CN106401683B - 发动机及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机及具有其的车辆，所述发动机包括：气缸；进气道，所述进气道与气缸相连；排气道，所述排气道与气缸相连；进气凸轮，所述进气凸轮驱动进气门以打开和关闭所述进气道；排气凸轮，所述排气凸轮驱动所述排气门以打开和关闭所述排气道；电动进气门正时机构，所述电动进气门正时机构与ECU相连，所述ECU根据采集到的发动机工况电信号控制所述电动进气门正时机构调节所述进气凸轮的相位以将所述排气道内的预定量的废气排入所述进气道内。本发明所述的发动机，可以快速、精确地调节气门正时，以尽可能地降低NOx的排放。

Description

发动机及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及车辆制造技术领域，具体而言，涉及一种发动机及具有该发动机的车辆。

背景技术

废气再循环***(Exhaust Gas Recirculation)简称EGR，是将发动机产生的部分废气再送回气缸。再循环废气由于具有惰性将会延缓燃烧过程，从而导致燃烧室中的压力形成过程放慢，进而减少氮氧化合物(NOx)，且提高燃油的燃烧效率。

目前废气再循环的方式有外部EGR与内部EGR两种。外部EGR是将发动机的部分排气从排气管引入进气管，通过改变进气气体的成分，达到降低NOx排放的目的。外部EGR需要有外部废气再循环管道及控制阀。内部EGR是利用进排气门配气相位的变化，使发动机气缸内的残余废气量增加，达到降低最高燃烧温度以减少NOx排放的目的。

内部EGR在结构上无外部连接管和EGR阀等附件，结构简单，但现有的内部EGR通过液压VVT(Variable Valve Timing，即发动机可变气门正时技术)改变气门正时实现，液压VVT的响应速度慢，不能快速、精确地调节气门正时，且气门重叠角调节的角度小，所能调节的EGR量变化范围较小，降低NOX排放的能力有限，存在改进空间。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种发动机，以解决不能实时调节EGR量的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种发动机，包括：气缸；进气道，所述进气道与气缸相连；排气道，所述排气道与气缸相连；进气凸轮，所述进气凸轮驱动进气门以打开和关闭所述进气道；排气凸轮，所述排气凸轮驱动所述排气门以打开和关闭所述排气道；电动进气门正时机构，所述电动进气门正时机构与ECU(Electronic Control Unit，即电子控制单元)相连，所述ECU根据采集到的发动机工况电信号控制所述电动进气门正时机构调节所述进气凸轮的相位以将所述排气道内的预定量的废气排入所述进气道内。

进一步地，所述进气凸轮包括第一凸轮和第二凸轮，所述进气凸轮可在所述第一凸轮驱动所述进气门的第一状态和所述第二凸轮驱动所述进气门的第二状态之间切换，所述第二凸轮的凸轮型线包括等升程段，所述排气道内的预定量的废气排入所述进气道内且所述预定量大于零时，所述进气凸轮处于第二状态。

进一步地，所述电动进气门正时机构调节所述进气凸轮的相位以改变气门重叠角，其中所述气门重叠角为α，且0℃A≤α≤100℃A。

进一步地，所述电动进气门正时机构包括电磁线圈、第一传动件、第二传动件和弹性复位件，所述ECU根据采集到的发动机工况电信号控制所述电磁线圈的通电或断电，且所述第一传动件设置成在所述电磁线圈的磁力和所述弹性复位件的弹力的共同作用下沿所述第一传动件的轴线移动时可驱动所述第二传动件绕所述第一传动件的轴线转动，所述第二传动件与所述进气凸轮相连且可同步转动。

进一步地，所述电磁线圈通电且所述电磁线圈的磁力大于所述弹性复位件的弹力时，所述第一传动件压缩所述弹性复位件且沿所述第一传动件的轴向向靠近所述电磁线圈的方向移动并通过第二传动件驱动所述进气凸轮朝可使所述进气门提前开启的方向转动；所述电磁线圈通电且所述电磁线圈的磁力等于所述弹性复位件的弹力时，所述第一传动件与所述第二传动件相对静止。

进一步地，所述电磁线圈断电时，所述第一传动件在所述弹性复位件的弹力作用下沿所述第一传动件的轴向向远离所述电磁线圈的方向移动并通过所述第二传动件驱动所述进气凸轮朝可使所述进气门滞后关闭的方向转动。

