[发明专利]一种可变配气定时-升程装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种可变配气定时‑升程装置，包括：摇臂组件，摇臂组件包括摇臂和摇臂轴，摇臂的中部设置于摇臂轴上且绕摇臂轴上下转动；设置于摇臂一端的气门组件，气门组件包括固定于气缸盖上的弹簧座和贯穿弹簧座的气门，气门包括气门立柱、气门盖以及固定于气门立柱上的连接座，弹簧座与连接座之间设有拉伸弹簧，拉伸弹簧的上端与弹簧座固定连接、下端与连接座固定连接；设置于摇臂另一端的螺线轮组件，螺线轮组件包括螺线轮轴和设置于螺线轮轴上的螺线轮，摇臂的另一端贴合于螺线轮的螺纹上并沿螺纹移动。该装置结构简单、操作方便，可根据各种工作状况灵活改变气门的运动状态，以找到最为合理的发动机工作状态和工作方式，提高内燃机热效率。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种可变配气定时-升程装置及其控制方法。

背景技术

在发动机工作过程中当活塞在进气行程从上止点下行到下止点时是打开的，而排气门是关闭的，当活塞完成第一个行程之后由下往上走，到上止点时称为压缩行程，此时进排气门都是关着的，接着活塞会继续下行到下止点，这时称为做功行程，此时气门依然是关闭的，当做功结束后，活塞上行到上止点称为排气行程，此时进气门关闭，而排气门则是打开的。由于考虑到在发动机高速运转时，气门来不及开启和关闭，所以在整个行程中气门的开启和关闭时间会因各个厂家不同的机械技术而有所提前和推迟。

凸轮轴是活塞发动机里的一个部件，它的作用是控制气门的开启和闭合动作。虽然在四冲程发动机里凸轮轴的转速是曲轴的一半（在二冲程发动机中凸轮轴的转速与曲轴相同），不过通常它的转速依然很高，而且需要承受很大的扭矩，因此设计中对凸轮轴在强度和支撑方面的要求很高，其材质一般是优质合金钢或合金钢。由于气门运动规律关系到一台发动机的动力和运转特性，因此凸轮轴设计在发动机的设计过程中占据着十分重要的地位。但是现有的发动机无法根据各种工作状况灵活调整气门的开闭时间和运动状态，不仅导致内燃机热效率比较低，还对能源造成浪费，污染环境。

发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种可变配气定时-升程装置，该装置结构简单、操作方便，可以根据各种工作状况以灵活改变发动机气门的运动状态，以期寻找到最为合理的发动机工作状态和工作方式，并实现内燃机的热效率的提高。

本发明还提供了一种上述所述变配气定时-升程装置的控制方法，以及包括上述所述变配气定时-升程装置的发动机。

本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种可变配气定时-升程装置，包括：

摇臂组件，所述摇臂组件包括摇臂和摇臂轴，摇臂的中部设置于摇臂轴上且绕摇臂轴上下转动；

设置于摇臂一端的气门组件，所述气门组件包括固定于气缸盖上的弹簧座和贯穿弹簧座的气门，气门包括气门立柱、气门盖以及固定于气门立柱上的连接座，弹簧座与连接座之间设有拉伸弹簧，拉伸弹簧的上端与弹簧座固定连接、下端与连接座固定连接；以及，

设置于摇臂另一端的螺线轮组件，所述螺线轮组件包括螺线轮轴和设置于螺线轮轴上的螺线轮，摇臂的另一端贴合于螺线轮的螺纹上并沿螺纹移动。

进一步地，所述摇臂与螺线轮贴合的一端设置为球状，目的是为了使摇臂与螺线轮的贴合更加紧凑，更有利于摇臂在螺线轮上移动。

进一步地，所述螺线轮通过键与螺线轮轴连接，实现螺线轮与螺线轮轴的同步转动。

进一步地，还包括设于螺线轮下方且用于调节螺线轮高度的可调组件，所述可调组件包括可动轴座、固定轴座和螺杆，可动轴座紧贴螺线轮的下端并套设于螺线轮轴上，固定轴座位于可动轴座的下方并套设于螺线轮轴上，可动轴座和固定轴座上分别套设有一个轴座套环，所述螺杆依次穿过两个轴座套环并分别与两个轴座套环螺纹连接。

进一步地，每个轴座套环包括一个用于套设可动轴座或固定轴座的大圆孔和一个用于与螺杆螺纹连接的小圆孔。