发动机的配气机构、发动机以及车辆的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种发动机的配气机构，还公开了一种发动机和车辆。所述发动机的配气机构包括凸轮轴、从动轮(20)、摇臂(30)和气门(40)，所述气门(40)与所述从动轮(20)连接于所述摇臂(30)，所述凸轮轴的凸轮(10)与所述从动轮(20)结合并能够驱动所述从动轮(20)，以使所述气门(40)打开或关闭，其中，所述从动轮(20)的轮缘上形成有凸起(21)。所述发动机和车辆包括所述配气机构。通过在从动轮(20)上设置凸起(21)，能够使气门开度突然增大，有利于将残余气体排出燃烧室，使燃烧室内空气更为新鲜，达到优化扫气的效果。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及发动机领域，具体地，涉及一种发动机的配气机构以及具有该配 气机构的发动机和车辆。 发动机的配气机构、发动机以及车辆
【背景技术】
[0002] 在车辆的发动机中，为了保证发动机气缸的进气充分、排气彻底，要求气门具有尽 可能大的通过能力，因此发动机的进、排气门实际开启和关闭并不恰好在活塞的上、下止 点，而是适当的提前和迟后。由于进气门早开和排气门晚关，就会出现有一段时间进、排气 门同时开启的现象。进气门和排气门同时开启的这一段时间称为气门重叠时间。在现有技 术中，在气门重叠时间内，排气门开度越来越小，进气门开度越来越大，且两者的开度变化 曲线均为平滑曲线。
[0003] 凸轮轴是配气机构中的重要部件。为了减小凸轮的磨损，通常在挺柱或摇臂上设 置与凸轮配合的从动轮。理论上，凸轮和从动轮的形状决定了气门的升程及其升降过程的 运动规律，凸轮轴的轴心与从动轮的轴心之间的距离决定了气门的开度。然而，在现有技术 中，由于从动轮通常为普通的轮状结构，即从动轮的轮缘与轴心之间的距离处处相等，无法 实现调节气门开度的作用。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的是提供一种能够优化扫气的发动机的配气机构。
[0005] 为了实现上述目的，本实用新型提供一种发动机的配气机构，包括凸轮轴、从动 轮、摇臂和气门，所述气门与所述从动轮连接于所述摇臂，所述凸轮轴的凸轮与所述从动轮 结合并能够驱动所述从动轮，以使所述气门打开或关闭，其中，所述从动轮的轮缘上形成有 凸起。
[0006] 优选地，所述配气机构还包括挺柱和摇臂轴，所述摇臂可转动地设置在所述摇臂 轴上，所述从动轮通过所述挺柱连接于所述摇臂的一端，所述气门连接于所述摇臂的另一 端。
[0007] 优选地，所述摇臂为滚子摇臂，所述从动轮为所述滚子摇臂的滚子，所述配气机构 还包括挺柱，所述挺柱和所述气门分别连接于所述摇臂的两端。
[0008] 优选地，所述挺柱为液力挺柱。
[0009] 优选地，所述凸轮的周长与所述从动轮的周长相等。
[0010] 优选地，所述凸起形成为沿所述从动轮的轴向延伸的长形凸起。
[0011] 优选地，所述配气机构包括气门导管和气门弹簧，该气门导管和气门弹簧套设在 所述气门上。
[0012] 本实用新型还提供一种发动机，该发动机包括如上所述的配气机构。
[0013] 本实用新型还提供一种车辆，该车辆包括如上所述的发动机。
[0014] 通过上述技术方案，由于从动轮的轮缘上形成有凸起，因此，通过将从动轮布置为 使凸起在上述气门重叠时间内与凸轮接触，能够使进气门的开度在平缓增大的过程中突然 开大，利用增加的进气流将燃烧室内绝大部分残余气体排出燃烧室，同时使排气门的开度 在平缓减小的过程中突然开大，便于将残余气体快速排出燃烧室，使燃烧室内空气更为新 鲜，从而实现缸内充分燃烧和减少排放的作用，达到优化扫气的效果。
[0015] 本实用新型的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面 的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
[0017] 图1是根据本实用新型的一种实施方式的发动机的配气机构的示意图；
[0018] 图2是图1中A部分的放大图；
[0019] 图3是根据本实用新型的另一种实施方式的发动机的配气机构的局部剖视示意 图；
[0020] 图4是图3中B部分的放大图。
[0021] 附图标记说明
[0022] 10凸轮 20从动轮 21凸起
[0023] 30摇臂 40气门 50挺柱
[0024] 60摇臂轴 70气门导管 80气门弹簧
【具体实施方式】
[0025] 以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处 所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0026] 根据本实用新型的一个方面，提供一种发动机的配气机构，包括凸轮轴、从动轮 20、摇臂30和气门40,所述气门40与所述从动轮20连接于所述摇臂30,所述凸轮轴的凸 轮10与所述从动轮20结合并能够驱动所述从动轮20,以使所述气门40打开或关闭，其中， 所述从动轮20的轮缘上形成有凸起21。
[0027] 需要说明的是，本实用新型中提及的气门40可以为进气门，也可以为排气门。
[0028] 如上所述，在发动机的配气机构中，由于进气门早开和排气门晚关，就会出现有一 段时间进气门和排气门同时开启的现象，即产生气门重叠时间，在气门重叠时间内，排气门 开度平缓地减小，进气门开度平缓地增大。通过本实用新型的上述技术方案，由于从动轮20 的轮缘上形成有凸起21，因此，通过将从动轮20布置为使凸起21在上述气门重叠时间内 与凸轮10接触，能够使进气门的开度在平缓增大的过程中突然开大，利用增加的进气流将 燃烧室内绝大部分残余气体排出燃烧室，同时使排气门的开度在平缓减小的过程中突然开 大，便于将残余气体快速排出燃烧室，使燃烧室内空气更为新鲜，从而实现缸内充分燃烧和 减少排放的作用，达到优化扫气的效果。
