一种发动机的可变气门结构的制作方法

本发明属于摩托车，涉及一种发动机的可变气门结构。

背景技术：

1、发动机工作时曲轴能够带动凸轮轴旋转，凸轮轴上固连有凸轮，该凸轮与摇臂一端相抵靠，转动的凸轮能够带动气门开合，即凸轮包括基圆部和桃尖部，基圆部指的是凸轮上外轮面呈圆筒状的部分，而桃尖部则是凸轮上凸出基圆部的部分，即当摇臂与基圆部抵靠时气门处于闭合状态，而桃尖部与摇臂抵靠时气门开启，然而上述气门开启的大小是固定的，即气门升程是固定的，而发动机的转速会发生变化，当发动机的转速升高时对进气量的需求的增大，气门升程固定的发动机将导致气体燃烧不充分，影响排放和燃油经济性。

2、鉴于上述问题的存在，发动机上便衍生出了可变气门结构。由于进气门的升程大小由凸轮轴上凸轮的形状决定，因此目前摩托车上常规的可变气门结构普遍采用在凸轮轴组件设置两个不同型面的进气凸轮，通过进气凸轮位置的移动来切换两个不同型面的进气凸轮分别与进气门摇臂接触，以改变进气门摇臂的动作姿态进而改变进气量。如专利文献公开的一种发动机两级可调式气门升程装置(申请号：201711169541.7)，其通过凸轮轴上套设凸轮轴套，凸轮轴套上固连有高速凸轮和低速凸轮，通过控制针阀带动凸轮轴套轴向移动，从而使高速凸轮和低速凸轮相互切换，实现进气门的升程可变。该类型的可变气门结构存在一些不足：凸轮轴套相对于凸轮轴周向固定、轴向移动的方式，要求凸轮轴套需要具有较高的加工精度来保证其与凸轮轴滑动配合稳定。然而，由于凸轮轴组件的高速凸轮和低速凸轮在发动机运转过程中承受着高负荷和高压力的作用，在发动机运行中需要经历数以百万次的往复运动，为了保证凸轮轴组件的可靠性和耐久性，凸轮轴套、高速凸轮和低速凸轮都需要使用强度很高的材料制成，这便会极大的增加凸轮轴组件的加工难度，使得凸轮轴组件切削和加工的过程更加困难，因此往往需要配备高端精良的加工设备，导致加工成本较高。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种发动机的可变气门结构，本发明能在保证可变气门结构可靠性好的基础上，降低加工难度。

2、本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种发动机的可变气门结构，所述发动机包括缸体和进气门，所述缸体内设有摇臂轴和凸轮轴，其特征在于，所述凸轮轴上具有进气凸轮一和进气凸轮二，所述进气凸轮二的桃尖部高于进气凸轮一的桃尖部，所述可变气门结构包括设置在摇臂轴上的进气摇臂一和进气摇臂二，所述进气摇臂一抵靠在进气凸轮一的外周面上并能带动进气门开闭，所述缸体内设有复位弹簧一，在复位弹簧一的作用下所述进气摇臂二能始终抵靠在进气凸轮二的外周面上，所述进气摇臂二的顶部具有筒状的套筒部，所述套筒部内滑动设置有与摇臂轴相平行的联动销，所述进气摇臂一的顶部设有与联动销外径相匹配的销孔，所述缸体上设有能推动联动销移动使联动销的一端伸入销孔内的驱动组件，本可变气门结构还包括能带动联动销移动并脱出销孔的复位弹簧二。

3、摩托车在低速行驶而发动机处于低转速时，联动销在复位弹簧二的作用下脱出销孔，此时进气摇臂一和进气摇臂二两者各自独立摆动，此时进气门的升程由进气摇臂一进行控制，而进气摇臂二不与进气门抵靠因此其动作并不会影响进气门的升程。而由于进气凸轮一的桃尖部较低，使得该过程中进气门的升程较小，进气量较小。当摩托车高速行驶而发动机处于高转速时，驱动组件顶推联动销，在当联动销与销孔正对时，联动销便能伸入销孔内，而联动销依旧受到驱动组件的顶推力而保持在销孔内，此时进气摇臂一和进气摇臂二相结合，使进气摇臂二带着进气摇臂一以相同的摆动幅度进行摆动，此时由于进气摇臂二抵靠在进气凸轮二的外周面上且进气凸轮二的桃尖部高于进气凸轮一的桃尖部，因此使得进气摇臂一的摆幅增大至与进气摇臂二的摆幅相同，从而使得进气门的升程增大，进气量增加，保证发动机燃烧更加充分，减少排放，优化发动机性能。

