[发明专利]一种连续可变气门行程机构

说明书

技术领域

本发明属于内燃机技术领域，尤其涉及一种发动机连续可变气门行程机构，适用于任意型式带有凸轮配气机构的缸内燃烧发动机，并不限于汽车内燃机领域范畴。

背景技术

可变行程的气门技术对于提升汽车用内燃机各负荷特性的动力、经济性具有突出的作用、传统的内燃机气门行程受到凸轮形线的限制，是固定不可调节的，由于汽车内燃机工况的特殊性，其转速和负荷分布范围非常广泛，鉴于路况、车辆负荷及驾驶习惯多方面综合复杂的工况，汽车内燃机对应工况的进气和排气需求有较大差异；例如：在怠速、低负荷工况时，进气和排气仅需要较小的行程即可满足运转需求，多余的开启量是不必要的，且消耗内燃机一定的能量做功来推动其开启和关闭，这样会使车辆经济性变差；在中等负荷情况下，需要一定的EGR率以降低油耗，但是固定行程的配气方式无法实现缸内废气截留，需要内燃机配置EGR外循环系统或排气VVT以实现，这样就会增大发动机成本，且冷却后的废气水凝结会对活塞气缸造成损害，以排气VVT方式提高EGR率，又存在泵气损失功的不利状况；在大负荷工况下，需要较大的气门开启量，以获取较大的进气流量，传统的汽车内燃机无法兼顾这一工况，排气门开启量不足会造成缸内扫气不充分的缺陷，缸内残存的废气将使车辆动力性变差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连续可变气门行程机构。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种连续可变气门行程机构，包括变长摇臂、定长摇臂和驱动装置，所述的变长摇臂由导向臂和滑动臂组成，导向臂的一端通过转动枢轴固定在缸盖上，另一端受配气凸轮驱动；所述的滑动臂装配于导向臂中，受到驱动装置、复位弹簧和导向臂中的滑轨共同约束，跟随驱动装置的运动在一维方向上滑动；所述的定长摇臂一端以转动副方式约束于缸盖固定位置上，另一端底部凸出部分驱动至少一个气门-弹簧组件，所述的定长摇臂的顶部平面为滑动臂的接触平面副。

作为一种优化方案，所述的驱动装置为凸轮驱动或电磁驱动或液压驱动或多杆驱动。

作为一种优选的方案，本发明的驱动装置选用调节凸轮驱动。

相对于背景材料提到的传统固定行程式的配气方式而言，本发明的技术方案针对性的解决了上述缺陷或不足；在小负荷工况时，发动机本身输出的动力也弱，进气和排气仅需要较小的行程即可满足运转需求，可以使控制系统将滑动臂行程调节至气门行程最小位置，在杠杆原理的省力端工作，兼顾了气门最小行程和最省功的双重功效；在中等负荷及大量的过度工况中，本发明的技术方案可以实现更为复杂的控制策略，以兼顾动力性和经济性，当排气气门受到本发明的机构控制，在做功终了阶段时，排气气门仅需要开启较小行程，可以实现缸内一部分废气的截留，这与EGR策略等效，但是无需额外配置缸外EGR循环系统或排气VVT机构，并不会增加成本以及可能的失效模式，而且燃油经济性和排放也得到更好的优化；在大负荷工况下，需要较大的混合器—废气交换率时，进气和排气气门将以最大行程方式工作，有效提升新鲜混合气的充量并减少缸内残存废气的余量，使发动机功率、扭矩得以最大程度的输出。

此外，本发明的机构可以搭配进气、排气相位可变的VVT组件使用，可以实现气门开闭时间和气门开闭行程二维变量连续可调。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明作进一步地说明。

如图1所示，连续可变气门行程机构，包括变长摇臂、定长摇臂和驱动装置，变长摇臂由导向臂2和滑动臂6组成，导向臂2的一端通过转动枢轴4固定在缸盖上，另一端受配气凸轮1驱动；滑动臂6装配于导向臂2中，受到驱动装置、复位弹簧5和导向臂2中的滑轨共同约束，跟随驱动装置的运动在一维方向上滑动；所述的定长摇臂7一端以转动副方式约束于缸盖固定位置上，另一端底部凸出部分驱动至少一个气门-弹簧组件8，定长摇臂7的顶部平面为滑动臂6的接触平面副。驱动装置为凸轮驱动或电磁驱动或液压驱动或多杆驱动。

本发明选用调节凸轮-复位弹簧驱动方式作为具体实施例用于说明，但本发明的滑动臂6的滑动控制方式并不仅限于这一种控制方式，也包含其他用以实现滑动臂6滑动和复位功能的控制方式。