[0029] 作为本领域技术人员公知的，发动机配气机构按照凸轮轴的布置形式不同可以分 为三类：凸轮轴下置式配气机构、凸轮轴中置式配气机构和凸轮轴上置式配气机构。本实用 新型的发动机的配气机构可以为上述三种配气机构中的任意一种。
[0030] 在本实用新型的发动机的配气机构为凸轮轴下置式配气机构或凸轮轴中置式配 气机构的情况下，如图1所示，所述配气机构还包括挺柱50和摇臂轴60,所述摇臂30可转 动地设置在所述摇臂轴60上，所述从动轮20通过所述挺柱50连接于所述摇臂30的一端， 所述气门40连接于所述摇臂30的另一端。此时，从动轮20集成在挺柱50上，即挺柱50 为滚轮式挺柱。挺柱50主要起传递动力的作用。
[0031] 需要说明的是，虽然图中未示出，但本领域技术人员容易理解的是，在本实用新型 的配气机构为凸轮下置式配气机构的情况下，所述配气机构还可以包括连接在摇臂30和 挺柱50之间的推杆。
[0032] 在本实用新型的发动机的配气机构为凸轮轴上置式配气机构的情况下，如图3所 示，所述摇臂30为滚子摇臂，所述从动轮20为所述滚子摇臂的滚子，所述配气机构还包括 挺柱50,所述挺柱50和所述气门40分别连接于所述摇臂30的两端。
[0033] 与上述凸轮轴下置式配气机构或凸轮轴中置式配气机构不同，在凸轮轴上置式配 气机构中，挺柱50主要起平衡力矩以使摇臂保持平衡的作用。为了消除配气机构中的间 隙，优选地，所述挺柱50为液力挺柱。
[0034] 公知的，在配气机构中，凸轮轴旋转一周，气门完成一次启闭过程，为了保证在凸 轮轴旋转到同一位置时出现上述气门突然开大的现象，换句话说，为了在每次气门启闭过 程中凸起21与凸轮10轮缘上的同一位置接触，优选地，所述凸轮10的周长与所述从动轮 20的周长相等。当然，凸轮10的周长也可以与从动轮20的周长不相等，例如，从动轮20的 周长可以为凸轮10的周长的N倍，凸轮10的轮缘上可以等距地分布N个凸起21，这种实施 方式同样能够保证凸起21与凸轮10轮缘上的同一位置接触。
[0035] 所述凸起21可以为各种适当的形状，例如可以形成为点状。为了使配气机构运行 更平稳，优选地，所述凸起21形成为沿所述从动轮20的轴向延伸的长形凸起，即所述凸起 21形成为线型凸起。
[0036] 具体地，如图1和图3所示，所述配气机构包括气门导管70和气门弹簧80，该气门 导管70和气门弹簧80套设在所述气门40上。
[0037] 根据本实用新型的另一方面，提供一种发动机，该发动机包括根据本实用新型的 配气机构。
[0038] 根据本实用新型的还一方面，提供一种发动机，该车辆包括根据本实用新型的发 动机。
[0039] 以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限 于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技 术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0040] 另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛 盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各 种可能的组合方式不再另行说明。
[0041] 此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违 背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【权利要求】
1. 一种发动机的配气机构，包括凸轮轴、从动轮（20)、摇臂（30)和气门（40)，所述气 门（40)与所述从动轮（20)连接于所述摇臂（30)，所述凸轮轴的凸轮（10)与所述从动轮 (20)结合并能够驱动所述从动轮（20)，以使所述气门（40)打开或关闭，其特征在于，所述 从动轮（20)的轮缘上形成有凸起（21)。
2. 根据权利要求1所述的配气机构，其特征在于，所述配气机构还包括挺柱（50)和摇 臂轴（60)，所述摇臂（30)可转动地设置在所述摇臂轴（60)上，所述从动轮（20)通过所述 挺柱（50)连接于所述摇臂（30)的一端，所述气门（40)连接于所述摇臂（30)的另一端。
3. 根据权利要求1所述的配气机构，其特征在于，所述摇臂（30)为滚子摇臂，所述从动 轮（20)为所述滚子摇臂的滚子，所述配气机构还包括挺柱（50)，所述挺柱（50)和所述气门 (40)分别连接于所述摇臂（30)的两端。
4. 根据权利要求3所述的配气机构，其特征在于，所述挺柱（50)为液力挺柱。
5. 根据权利要求1所述的配气机构，其特征在于，所述凸轮（10)的周长与所述从动轮 (20)的周长相等。
6. 根据权利要求1所述的配气机构，其特征在于，所述凸起（21)形成为沿所述从动轮 (20)的轴向延伸的长形凸起。
7. 根据权利要求1所述的配气机构，其特征在于，所述配气机构包括气门导管（70)和 气门弹簧（80)，该气门导管（70)和气门弹簧（80)套设在所述气门（40)上。
8. -种发动机，其特征在于，该发动机包括根据权利要求1-7中任一项所述的配气机 构。
9. 一种车辆，其特征在于，该车辆包括根据权利要求8所述的发动机。
【文档编号】F01L1/04GK203906029SQ201420283001
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】李卓良 申请人:北汽福田汽车股份有限公司