4、本可变气门结构通过增加进气摇臂二，同时设置驱动组件、联动销、复位弹簧一和复位弹簧二所构成的离合组件，来满足可变气门升程的设计要求，该设计中，套筒部的设置能保证联动销的稳定移动，同时配合复位弹簧一，使得进气摇臂二始终能稳定、可靠地抵靠在进气凸轮二上，提升装置运行的稳定性和离合组件切换过程的平顺性。同时，复位弹簧二的设置保证摩托车低速行驶时联动销能准确、及时的复位，进而保证离合组件能顺利切换至分离状态，保证可变气门结构的可靠性。另外，该设计中，由于进气凸轮一和进气凸轮二无需相对凸轮轴移动，因此使得进气凸轮一和进气凸轮二能与凸轮轴同步加工一体成型，而且无需在凸轮轴表面加工出复杂的异形表面来实现进气门升程的切换，因此能避免太复杂的形状使得凸轮轴切削和加工的过程更加困难的情况，进而降低凸轮轴组件的加工成本。

5、在上述的发动机的可变气门结构中，所述套筒部内具有沿其轴向设置的安装孔，所述联动销的外壁上具有沿周向设置且与安装孔的内壁滑动配合的导向凸沿，所述复位弹簧二位于安装孔内并套设在联动销上，复位弹簧二的两端分别与安装孔的内壁以及导向凸沿抵靠。通过套筒部内设置安装孔，能保证联动销稳定的进行轴向滑动，提升可变气门结构运行的稳定性和可靠性。复位弹簧二的两端分别与导向凸沿和安装孔的内壁抵靠，使得联动销在复位弹簧二的作用下能退出销孔实现进气摇臂一和进气摇臂二各自独立摆动。复位弹簧二位于安装孔内并套设在联动销上，使得复位弹簧二具有较好的安装效果，这样复位弹簧二能稳定可靠地带动联动销复位。

6、在上述的发动机的可变气门结构中，所述联动销能够伸入销孔内的一端为前端，另一端为后端，所述套筒部靠近销孔的一端还具有导向孔，所述导向孔的直径小于安装孔的直径且两者同轴心设置，所述联动销的前端滑动穿设在所述导向孔内。通过设置导向孔，使得联动销的前端受到了导向，进而能进一步提升联动销的移动稳定性，使得当摩托车速度提升之后，联动销能准确、顺利地伸入销孔内，使得本可变气门结构具有较高的可靠性。

7、在上述的发动机的可变气门结构中，所述安装孔与导向孔之间通过环形台阶面过渡连接，所述复位弹簧二的两端分别与环形台阶面以及导向凸沿抵靠。该设计提升了复位弹簧二的安装效果，使得复位弹簧二能稳定可靠地带动联动销复位。

8、在上述的发动机的可变气门结构中，所述安装孔背向导向孔一端的内壁上具有沿周向设置的环形卡槽，所述环形卡槽内嵌设有挡圈，所述导向凸沿位于挡圈的内侧且能与挡圈抵靠。当驱动组件松开联动销时，联动销在复位弹簧二的作用下会朝远离导向孔一的方向移动，此时挡圈能够限定联动销移动的行程，避免联动销从安装孔内掉出，保证可变气门结构的可靠性。

