本发明属于发动机技术领域，更确切的说，本发明是一种发动机气门正时调节装置。
背景技术：
随着我国汽车市场的蓬勃发展，汽车保有量的持续增加，环境污染和能源危机的问题越来越受到人们的重视。对于车用汽油机而言，工作情况十分复杂，不同种类的汽车需要适应不同的工况，即便同一汽车也需面对复杂多样的工况。面对复杂多变的工况，单一固定的气门正时注定无法满足越加严格的排放标准，也无法达到节能的目标。而可变气门驱动技术作为一种行之有效的汽油机节能技术，可通过改变气门的开启、关闭时刻，开启持续期以及气门升程，使汽油机在不同的负荷下都能达到最优的进气效率，进而提高其热效率，降低燃油消耗率，并改善其排放性能。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术存在的结构复杂的问题，调节发动机气门正时，提供了一种发动机气门正时调节装置。
本发明由凸轮轴1、轴座a2、键3、轴座b4、齿轮a5、推杆套6、弹簧7、推杆8、控制轴9、限位套a10、齿轮b11、限位套b12、限位套c13、齿轮c14、限位套d15、驱动凸轮16、电机轴17、步进电机18、圆键a19和圆键b20组成，其中
齿轮b11通过圆键a19与控制轴9连接，圆键a19安装在齿轮b11上的圆键槽a1101和控制轴9上的螺旋键槽901之间。限位套a10和限位套b12均套在控制轴9上且位于齿轮b11两侧，并固定在气缸盖上；
齿轮c14通过圆键b20与控制轴9连接，圆键b20安装在齿轮c14上的圆键槽b1401和控制轴9上的直键槽902之间。限位套c13和限位套d15均套在控制轴9上且位于齿轮c14两侧，并固定在气缸盖上；
步进电机18固定在气缸盖上，驱动凸轮16固接在电机轴17上，驱动凸轮16绕电机轴17的轴线旋转，电机轴17的轴线与控制轴9的轴线垂直且驱动凸轮16和控制轴9的右侧接触；
推杆套6固定在气缸盖上，推杆8位于推杆套6内，二者间隙配合，推杆8的右侧与控制轴9的左侧接触，推杆8左侧和推杆套6之间有一弹簧7，且弹簧7始终处于压缩状态；
轴座a2和轴座b4分别套在凸轮轴1的轴颈a101和轴颈b102上，并且轴座a2和轴座b4都固定在气缸盖上，齿轮a5通过键3与凸轮轴1相连；
齿轮a5与齿轮b11啮合，齿轮c14与发动机曲轴正时齿轮啮合；
本发明所述按权利要求1所述的一种发动机气门正时调节装置，其特征在于所述的凸轮轴1与控制轴9的轴线平行。
本发明所述按权利要求1所述的一种发动机气门正时调节装置，其特征在于所述的控制轴9上有一螺旋槽901和一直键槽902。
本发明所述按权利要求1所述的一种发动机气门正时调节装置，其特征在于所述的齿轮b11内侧有一圆键槽a1101，齿轮c14内侧有一圆键槽b1401。
本发明所述按权利要求1所述的一种发动机气门正时调节装置，其特征在于所述的所述的齿轮b11和齿轮a5的传动比为1，发动机曲轴正时齿轮和齿轮c14的传动比为2。
本发明的工作过程如下：
当发动机正常工作不需要改变气门正时时，步进电机18不工作，电机轴17和驱动凸轮16静止不动。发动机曲轴的正时齿轮驱动齿轮c14转动，由于曲轴正时齿轮与齿轮c14的传动比为2，所以齿轮c14的转速为发动机曲轴转速的二分之一。齿轮c14带动控制轴9随之转动，由于限位套a10和限位套b12固定了齿轮b11的轴向位置，所以齿轮b11只随控制轴同速转动且与齿轮c14转速相同。齿轮b11与齿轮a5啮合，且传动比为1，所以齿轮b11驱动齿轮a5转动，二者转速相同。齿轮a5带动凸轮轴1旋转，转速为曲轴转速的二分之一，凸轮轴1上的凸轮驱动发动机进、排气门正常工作。
