技术领域
[0001] 本
发明涉及
汽车发动机技术领域，特别涉及一种可变气门正时系统。
背景技术
[0002] 可变气门正时系统在现代汽车发动机上应用较为广泛。可变气门正时系统是根据发动机的运行情况，调整气门的开合时间及开合
角度，从而保证发动机内的空气量达到最佳，提高燃烧效率。
[0003] 现有的可变气门正时系统大多包括
凸轮、
凸轮轴和
相位器，凸轮固定在凸轮轴上，凸轮轴与相位器连接，工作时，凸轮轴带动凸轮一同转动，在相位器进行相位调节前，凸轮不旋转，此时气门的开合角度不变，在相位器进行相位调节时，凸轮轴旋转一定的角度，使气门开合的角度产生变化，由此实现气门正时的可变。
[0004] 在实现本发明的过程中，
发明人发现
现有技术至少存在以下问题：
[0005] 现有技术中由于相位器的体积较大，使得发动机整体需要占用的空间较大，增加了发动机安装到汽车时的布置难度，同时由于相位器造价较高，使得发动机整体的成本较高。
发明内容
[0006] 为了解决现有技术发动机占用空间较大、成本较高的问题，本发明
实施例提供了一种可变气门正时系统。所述技术方案如下：
[0007] 一种可变气门正时系统，所述可变气门正时系统包括凸轮、外
钢管、内钢管和相位调节机构，所述凸轮固定设置在所述外钢管上，所述内钢管与所述相位调节机构顺次设置在所述外钢管内部，所述内钢管与所述外钢管转动连接，所述相位调节机构与所述外钢管沿所述外钢管的轴向滑动连接，且所述相位调节机构与所述外钢管周向静止，工作时，所述相位调节机构向所述内钢管滑动并与所述内钢管连接，所述内钢管带动所述相位调节机构、所述外钢管、所述 凸轮一同转动，所述凸轮转动使发动机上的气门开合。
[0008] 进一步地，所述相位调节机构包括调节轴、复位连接件与壳体，所述壳体设置在所述外钢管内部，且所述壳体与所述外钢管固定连接，所述调节轴的一端设置在所述壳体与所述内钢管之间，所述调节轴的另一端伸入所述壳体内部，并沿所述壳体的轴向与所述壳体的内壁滑动连接，且所述壳体与所述调节轴周向静止，所述复位连接件设置在所述调节轴与壳体之间，且所述复位连接件分别与所述调节轴、所述壳体固定连接，工作时，所述调节轴向所述内钢管滑动并与所述内钢管连接。
[0009] 更进一步地，所述复位连接件为
弹簧或弹性
橡胶筒。
[0010] 更进一步地，所述相位调节机构还包括
保持架，所述保持架设置在所述壳体内部，且所述保持架套装在所述复位连接件外侧。
[0011] 更进一步地，所述壳体与所述外钢管上均设置有通孔，所述壳体上的通孔位于所述壳体远离所述内钢管的一端，所述外钢管上的通孔与所述壳体上的通孔连通。
[0012] 更进一步地，所述可变气门正时系统还包括卡合结构，所述卡合结构设置在所述内钢管与所述调节轴之间，所述卡合结构用于将所述内钢管与所述调节轴连接。
[0013] 作为优选，所述卡合结构包括相位槽和
定位块，所述相位槽设置在所述内钢管上，所述定位块设置在所述调节轴上，工作时，所述定位块伸入所述相位槽中，将所述调节轴与所述内钢管连接。
[0014] 作为优选，所述相位槽包括
基础相位槽、提前相位槽和延迟相位槽，所述基础相位槽、所述提前相位槽与所述延迟相位槽均设置在所述内钢管上，且所述基础相位槽位于所述提前相位槽与所述延迟相位槽之间。
[0015] 进一步地，所述可变气门正时系统还包括正时
链轮，所述内钢管远离所述相位调节机构的一端从所述外钢管内部伸出，且与所述正时链轮连接，所述内钢管的轴线与所述正时链轮的轴线重合，所述正时链轮用于带动所述内钢管转动。
[0016] 更进一步地，所述可变气门正时系统还包括止推环，所述止推环固定设置在所述外钢管上，且所述止推环位于所述凸轮与所述正时链轮之间，所述止推环用于阻止所述凸轮向所述正时链轮滑动。
[0017] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
[0018] 本发明通过设置外钢管、可以在外钢管内部转动的内钢管、可以在外钢管内部沿外钢管轴向滑动的相位调节机构以及固定在外钢管上的凸轮，可以通过使内钢管与相位调节机构连接，使得内钢管带动相位调节机构、外钢管、凸轮一同转动，从而实现气门的开合，并通过调节内钢管转动的速度以及通过相位调节机构限制内钢管的转动角度可以有效的控制气门的开合时间与开合角度，不需要设置相位器，大大减小了发动机的整体体积，使得发动机整体占用的空间较小，减小了发动机安装到汽车时的布置难度，同时降低了发动机整体的成本。
附图说明
[0019] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020] 图1是本发明实施例提供的可变气门正时系统的结构示意图；
