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一种适应于多种 凸轮轴布置方式柴油机的进气门早关和晚关系统

阅读：826发布：2023-02-10

专利汇可以提供一种适应于多种凸轮轴布置方式柴油机的进气门早关和晚关系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种适应于多种凸轮轴布置方式柴油机的进气门早关和晚关系统，包括摇臂，所述摇臂包括第一半摇臂和第二半摇臂两个部分，所述第一半摇臂的一端与凸轮轴动力机构连接，第一半摇臂的另一端和第二半摇臂的一端连接于同一个摇臂轴上，且分别铰接连接和固定连接，其中，所述凸轮轴动力机构为如下结构之一：第一种结构：包括侧置凸轮轴、推杆以及摇臂球头，所述侧置凸轮轴与推杆下端接触，所述上端与摇臂球头接触，且两者接触面为一对球面；第二种结构：包括顶置凸轮轴和摇臂滚子，所述顶置凸轮轴与摇臂辊子相连。本发明能够实现两种气门关闭定时，即可以在同一种结构上实现进气门正常关闭和早关，或者实现进气门正常关闭和晚关。，下面是一种适应于多种凸轮轴布置方式柴油机的进气门早关和晚关系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种适应于多种凸轮轴布置方式柴油机的进气门早关和晚关系统，其特征是：包括摇臂，所述摇臂包括第一半摇臂(4)和第二半摇臂(13)两个部分，所述第一半摇臂(4)的一端与凸轮轴动力机构连接，第一半摇臂(4)的另一端和第二半摇臂(13)的一端连接于同一个摇臂轴上，且分别铰接连接和固定连接，所述第一半摇臂(4)和第二半摇臂(13)通过第一弹簧(7)相连；
第二半摇臂(13)内设置有横向滑动杆腔，滑动杆(6)设置在横向滑动杆腔内且滑动密封连接，滑动杆(6)的外侧端伸出所述横向滑动杆腔且与第一半摇臂(4)接触，且第一半摇臂(4)和滑动杆(6)相接触的面为一对球面；
第二半摇臂(13)内设有摇臂第一油路(19)和摇臂第二油路(16)，摇臂轴内设有两个油路摇臂轴第一油路(18)、摇臂轴第二油路(17)分别与之相连，滑动杆(6)一端与台阶活塞之间的腔体为第二压力腔(10)，台阶活塞下端的腔体为第一压力腔(12)体，其中摇臂第一油路(19)的一端和摇臂轴第一油路(18)相连，另一端和第二压力腔(10)相连，摇臂第二油路(16)的一端和摇臂轴第二油路(17)相连，另一端和第一压力腔(12)相连，台阶活塞上端和第二弹簧(11)相连，第二半摇臂(13)的另一端和气门(15)桥(14)及气门(15)相连。
2.根据权利要求1所述的一种适应于多种凸轮轴布置方式柴油机的进气门早关和晚关系统，其特征是：
所述滑动杆(6)内设置有滑动杆孔(8)，滑动杆孔(8)一端和第二半摇臂(13)内的第二压力腔(10)相连并和阶梯活塞(9)接触，另一端和外界大气相连。
3.根据权利要求1所述的一种适应于多种凸轮轴布置方式柴油机的进气门早关和晚关系统，其特征是：
所述摇臂第一油路(19)、摇臂轴第一油路(18)和摇臂第二油路(16)、摇臂轴第二油路(17)与控制系统连接，所述控制系统包括ECU及一组电磁控制阀组成的控制系统，其能够控制摇臂轴内的压力油从不同油路的流入和流出，从而切换发动机气门(15)的工作状态。
4.根据权利要求1所述的一种适应于多种凸轮轴布置方式柴油机的进气门早关和晚关系统，其特征是：所述凸轮轴动力机构为如下结构之一：
第一种结构：包括侧置凸轮轴(1)、推杆(2)以及摇臂球头(3)，所述侧置凸轮轴(1)与推杆(2)下端接触，所述上端与摇臂球头(3)接触，且两者接触面为一对球面，所述摇臂球头(3)固定连接在第一半摇臂(4)上；
第二种结构：包括顶置凸轮轴(20)和摇臂滚子(21)，所述顶置凸轮轴(20)与摇臂辊子相连，所述摇臂滚子(21)固定于第一半摇臂(4)的一端。