当发动机需要改变气门正时时，需要步进电机18工作。当步进电机18驱动步进电机轴17逆时针旋转时，驱动凸轮16推动控制轴9向左移动，由于限位套c13和限位套d15的作用，齿轮c15的轴向位置固定，圆键b20可在直键槽902内滑动，所以齿轮c15在垂直控制轴9轴线方向的平面上与控制轴9相对静止，由于限位套a10和限位套b12的作用，齿轮b11的轴向位置固定，圆键a19可在螺旋槽901内滑动，所以齿轮b11在垂直控制轴9轴线方向的平面上与控制轴9相对转动了一个角度。所以齿轮b11与齿轮c15的相位发生改变。由于齿轮a5与齿轮b11啮合，所以齿轮a5也相对齿轮c15的相位发生改变即凸轮轴1相对于曲轴的相位发生改变，凸轮轴1上的凸轮推动进、排气门开启、关闭的时刻也发生了改变。当步进电机18驱动步进电机轴17顺时针旋转时，由于弹簧7的作用，推动推杆8向右移动，至使控制轴9向左移动，由于限位套c13和限位套d15的作用，齿轮c15的轴向位置固定，圆键b20可在直键槽902内滑动，所以齿轮c15在垂直控制轴9轴线方向的平面上与控制轴9相对静止，由于限位套a10和限位套b12的作用，齿轮b11的轴向位置固定，圆键a19可在螺旋槽901内滑动，所以齿轮b11在垂直控制轴9轴线方向的平面上与控制轴9相对转动了一个角度。所以齿轮b11与齿轮c15的相位发生改变。由于齿轮a5与齿轮b11啮合，所以齿轮a5也相对齿轮c15的相位发生改变即凸轮轴1相对于曲轴的相位发生改变，凸轮轴1上的凸轮推动进、排气门开启、关闭的时刻也发生了改变。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明采用步进电机18使驱动凸轮16转动，改变控制轴9的轴向位置，通过使圆键a19在螺旋槽901内滑动，改变齿轮b11的相对角度，从而改变其相对于曲轴正时齿轮的相位，进而改变凸轮轴1相对与发动机曲轴的正时，调节进、排气门开启、关闭时刻，提高燃油利用率，降低排放。并且本发明具有结构简单，制造难度小的优点，可以降低生产成本。
附图说明
附图1一种发动机气门正时调节装置
附图2是A-A截面的右视图
附图3是B-B截面的左视图
附图4是控制轴9的示意图
附图5是齿轮b11的示意图
附图6是齿轮c14的示意图
附图7是凸轮轴1的示意图
其中，1凸轮轴、2轴座a、3键、4轴座b、5齿轮a、6推杆套、7弹簧、8推杆、9控制轴、10限位套a、11齿轮b、12限位套b、13限位套c、14齿轮c、15限位套d、16驱动凸轮、17电机轴、18步进电机、19圆键a、20圆键b。
具体实施方式
下面结合附图1-7对本发明做详细的描述。
参照附图1、2、3：
本发明由凸轮轴1、轴座a2、键3、轴座b4、齿轮a5、推杆套6、弹簧7、推杆8、控制轴9、限位套a10、齿轮b11、限位套b12、限位套c13、齿轮c14、限位套d15、驱动凸轮16、电机轴17、步进电机18、圆键a19和圆键b20组成。
参照附图1、2、4：
本发明所述齿轮b11通过圆键a19与控制轴9连接，圆键a19安装在齿轮b11上的圆键槽a1101和控制轴9上的螺旋键槽901之间。限位套a10和限位套b12均套在控制轴9上且位于齿轮b11两侧，并固定在气缸盖上。
参照附图1、3、4：
本发明所述齿轮c14通过圆键b20与控制轴9连接，圆键b20安装在齿轮c14上的圆键槽b1401和控制轴9上的直键槽902之间。限位套c13和限位套d15均套在控制轴9上且位于齿轮c14两侧，并固定在气缸盖上。