进一步地，所述电动进气门正时机构还包括：内齿圈，所述内齿圈与所述进气凸轮相连且可同步转动，所述第一传动件为斜齿杆，所述第二传动件包括与所述斜齿杆啮合的斜齿部分和与所述内齿圈啮合的直齿轮部分。

进一步地，所述第二传动件为多个，且多个第二传动件绕所述第一传动件的周向均匀设置。

进一步地，所述电动进气门正时机构还包括：安装套，所述电磁线圈安装在所述安装套内，所述安装套上设有安装槽，所述第一传动件的一部分以及所述弹性复位件均位于所述安装槽内且所述弹性复位件夹设在所述第一传动件的所述一部分与所述安装槽的底壁之间。

相对于现有技术，本发明所述的发动机具有以下优势：

(1)本发明所述的发动机，ECU根据发动机工况电信号控制电动进气门正时机构以实时调节EGR量，通过采用电控的方式，可以根据发动机不同的工况快速、精确地调节气门正时，以尽可能地降低NOx的排放。

本发明的另一目的在于提出一种车辆，包括：根据上述任一种所述的发动机。

所述车辆与上述的发动机相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的发动机的结构示意图(示出了ECU)；

图2为本发明实施例所述的电动进气门正时机构的剖视图；

图3为本发明实施例所述的电动进气门正时机构的***图；

图4为本发明实施例所述的发动机在EGR率为零时的配气相位图，即进气凸轮采用第一凸轮时的配气相位图；

图5为本发明实施例所述的发动机在进气凸轮采用第二凸轮时的配气相位图。

附图标记说明：

100-发动机；1-凸轮轴链轮；2-内齿圈；201-底板；202-周壁；203-腰型槽；3-第二传动件；301-斜齿部分；302-直齿轮部分；4-挡板；401-过孔；5-垫片；6-第一传动件；7-弹性复位件；8-安装套；801-安装槽；9-电磁线圈；10-外盖板；11-电动进气门正时机构；12-火花塞；13-喷油器；14-节气门；15-空气流量计；16-进气压力传感器；17-曲轴转速传感器；18-排气凸轮轴位置传感器；19-进气凸轮轴位置传感器；20-废气压力传感器；21-废气温度传感器；22-进气温度传感器；23-进气道；24-排气道；25-气缸；26-进气门；27-排气门；28-ECU，29-等升程段；30-凹槽；31-凸起；32-圆柱销孔；33-圆柱销；E-排气凸轮的升程曲线；I-第二凸轮的升程曲线。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

稀薄燃烧工况是发动机100降低油耗的一种高效方法，对EGR以及废气的排放处理有较高的要求。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

首先参照图1-图5详细描述根据本发明实施例的发动机100。如图1-图5所示，发动机100包括气缸25、进气道23、排气道24、进气凸轮(图未示出)、排气凸轮(图未示出)和电动进气门正时机构11。

其中，进气道23与气缸25相连用于向气缸25供应进气，进气道23上设有进气门26以控制进气道23的开启或关闭。排气道24与气缸25相连用于排出气缸25的废气，排气道24上设有排气门27以控制排气道24的开启或关闭。进气凸轮可以驱动进气门26以打开和关闭进气道23，排气凸轮可以驱动排气门27以打开和关闭排气道24。

可以理解的是，进气凸轮设在进气凸轮轴上，排气凸轮设在排气凸轮轴上，且进气凸轮轴和排气凸轮轴均由发动机的曲轴驱动旋转，例如，进气凸轮轴上固定有进气凸轮轴链轮(例如图3中的凸轮轴链轮1)，排气凸轮轴上固定有排气凸轮轴链轮，曲轴上固定有曲轴链轮，曲轴链轮与进气凸轮轴链轮以及排气凸轮轴链轮通过链条传动，由此曲轴转动时可带动进气凸轮轴和排气凸轮轴绕各自的旋转轴线转动，即可实现进气凸轮和排气凸轮绕各自的旋转轴线的转动，从而带动进气门和排气门的开启和关闭。

如图1所示，电动进气门正时机构11与ECU28相连，ECU28根据采集到的发动机工况电信号控制电动进气门正时机构11调节进气凸轮的相位以将排气道24内的预定量的废气排入进气道23内。

