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    重庆时时彩最好的软件: 可用于全可变气门正时的连续可变几何凸轮轴.pdf

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    用于 可变 气门 正时 连续 几何 凸轮轴
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    摘要
    申请专利号:

    CN201010173177.3

    申请日:

    2010.05.12

    公开号:

    CN102242650A

    公开日:

    2011.11.16

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F01L 1/34申请日:20100512|||公开
    IPC分类号: F01L1/34; F01L1/047; F01L1/06 主分类号: F01L1/34
    申请人: 朱譞晟
    发明人: 朱譞晟
    地址: 201108 上海市闵行区颛兴路345弄6号3楼302室
    优先权:
    专利代理机构: 代理人:
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201010173177.3

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2015.11.25|||2013.06.12|||2011.11.16

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种可用于全可变气门正时的连续可变几何凸轮轴,由3个子凸轮组合成为一个凸轮使用;每个子凸轮各有一个凸台,凸台与各自的滑槽紧密配合;有滑槽的套管由固定销固定在中心轴的孔中,由中心轴驱动实现同轴的抽动;随着中心轴的抽动,带动套管的轴向运动,利用滑槽带动三个子凸轮沿角向方向运动,使组合的凸轮的角度可以连续调节,实现气门正时的连续全面的调节作用。

    权利要求书

    1.一种可用于全可变气门正时的连续可变几何凸轮轴,包含:
    中心轴,传递来自曲轴的转动运动,控制气门开启与关闭;
    子凸轮,受所述中心轴的驱动,推动气门运动形成所需要的气门正时;
    套管,与子凸轮配成一对,有所述中心轴驱动,推动子凸轮转动;
    固定销,固定所述中心轴与套管,使之固定;
    延伸段套管,支撑所述子凸轮的延伸段相互挤压而保持凸轮轴的完整性。
    2.如权利要求1所述的可用于全可变气门正时的连续可变几何凸轮轴,其特征在于所述凸轮
    轴的每个凸轮是由三个所述子凸轮构成的,子凸轮所对应的曲轴角度的数值,满足在内燃机
    最低转速下气门提早开启的角度要求,且每个子凸轮具有等高的平顶。
    3.如权利要求1所述的可用于全可变气门正时的连续可变几何凸轮轴,其特征在于所述凸轮
    轴的每个子凸轮内各有一个凸台,凸台与各自对应的所述套管的滑槽紧密配合。
    4.如权利要求1所述的可用于全可变气门正时的连续可变几何凸轮轴,其特征在于所述凸轮
    轴的有滑槽的所述套管由所述固定销固定在所述中心轴的孔中,由中心轴驱动实现同轴的转
    动和同轴的抽动。
    5.如权利要求1所述的可用于全可变气门正时的连续可变几何凸轮轴,其特征在于所述凸轮
    轴随着所述中心轴的抽动,带动所述套管的轴向运动,利用所述套管带动子凸轮沿角向方向
    相对于所述中心轴运动,使子凸轮之间产生差动,令组合的凸轮的角度可以连续调节,实现
    气门正时的连续全面的调节作用。

    说明书

    可用于全可变气门正时的连续可变几何凸轮轴

    技术领域

    本发明涉及一种可用于全可变气门正时的连续可变几何凸轮轴,它将普通的单体凸轮分
    为三页组合凸轮,因而可以实现凸轮角度的连续可变。

    背景技术

    现有的可变气门正时机构意义在与改变进气门与排气门的交叠角度,而气门开启的持续
    时间是固定的。但是,此种气门正时机构在提高交叠角的同时,排气门延迟打开,进气门过
    早关闭,都造成了发动机额外的排气损耗,并造成进气量减少,这些都使内燃机理论上最佳
    的输出功率与扭矩受到损失。能够将气门的正时调整到理论最佳值的方法称为全可变气门正
    时,包含单个气门的正时和进排气门交叠角。

    公开号为CN101173618所述一种连续可变气门开起持续期和气门开启提前角的正时凸轮
    轴,虽然将凸轮分为固定部分与可变部分,可以改变气门的开启持续时间,但是其同轴转动
    的调节方式的问题在于只能够实现一个变化的子凸轮,因此这样的结果就是可调范围与子凸
    轮的基础形状角度之间的矛盾,即如果凸轮角度可调范围大,子凸轮的基础角度必须很大,
    即如其附图中所示之情形,这样的方法有利的是会提升内燃机高转速时的功率,不利的是内
    燃机在低转速时损失了扭力。另一方面,如果增大子凸轮的基础角度并要保持升程,就必须
    增大中心轴的直径,这样不但会增加机构重量,而且时凸轮轴转动时外缘线速度高,增大了
    摩擦损耗。此外,活动机构的连接比较纤细,在凸轮大负荷工作状态中,容易出现故障甚至
    完全失效。

