[实用新型]发动机电动配气机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种由电机驱动的高性能发动机配气机构，属发动机技术领域。

背景技术

发动机配气机构的作用是适时开启和关闭进、排气门，使混合好的可燃烧混合气进入气缸，并将燃烧后的废气排出。传统的发动机配气机构都是机械式的，由气门组件和气门传动组件构成。气门组件主要包括气门、气门座、气门导管、气门弹簧等零件，其作用是封闭进排气道；气门传动组件主要由凸轮轴和凸轮正时齿轮、挺柱、挺柱导管、推杆和摇臂总成等组成，其作用是使进排气门按配气相位规定的时刻开闭。

发动机处于不同转速时，对配气相位（即对进排气门早开、迟闭角度）和气门升程的要求也不同，但传统发动机的配气相位一般都是选择发动机最常用转速所对应的最佳配气相位，不能根据发动机的工况进行实时调整，而且传统发动机的气门升程由凸轮形状决定，也是固定不变的。这样在发动机转速发生变化时，就不可避免地会出现充气不足和排气不净等现象，造成发动机的动力性、经济性下降，同时也严重影响了发动机的排放性能。

实用新型内容

本实用新型用于克服上述已有技术之缺陷、提供一种可以灵活调整发动机配气参数的电动配气机构，以提高发动机的综合性能。

本实用新型所称问题是以下述技术方案实现的：

一种发动机电动配气机构，它包括气门组件和气门控制部分，所述气门组件包括安装在汽缸盖上的气门和气门弹簧；所述气门控制部分包括驱动电机、气门位置传感器和电控单元；所述驱动电机经传动装置与气门构成驱动关系，其控制端接电控单元；所述气门位置传感器安装在传动装置上，其输出信号接电控单元的输入端。

上述发动机电动配气机构，所述传动装置为齿轮齿条传动装置，齿条设置在气门顶杆上。

上述发动机电动配气机构，所述齿轮齿条传动装置中的齿条为环齿。

上述发动机电动配气机构，所述驱动电机立式配置，在驱动电机与传动装置之间设置传动换向装置。

上述发动机电动配气机构，所述传动换向装置为圆锥齿轮副，所述圆锥齿轮副的主动齿轮与驱动电机的输出轴连接，从动齿轮与齿轮齿条传动装置的齿轮轴连接，所述气门位置传感器安装在齿轮齿条传动装置的齿轮轴上。

上述发动机电动配气机构，在驱动电机和传动装置之间增设单向离合器。

本实用新型的电控单元可根据发动机的运转情况，通过控制驱动电机的转动实现对发动机每个气门的独立、精确、灵活控制，使气门配气相位和气门升程始终与发动机工况相适应，从而有效改善了汽车的动力性、经济性，降低了有害气体的排放量。圆锥齿轮副的作用是改变驱动电机的输出轴方向，便于驱动电机的安装。单向离合器用于简化驱动电机的控制方式。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型第二种结构示意图；

图3是本实用新型第三种结构示意图；

图4是本实用新型第四种结构示意图。

图中各标号为：1、驱动电机；2、主动齿轮；3、从动齿轮；4、气门弹簧；5、气门；6、气门位置传感器；7、电控单元；8、单向离合器；9、齿轮齿条传动装置；10、汽缸盖。

具体实施方式

本实用新型主要由驱动电机1、主动齿轮2、从动齿轮3、气门5、气门位置传感器6和电控单元7组成，驱动电机1的转速与转矩取决于发动机工况；驱动电机1可以采用直流脉冲式或者其它形式。驱动电机壳体与发动机汽缸盖10通过螺纹螺栓结构固定；主动齿轮2与驱动电机1输出轴相联结；主动齿轮2为锥齿轮或者其它齿轮。从动齿轮3的齿轮轴与驱动电机壳体通过轴承相联结，从动齿轮为锥齿轮或者其它齿轮。气门5可以是进气门或者排气门；气门位置传感器6通过齿轮齿条传动装置9的齿轮轴转速将气门状态（包括气门位置及气门开闭速度）转化为电信号反馈给电控单元，使电动气门能够进行闭环控制。电控单元可以集成在驱动电机内，或者将控制模块与发动机ECU集成在一起。

本实用新型的主要改进之处是以电动气门控制部分取代了传统的机械式气门传动组，电动配气机构的结构主要有四种，下面分别予以说明。

参看图1，驱动电机1直接通过齿轮齿条传动装置9驱动气门5。 

气门开启的动力传递过程是：

驱动电机（正转）→齿轮齿条传动装置9 →气门5。

气门关闭的动力传递过程是：

气门弹簧4→气门5→齿轮齿条传动装置9→驱动电机1（反转）。