可选地，发动机工况电信号可以包括进气流量信号、进气压力信号、进气温度信号、废气压力信号、废气温度信号、进气凸轮轴位置信号、排气凸轮轴位置信号、曲轴转速信号等信号。

可选地，ECU28可以与空气流量计15、进气压力传感器16、进气温度传感器22、排气压力传感器20、排气温度传感器21、进气凸轮轴位置传感器19、排气凸轮轴位置传感器18和曲轴转速传感器17相连，以采集上述发动机工况电信号。

具体而言，如图1所示，空气流量计15用于检测进气的流量值，即空气流量计15可以将进气的流量值转化为进气流量信号输出给ECU；进气压力传感器16用于检测进气道23内的气体的压力值，即进气压力传感器16可以将进气道23内的气体的压力值转化为进气压力信号输出给ECU；进气温度传感器22用于检测进气道23内的气体的温度值，即进气温度传感器22可以将进气道23内的气体的温度值转化为进气温度信号输出给ECU；排气压力传感器20用于检测排气道24内的气体的压力值，即排气压力传感器20可以将排气道24内的气体的压力值转化为废气压力信号输出给ECU；排气温度传感器21用于检测排气道24内的气体的温度值，即排气温度传感器21可以将排气道24内的气体的温度值转化为废气温度信号输出给ECU；进气凸轮轴位置传感器19用于检测进气凸轮轴的位置，并将进气凸轮轴的位置转化为进气凸轮轴位置信号输出给ECU；排气凸轮轴位置传感器18用于检测排气凸轮轴的位置，并将排气凸轮轴的位置转化为排气凸轮轴位置信号输出给ECU；曲轴转速传感器17用于检测曲轴的转速值，并将曲轴的转速值转化为曲轴转速信号输出给ECU。

本领域技术人员可以理解的是，对于可变气门正时机构而言，上述传感器以及其采集的相应信号均为已知。

在发动机100处于稀薄燃烧工况时，ECU28根据发动机100稀薄燃烧的具体的不同的工况实时控制EGR量，换言之，ECU28根据发动机工况电信号计算排入进气道23内的废气的预定量，根据该预定量ECU28控制电动进气门正时机构11进而调节进气凸轮的相位，以在需要时使进气凸轮提前打开进气门26，此时发动机100还处于排气冲程，发动机100的活塞未到达上止点，即产生了气门重叠角。排气道24与进气道23通过气缸25得以连通，此时，排气道24内的压力大于进气道23内的压力，排气道24内的废气在压力差的作用下排入进气道23内，下次进气行程时，排入进气道23内的废气与新鲜空气一同进入气缸25内参与燃烧。

在发动机100处于大负荷时，ECU28根据发动机工况电信号控制电动进气门正时机构11，使废气不参与再循环，即使废气的预定量为零，EGR率为零。

也就是说，ECU28可以根据发动机100的转速、负荷、温度的不同而调节参与再循环废气量，以达到NOX排放最低。

简言之，根据本发明实施例的发动机100，ECU28根据发动机工况电信号控制电动进气门正时机构11以实时调节EGR量，通过采用电控的方式，可以快速、精确地调节气门正时，也就是说，发动机100可以根据发动机工况实时调节EGR量，以尽可能地降低NOx的排放。

可选地，发动机可以包括火花塞12、喷油器13和节气门14，ECU28可以根据发动机工况电信号控制火花塞12、喷油器13和节气门14的工作。

可选地，电动进气门正时机构11可以调节进气凸轮的相位以改变气门重叠角，其中气门重叠角为α，且α可以满足：0℃A≤α≤100℃A。由此，气门重叠角的范围大，从而使EGR量的调节范围大，有利于降低NOx的排放，优化发动机100的燃烧效率。

根据本发明的一些优选的实施例，如图2和图3所示，电动进气门正时机构11可以包括电磁线圈9、第一传动件6、第二传动件3和弹性复位件7。

ECU28根据采集到的发动机工况电信号控制电磁线圈9的通电或断电，且第一传动件6设置成在电磁线圈9的磁力和弹性复位件7的弹力的共同作用下沿第一传动件6的轴线移动时可驱动第二传动件3绕第一传动件6的轴线转动，第二传动件3与进气凸轮相连且可同步转动。

