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一种顶置 凸轮轴 发动机的气门控制机构

阅读：170发布：2020-05-13

专利汇可以提供一种顶置凸轮轴发动机的气门控制机构专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种顶置凸轮轴发动机的气门控制机构，包括凸轮轴、摇臂、气门、气门弹簧，所述的摇臂两端分别紧压所述的凸轮轴上的凸轮和气门，气门弹簧挤压所述的气门使气门紧闭，还包括固定所述的摇臂的摇臂框架；本发明应用优点显著，取消了原摇臂轴、摇臂轴组件及轴承盖，结构非常简单、紧凑；取消摇臂轴后，减少了摩擦损失，使发动机的摩擦功损耗减小；成本明显减小；而通过新的摇臂框架，整体装配，非常简单、便捷。，下面是一种顶置凸轮轴发动机的气门控制机构专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种顶置凸轮轴发动机的气门控制机构，包括凸轮轴、摇臂、气门、气门弹簧，所述的摇臂两端分别紧压所述的凸轮轴上的凸轮和气门，气门弹簧挤压所述的气门使气门紧闭，其特征在于：还包括固定所述的摇臂(2)的摇臂框架(1)；所述的摇臂框架(1)固定在缸盖(8)上，包括大致与所述的凸轮轴平行的横杆(11)和固定在缸盖(8)上的一组竖杆(12)，所述的横杆(11)与所有的竖杆(12)组成一组龙门架，在所述的横杆(11)下侧设置有固定所述的摇臂(2)的摇臂固定机构(9)，所述的摇臂固定机构(9)从摇臂(2)的中间固定所述的摇臂(2)，组成一个以摇臂(2)中部固定点为支点的摆动结构；
所述的摇臂固定机构(9)包括设置在所述的横杆(11)下侧的固定所述的摇臂(2)使其不沿所述的横杆(11)纵向运动的卡口(10)和控制所述的摇臂(2)与横杆(11)之间距离的挺柱(7)；
所述的挺柱(7)为长度可调的机械式挺杆；
所述挺柱(7)为液压挺柱；
所述的竖杆(12)的底部设置有固定到所述的缸盖(8)上的底座(13)，底座(13)下侧设置有与所述的凸轮轴(5)相接的轴承。
2.根据权利要求1所述的顶置凸轮轴发动机的气门控制机构，其特征在于：所述的摇臂(2)通过一个滚子与所述的凸轮相接触。
3.根据权利要求1所述的顶置凸轮轴发动机的气门控制机构，其特征在于：所述的摇臂框架(1)通过摇臂框架螺栓(3)固定到所述的缸盖(8)上。

说明书全文

一种顶置凸轮轴 发动机的气门控制机构

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车发动机领域，特别涉及一种顶置凸轮轴发动机的气门控制机构，该发动机的气门由摇臂控制开启和关闭。

背景技术

[0002] 凸轮轴的主体是一根与汽缸组长度相同的圆柱形棒体。上面套有若干个凸轮，用于驱动气门。凸轮轴的一端是轴承支撑点，另一端与驱动轮相连接。

[0003] 发动机的凸轮轴安装位置有下置、中置、顶置三种形式。轿车发动机由于转速较快，每分钟转速可达5000转以上，为保证进排气效率，都采用进气门和排气门倒挂的形式，即顶置式气门装置，这种装置都适合用凸轮轴的三种安装形式。但是，如果采用下置式或者中置式的凸轮轴，由于气门与凸轮轴的距离较远，需要气门挺杆和挺柱等辅助零件，造成气门传动机件较多，结构复杂，发动机体积大，而且在高速运转下还容易产生噪声，而采用顶置式凸轮轴则可以改变这种现象。所以，现代轿车发动机一般都采用了顶置式凸轮轴，将凸轮轴配置在发动机的上方，缩短了凸轮轴与气门之间的距离，省略了气门的挺杆和挺柱，简化了凸轮轴到气门之间的传动机构，将发动机的结构变得更加紧凑。更重要的是，这种安装方式可以减少整个系统往复运动的质量，提高了传动效率。因此，顶置凸轮轴发动机在汽车上运用很普遍。

