发动机可变时长配气驱动机构

摘要

为解决现有技术配气驱动机构存在的两个进气门同时开启和关闭，且在发动机运行过程中气门开启的时长无法调节等问题，本发明提出一种发动机可变时长配气驱动机构，包括定相位凸轮、变相位凸轮、定相位花键驱动轴、变相位齿轮驱动轴、移相器、变相位齿轮和变相位驱动齿轮；定相位凸轮通过花键套安装在定相位花键驱动轴上，变相位凸轮与变相位齿轮同轴安装在连接套上，且与定向位凸轮间隔套装在定相位花键驱动轴上。本发明的有益技术效果是可以在发动机运行过程中，调整气门的开启时长，即调整燃烧压缩比，实现压缩比的线性调节，有效提高发动机燃料的利用率，最终达到节能减排、提高升功率的目的。并且，还具有布置相对容易和可靠性高等特点。

说明书

技术领域

本发明涉及到一种发动机配气时长驱动技术，特别涉及到一种发动机可变时长配气驱动机构。

背景技术

大量实验研究及理论计算验证明，在发动机工作转速范围内，在中低转速区域提高压缩比，可有效地 提高发动机燃料的利用率。但在高转速区域，高压缩比会导致爆震发生，损害发动机。根据转速的不同， 动态调节发动机的压缩比，使其在高转速区域，适当降低压缩比；在低转速段，适当提高压缩比，最终实 现即避免了爆震等恶劣危害的发生，又可极大的提高低转速段的燃烧效率，总体实现降低油耗，提高升功 率的目的。

对于顶置配气驱动机构且每缸设置有二个及以上进气门的发动机，现有技术配气驱动机构采用凸轮轴 驱动气门的开启或关闭，在每缸的上部设置有两个及以上的相位相同、型线相同的凸轮，分别控制两个进 气门同时开启和关闭。其气门开启关闭时刻由凸轮相位决定，气门开启的时长由凸轮型线决定，无法在发 动机运行过程中进行调整。显然，现有技术配气驱动机构存在着两个进气门同时开启和关闭，且在发动机 运行过程中气门开启的时长无法调节等问题。

发明内容

为解决现有技术配气驱动机构存在的两个进气门同时开启和关闭，且在发动机运行过程中气门开启的 时长无法调节等问题，本发明提出一种发动机可变时长配气驱动机构。本发明发动机可变时长配气驱动机 构包括定相位凸轮、变相位凸轮、定相位花键驱动轴、变相位齿轮驱动轴、移相器、变相位齿轮和变相位 驱动齿轮；定相位凸轮通过花键套安装在定相位花键驱动轴上，定相位花键驱动轴固定连接进气正时传动 轮；变相位凸轮与变相位齿轮同轴安装在连接套上，且与定向位凸轮间隔套装在定相位花键驱动轴上，变 相位齿轮驱动轴通过移相器与定相位花键驱动轴传动连接，且在变相位齿轮的对应位置设置有变相位驱动 齿轮。

进一步的，本发明发动机可变时长配气驱动机构同轴安装变相位凸轮和变相位齿轮的连接套的内径与 定相位花键驱动轴的最大外径相匹配。

本发明发动机可变时长配气驱动机构的有益技术效果是可以在发动机运行过程中，调整气门的开启时 长，即调整燃烧压缩比，实现压缩比的线性调节，有效提高发动机燃料的利用率，最终达到节能减排、提 高升功率的目的。并且，还具有布置相对容易和可靠性高等特点。

附图说明

附图1是现有技术配气驱动机构凸轮轴的三维示意图；

附图2是本发明发动机可变时长配气驱动机构的三维示意图；

附图3是本发明发动机可变时长配气驱动机构定相位凸轮和变相位凸轮装配的三维示意图。

下面结合附图和具体实施方式对本发明发动机可变时长配气驱动机构定向滚子挺柱作进一步的说明。

具体实施方式

附图1是现有技术配气驱动机构凸轮轴的三维示意图，由图可知，现有技术配气驱动机构采用凸轮轴 驱动气门的开启或关闭，在每缸的上部设置有两个及以上的相位相同、型线相同的凸轮，分别控制两个进 气门同时开启和关闭。其气门开启关闭时刻由凸轮相位决定，气门开启的时长由凸轮型线决定，无法在发 动机运行过程中进行调整。显然，现有技术配气驱动机构存在着两个进气门同时开启和关闭，且在发动机 运行过程中气门开启的时长无法调节等问题。