换言之，ECU28根据发动机工况电信号计算排入进气道23内的废气的预定量，根据该预定量ECU28控制电动进气门正时机构11调节配气相位。具体地，ECU28可以控制电动进气门正时机构11的电磁线圈9的通电或断电，电磁线圈9通电可以产生磁力，第一传动件6受到电磁线圈9的磁力与弹性复位件7的弹力的合力作用，第一传动件6在该合力的作用下可以沿第一传动件6的轴线移动，第一传动件6与第二传动件3配合连接，第一传动件6沿第一传动件6的轴线移动时，第二传动件3可以绕第一传动件6的轴线转动，进而带动与第二传动件3相连的进气凸轮联动，即第二传动件3可带动进气凸轮绕进气凸轮轴的旋转轴线同步转动，从而调节进气凸轮的相位以改变气门重叠角，控制EGR量。

可以理解的是，在电磁线圈9通电时，电磁线圈9产生的磁场可以给第一传动件6施加磁力，磁力的方向根据电磁线圈9的通电极性而定，比如在一些可选的实施例中，磁力可以使第一传动件6朝靠近弹性复位件7的方向活动以压缩弹性复位件7，直至第一传动件6受到的磁力与弹性力平衡；在另一些可选的实施例中，磁力可以使第一传动件6朝远离弹性复位件7的方向活动以拉伸弹性复位件7，直至第一传动件6受到的磁力与弹性力平衡。在电磁线圈9断电时，弹性复位件7的弹性力使第一传动件6复原。

下面以电磁线圈9通电时第一传动件6压缩弹性复位件7为例对本发明作进一步地说明。

可选地，如图2-图3所示，电磁线圈9通电时，若电磁线圈9对第一传动件6的磁力大于弹性复位件7对第一传动件6的弹力，第一传动件6可以压缩弹性复位件7，且第一传动件6可以沿第一传动件6的轴向向靠近电磁线圈9的方向移动。第一传动件6可以通过第二传动件3驱动进气凸轮朝可使进气门26提前开启的方向转动。

换言之，第一传动件6沿第一传动件6的轴线向靠近电磁线圈9的方向移动时，第二传动件3可以绕第一传动件6的轴线转动，进而带动与第二传动件3相连的进气凸轮同步转动，进气凸轮提前正向转动，从而调节进气凸轮的相位以改变气门重叠角，使进气门26提前开启，以控制EGR量。

电磁线圈9通电，若电磁线圈9对第一传动件6的磁力等于弹性复位件7对第一传动件6的弹力，第一传动件6与第二传动件3相对静止，即此时第一传动件6与第二传动件3同步绕第一传动件6的轴线转动，具体而言，进气凸轮与第二传动件3相连且可同步转动，而曲轴通过凸轮轴链轮1与曲轴链轮的链传动带动进气凸轮轴转动，即带动进气凸轮绕进气凸轮轴的旋转轴线转动，也就是说，凸轮轴链轮1与第二传动件3可以同步转动，当电磁线圈9对第一传动件6的磁力等于弹性复位件7对第一传动件6的弹力时，进气门正时调节已经完成，进气凸轮在曲轴的带动下绕进气凸轮轴的旋转轴线转动以驱动进气门26动作，以打开和关闭进气道23。

更为具体地，为了保证电磁线圈9对第一传动件6的磁力等于弹性复位件7对第一传动件6的弹力，进气门正时调节完成后，ECU给电动进气门正时机构11的信号的占空比保持不变。

电磁线圈9断电时，第一传动件6在弹性复位件7的弹力作用下沿第一传动件6的轴向向远离电磁线圈9的方向移动并通过第二传动件3驱动进气凸轮朝可使进气门26滞后关闭的方向转动。

可以理解的是，电磁线圈9断电后，第一传动件6受到的磁力消失，弹性复位件7的弹力可以使第一传动件6复原，也就是使第一传动件6沿第一传动件6的轴向向远离电磁线圈9的方向移动，第一传动件6可以通过第二传动件3驱动进气凸轮朝可使进气门26滞后关闭的方向转动。

换言之，第一传动件6沿第一传动件6的轴线移动向远离电磁线圈9的方向时，第二传动件3可以绕第一传动件6的轴线转动，进而带动与第二传动件3相连的进气凸轮联动，进气凸轮反向转动，从而调节进气凸轮的相位以改变气门重叠角，使进气门26滞后关闭。