9、在上述的发动机的可变气门结构中，所述进气摇臂一上具有摇臂孔一，所述进气摇臂二上具有摇臂孔二，所述摇臂轴分别穿过所述摇臂孔一和摇臂孔二，所述进气摇臂一朝向进气摇臂二的端面上具有围绕摇臂孔一设置的配合平面一，所述进气摇臂二朝向进气摇臂一的端面上具有围绕摇臂孔二设置的配合平面二，所述配合平面一和配合平面二相贴靠。进气摇臂一和进气摇臂二分别通过摇臂孔一和摇臂孔二套设在摇臂轴上，能使得进气摇臂一和进气摇臂二安装方便、安装稳定性好。通过设置配合平面一和配合平面二并使两者相贴靠，能提升进气摇臂一和进气摇臂二的运行精度，避免进气摇臂一或进气摇臂二运行精度降低而引起安装位置出现偏差、联动销与销孔同心度降低的情况，进而避免出现联动销难以伸入销孔的情况，从而保证本可变气门结构具有较高的运行稳定性和可靠性。

10、在上述的发动机的可变气门结构中，所述缸体具有相对设置的安装部一和安装部二，所述摇臂轴的两端分别固定穿设在安装部一和安装部二上，所述进气摇臂二背向进气摇臂一的侧面上具有筒状的套接部，所述复位弹簧一为套设在所述套接部上的有扭簧。在缸体上设有垫片，复位弹簧一的一端作用于垫片上，另一端作用于进气摇臂二上使得进气摇臂二始终能抵靠在进气凸轮二的外周面上。安装部一和安装部二分别支撑摇臂轴的两端，提升了摇臂轴的安装稳定性。通过设置套接部，给复位弹簧一提供了安装的部位，使得复位弹簧一安装更为稳定，进而能有效保证进气摇臂二始终能抵靠在进气凸轮二的外周面上，提升可变气门结构的可靠性。

11、在上述的发动机的可变气门结构中，所述进气摇臂一背向进气摇臂二的侧面与安装部一朝向安装部二的侧面相贴靠，所述套接部的端面与安装部二朝向安装部一的侧面相贴靠。在该设计的基础上，由于进气摇臂一和进气摇臂二之间是通过配合平面一和配合平面二相互贴靠的，因此使得进气摇臂一和进气摇臂二被稳定的限定在安装部一和安装部二之间，避免进气摇臂一和进气摇臂二在转动过程中发生轴向的窜动，保证两者能有效地结合或各自独立摆动，提升可变气门结构的可靠性。

12、在上述的发动机的可变气门结构中，所述进气摇臂一的顶部具有圆环状的插接部，所述插接部的内孔为所述的销孔，所述插接部和套筒部两者相对的端面均为平面，且所述插接部和套筒部相贴靠。该结构能保证插接部和套筒部位置接近，从而便于联动销稳定、顺畅地伸入或脱离销孔，提升本可变气门结构的运行稳定性和可靠性。

13、在上述的发动机的可变气门结构中，所述驱动组件包括与缸体滑动连接的推杆和固连在缸体外壁上且具有顶针的电磁铁，所述推杆位于联动销与顶针之间，所述推杆的一端端面与联动销的后端端面抵靠，所述电磁铁的顶针能顶推推杆的另一端并带动推杆轴向移动。电磁铁为现有技术，可以在市场上直接购买得到，其是在电流通过电磁铁的线圈时产生磁场，并通过磁力的吸引或排斥带动驱动轴的伸缩。采用电磁铁来动联动销移动，具有效率高、可靠性好的优点。

14、与现有技术相比，本发动机的可变气门结构具有以下优点：

15、1、本可变气门结构通过增加进气摇臂二，同时设置驱动组件、联动销、复位弹簧一和复位弹簧二所构成的离合组件，来满足可变气门升程的设计要求，该设计中，套筒部的设置能保证联动销的稳定移动，同时配合复位弹簧一，使得进气摇臂二始终能稳定、可靠地抵靠在进气凸轮二上，提升装置运行的稳定性和离合组件切换过程的平顺性。同时，复位弹簧二的设置保证摩托车低速行驶时联动销能准确、及时的复位，进而保证离合组件能顺利切换至分离状态，保证可变气门结构的可靠性。

16、2、由于进气凸轮一和进气凸轮二一体成型于凸轮轴上，因此进气凸轮一和进气凸轮二能与凸轮轴同步加工成型，而且无需在凸轮轴表面加工出复杂的异形表面来实现进气门升程的切换，因此能避免太复杂的形状使得凸轮轴切削和加工的过程更加困难的情况，进而降低凸轮轴组件的加工成本。