    发明内容

    本专利针对上述缺陷作出新的解决方案,设计一种新的连续可变几何凸轮轴机构,能够
    更好的兼容现行的内燃机通行的设计形式,并提供更好的正时效果。

    发明所提供的一种可用于全可变气门正时的连续可变几何凸轮轴,由3个子凸轮组合成
    为一个凸轮使用,每个子凸轮具有等高的平顶;每个子凸轮各有一个凸台,凸台与各自的滑
    槽紧密配合;有滑槽的套管由固定销固定在中心轴的孔中,由中心轴驱动实现同轴的抽动;
    随着中心轴的抽动,带动套管的轴向运动,利用滑槽带动三个子凸轮沿角向方向运动,使组
    合的凸轮的角度可以连续调节,实现气门正时的连续全面的调节作用。

    附图说明

    图1是分解图,示出了凸轮轴的构成部件。

    图2是装配图,示出了子凸轮1与套管的装配方式。

    图3是装配图,示出了子凸轮3与套管的装配方式。

    图4是装配图,示出了子凸轮7与套管的装配方式。

    图5是剖视图和小角度凸轮组合图,示出了凸轮轴的总装配方式,此时是形成小角度凸
    轮的调节状态。

    图6是大角度凸轮组合图,示出了凸轮轴形成大角度凸轮的调节状态。

    图7是总装图,示出了一个每根凸轮轴四个凸轮的例子。

    具体实施方式

    下面将参考附图来叙述一个例示性实施例。

    图1是所述凸轮轴的分解示意图。凸轮轴上的任何一个凸轮都是由三个子凸轮构成,子
    凸轮所对应的曲轴角度的数值,满足在内燃机最低转速下气门提早开启的角度要求。图中所
    示的子凸轮1、3、7,其中1、7是两边的子凸轮,有延伸段,而3是中间的子凸轮,没有延
    伸段。每个子凸轮具有等高的平顶,子凸轮1、3、7的平顶接和成为一个光滑的整体。子凸
    轮1与套管2配合,子凸轮3与套管4配合,子凸轮7与套管6配合。固定销10、9、8分别
    用来将套管2、4、6固定于中心轴的三个对应的孔上,使套管成为与中心轴完全固定在一起
    的一个部件。中心轴的转动和沿着中心轴轴线的抽动都会带动套管2、4、6一起运动。每个
    子凸轮的等高的平顶所具有的角度是凸轮角度调节的上限,决定了凸轮连续可调变化的最大
    范围。

    图2是所述凸轮轴的一号子凸轮与其对应的套管的装配配合示意图,子凸轮1的凸台11
    的形状与套管2的滑槽12是相同的,可以紧密配合,子凸轮1与套管2同轴安装,凸台11
    与滑槽12对应,因此子凸轮可由套管2驱动做轴向转动。套管2的滑槽12是沿轴向方向扭
    转的,套管2沿轴向抽动时,子凸轮1会沿着滑槽12在转动角度方向有相对于套管的转动。

    图3是所述凸轮轴的二号子凸轮与其对应的套管的装配配合示意图,子凸轮3的凸台14
    的形状与套管4的滑槽13是相同的,可以紧密配合,子凸轮3与套管4同轴安装,凸台14
    与滑槽13对应,因此子凸轮可由套管4驱动做轴向转动。套管4的滑槽13是沿轴向方向扭
    转的,套管4沿轴向抽动时,子凸轮3会沿着滑槽13在转动角度方向有相对于套管的转动。

    图4是所述凸轮轴的三号子凸轮与其对应的套管的装配配合示意图,子凸轮7的凸台16
    的形状与套管6的滑槽15是相同的,可以紧密配合,子凸轮7与套管6同轴安装,凸台16
    与滑槽15对应,因此子凸轮可由套管6驱动做轴向转动。套管6的滑槽15是沿轴向方向扭
    转的,套管6沿轴向抽动时,子凸轮7会沿着滑槽15在转动角度方向有相对于套管的转动。

    图5是剖视图和小角度凸轮组合图。凸轮轴上的凸轮此时的角度是比较小的角度,即每
    个子凸轮1、3、7的角度。图中的B-B剖视图显示其各部件的组装关系。固定销10将套管2
    固定于中心轴5上,固定销9将套管4固定于中心轴5上,固定销8将套管6固定于中心轴
    5上。固定销8、9、10的长度尺寸小于子凸轮1、3、7的内径,因此子凸轮1、3、7可沿滑
    槽12、13、15滑动。