[0021] 图2是本发明又一实施例提供的相位调节机构与内钢管连接的结构示意图；
[0022] 图3是本发明又一实施例提供的相位调节机构与内钢管断开的结构示意图；
[0023] 图4是本发明又一实施例提供的定位块与相位槽相配合的结构示意图；
[0024] 图5是本发明又一实施例提供的可变气门正时系统的结构示意图；
[0025] 其中，
[0026] 1凸轮，
[0027] 2外钢管，
[0028] 21外钢管上的通孔，
[0029] 3内钢管，
[0030] 4相位调节机构，
[0031] 41调节轴，
[0032] 42复位连接件，
[0033] 43保持架，
[0034] 44壳体，
[0035] 45定位块，
[0036] 46壳体上的通孔，
[0037] 5正时链轮，
[0038] 6回位弹簧，
[0039] 7止推环，
[0040] A基础相位槽，
[0041] B提前相位槽，
[0042] C延迟相位槽。
具体实施方式
[0043] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0044] 如图1所示，本发明实施例提供了一种可变气门正时系统，所述可变气门正时系统包括凸轮1、外钢管2、内钢管3和相位调节机构4，凸轮1固定设置在外钢管2上，内钢管3与相位调节机构4顺次设置在外钢管2内部，内钢管3与外钢管2转动连接，使得内钢管
3可以在外钢管2内转动，相位调节机构4与外钢管2沿外钢管2的轴向滑动连接，且外钢管2与相位调节机构4周向静止，使得相位调节机构4与外钢管2之间只能相对滑动无法相对转动，例如，可以在外钢管2上设置滑轨或滑槽，并在相位调节机构4上设置与滑轨对应的
滑轮或与滑槽对应的滑块，是相位调节机构4沿外钢管2的轴向滑动，其中在内钢管3与相位调节机构4未连接时，内钢管3在外钢管2内部自由的转动，工作时，通过外
力使相位调节机构4中的调节轴41向内钢管3运动并与内钢管3连接，使得内钢管3转动的同时带动相位调节机构4、外钢管2、凸轮1一同转动，凸轮1在转动过程中将发动机上的气门顶开。其中通过控制内钢管3的转速并通过相位调节机构4可以限制内钢管3转动的角度，可以有效地对气门的开合时间与开合角度进行调节。
[0045] 需要说明的是：在使相位调节机构4向内钢管3运动时，气压、液压等装置均可以作为使相位调节机构4运动的动力。
[0046] 本发明通过设置外钢管2，可以在外钢管2内转动的内钢管3、可以在外钢管2内部沿外钢管2的轴向滑动的相位调节机构4以及固定在外钢管2上的凸 轮1，可以通过使内钢管3与相位调节机构4连接，使得内钢管3带动相位调节机构4、外钢管2、凸轮1一同转动，从而实现气门的开合，并通过调节内钢管3转动的速度以及通过相位调节机构4限制内钢管3的转动角度可以有效的控制气门的开合时间与开合角度，不需要设置相位器，大大减小了发动机的整体体积，使得发动机整体占用的空间较小，减小了发动机安装到汽车时的布置难度，同时降低了发动机整体的成本。
[0047] 进一步地，如图2和图3所示，本发明实施例提供了一种可变气门正时系统，其中相位调节机构4包括调节轴41、复位连接件42与壳体44，壳体44设置在外钢管2内部，且壳体44与外钢管2固定连接，调节轴41的一端设置在壳体44与内钢管3之间，调节轴41的另一端伸入壳体44内部，并沿壳体44的轴向与壳体44的内壁滑动连接，且壳体44与调节轴41周向静止，复位连接件42设置在调节轴41与壳体44之间，且复位连接件42分别与调节轴41、壳体44固定连接，工作时，调节轴41向内钢管3滑动与内钢管3连接。其中，相位调节机构4采用气压或液压作为动力，当需要转动凸轮1时，向壳体44内部通入高压油或增加壳体44内部的气压，使得调节轴41压缩复位连接件42整体向内钢管3的方向运动，使得调节轴41与内钢管3连接，由于调节轴41与外钢管2连接，此时相当于内钢管3与外钢管2连接，然后使内钢管3转动同时带动调节轴41、外钢管2及外钢管2上的凸轮
1转动，当需要使凸轮1停止转动时，将壳体44内部的高压油排出或减小壳体44内部的气压，使得调节轴41不再受到压力，同时，复位连接件42自身的回复力带动调节轴41向远离内钢管3的方向滑动，使得内钢管3与调节轴41之间的连接断开，也就是使内钢管3与外钢管2之间的连接断开。
[0048] 需要说明的是：壳体44与外钢管2之间只有相对滑动，没有相对转动，调节轴41与壳体44在转动时的
