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可变气门升程驱动装置

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成果名称: 可变气门升程驱动装置 关键字: 应用行业: 汽车制造业
高新技术领域: 先进制造技术 所在地: 河北省 知识产权类型: 发明专利
知识产权编号: ZL201310016079 成果体现形式: 发明专利 成果属性:
成果所处阶段: 成果水平: 请选择... 研究形式:
学科分类: 战略新兴产业: 请选择... 课题来源:
第一完成单位名称: 长城汽车股份有限公司 第一完成单位属性: 技术成熟度:
合作方式: 请选择... 交易价格(万): 1.00 所属十强产业:

本发明公开了一种可变气门升程驱动装置,涉及发动机部件,用来提高零部件的使用寿命,降低发动机的加工成本和燃油消耗量。所述可变气门升程驱动装置包括气门、与气门连接的气门连杆、与气门连杆连接的气门摇臂、以及驱动气门打开或闭合的凸轮轴,在气门摇臂和凸轮轴之间设有摆臂和调整齿轮;所述摆臂上设有第一旋转中心和第二旋转中心,所述调整齿轮上设有驱动部,凸轮轴转动时带动摆臂围绕第一旋转中心摆动以驱动气门连杆直线往复运动实现气门的打开或闭合,调整齿轮绕自身的齿轮轴转动时带动驱动部围绕齿轮轴转动以使第一旋转中心围绕第二旋转中心转动。本发明用于实现气门升程的连续可变。

本发明实施例中实现可变气门升程的方式与现有技术中使用组合式凸轮轴实现可变气门升程的方式不同,不会由于变更具有不同型线的凸轮来驱动气门连杆运动而对凸轮轴、气门连杆等零部件产生冲击作用,延长了凸轮轴、气门连杆等相关零部件的使用寿命;而且由于不会在凸轮轴上设置多个具有不同型线的凸轮,因此与本发明实施例中的摆臂配合使用的凸轮轴结构简单、质量小,降低了发动机的加工成本和燃油消耗量。

气门是发动机中的一个重要部件,用于向发动机内输入燃料并排出燃烧后的废气。在发动机领域中,气门升程指的是气门从刚刚打开到完全打开所运动的高度,也就是气门的开启高度。发动机中使用的凸轮轴的凸轮型线不同,所获得的气门升程也不同。传统发动机的气门升程是固定不变的,即其凸轮轴的凸轮型线只有一种,其升程设计是对发动机在全工况下的平衡性选择,因此该升程不可能使发动机在高速区和低速区都得到良好响应,结果是发动机既得不到最佳的高速效率,也得不到最佳的低速扭矩,只是得到了在全工况下较为平衡的性能。
可变气门升程技术(VVL,variable valve lift)能够根据发动机的不同工况改变其气门升程,使发动机在高速区和低速区都能得到良好的响应,从而改善发动机的高速功率和低速扭矩。具体表现为:在发动机不同转速下匹配合适的气门升程,低转速时系统使用较小的气门升程,这样有利于增加缸内气流的强度提高燃烧速度,减少充气时间,进而提高发动机的低速扭矩,降低燃油消耗,而高转速时使用更大的气门升程则可以显著提高充量系数,进而提升高转速时的功率输出。
现有的可变气门升程技术按照其控制效果可分为分段可变气门升程和连续可变气门升程。与分段可变气门升程相比,连续可变气门升程可以更好地配合发动机的燃烧系统,具有一定的优越性。现有的可变气门升程驱动装置中,大多是通过改变凸轮轴的凸轮型线来获得不同的气门升程。具体的做法是使用组合式的凸轮轴,该组合式凸轮轴上设有多个具有不同型线的凸轮,通过该组合式凸轮轴上的不同凸轮型线来驱动气门连杆往复运动,从而使气门升程可变。
但是在使用该可变气门升程驱动装置变换气门升程的过程中,凸轮轴、气门连杆等相关零部件均承受了不同程度的冲击载荷,降低了零部件的使用寿命。而且组合式的凸轮轴比传统的凸轮轴结构复杂、质量大,增加了发动机的加工成本和燃油消耗量。


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