说明书全文

一种适应于多种 凸轮轴布置方式柴油机的进气门早关和晚关

系统

技术领域

[0001] 本发明涉及柴油机可变气门结构技术领域，尤其涉及一种适应于多种凸轮轴布置方式柴油机的进气门早关和晚关系统。

背景技术

[0002] 柴油机可变气门可以满足发动机在不同运行工况下对气量的需求，降低泵气损失。进气门早关和晚关可以实现阿特金森循环和米勒循环，可以降低有效压缩比并提高热效率。利用可变气门还可以降低进气量，提高排温，满足欧六排放阶段或者更严格排放法规对于热管理的需求，应用前景很大。

[0003] 目前有报道的柴油机可变气门系统主要有进气门早关、进气门晚关、排气门早开和进排气门升程可变等，研究最多的是进气门晚关和进气门早关两种。随着技术的不断发展和进步，柴油机的进气门早关和晚关系统也在不断改进，以取得更佳的使用效果，本发明则是提供了一种适应于多种凸轮轴布置方式柴油机的进气门早关和晚关系统。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种适应于多种凸轮轴布置方式柴油机的进气门早关和晚关系统。

[0005] 为实现本发明的目的，本发明提供了一种适应于多种凸轮轴布置方式柴油机的进气门早关和晚关系统，包括摇臂，所述摇臂包括第一半摇臂和第二半摇臂两个部分，所述第一半摇臂的一端与凸轮轴动力机构连接，第一半摇臂的另一端和第二半摇臂的一端连接于同一个摇臂轴上，且分别铰接连接和固定连接，所述第一半摇臂和第二半摇臂通过第一弹簧相连；

[0006] 第二半摇臂内设置有横向滑动杆腔，滑动杆设置在横向滑动杆腔内且滑动密封连接，滑动杆的外侧端伸出所述横向滑动杆腔且与第一半摇臂接触，且第一半摇臂和滑动杆相接触的面为一对球面；

[0007] 第二半摇臂内设有摇臂第一油路和摇臂第二油路，摇臂轴内设有两个油路摇臂轴第一油路、摇臂轴第二油路分别与之相连，滑动杆一端与台阶活塞之间的腔体为第二压力腔，台阶活塞下端的腔体为第一压力腔体，其中摇臂第一油路的一端和摇臂轴第一油路相连，另一端和第二压力腔相连，摇臂第二油路的一端和摇臂轴第二油路相连，另一端和第一压力腔相连，台阶活塞上端和第二弹簧相连，第二半摇臂的另一端和气门桥及气门相连。

[0008] 其中，

[0009] 所述滑动杆内设置有滑动杆孔，滑动杆孔一端和第二半摇臂内的第二压力腔相连并和阶梯活塞接触，另一端和外界大气相连。

[0010] 其中，

[0011] 所述摇臂第一油路、摇臂轴第一油路和摇臂第二油路、摇臂轴第二油路与控制系统连接，所述控制系统包括ECU及一组电磁控制阀组成的控制系统，其能够控制摇臂轴内的压力油从不同油路的流入和流出，从而切换发动机气门的工作状态。

[0012] 其中，所述凸轮轴动力机构为如下结构之一：

[0013] 第一种结构：包括侧置凸轮轴、推杆以及摇臂球头，所述侧置凸轮轴与推杆下端接触，所述上端与摇臂球头接触，且两者接触面为一对球面，所述摇臂球头固定连接在第一半摇臂上；

[0014] 第二种结构：包括顶置凸轮轴和摇臂滚子，所述顶置凸轮轴与摇臂辊子相连，所述摇臂滚子固定于第一半摇臂的一端。

[0015] 与现有技术相比，本发明的有益效果为，能够实现两种气门关闭定时，即可以在同一种结构上实现进气门正常关闭和早关，或者实现进气门正常关闭和晚关。附图说明

[0016] 图1所示为本申请的结构示意图；

[0017] 图2所示为本申请的局部结构示意图；

[0018] 图3所示为本申请的第二种凸轮轴动力机构的结构示意图；

[0019] 图4所示为本申请的凸轮轴升程曲线示意图；

[0020] 图中，1-侧置凸轮轴，2-推杆，3-摇臂球头，4-第一半摇臂，5-第一半摇臂接触面，6-滑动杆，7-第一弹簧，8-滑动杆孔，9-阶梯活塞，10-第二压力腔，11-第二弹簧，12-第一压力腔，13-第二半摇臂，14-气门桥，15-气门，16-摇臂第二油路，17-摇臂轴第二油路，18-摇臂轴第一油路，19-摇臂第一油路，20-顶置凸轮轴，21-摇臂滚子。

