改变升程状态作径向运动时能够受控的移动。
[0012]优选的,所述导轨槽的数量为一个或多个,位于滑块槽内的一侧或两侧,相应的所述导轨始终与导轨槽相匹配。一般较优的选择为设置在凸轮滑块中间的前后对称位置各一个。
[0013]优选的,所述嵌套凸轮上的导轨槽结构和所述凸轮滑块上的导轨结构可互换,SP在嵌套凸轮上设置导轨结构,凸轮滑块上设置导轨槽结构,也能达到同样的效果。
[0014]优选的,所述凸轮滑块底部设有具有一定弧度的圆弧段。可以实现内轴与滑块的相对运动配合平稳,同时还能保证安装的简易性。
[0015]优选的,所述最小轴径段和中等轴径段之间及所述中等轴径段和最大轴径段之间设有一定的坡度。使在需要改变气门升程时,凸轮滑块在最小轴径段、中等轴径段及最大轴径段之间的径向运动过渡更加顺滑稳定。
[0016]本实用新型的有益效果在于:本实用新型简单可靠,控制简便,零部件少,装配紧凑,加工也很简便,可靠性高且成本低,可以通过改变控制轴的推进量改变凸轮滑块的伸出高度,共分三种升程,可以适应多种不同工况下的进气量需求,更好的适应发动机的工作需求,减少燃油消耗,提高动力。本实用新型使用特殊设计的定位机构,凸轮滑块可以顺利在凸轮内部实现各种升程并定位,以及收回后的定位,使机构稳定,不易损伤,凸轮线型长久保持完美,使可变气门升程的功能得到保障。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的结构示意图。
[0018]图2是本实用新型的结构爆炸图。
[0019]图3是本实用新型处于最小升程时的嵌套凸轮的正视图。
[0020]图4是图3的径向剖视图。
[0021]图5是本实用新型处于中间升程时的嵌套凸轮的正视图。
[0022]图6是图5的径向剖视图。
[0023]图7是本实用新型处于最大升程时的嵌套凸轮的正视图。
[0024]图8是图7的径向剖视图。
[0025]图中:1、嵌套凸轮;la、销孔;lb、滑块槽;lc、导轨槽;2、凸轮滑块;2a、形线段I;2b、形线段Π ;2c、导轨;2d、圆弧段;2e、腰形孔;3、定位圆柱销;4、普通凸轮;5、内轴;5a、最小轴径段;5b、中等轴径段;5c、最大轴径段;6、外轴;6a、开口。
【具体实施方式】
[0026]下面通过【具体实施方式】和附图对本实用新型作进一步的说明。
[0027]实施方式为:如图1和图2所示,具有不同形线的用于二次开启气门的凸轮滑块机构,包括凸轮轴和每个气缸对应的两个凸轮,凸轮轴包括内轴5和外轴6,内轴5可在外轴
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