[0004] 目前，在顶置凸轮轴发动机的气门机构布置中，一般是凸轮轴驱动摇臂，摇臂在摇臂轴中上下摆动来实现气门的开启和关闭，除了摇臂轴及组件外，还需要摇臂轴轴承盖，以及凸轮轴轴承盖，结构非常复杂，成本也比较高。，如中国专利公开号为CN10319621A的中国发明专利申请文件中公开的一样，摇臂轴的材料及加工精度要求很高，摇臂在摇臂轴上的滑动也作为摩擦副消耗了发动机摩擦功。因此，整个结构非常复杂，零件较多，装配繁琐，成本也比较高。

发明内容

[0005] 本发明的目的是为了克服目前顶置凸轮轴发动机的气门机构布置中整个结构非常复杂，零件较多，装配繁琐，成本也比较高的不足，提供一种顶置凸轮轴发动机的气门控制机构。

[0006] 本发明为实现其目的而采用的技术方案是：一种顶置凸轮轴发动机的气门控制机构，包括凸轮轴、摇臂、气门、气门弹簧，所述的摇臂两端分别紧压所述的凸轮轴上的凸轮和气门，气门弹簧挤压所述的气门使气门紧闭，还包括固定所述摇臂的摇臂框架；所述的摇臂框架固定在缸盖上，包括大致与所述的凸轮轴平行的横杆和固定在缸盖上的一组竖杆，所述的横杆与所有的竖杆组成一组龙门架，在所述的横杆下侧设置有固定所述摇臂的摇臂固定机构，所述的摇臂固定机构从摇臂的中间固定所述的摇臂，组成一个以摇臂中部固定点为支点的摆动结构。

[0007] 进一步的，上述的一种顶置凸轮轴发动机的气门控制机构中：所述的摇臂固定机构包括设置在所述的横杆下侧的固定所述的摇臂使其不沿所述的横杆纵向运动的卡口和控制所述的摇臂与横杆之间距离的挺柱。

[0008] 进一步的，上述的一种顶置凸轮轴发动机的气门控制机构中：所述的挺柱为机械长度的可调节挺杆，同样也可以做成液压挺柱。

[0009] 进一步的，上述的一种顶置凸轮轴发动机的气门控制机构中：所述的摇臂通过一个滚子与所述的凸轮相接触。

[0010] 进一步的，上述的一种顶置凸轮轴发动机的气门控制机构中：所述的竖杆的底部设置有固定到所述的缸盖上的底座，底座下侧设置有与所述的凸轮轴相接的轴承。

[0011] 进一步的，上述的一种顶置凸轮轴发动机的气门控制机构中：所述的摇臂框架通过摇臂框架螺栓固定到所述的缸盖上。

[0012] 本发明应用优点显著，归纳如下：

[0013] 取消了原摇臂轴、摇臂轴组件及轴承盖，结构非常简单、紧凑；

[0014] 集成了凸轮轴轴承盖，原来的摇臂轴及组件、凸轮轴轴承盖都用一个整体的摇臂框架来代替；

[0015] 取消摇臂轴后，减少了摩擦损失，使发动机的摩擦功损耗减小；

[0016] 摇臂轴及组件价格较高，通过整体的摇臂框架代替后，成本明显减小；

[0017] 摇臂轴及组件安装较困难，同时加上凸轮轴轴承盖的安装，装配较复杂，而通过新的摇臂框架，整体装配，非常简单、便捷

[0018] 下面通过结合具体实施例与附图对本发明的技术方案进行较为详细的描述。

附图说明

[0019] 图1是本发明顶置凸轮轴发动机的气门控制机构。

[0020] 图2是图1俯视图。

[0021] 图3为图2A-A截面图。

[0022] 图4为图2B-B截面图。

[0023] 图5为图2C-C截面图。

[0024] 图6为摇臂框架简图。

[0025] 图中：1、摇臂框架，2、摇臂，3、摇臂框架螺栓，4、轴承盖螺栓，5、凸轮轴，6、气门，7、挺柱，8、缸盖，9、摇臂固定机构，10、卡口，11、横杆，12、竖杆，13、底座。