如图2和图3所示，电动进气门正时机构11还可以包括内齿圈2，第二传动件3可以与内齿圈2相连，内齿圈2与进气凸轮相连且可同步转动，例如内齿圈2与凸轮轴链轮1可以刚性连接，凸轮轴链轮1与进气凸轮可同步转动，第二传动件3又与内齿圈2相连，因而第二传动件3可以随凸轮轴链轮1一起与进气凸轮同步转动。

具体地，如图2和图3所示，第一传动件6可以为斜齿杆，第二传动件3可以为复合齿轮，且第二传动件3可以包括斜齿部分301和直齿轮部分302，斜齿部分301可以与斜齿杆啮合，直齿轮部分302可以与内齿圈2的直齿啮合。

可以理解的是，斜齿部分301与斜齿杆啮合的关系类似蜗轮蜗杆，即在斜齿杆沿斜齿杆的轴线移动时，斜齿部分301可绕斜齿杆的轴线转动。

进一步地，如图2和图3所示，内齿圈2可以包括底板201和周壁202，第二传动件3可以设在底板201和周壁202限定出的安装空间，使第二传动件3的直齿轮部分302与内齿圈2的周壁202啮合。凸轮轴链轮1可以设有凹槽30，内齿圈2可以设在凹槽30内，且凹槽30的底壁上设有环形的凸起31，凸起31上设有圆柱销孔32，内齿圈2的底板201上可以设有腰型槽203，第二传动件3上设有圆柱销33，圆柱销33的朝向凸轮轴链轮1的一端凸出第二传动件3的朝向凸轮轴链轮1的端面，圆柱销33的朝向电磁线圈9的一端凸出第二传动件3的朝向电磁线圈9的端面，即圆柱销33的两端分别凸出第二传动件3的两个端面，凸轮轴链轮1的凸起31可以穿过腰型槽203与第二传动件3配合，具体而言，凸轮轴链轮1的凸起31穿过内齿圈2，且圆柱销33的朝向凸轮轴链轮1的凸出的一端配合在圆柱销孔32内，以使第二传动件3与凸轮轴链轮1联动。

可选地，如图3所示，第二传动件3可以为多个，且多个第二传动件3可以绕第一传动件6的周向均匀设置。具体地，第二传动件3可以为三个。

可选地，环形的凸起、腰型槽203环形以及环形的固定槽均为多个且一一对应，换言之，环形的凸起、腰型槽203环形以及第二传动件3的个数相等，一个第二传动件3上设有一个环形的固定槽，且一个环形的凸起对应一个腰型槽203和一个环形的固定槽。多个环形的凸起可以绕凸轮轴链轮1的周向均匀布置，同理多个腰型槽203可以绕内齿圈2的周向均匀布置。

进一步地，如图2与图3所示，电动进气门正时机构11还可以包括安装套8，电磁线圈9可以安装在安装套8内，安装套8上可以设有安装槽801，第一传动件6的一部分以及弹性复位件7可以均位于安装槽801内，且弹性复位件7可以夹设在第一传动件6的一部分与安装槽801的底壁之间，以给第一传动件6施加弹性力。

可选地，弹性复位件7可以为回位弹簧。

可选地，如图2与图3所示，电动进气门正时机构11还可以包括外盖板10，外盖板10与安装套8相连以防止电磁线圈9从安装套8脱落。

进一步地，如图2与图3所示，电动进气门正时机构11还可以包括挡板4和垫片5。其中，挡板4上可以设有过孔401，第一传动件6可以依次穿过垫片5与过孔401并与第二传动件3配合，且第一传动件6的止抵弹性复位件7的一端的直径大于垫片5的孔径，垫片5的外径大于过孔401的宽度，挡板4固定在安装套8上以防止第一传动件6和弹性复位件7完全脱离安装套8的安装槽801。

简而言之，根据本发明实施例的发动机100，ECU28根据各个传感器的信号计算排入进气道23内的废气的预定量，根据该预定量，ECU28控制电动进气门正时机构11，电动进气门正时机构11的工作过程如下：

ECU28输出信号给电机，电机给电动进气门正时机构11通电或断电。

电磁线圈9通电时，若电磁线圈9对斜齿杆(即第一传动件6)的磁力大于弹性复位件7对斜齿杆的弹力，斜齿杆可以压缩弹性复位件7，且斜齿杆可以沿斜齿杆的轴向向靠近电磁线圈9的方向移动，复合齿轮(即第二传动件3)可以绕斜齿杆的轴线转动，进而带动内齿圈2和凸轮轴链轮1转动，凸轮轴链轮1可以带动进气凸轮转动，由此，可使进气凸轮提前正向转动，从而调节进气凸轮的相位以改变气门重叠角，使进气门26提前开启，以控制EGR量。

