专利名称：新型可变气门升程机构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于汽车配气机构技术领域，具体涉及一种新型可变气门升程机构。
技术背景可变配气相位技术由于能有效改善发动机在不同转速和负荷下的动力型、经济性及废气排放等突出的优点，日益受到世界各大汽车生产厂商的重视。美国、日本、欧洲等国家早在80年代就开始从事可变配气相位技术的研究工作。此外，当今电子技术的飞速发展，促进了可变配气相位技术从研究阶段想实用阶段的发展。现在市场上已有具有可变配气相位技术的发动机产品出现。了进/排气凸轮轴的相对转角，带动进/排气凸轮轴正常运转。
与本发明最接近的技术主要有两种，一种是利用了可调式液压挺杆实现可变气门升程的，该技术的关键是可调式液压挺杆。该技术的工作原理如下当发动机在低转速运转时，通过液压，利用联结销将挺杆的两部分进行分离，此时，高速凸轮失效，利用中间低速凸轮来控制气门的运转，当发动机在高速运转时，可通过液压，利用联结销将这两部分联结起来，由两边的高速凸轮控制气门的开启。该技术主要存在以下缺点1、可调式液压挺杆非常复杂。2、每个气门需要三个凸轮进行驱动，凸轮轴结构复杂，且不利于在多气门技术上应用。3、汽缸盖内的液压控制油道非常复杂。
与本发明接近的第二种技术是电控液压挺柱式可变配气机构，该机构当电磁阀关闭时，凸轮推动第一挺柱，由于挺柱室内液压油不能溢出，油压推动第二挺柱，使气门晚开或早关。该机构的结构比较简单，但响应速度不够高，且存在两级挺柱，使得汽缸盖的高度和外型尺寸加大。
本实用新型针对现有技术存在的上述缺点，发明一种通过高速和低速时分别使用不同的凸轮驱动气门挺柱，来改变配气相位和气门升程，从而使发动机的低速性能和高速性能都能得到优化和提高的一种新型可变气门升程机构。
发明内容
本实用新型的技术方案如下
新型可变气门升程机构，包括汽缸盖、凸轮、带动凸轮转动的凸轮轴、由凸轮带动的气门挺柱或由挺柱控制的气门。在凸轮轴上有一个高速凸轮和对称位于高速凸轮两边的两个低速凸轮。气门挺柱有大挺柱和小挺柱。小挺柱的外沿凸台与大挺柱的内沿凸台之间安装复位弹簧，小挺柱柱塞位于大挺柱的液压腔内，小挺柱与高速凸轮接触配合。大挺柱的柱塞位于汽缸盖的挺柱运行轨道内，大挺柱两端分别通过气门座、推杆连接有两个气门，大挺柱与两低速凸轮接触配合。液压腔通过液压油通道连通汽缸盖内的减压腔，减压腔内安装有减压柱塞与弹簧，液压油通道上安装有电磁阀。本机构用两个低速凸轮和一个高速凸轮来驱动同一个气门挺柱，在高速时，电磁阀关闭液压通道，由高速凸轮来驱动气门挺柱；低速时，电磁阀将液压通道打开，高速凸轮失效，由两个低速凸轮来驱动气门挺柱。实现一个气门挺柱同时控制两个气门的运转。
凸轮轴与气门挺柱有两种布置形式，一种是凸轮轴与大、小挺柱平行配置，另一种是垂直配置。
本机构的优点是1根据汽油机性能优化的要求，在高、低速分别使用高速凸轮和低速凸轮控制气门的驱动，可以减少发动机的泵气损失，加快进气速度，改善混合气的质量，提高充气效率，最终改善发动机燃烧过程，使动力性、经济性、排放性等较传统汽油机均有显著提高。
2、使用三个凸轮同时控制两个气门节省了空间，有利于在多气门技术上进行应用和布置3采用凸轮轴与气门挺柱垂直配置的结构型式，为单顶置凸轮轴的配气机构型式的发动机采用VVT技术找到了一条出路4原理、结构以及控制系统非常简单、可行。
图1是凸轮轴与气门挺柱平行布置的可变气门升程机构的结构示意图；图2是图1的A-A剖视图；图3是凸轮轴与气门挺柱垂直布置的可变气门升程机构的结构示意图；图4是图3的A-A剖视图；