具体实施方式

[0026] 实施例1，本实施例是一种四缸两气门顶置凸轮轴发动机中的气门控制机构如图1、图2、图3、图4和图5所示，包括一根凸轮轴5、凸轮轴5上分列8个凸轮，8根摇臂2、8个气门
6、每个气门上都设置有气门弹簧，每根摇臂2两端分别紧压凸轮轴5上的凸轮和相应的气门
6，气门弹簧挤压气门使气门紧闭，另外，还包括固定摇臂2的摇臂框架1；摇臂框架1如图6所示，固定在缸盖8上，包括一根大致与凸轮轴5平行的横杆11和固定在缸盖8上的一组4根均匀分布的竖杆12，横杆11与所有的竖杆12组成三个龙门架，在横杆11下侧设置有8个固定摇臂2的摇臂固定机构9，每根横杆11两侧对称各设置一个摇臂固定机构9，摇臂固定机构9从摇臂2的中间固定摇臂2，组成一个以摇臂2中部固定点为支点的摆动结构。两端分别挤压凸轮和气门6。本实施例中，摇臂固定机构9包括设置在横杆11下侧的固定摇臂2使其不沿横杆
11纵向运动的卡口10和控制摇臂2与横杆11之间距离的挺柱7。这里，摇臂2与横杆11之间距离反映气门间隙，调整气门间隙就是靠调整摇臂2与横杆11之间距离实现的，为了实现气门间隙的自动调节，本实施例中挺柱7为机械挺柱，通过调节其长度可以调节气门间隙，一种简单的方法是将挺柱设计成螺杆，在横杆11中设置固定摇臂1的固定机构9处设置一个带螺纹的螺纹孔，螺纹孔与作为挺柱的螺杆上的螺纹啮合，通过调节螺杆伸出的长度可以调节气门间隙。也可以将挺柱设置成为空心的，在里面放入液压件成为液压挺杆而实现自动调节气门间隙。通过对挺柱长短的控制可以有效地调节气门间隙。为了减小摇臂2与凸轮之间的磨擦阻力，在增加润滑油的前提下，摇臂2通过一个滚子与所述的凸轮相接触，以滚动磨擦代替滑动磨擦可以很好地减小磨擦阻力。本实施例与目前的顶置凸轮轴发动机的气门控制机构相比，就是采用一个摇臂框架1来代替原来的摇臂轴及组件、摇臂轴轴承盖，并集成了凸轮轴轴承盖。本实施例中摇臂框架1的竖杆12的底部设置有固定到缸盖8上的底座13，底座13下侧设置有与凸轮轴5相接的轴承。另外，摇臂框架1通过摇臂框架螺栓3固定到所述的缸盖8上。

[0027] 本实施例针对目前的顶置凸轮轴、带有摇臂轴的气门布置结构，提供一种新型的摇臂及摇臂框架来代替传统的摇臂轴设计，此摇臂框架还同时集成凸轮轴轴承盖。目的是实现取消摇臂轴后，减少发动机的零件，同时发动机磨损、摇臂布置结构和成本都相应的减小。

[0028] 传统的带有摇臂轴的顶置凸轮轴布置中，摇臂在摇臂轴的上下摆动消耗较多的摩擦功，而摇臂轴材料和加工精度的要求都很高，同时还需要轴承盖来固定，而凸轮轴又要设计专门的凸轮轴轴承盖。因此对于发动机性能和成本上都不利。本发明通过新型摇臂框架的设计取消了摇臂轴，集成了凸轮轴轴承盖，简化了结构，优化了性能和成本。

[0029] 本实施例中的技术中：

[0030] 主要包括摇臂、摇臂框架、挺柱和螺栓，来代替原来的摇臂、摇臂轴、摇臂轴组件(包括固定弹簧，固定弹簧座等)、摇臂轴轴承盖、凸轮轴轴承盖和螺栓；

[0031] 摇臂框架和挺柱代替了原来的摇臂轴及组件、摇臂轴轴承盖，并集成了凸轮轴轴承盖；

[0032] 挺柱和原来的摇臂轴一样，布置在摇臂轴的中间，但挺柱是往下压摇臂，起到固定支撑的作用，摇臂在中间挺柱支撑的作用下上下摆动来达到摇臂驱动气门的作用；

[0033] 挺柱是装在摇臂框架上，摇臂框架盖住挺柱后通过螺栓整体固定在缸盖上，也即套有挺柱的摇臂框架整体压在摇臂上，使其发挥支撑摇臂的作用；

[0034] 摇臂一侧为为滚轮，推动摇臂中的滚轮上下摆动，摇臂另一侧为气门，气门在摇臂的驱动下开启和关闭，实现气门机构的功能。

[0035] 摇臂框架把凸轮轴轴承盖也全部集成，作为一个整的框架安装在缸盖上，实现了紧凑的设计结构。

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