[发明专利]双连杆全可变气门正时和升程机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种双连杆全可变气门正时和升程机构，是内燃机领域中驱动气门的机构之一，能够使气门的升程和正时独立控制，可连续调节气门持续开启时间和升程，从而达到优化气门控制的目的。 

背景技术

内燃机的气门驱动采用连续可变气门正时可以提高内燃机气缸的充气率，提高功率和效率，降低气缸工作温度，降低内燃机的污染排放。内燃机的进气门驱动采用连续可变气门升程技术可以提高内燃机的进气效率，降低油耗，提高内燃机对油门的响应速度。 

公开号CN101149000A名为内燃机的可变气门驱动机构的专利中，气门的正时和升程是相互关联的，即气门打开的持续时间与气门打开的升程是成比例关系，但由此带来的问题是不能很好兼顾可变气门正时和可变气门升程这两种调节的优点。 

如果能够将连续可变气门正时与升程结合在一切，并可以做到相对独立调节，那么将能够提高内燃机的实际使用效果。 

发明内容

本专利为改进上述不足作出新的解决方案，发本发明提供这样一种双连杆全可变气门正时和升程机构，包括：高角度凸轮轴，所含的凸轮角度对应曲轴角度可以满足内燃机最高转速时对气门持续开启时间的最佳要求；双连杆，由二根连杆相连，二者的静态角度可以受控改变，动态角度在所述高角凸轮推动下周期改变；平面支点机构，连接在所述双连杆中一根连杆端点上，可以控制此端点在所述双连杆运动平面上的一个面积大于零的区域中任意移动；摆杆，一端固定，另一端有弧面和突起，与所述双连杆中处与所述平面支点机构相连的连杆之外的另一个连杆相连，可以在摆动时推动气门打开和控制气门关闭；凸轮摆杆，一端固定，另一端有滚轮，滚轮与凸轮接触，同时与所述双连杆的连接点接触；弹簧，连接在所述双连杆上任意一个靠近双连杆连接点的位置，为全可变气门正时和升程机构提供回复力，弹簧的弹力方向与凸轮摆杆的方向垂直。 

附图说明

图1是示意图，示出了双连杆全可变气门正时和升程机构个部件之间的位置和连接关系。 

图2是另一个角度视图的示意图，示出了机构偏心轮轴与支点轴的连接。 

图3是平面支点区域绘制示意图，示出了气门保持最大升程时，连续可变持续开启时间的控制线的绘制方法，也就是最大等升程线。 

图4是平面支点区域绘制示意图，示出了最小全油门气门持续开启时间的控制点的绘制方法，以及等初始位置线的绘制。 

图5是平面支点区域绘制示意图，示出了最大正时点的绘制方法。 

图6是平面支点区域绘制示意图，示出了零升程曲线的绘制方法。 

图7是一种变形机构的示意图，示出了双连杆变冲程作用三种不同形式的综合体。 

具体实施方式

下面将参考附图来叙述一个例示性实施例。所有图中均未示出控制机构的驱动机构，也未示出凸轮轴的完整驱动机构，因此部分并不存在设计困难，使用公知的机械结构即可，凸轮的轴由通常的链条被曲轴所驱动，控制机构的驱动可使用液压或电机系统完成。 

参考附图1，凸轮摆杆7一段固定在偏心轮轴5上，另一端有滚轮，滚轮与凸轮轴1接触。连杆9和连杆10的一端以及滚轮11共同连接在一个支点轴上，此轴同时也连接在偏心轮连杆21上。连杆9距离连杆10较近的位置连接有弹簧3，弹簧的另一端固定在固定座4上，而固定座4是固定在气缸盖上的。凸轮摆杆7的一个侧面接触滚轮11，而连杆10的另一端连接在摆杆6上。摆杆6的一端固定在第一偏心轮轴5上，另一端是平滑的弧面和突起，弧面和接触滚轮13，滚轮13通过轴14与滚轮摇臂15相连。当摆杆6的突起接触滚轮13时就可以推动滚轮摇臂15，因为液压挺柱20是固定在气缸盖上的，因此气门19被打开。连杆9的另一端与偏心轮连杆12相连，偏心轮连杆12连接在第二偏心轮轴22上的偏心轮8。连杆9和10的在任意状态下的夹角皆小于180度。弹簧3的弹力方向与凸轮摆杆7的方向垂直。 

参考附图2，第一偏心轮轴5上有一个偏心轮16，连接一个偏心轮连杆21。偏心轮连杆21上的一个孔连接着支点轴17，轴17同时也连接着偏心轮连杆12，偏心轮连杆12连接第二偏心轮轴22上的偏心轮8。同时，第一偏心轮轴5固定摆杆6和凸轮摆杆7，使它们绕第一偏心轮轴5转动。