[发明专利]一种液压式发动机连续可变气门装置

说明书

技术领域

本发明属于发动机技术领域，涉及一种发动机配气系统的气门装置，具体地说涉及一种发动机可变气门装置，更具体地说涉及一种液压式发动机连续可变气门装置。

背景技术

传统的发动机配气机构参数是不可调节的，只能保证发动机在标定工况的狭窄范围内性能最优，却不能充分顾及到发动机在中小负荷和中低转速区的性能，而这恰恰是机动车的常用工况区域。随着环保及节能的呼声日渐增高，研发能适应发动机不同工况的配气机构愈发重要和紧迫。在此背景下，各种可变气门技术应运而生，像日本本田公司推出的VTEC系统、丰田公司开发的VVT-i系统以及德国宝马公司提出的VANOS系统，等等，这些系统现今已成为可变气门技术领域的典范。然而，上述系统乃针对汽车发动机而设计，技术虽然成熟但因体积硕大而难以移植到诸如摩托车等小型发动机上。目前，面向小型发动机的可变气门技术多为有级调节，如日本本田公司、意大利比阿桥公司以及我国重庆大学与嘉陵公司共同研究的各类VVT装置，它们均是采用高低速多档凸轮进行若干级调节的技术路线；山东大学和清华大学探索的FVVT系统，则通过机、电、液一体化控制技术实现了全可变气门定时的调控目标，该方案因布局灵活而特别适合于摩托车发动机，但由于其气门正时与气门升程属于共进式的捆绑调节方式，因此制约了调控的灵活性。

发明内容

本发明针对现有可变气门系统存在的不足提出一种液压式发动机连续可变气门装置，其目的在于：在实现发动机配气机构布置灵活的同时、还能够实现独立地分别调控气门的相位和升程，从而做到发动机配气机构灵活布局和灵活调控，尤其能够适合用于摩托车等中小型发动机的配气机构当中。

本发明的目的是这样实现的：

一种液压式发动机连续可变气门装置，包括气门、气门弹簧和凸轮轴，其特征在于：设置有本相凸轮、调相凸轮、压油柱塞、柱塞套、气门柱塞和气门柱塞套，所述本相凸轮和调相凸轮一起受凸轮轴驱动而转动；所述调相凸轮可以沿凸轮轴的轴线方向作往返移动，当调相凸轮沿着凸轮轴的轴线方向往复移动时、该调相凸轮还同时伴随有相对于本相凸轮的转动；所述压油柱塞与柱塞套滑动配合，柱塞套可以相对于压油柱塞转动，压油柱塞受本相凸轮或/和调相凸轮的驱动而可以相对于柱塞套的轴线方向做往复运动；在所述压油柱塞上开设有相互连通的轴向孔、径向孔和斜槽，在所述柱塞套上设置有进油孔和回油孔；所述气门柱塞与气门柱塞套滑动配合，气门的开启由气门柱塞驱动，气门的关闭由气门弹簧驱动；在柱塞套与气门柱塞套之间连接有管线，在管线内充有液压油，压油柱塞和柱塞套控制输出的液压油经由所述管线进入气门柱塞和气门柱塞套组成的工作腔内、并驱动气门柱塞产生移动。

上述的本相凸轮和调相凸轮具有相同的轮廓型线。

上述的调相凸轮及本相凸轮与压油柱塞之间设置有滚轴，所述调相凸轮和/或本相凸轮通过该滚轴驱动压油柱塞。

上述的调相凸轮通过斜花键或斜齿轮与凸轮轴配合。

上述的调相凸轮和本相凸轮在最大穹顶处的型线均为圆弧型线。

上述的调相凸轮、柱塞套的运动受到中控系统的控制。

本发明相比现有技术突出的优点是：

本发明采用液压油的方式去驱动气门的开启、采用复位弹簧结构的方式促使气门关闭，因此该系统可以安置在发动机的合适位置比如变速箱内等，亦即可以实现灵活布局，特别适合摩托车等中小型发动机上；另外，本发明采用调相凸轮结合本相凸轮的组合方式去控制液压油的输出规律，由于调相凸轮可以相对本相凸轮作一定幅值的转动，亦即压油柱塞及柱塞套输出的高压液压油的时刻可以改变，换句话说气门的相位可以改变，而通过转动柱塞套又可以调控压油柱塞及柱塞套输出油量的多寡，意味着气门的升程可以改变；故本发明既可实现发动机配气机构布置灵活、同时还能够实现独立地分别调控气门的相位和升程，从而做到发动机配气机构灵活布局和灵活调控。

附图说明

图1是本发明一种液压式发动机连续可变气门装置的原理布局示意图；

图2是图1所示一种液压式发动机连续可变气门装置调相凸轮作出超前本相凸轮调控情形时的状态示意图；

图3是图1所示一种液压式发动机连续可变气门装置调相凸轮作出滞后本相凸轮调控情形时的状态示意图。

上述附图中出现的部分字母的含义如下：

O：凸轮轴的旋转轴线；

ω：凸轮轴的转速；

IVC：进气门晚关角；

IVO：进气门早开角。

具体实施方式

下面以具体实施例对本发明作进一步的描述：参见图1-3：