[实用新型]同一独立控制可变气门正时和可变气门升程的配气机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及活塞式发动机配气装置，特别是采用一套机构同时解决气门升程和气门正时问题的发动机配气机构。

背景技术

可变气门正时和可变气门行程的配气技术是发动机领域必不可少的技术要求，现有技术对可变气门正时和可变气门行程是作为两个对象，基本都是用两个以上各自独立的机构来分别控制的。比如，本田的VTEC是用分三段式控制可变气门升程， 同时，还需要单独在凸轮轴末端，设置一套由液压机构根据工况连续控制的，使凸轮轴动态偏转方式，改变其配气相位的连续可变气门正时（即通常所说的VVT）。又如BMW的连续可变气门升程技术，它是在驱动摇臂上端，垂直的设置一只可变摇臂，凸轮驱动可变摇臂，通过偏心凸轮改变垂直可变摇臂对驱动摇臂的摆动角度， 达到连续控制气门升程变化，同样 BMW也还需要用另外一套独立的液压机构，在双凸轮轴末端，也是控制凸轮轴动态偏转方式改变其配气相位，实现连续可变气门正时。

现有技术都是以偏转凸轮轴来改变配气相位意义下的连续可变气门正时（VVT），存在的问题是，凸轮轴向一个方向偏转提前打开气门，必然导致气门提前关闭，这种气门正时只能提前或者推迟气门开启的时间，并不能有效改变气缸内单位时间的进气量，因此对于帮助改善发动机的动力性是有限的，所以还需配合使用连续可变气门升程来“弥补”进气的不足。

一般认为，用可变气门升程可以弥补在气门正时中将凸轮轴向一个方向偏转导致气门提前关闭的不足，认为延长气门升程，就是延长关闭气门时间，真的如此吗？我们知道气门升程是由凸轮头顶开气门的凸轮头长度决定的，凸轮头的起凸宽度才决定气门开闭时间长度，理论上的凸轮头的起凸宽度为90°（即一个曲轴行程180°的二分之一），当凸轮头的起凸宽度一定时，无论凸轮头长度有多长，气门升程再大，在相同转速中，凸轮转过的角速度无法延长气门开启的持续时间，换句话说，转速越快凸轮转过的速度也越快，所以，可变气门升程只能解决在同一时间内气流量的问题。凸轮轮廓虽无法改变，但从理论上讲，只有加大凸轮头的起凸宽度才能延长气门开启的持续时间，然而在低速时我们又希望有更小的，甚至凸轮头的起凸宽度小到小于90°范围。  

在不同转速下，我们既希望得到可变的进排气门叠加量，又希望得到可变的气门开启的持续时间这种意义下的可变气门正时，同时还希望具有可变气门升程，可变气门升程以正比例同步方式配合可变气门正时来调节气流量。

由于连续可变气门正时和连续可变气门升程技术，都是采用多方位的、多套机构分别控制的方式，虽能在一定程度上达到目的，但使发动机结构变得更加复杂，如果要将这种两种（正时和升程）综合的技术同时应用到普通发动机上，仅在制造成本方面就难以实现。因此要在普通发动机上以较低成本，来发挥这种综合的高端技术，有必要用单一独立控制机构来同时达到连续可变气门正时和连续可变气门升程的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种同一独立控制可变气门正时和可变气门升程的配气机构，旨在解决不同转速下，既满足可变的进、排气门叠加量，又能使可变气门提前开启和同时延迟关闭的问题。

本新型的目的是这样实现的：一种同一独立控制可变气门正时和可变气门升程的配气机构，包括凸轮，与气门芯连接的气门摇臂，气门芯上设置有向上顶压气门摇臂的气门弹簧，所述凸轮与气门摇臂之间还设有中间摇臂机构：螺套旋接在螺杆上，螺杆连接在电机轴上，弯曲连杆一端铰接在螺套上，弯曲连杆另一端铰接在中间摇臂轴的轴柄上，滑板推拉杆的上部圆环活动地套在中间摇臂轴的偏心轴颈上，滑板推拉杆下部铰接在摇臂滑板的滑板尾上，中间摇臂上端开有轴孔，沿轴孔径向开贯穿槽形成两个环，中间摇臂经其上的两个环活动地套在中间摇臂轴上，且滑板推拉杆活动地位于中间摇臂的贯穿槽之中，设置在中间摇臂轴上的扭转弹簧压接在中间摇臂上并使中间摇臂上的滚子与所述凸轮压迫性接触，摇臂滑板经其上枢轴轴孔活动地套在销轴上，销轴固定在中间摇臂下部；

上述摇臂滑板的作用面由一段曲面与另一段曲面平滑连接组成：一段曲面是与摇臂滑板的枢轴轴孔的同心圆曲面，另一段曲面是与上述同心圆曲面相切并向外延伸形成的曲面；或者，

上述摇臂滑板的作用面由一段曲面与另一段直平面平滑连接组成：一段曲面是与摇臂滑板的枢轴轴孔的同心圆曲面，另一段直平面是与上述同心圆曲面相切并向外延伸形成的直平面；所述气门摇臂顶靠在摇臂滑板底部。

上述推拉杆由圆弧形的推拉杆盖经螺栓固定在推拉杆杆身上组成。

上述气门摇臂上的气门摇臂滚子顶靠在摇臂滑板底部。