电磁线圈9通电时，若电磁线圈9对斜齿杆的磁力等于弹性复位件7对斜齿杆的弹力，斜齿杆与复合齿轮相对静止，即斜齿杆、复合齿轮通过内齿圈2与凸轮轴链轮1的刚性连接随凸轮轴链轮1一起同步转动。

电磁线圈9断电后，斜齿杆受到的磁力消失，弹性复位件7的弹力可以使斜齿杆沿斜齿杆的轴向向远离电磁线圈9的方向移动，斜齿杆可以通过复合齿轮驱动凸轮轴链轮1以带动进气凸轮反向转动，从而调节进气凸轮的相位以改变气门重叠角，使进气门26滞后关闭。

根据本发明的一些优选的实施例，如图4所示，进气凸轮可以包括第一凸轮和第二凸轮，进气凸轮可在第一凸轮驱动进气门26的第一状态和第二凸轮驱动进气门26的第二状态之间切换，第二凸轮的凸轮型线包括等升程段29，排气道24内的预定量的废气排入进气道23内且所述预定量大于零时，进气凸轮处于第二状态。

换言之，进气凸轮的工作状态包括第一状态和第二状态。其中，进气凸轮处于第一状态时，第一凸轮可以驱动进气门26，进气凸轮处于第二状态时，第二凸轮可以驱动进气门26，即第一凸轮和第二凸轮中仅有一个能驱动进气门26，不能同时驱动进气门26。第一凸轮与第二凸轮的切换结构对于本领域技术人员而言，可采用现有的结构，再此不再详细叙述。

可以理解的是，由于内部EGR比外部EGR的温度高，而高温有利于NOx的生成，内部EGR为了获得与外部EGR同样的降低NOx排放的效果，必须增加内部EGR量，即增加气缸25内的废气量，但是增加气缸25内的废气量会影响新鲜空气充量，进而影响燃油的充分燃烧。

为了解决这一问题，根据本发明实施例的发动机100，通过在排气道24内的预定量的废气排入进气道23内且预定量大于零时，使进气凸轮切换到第二状态，即使用第二凸轮，从图4和图5可以看出，当采用第二凸轮时，进气门较采用第一凸轮时可提前开启，且如图5所示，由于第二凸轮的凸轮型线包括等升程段29，这使得进气门26升程可以稳定在某一值不变，由此，在增加内部EGR量的情况下可以保证进气量(新鲜空气)，稳定发动机100的输出功率，NOx的排放可以降低25％。

综上所述，根据本发明实施例的发动机100，采用内部EGR可以减少管路及中冷器等零部件，便于发动机100的零部件的布置和降低生产成本，且内部EGR的温度更高，在冷启动时能使进气的温度升高，加快气缸25内的燃烧速度，降低碳氢排放约35％，同时内部EGR废气温度高，能增加约40K，有利于废气后处理。通过采用电动进气门正时机构11，即通过电控的方式调节气门正时，发动机100可以根据发动机工况实时调节EGR量，可以快速、精确地调节气门正时，以尽可能地降低NOx的排放，通过设置具有等升程段29的第二凸轮，可以保证新鲜空气的进气量，使燃油可以充分燃烧，稳定发动机100的输出功率，NOx的排放可以降低25％，且解决了发动机稀薄燃烧工况下使用传统内部EGR不能实现高EGR率的问题。

此外，电动进气门正时机构11相较于液压进气门正时机构调节更加精确，且调节的速度快，能达到250CA°/S。采用电动进气门正时机构11改变气门正时，能够快速、精确的改变内部EGR率。

下面描述根据本发明实施例的车辆。

根据本发明实施例的车辆包括上述实施例描述的任一种发动机100。

根据本发明实施例的车辆，通过使发动机100采用内部EGR，可以降低车辆的发动机100的生产成本，利于零部件的布置，在车辆冷启动时可以降低碳氢排放。通过采用电动进气门正时机构11，气门重叠角度调节范围大，且可以快速、精确地调节气门正时，可以根据发动机工况实时调节EGR量，以尽可能地降低NOx的排放，通过设置具有等升程段29的第二凸轮，可以保证新鲜空气的进气量，使燃油可以充分燃烧，稳定发动机100的输出功率，NOx的排放可以降低25％。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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。