参照附图1、4：
本发明所述步进电机18固定在气缸盖上，驱动凸轮16固接在电机轴17上，驱动凸轮16绕电机轴17的轴线旋转，电机轴17的轴线与控制轴9的轴线垂直且驱动凸轮16和控制轴9的右侧接触。推杆套6固定在气缸盖上，推杆8位于推杆套6内，二者间隙配合，推杆8的右侧与控制轴9的左侧接触，推杆8左侧和推杆套6之间有一弹簧7，且弹簧7始终处于压缩状态。
参照附图1、7：
本发明所述轴座a2和轴座b4分别套在凸轮轴1的轴颈a101和轴颈b102上，并且轴座a2和轴座b4都固定在气缸盖上，齿轮a5通过键3与凸轮轴1相连。
参照附图1、2：
本发明所述齿轮a5与齿轮b11啮合，齿轮c14与发动机曲轴正时齿轮啮合。
参照附图1、4、7：
本发明所述凸轮轴1与控制轴9的轴线平行。
参照附图4：
本发明所述的控制轴9上有一螺旋槽901和一直键槽902。
参照附图5、6：
本发明所述齿轮b11内侧有一圆键槽a1101，齿轮c14内侧有一圆键槽b1401。
参照附图1、2：
本发明所述齿轮b11和齿轮a5的传动比为1，发动机曲轴正时齿轮和齿轮c14的传动比为2。
参照附图1、2、3、4、7：
当发动机正常工作不需要改变气门正时时，步进电机18不工作，电机轴17和驱动凸轮16静止不动。发动机曲轴的正时齿轮驱动齿轮c14转动，由于曲轴正时齿轮与齿轮c14的传动比为2，所以齿轮c14的转速为发动机曲轴转速的二分之一。齿轮c14带动控制轴9随之转动，由于限位套a10和限位套b12固定了齿轮b11的轴向位置，所以齿轮b11只随控制轴同速转动且与齿轮c14转速相同。齿轮b11与齿轮a5啮合，且传动比为1，所以齿轮b11驱动齿轮a5转动，二者转速相同。齿轮a5带动凸轮轴1旋转，转速为曲轴转速的二分之一，凸轮轴1上的凸轮驱动发动机进、排气门正常工作。
当发动机需要改变气门正时时，需要步进电机18工作。当步进电机18驱动步进电机轴17逆时针旋转时，驱动凸轮16推动控制轴9向左移动，由于限位套c13和限位套d15的作用，齿轮c15的轴向位置固定，圆键b20可在直键槽902内滑动，所以齿轮c15在垂直控制轴9轴线方向的平面上与控制轴9相对静止，由于限位套a10和限位套b12的作用，齿轮b11的轴向位置固定，圆键a19可在螺旋槽901内滑动，所以齿轮b11在垂直控制轴9轴线方向的平面上与控制轴9相对转动了一个角度。所以齿轮b11与齿轮c15的相位发生改变。由于齿轮a5与齿轮b11啮合，所以齿轮a5也相对齿轮c15的相位发生改变即凸轮轴1相对于曲轴的相位发生改变，凸轮轴1上的凸轮推动进、排气门开启、关闭的时刻也发生了改变。当步进电机18驱动步进电机轴17顺时针旋转时，由于弹簧7的作用，推动推杆8向右移动，至使控制轴9向左移动，由于限位套c13和限位套d15的作用，齿轮c15的轴向位置固定，圆键b20可在直键槽902内滑动，所以齿轮c15在垂直控制轴9轴线方向的平面上与控制轴9相对静止，由于限位套a10和限位套b12的作用，齿轮b11的轴向位置固定，圆键a19可在螺旋槽901内滑动，所以齿轮b11在垂直控制轴9轴线方向的平面上与控制轴9相对转动了一个角度。所以齿轮b11与齿轮c15的相位发生改变。由于齿轮a5与齿轮b11啮合，所以齿轮a5也相对齿轮c15的相位发生改变即凸轮轴1相对于曲轴的相位发生改变，凸轮轴1上的凸轮推动进、排气门开启、关闭的时刻也发生了改变。