图5是本机构在低速运转时的工作原理图；图6是图5的A-A剖视图；图7是本机构在高速运转时的工作原理图；图8是图7的A-A剖视图。
具体实施方式
本机构的结构参见图1-4，本机构由凸轮轴3、高速凸轮2、两个低速凸轮1a和1b、小挺柱4、大挺柱5、两个气门10和汽缸盖8构成。高速凸轮2位于凸轮轴3中间，与小挺柱4接触配合。两个低速凸轮1a和1b对称位于高速凸轮2两边，与大挺柱5接触配合。小挺柱4位于大挺柱5中，其外沿凸台与大挺柱的内沿凸台之间设置复位弹簧12。小挺柱柱塞11位于大挺柱5的液压腔6内。液压腔6通过液压油通道7连通汽缸盖8内的减压腔18，减压腔18内安装有减压柱塞16与弹簧17，液压油通道7上安装有电磁阀15。大挺柱5的两端通过气门座、推杆对称连接有两个气门10。大挺柱柱塞13位于汽缸盖的挺柱运行轨道14内，挺柱运行轨道14有通气孔道9与大气连通。
本机构的凸轮轴4与气门挺柱有两种布置形式，一种是凸轮轴4与大、小挺柱平行配置，参见图1和2；另一种是垂直配置，参见图3和4。
本机构的工作原理如下当发动机在低速运转时，参见图5和6，电磁阀15打开，高速凸轮2推动小挺柱4向下运转，液压油由液压腔6溢出到液压油通道7，并推动减压柱塞16向右运动，油压较小，作用于大挺柱5底部的力非常小，并不能将气门10打开，同时随着小挺柱4的向下运动，高速凸轮2两边的低速凸轮1a和1b直接驱动大挺柱5，在低速凸轮1a和1b的直接驱动下，气门挺柱向下运动并开启气门10。
当发动机在高速运转时，参见图7和8，电磁阀15关闭，由于液压油在液压腔6内不能溢出，在高速凸轮2的驱动下，油压变大并推动大挺柱5来开启气门10。
权利要求1.新型可变气门升程机构，包括汽缸盖、凸轮、带动凸轮转动的凸轮轴、由凸轮带动的气门挺柱和由挺柱控制的气门，其特征在于在凸轮轴上有一个高速凸轮和对称位于高速凸轮两边的两个低速凸轮；挺柱有大挺柱和小挺柱，小挺柱的外凸台与大挺柱的内凸台之间安装复位弹簧，小挺柱的柱塞位于大挺柱的液压腔内，小挺柱与高速凸轮接触配合；大挺柱柱塞位于汽缸盖的挺柱运行轨道内，大挺柱两端分别连接两个气门，大挺柱与两低速凸轮接触配合；液压腔通过液压油通道连通汽缸盖内的减压腔，减压腔安装有减压柱塞与弹簧，液压油通道上安装有电磁阀。
2.根据权利要求1所述的新型可变气门升程机构，其特征在于挺柱运行轨道内有与大气连通的通气孔道。
3.根据权利要求1或2所述的新型可变气门升程机构，其特征在于凸轮轴与大、小挺柱平行配置。
4.根据权利要求1或2所述的新型可变气门升程机构，其特征在于凸轮轴与大、小挺柱垂直配置。
专利摘要新型可变气门升程机构，包括汽缸盖、凸轮、带动凸轮转动的凸轮轴、由凸轮带动的气门挺柱和由挺柱控制的气门。在凸轮轴上有一个高速凸轮和对称位于高速凸轮两边的两个低速凸轮。小挺柱的外凸台与大挺柱的内凸台之间安装复位弹簧，小挺柱柱塞位于大挺柱的液压腔内，小挺柱与高速凸轮接触配合；大挺柱柱塞位于汽缸盖的挺柱运行轨道内，大挺柱两端分别连接两个气门，大挺柱与两低速凸轮接触配合；液压腔通过液压油通道连通汽缸盖内的减压腔，液压油通道上安装有电磁阀。本结构的优点是通过高速和低速时分别使用不同的凸轮驱动气门挺柱，来改变配气相位和气门升程，从而使发动机的低速性能和高速性能都能得到优化和提高。
文档编号F01L13/04GK2546635SQ02222780
公开日2003年4月23日 申请日期2002年5月30日 优先权日2002年5月30日
发明者杨志勇 申请人:长安汽车(集团)有限责任公司