附图2是本发明发动机可变时长配气驱动机构的三维示意图，附图3是本发明发动机可变时长配气驱 动机构定相位凸轮和变相位凸轮装配的三维示意图，图中，1为定相位凸轮，2为变相位凸轮，3为定相位 花键驱动轴，4为变相位齿轮驱动轴，5为移相器，6为变相位齿轮，7为变相位驱动齿轮，8为进气正时 传动轮。由图可知，本发明发动机可变时长配气驱动机构包括定相位凸轮1、变相位凸轮2、定相位花键 驱动轴3、变相位齿轮驱动轴4、移相器5、变相位齿轮6和变相位驱动齿轮7；定相位凸轮1通过花键套 安装在定相位花键驱动轴3上，定相位花键驱动轴3固定连接进气正时传动轮8；变相位凸轮2与变相位 齿轮6同轴安装在连接套上，且与定向位凸轮1间隔套装在定相位花键驱动轴3上，变相位齿轮驱动轴4 通过移相器5与定相位花键驱动轴3传动连接，且在变相位齿轮6的对应位置设置有变相位驱动齿轮7。 本发明发动机可变时长配气驱动机构定相位凸轮和变相位凸轮分别由定相位花键驱动轴和变相位齿轮驱 动轴驱动，变相位齿轮驱动轴通过移相器与定相位花键驱动轴传动连接，通过移相器调整两个驱动轴的相 位差，以实现定相位凸轮和变相位凸轮之间存在一定的偏转角度。移相器调整相位差线性可控，则两个凸 轮之间偏转角度线性可控。

因凸轮的相位直接决定气门的开启和关闭的时刻，由于本发明发动机可变时长配气驱动机构的定相位 凸轮和变相位凸轮之间存在一定的偏转角度，当定相位凸轮驱动的气门开启一段时间后，变相位凸轮旋转 到驱动的气门开启位置，由其驱动的气门被开启；而当定相位凸轮驱动的气门关闭一段时间后，变相位凸 轮驱动的气门才关闭。其中，从定相位凸轮驱动的气门开启到变相位凸轮驱动的气门关闭的时长为整个气 缸进气通道开启的时长。显然，改变每个气缸的定相位凸轮和变相位凸轮之间的相对偏转角度，即改变移 相器的相位，就可改变每个气缸进气通道开启的时长。在发动机正常运行过程中，发动机正常的配气正时 通过进气正时传动轮传递给定相位花键驱动轴，定相位花键驱动轴通过齿轮传递给移相器，移相器调整到 所需相位后，将配气正时传递给变相位齿轮驱动轴，变相位齿轮驱动轴通过变相位驱动齿轮和变相位齿轮 递给变相位凸轮，而变相位凸轮与变相位齿轮同轴安装在连接套上且与定向位凸轮间隔套装在定相位花键 驱动轴上，且同轴安装变相位凸轮和变相位齿轮的连接套的内径与定相位花键驱动轴的最大外径相匹配， 可以实现定相位凸轮和变相位凸轮之间存在可变可控的偏转角度。通常，当进气门和排气门完全关闭且活 塞由下止点向上止点运动时，对于四冲程发动机循环而言，即由进气行程切换为压缩行程。因此，最终实 现了压缩行程的开始时刻可控，也就是压缩比的线性可调节。

显然，本发明发动机可变时长配气驱动机构的有益技术效果是可以在发动机运行过程中，调整气门的 开启时长，即调整燃烧压缩比，实现压缩比的线性调节，有效提高发动机燃料的利用率，最终达到节能减 排、提高升功率的目的。并且，还具有布置相对容易和可靠性高等特点。