具体实施方式

[0021] 以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0022] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件或者模块、组件和/或它们的组合。

[0023] 需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

[0024] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0025] 实施例1

[0026] 如图1-图2所示，本实施例提供了一种适应于侧置(底置)凸轮轴柴油机的进气门15早关和晚关系统，上述的侧置凸轮轴1，即是底置凸轮轴。

[0027] 具体结构为：侧置凸轮轴1和推杆2相连，推杆2上端和摇臂球头3相连。摇臂被分为两半，第一半摇臂4和第二半摇臂13。摇臂球头3固定于第一半摇臂4上。第一半摇臂4和第二半摇臂13同时固定于同一个摇臂轴上，且的人半摇臂与摇臂轴固定连接，第一半摇臂4与摇臂轴铰接连接，其能够绕摇臂轴旋转，两者之间连接有第一弹簧7。

[0028] 滑动杆6设在第二半摇臂13内，且滑动密封连接，滑动杆6的左侧一端与第一半摇臂4相接触，且第一半摇臂4上和滑动杆6相接触的面为一对球面。

[0029] 第二半摇臂13内设有摇臂第一油路19和摇臂第二油路16，摇臂轴内也设有两个油路分别与之相连。其中摇臂第一油路19的一端和摇臂轴第一油路18相连，另一端和第二压力腔10相连，摇臂第二油路16的一端和摇臂轴第二油路17相连，另一端和第一压力腔12相连，第一压力腔12和台阶活塞相连，台阶活塞的上端和第二弹簧11相连，第二半摇臂13的下端和气门15桥14及气门15相连。

[0030] 滑动杆6内设置有滑动杆孔8，滑动杆孔8一端和第二半摇臂13内的第二压力腔10相连并和阶梯活塞9接触，另一端和外界大气相连。

[0031] 其中，本实施例还包括ECU及一组电磁控制阀组成的控制系统，可以控制摇臂轴内的压力油从不同油路的流入和流出，从而切换发动机气门15的工作状态。

[0032] 本实施例具体工作过程为：

[0033] 当电磁阀组控制摇臂轴第一油路18无油压而摇臂轴第二油路17有油压，则压力油经过摇臂第二油路16进入第一压力腔12，阶梯活塞9在油压推动下移动，压缩第二弹簧11，阶梯活塞9推动滑动杆6伸出第二半摇臂13，进而推动第一半摇臂4绕着摇臂轴摆动，第一弹簧7伸长，使得两个半个摇臂组成的整个摇臂总成的形状发生变化，当侧置凸轮轴1转动时，实现如图4所示的abcdef的气门15型线。

[0034] 当电磁阀组控制摇臂轴第一油路18有油压而摇臂轴第二油路17无油压，则压力油经过摇臂第一油路19进入第二压力腔10，则阶梯活塞9在第二弹簧11的压力下退回，滑动杆6在第一半摇臂4的压力下移动并缩回第二半摇臂13内，第一弹簧7被压缩，使得两个半个摇臂组成的整个摇臂总成发生变化，当侧置凸轮轴1转动时，实现如图4所示的ahmn气门15型线。

[0035] 本方案所用凸轮轴升程曲线采用非对称设计，在即上升段和下降段不对称。上升段为一个平滑上升过程，而下降段设计有两个低速段，分别为d点和f点。当气门15运行在abcdef型线时，气门15在f点的低速段落座，减少冲击，当气门15运行在ahmn型线时，气门15在d点(n点)低速段落座，减少冲击。使得系统工作可靠，寿命长。

[0036] 实施例2

[0037] 如图3所示，本实施例提供了一种适应于顶置凸轮轴20柴油机的进气门15早关和晚关系统，其与实施例1的区别在于凸轮轴动力机构不同，该实施例的凸轮轴动力机构的具体结构为：包括顶置凸轮轴20和摇臂滚子21，其中，顶置凸轮轴20和摇臂滚子21相连，摇臂滚子21固定于第一半摇臂4的一端。其余结构和侧置凸轮轴1方案相同。其余工作过程和侧置凸轮轴1方案相同。

[0038] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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