Claims (9)

1.一种发动机(100)，其特征在于，包括：

气缸(25)；

进气道(23)，所述进气道(23)与气缸(25)相连；

排气道(24)，所述排气道(24)与气缸(25)相连；

进气凸轮，所述进气凸轮驱动进气门(26)以打开和关闭所述进气道(23)；

排气凸轮，所述排气凸轮驱动所述排气门(27)以打开和关闭所述排气道(24)；

电动进气门正时机构(11)，所述电动进气门正时机构(11)与ECU(28)相连，所述ECU(28)根据采集到的发动机工况电信号控制所述电动进气门正时机构(11)调节所述进气凸轮的相位以将所述排气道(24)内的预定量的废气排入所述进气道(23)内，所述电动进气门正时机构(11)包括电磁线圈(9)、第一传动件(6)、第二传动件(3)和弹性复位件(7)，所述ECU(28)根据采集到的发动机工况电信号控制所述电磁线圈(9)的通电或断电，且所述第一传动件(6)设置成在所述电磁线圈(9)的磁力和所述弹性复位件(7)的弹力的共同作用下沿所述第一传动件(6)的轴线移动时可驱动所述第二传动件(3)绕所述第一传动件(6)的轴线转动，所述第二传动件(3)与所述进气凸轮相连且可同步转动。

2.根据权利要求1所述的发动机(100)，其特征在于，所述进气凸轮包括第一凸轮和第二凸轮，所述进气凸轮可在所述第一凸轮驱动所述进气门(26)的第一状态和所述第二凸轮驱动所述进气门(26)的第二状态之间切换，所述第二凸轮的凸轮型线包括等升程段(29)，所述排气道(24)内的预定量的废气排入所述进气道(23)内且所述预定量大于零时，所述进气凸轮处于第二状态。

3.根据权利要求1所述的发动机(100)，其特征在于，所述电动进气门正时机构(11)调节所述进气凸轮的相位以改变气门重叠角，其中所述气门重叠角为α，且0℃A≤α≤100℃A。

4.根据权利要求1所述的发动机(100)，其特征在于，所述电磁线圈(9)通电且所述电磁线圈(9)的磁力大于所述弹性复位件(7)的弹力时，所述第一传动件(6)压缩所述弹性复位件(7)且沿所述第一传动件(6)的轴向向靠近所述电磁线圈(9)的方向移动并通过第二传动件(3)驱动所述进气凸轮朝可使所述进气门(26)提前开启的方向转动；

所述电磁线圈(9)通电且所述电磁线圈(9)的磁力等于所述弹性复位件(7)的弹力时，所述第一传动件(6)与所述第二传动件(3)相对静止。

5.根据权利要求4所述的发动机(100)，其特征在于，所述电磁线圈(9)断电时，所述第一传动件(6)在所述弹性复位件(7)的弹力作用下沿所述第一传动件(6)的轴向向远离所述电磁线圈(9)的方向移动并通过所述第二传动件(3)驱动所述进气凸轮朝可使所述进气门(26)滞后关闭的方向转动。

6.根据权利要求1所述的发动机(100)，其特征在于，所述电动进气门正时机构(11)还包括：内齿圈(2)，所述内齿圈(2)与所述进气凸轮相连且可同步转动，所述第一传动件(6)为斜齿杆，所述第二传动件(3)包括与所述斜齿杆啮合的斜齿部分和与所述内齿圈(2)啮合的直齿轮部分。

7.根据权利要求6所述的发动机(100)，其特征在于，所述第二传动件(3)为多个，且多个第二传动件(3)绕所述第一传动件(6)的周向均匀设置。

8.根据权利要求1所述的发动机(100)，其特征在于，所述电动进气门正时机构(11)还包括：安装套(8)，所述电磁线圈(9)安装在所述安装套(8)内，所述安装套(8)上设有安装槽(801)，所述第一传动件(6)的一部分以及所述弹性复位件(7)均位于所述安装槽(801)内且所述弹性复位件(7)夹设在所述第一传动件(6)的所述一部分与所述安装槽(801)的底壁之间。

9.一种车辆，其特征在于，包括：根据权利要求1-8中任一项所述的发动机(100)。