[实用新型]连续可变气门开起持续期和气门开启提前角的正时凸轮轴

说明书

技术领域

本发明涉及一种凸轮轴，特别是一种连续可变气门开起持续期和提前角的正时凸轮轴。

背景技术

随着人们对汽车发动机的性能油耗排放等要求的不断提高，国际各大汽车集团都投入大量的资金人力研发可变气门技术。由于汽油机的调节是量调节。考虑到进排气的流动惯性、进气道形状、压缩比、燃烧室形状、燃烧情况和凸轮轴气门机构的运动特性等因素，发动机在不同转速，负荷和发动机温度的情况下，为实现最佳的动力性，经济性对换气情况有十分复杂的要求。目前实用的技术只是通过某些机构配合发动机的转速和负荷的变化改变凸轮轴与曲轴的相对转角使气门开启提前角增大或减小或改变气门升程等，从而在一定程度上提高发动机在各种转速和负荷下的动力性能，同时降低排放提高经济性。不足之处：可变凸轮轴机构可实现气门开启提前角相位调节，但气门开起持续期不能改变或不能连续能改变(除宝马的VALVETRONIC技术，但只是微调)，所以以往的可变凸轮轴配气机构不能充分满足发动机实际的配气需求。气门开启与气门关闭之间的时期称为气门开起持续期，这三个值确定其中任何两个即可得出第三个值，在气门开起持续期不能改变的情况下，如果发动机低转速低负荷运转，气门开启提前角较小，但气门迟闭角较大，较大的气门迟闭角会使吸入的充量重新推回进气道造成很大的充量损失，如果发动机高速高负荷运转，气门开启提前角较大，但气门迟闭角较小(比低速时小得多)，较小的气门迟闭角会使气门过早关闭，具有很高速度的新鲜空气被阻挡在汽缸之外，同样造成很大的充量损失。在气门开起持续期不能连续控制的情况下，以本田的VTEC技术为例，每个汽缸有三个凸轮分别在低中高转速下驱动气门摆臂组件，因而只有三个不连续的气门开起持续期，无法满足全工况下的配气需求。

发明内容

本实用新型目的是提供一种连续可变气门开起持续期和气门开启提前角，可显著提高发动机配气效能的正时凸轮轴。

本实用新型的技术方案：一种连续可变气门开起持续期和气门开启提前角的正时凸轮轴，其结构包括受气门开起持续期控制器控制的中心轴和转动凸轮回程导轨，受气门开启提前角相位控制器控制的空心轴和凸轮；空心轴套在中心轴上，凸轮连接固定在空心轴上，凸轮上有与空心轴内的轴向孔相通的类扇形槽；转动凸轮回程导轨嵌入凸轮的类扇形槽内，在类扇形槽内有一定的转动空间，并与中心轴固定连接；转动凸轮回程导轨的外轮廓与凸轮的外轮廓共圆，其最低轮廓与凸轮的基圆相外切。

所述气门开启提前角相位控制器包括链轮、配油盘、气门开启滞后室和气门开启提前室，链轮与配油盘之间有大环形油道和小环形油道，小环形压力油道与气门开启提前室和滑动轴承内的环形油槽相连通；大环形压力油道与气门开启滞后室和滑动轴承内的环形油槽相连通；所述气门开起持续期控制器包括气门开起持续期延长室和气门开起持续期缩短室，气门开起持续期延长室与滑动轴承内的环形油槽相连通，气门开起持续期缩短室与滑动轴承内的环形油槽相连通。

所述空心轴由至少两段串联连接而成，空心轴上分布有至少两个凸轮和滑动轴承。

本实用新型的技术效果：由于该凸轮轴为组合式结构，转动凸轮回程导轨在扇形槽内可以转动一定的角度。转动凸轮回程导轨由中心轴带动向左转动一个角度，则气门开起持续期可延长双倍的角度，反之则缩短双倍的角度。气门开启持续期可延长45度以上(配气相显示)，而且与气门开启提前角控制是相互独立的。由于气门开启提前角和气门开起持续期可分别控制，可实现发动机在低转速低负荷运转的情况下，气门开启提前角较小，同时气门迟闭角也较小，可控的较小的气门迟闭角可使进气门在恰当的时机(进气速度为0时)关闭最大程度上提高充量。发动机在高速高负荷运转的情况下，气门开启提前角较大，同时气门迟闭角也较大，可最大程度利用进气的惯性增加充量。所以本实用新型可在可变凸轮轴相位发动机的基础上显著提高配气效能，大幅提高发动机的动力性和经济性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的实施例图；

图2是空心轴和凸轮的结构示意图；

图3是图1中气门开启提前角相位控制器的C-C断面图；

图4是图1中气门开启持续期控制器的B-B断面图；

图5是图1中的A-A断面图；

图6是转动凸轮回程导轨嵌入类扇形槽内时的断面图；

图7是转动凸轮回程导轨的结构示意图；

图8是转动凸轮回程导轨的断面图；

图9是中心轴的结构示意图；

图10是中心轴切面处的断面图；