角速度始终是相同的，在设置调节轴41与壳体44时，可以在壳体44上设置轨道并在调节轴41上设置滑块，装配时将滑块安装在轨道中使得滑块沿轨道滑动，从而实现调节轴41在壳体44内部滑动，同时限制调节轴41与壳体44相对转动。并且，相位调节机构4中也可以不包括壳体44，可以使得调节轴41直接与外钢管2连接。
[0049] 更进一步的，本发明实施例提供了一种可变气门正时系统，其中复位连接件42为弹簧或弹性橡胶筒等具有弹性形变能力的圆筒形弹性结构。
[0050] 更进一步地，如图3所示，本发明实施例提供了一种可变气门正时系统，其中相位调节机构4还包括保持架43，保持架43设置在壳体44内部，且保持架43套装在复位连接件42外侧，保持架43用于保持复位连接件42的形状，防止复位连接件42的中间部位向外突出。
[0051] 进一步地，如图3所示，本发明实施例提供了一种可变气门正时系统，其中壳体44与外钢管2上均设置有通孔，壳体44与外钢管2上均设置有通孔，壳体上的通孔46位于壳体44远离内钢管3的一端，外钢管上的通孔21与壳体上的通孔46连通。壳体上的通孔46与外钢管上的通孔21共同用于向壳体44内部通入高压油或高压气体。
[0052] 需要说明的是，将壳体上的通孔46设置在远离内钢管3的一端，并将壳体上的通孔46与外钢管上的通孔21连通，使得高压油或高压气体进入壳体44内部，对调节轴41远离内钢管3的一端施加压力，从而使得调节轴41受压向内钢管3的方向运动，并与内钢管3连接。
[0053] 更进一步地，如图4所示，本发明实施例提供了一种可变气门正时系统，其中可变气门正时系统还包括卡合结构，卡合结构设置在内钢管3与调节轴41之间，卡合结构用于将内钢管3与调节轴41连接。通过卡合结构使得内钢管3与调节轴41连接后，内钢管3带动调节轴41一同转动。
[0054] 作为优选，如图4所示，本发明实施例提供了一种可变气门正时系统，其中卡合结构包括相位槽和定位块45，相位槽设置在内钢管3上，定位块45设置在调节轴41上，工作时，定位块45伸入相位槽中，将调节轴41与内钢管3连接，其中相位槽可以设置有多个，且每两个相邻的相位槽之间的夹角的大小，可根据发动机实际性能需要来设置，工作人员可以根据实际需要将定位块45插入不同的相位槽中。
[0055] 作为优选，如图4所示，本发明实施例提供了一种可变气门正时系统，其中相位槽包括基础相位槽A、提前相位槽B和延迟相位槽C，基础相位槽A、提前相位槽B与延迟相位槽C均设置在内钢管3上，且基础相位槽A位于提前相位槽B与延迟相位槽C之间。通过将定位块45插入提前相位槽B或延迟相位槽C，可以实现凸轮1相位角的提前或延迟。
[0056] 进一步地，如图1所示，本发明实施例提供了一种可变气门正时系统，其中内钢管3远离相位调节机构4的一端从外钢管2内部伸出，且与正时链轮5 的一侧连接，且内钢管
3的轴线与正时链轮5的轴线重合，正时链轮5用于带动内钢管3转动。同时正时链轮5通过正时链条与发动机的
曲轴相连，使得曲轴转动时通过正时链条带动正时链轮5转动。
[0057] 更进一步地，如图5所示，本发明实施例提供了一种可变气门正时系统，其中可变气门正时系统还包括回位弹簧6，回位弹簧6设置在正时链轮5的另一侧，回位弹簧6的一端与正时链轮5连接，回位弹簧6的另一端与发动机
机架或其他固定结构连接，使得转动过程中，回位弹簧6处于压缩状态，回位弹簧6自身的回复力使得内钢管3反转，当与定位块45配合的相位槽为基础相位槽A
位置时，可以反转到提前相位槽B处，当与定位块45配合的相位槽为延迟相位槽C时，可以反转到基础相位槽A。
[0058] 更进一步地，如图1所示，本发明实施例提供了一种可变气门正时系统，其中可变气门正时系统还包括止推环7，止推环7固定设置在外钢管2上，且止推环7位于凸轮1与正时链轮5之间，止推环7用于阻止凸轮1向正时链轮5滑动，由此保证凸轮1转动过程中可以与气门
接触，从而将气门顶开。
[0059] 本发明通过设置外钢管2，可以在外钢管2内转动的内钢管3、可以在外钢管2内部沿外钢管2的轴向滑动的相位调节机构4以及固定在外钢管2上的凸轮1，可以通过使内钢管3与相位调节机构4连接，使得内钢管3带动相位调节机构4、外钢管2、凸轮1一同转动，从而实现气门的开合，并通过相位调节机构4限制内钢管3的转动角度、及
停留时间可以有效的控制气门的开合时间与开合角度，充分利用了现有发动机内部结构的优势，将现有的凸轮1轴的内部空间利用起来，取消了传统的相位器，使得发动机整体结构更加紧凑、重量更小、成本更低，同时可以实现凸轮1相位角的延迟和提前，满足不同工况点对气门相位的要求，达到可变相位的目的。
[0060] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