    图6是大角度凸轮轴组合图,可见凸轮轴随着中心轴5相对于子凸轮1、3、7有了轴向
    运动,方向是从子凸轮7向子凸轮1移动。此移动带动套管的轴向运动,利用套管的滑槽带
    动子凸轮1、3、7,子凸轮沿角向方向相对于所述中心轴运动,使子凸轮之间产生差动,令
    组合的凸轮的角度可以连续调节,形成的等效的凸轮形状发生显著变化,形成了所谓大角度
    凸轮。因此凸轮轴随着中心轴5的抽动,实现气门正时的连续全面的调节作用,凸轮角度增
    大的调节方向是从子凸轮7向子凸轮1移动,反之则是凸轮角度减小。

    图7是总装配图,是一个每根凸轮轴4个凸轮的例子,显示了子凸轮1、3、7是依靠与
    子凸轮的延伸段同内外半径的延伸段套管17、18、19相互挤压紧贴在一起,两端是由凸轮轴
    固定器20和固定盖22及螺栓23来固定整个凸轮轴系统。图中所示中心轴5上还具有花键齿
    21,以便在中心轴沿轴向移动时提供中心轴的转动力矩;液压推力盘24是液压系统推动中心
    轴5作轴向往复调节运动的动力来源。图中所示的是凸轮轴处于低速小角度调节状态,凸轮
    轴固定器20与固定盖22都是固定在气缸盖上的,内有适当的空腔,以容纳中心轴5的来回
    抽动所需要的运动空间。

    假设每个子凸轮的角度是240度,子凸轮的平顶所对应的角度是26度,以子凸轮平顶相
    互连续为条件,设定滑槽所具有的调节角度时24度,即曲轴角48度,三个个子凸轮作为整
    体的凸轮的角度可达96度,即凸轮可以从240度连续调节至336度,完全可以满足从普通的
    商用内燃机到比赛用内燃机的极大的转速范围内气门正时的要求。对于通常的民用内燃机,
    可以降低凸轮的最大角度,以换取凸轮最小角度能够更小,以充分满足内燃机低转速时的气
    门正时。套管的滑槽和子凸轮的内部凸台所扭转的角度可以根据需要调整,使气门的正时做
    到非对称变化。

    有滑槽的套管的边缘在所述示例中是光滑的,也可以制作成为有齿的样式,这样相互齿
    合,起到传递力矩的作用,提高整体凸轮轴能够传递的最大扭力。处于中间位置的子凸轮3
    的角度也可以以选择比子凸轮1、7稍小一点,以便缩小轮廓,在气门开启和关闭时的高应力
    状态时由更加坚固的子凸轮1、7来承担,可进一步提高可靠性。

    以上对例示性实施例的说明仅仅是对本发明原理的说明,作为本发明高度简化的形式,
    可以将子凸轮1/3/7所对应的套管合并为一个套管,并将子凸轮1/3/7内的凸台及其所对应
    的滑槽平均布置在套管角度方向上,如此就可以尽可能简化结构,缩小体积.

    总之,本发明乃是采用了将一个凸轮分割成三个子凸轮的方法,令三个做角向差动,使
    凸轮整体的相对于曲轴的角度产生连续可调节的变化,通过调整每个子凸轮的角度和滑槽的
    角度,可以使得凸轮能够满足任何对气门开启时间、持续时间和关闭时间的要求,但仅限于
    气门在气缸一个工作周期内的一次开启,而非多次开启。但本发明也不限于改变凸轮的角度,
    当子凸轮独立出来成为一个单独的凸轮用以驱动一个气门时,也可应用于普通的单顶置凸轮
    轴发动机做气门交叠角度的调节。

    上述叙述仅仅是用于解释本发明的例示性实施例,它不是排他的或将本发明限制与其公
    开的具体形式。本领域技术人员可以理解,在不偏离本发明的范围内,可以做出各种改变以
    及其中的元素可用等同元素来替换。此外,可以做出很多修改以使特定情形或材料适用于本
    发明的主旨而不偏离实质范围。因此,本发明不限于作为构思实现本发明的最佳模式所公开
    的特定实施例,而是本发明包括属于本发明范围的所有实施方式。在不偏离本发明的精神和
    范围内,本发明能够以具体解释和阐明的方式以外的其他方式实施。

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