CN206753672U - 一种气门升程装置及发动机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种气门升程装置及发动机。所述气门升程装置包括：摇臂(1)，其用于驱动气门(7)；以及限位件(3)，其上设置有用于限制所述摇臂(1)摆动方向的限位部，所述摇臂(1)穿过所述限位部。本实用新型的气门升程装置通过设置在限位件上的限位孔来限定摇臂的摆动方向，以阻止摇臂向垂直于纸面的方向运动。同时，本实用新型的气门升程装置的结构简单、成本较低且可靠性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及发动机技术领域，特别是涉及一种气门升程装置及发动机。
背景技术
对于多数汽油发动机，在低负荷或高负荷工况时，通常采用改变气门升程的方式来降低汽油发动机的进气损失和燃油消耗。
在现有技术中，通过气门升程装置来改变气门的升程。现有技术中的气门升程装置中的摇臂用于驱动气门运动，由于摇臂的摆动没有限制，使摇臂容易向其它方向摆动，导致摇臂无法驱动气门。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。
实用新型内容
气门的作用是专门负责向发动机内输入空气并排出燃烧后的废气。从发动机结构上，分为进气门(intake valve)和排气门(exhaust valve)。进气门的作用是将空气吸入发动机内，与燃料混合燃烧；排气门的作用是将燃烧后的废气排出并散热。
本实用新型的目的在于提供一种气门升程装置来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。
为实现上述目的，本实用新型提供一种气门升程装置。所述气门升程装置包括：摇臂，其用于驱动气门；以及限位件，其上设置有用于限制所述摇臂摆动方向的限位部，所述摇臂穿过所述限位部。
优选地，所述限位部为限位孔，所述限位孔的形状为长条状，且所述限位孔所限制的摇臂的摆动方向与所述气门的开启和关闭的方向一致。
优选地，所述气门升程装置进一步包括支撑件，所述支撑件与所述摇臂相接触，所述支撑件与所述摇臂的接触点作为所述摇臂的摆动支点。
优选地，所述摇臂上设置有沿所述摇臂的长度方向延伸的长孔，所述支撑件穿过所述长孔，且能够沿所述长孔运动。
优选地，所述支撑件与所述摇臂的下表面相接触。
优选地，所述限位件上进一步设置有避让孔，所述支撑件穿过所述避让孔，且能够沿所述避让孔运动。
优选地，所述气门升程装置具有最大位置和最小位置，当所述气门升程装置处于最大位置时，所述支撑件位于所述避让孔的最右端；当所述气门升程装置处于最小位置时，所述支撑件位于所述避让孔的最左端。
优选地，所述气门升程装置进一步包括支点调节装置，所述支点调节装置驱动所述支撑件相对于所述摇臂运动，以改变所述摆动支点在所述摇臂上的位置。
优选地，所述支点调节装置包括步进电机，所述步进电机的输出轴上设置有与所述支撑件螺纹连接的连接螺杆，所述连接螺杆的转动驱动所述支撑件沿平行于所述摇臂的长度方向运动。
本实用新型还提供一种发动机，所述发动机包括如上所述的气门升程装置。
在本实用新型的气门升程装置中，通过设置在限位件上的限位部来限定摇臂的摆动方向，以阻止摇臂向垂直于纸面的方向运动，使摇臂时刻保证驱动气门。
附图说明
图1是根据本实用新型一实施例的气门升程装置的示意图。
附图标记：
| 1 | 摇臂 | 321 | 避让孔 |
| 2 | 支撑件 | 4 | 步进电机 |
| 3 | 限位件 | 41 | 输出轴 |
| 31 | 第一侧面 | 5 | 凸轮轴 |
| 311 | 限位孔 | 6 | 顶杆 |
| 32 | 第三侧面 | 7 | 气门 |
具体实施方式
在附图中，使用相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
根据本实用新型的气门升程装置包括摇臂和限位件，所述摇臂用于驱动气门；所述限位件上设置有用于限制所述摇臂摆动方向的限位部，所述摇臂穿过所述限位部。
上述气门升程装置通过设置在限位件上的限位部来限定摇臂的摆动方向，以阻止摇臂向垂直于纸面的方向运动，使摇臂时刻保证驱动气门。同时，本实用新型的气门升程装置的结构简单、成本较低且可靠性高。
本实用新型的气门升程装置涉及发动机技术领域，用于改变气门升程，从而降低汽油发动机的进气损失和燃油消耗。
气门升程装置包括摇臂1、支撑件2、支点调节装置、限位件3、摇臂驱动装置以及控制装置。
参见图1，摇臂1的一端(即图1所示的左端)用于驱动气门7。气门7与摇臂1的左端相接触，且位于摇臂1的左端的下方，并垂直于摇臂1。通过摇臂1的摆动，以驱动气门7进行升程运动。需要指出的是，气门一般包括气门顶杆和气门口，图1所示的气门7具体指的是气门顶杆。
限位件3上设置有限位部，限位部用于限制摇臂1的摆动方向，且摇臂1穿过限位部。限位部用于阻止摇臂1向垂直于纸面的方向运动，使摇臂1时刻保证驱动气门7。
参见图1，限位部为限位孔311，限位孔311的形状为长条状，形状简单规则。限位孔311所限制的摇臂1的摆动方向与气门7的开启和关闭的方向一致，且摇臂1在图1所示的左右方向上穿过限位孔311，以通过限位件3上的限位孔311对摇臂1的摆动进行限制，从而使摇臂1按照限位件3上的限位孔311所限定的运动轨迹进行运动，以有效提高工作效率，同时实现摇臂1驱动气门7做升程运动。需要指出的是，限位件3在图1所示的上下方向上的延伸高度需要保证足够高，使限位孔311在限位件3上的上下方向上的延伸长度足够大，以满足摇臂1的摆动需求。可以理解的是，限位孔311也可以在图1所示的上下方向上贯穿限位件3。
参见图1，支撑件2与摇臂1相接触，支撑件2与摇臂1的接触点作为摇臂1的摆动支点。也就是说，支撑件2与摇臂1交叉设置，且支撑件2贯穿摇臂1或者位于摇臂1的下部，从而使摇臂1能够绕所述摆动支点相对于支撑件2进行摆动。
在一个优选的实施例中，支撑件2为支撑杆，形状简单规则且使气门升程装置结构简单。可以理解的是，支撑件2的形状也可以根据实际需要设置为其它任意形状。有利的是，摇臂1与支撑件2(即支撑杆)相互垂直，使摇臂1与支撑件2之间的设置角度固定。
在图1所示的实施例中，摇臂1上设置有沿摇臂1的长度方向(即图1所示的左右方向上)延伸的长孔。支撑件2穿过摇臂1上的长孔，使摇臂1能够绕所述摆动支点相对于支撑件2进行摆动。支撑件2能够沿摇臂1上的长孔运动，从而使支撑件2能够相对于摇臂1在摇臂1的长度方向上进行运动，以改变所述摆动支点在摇臂1的长度方向上的位置。
需要指出的是，支撑件2具有与摇臂1上的长孔配合的配合部分，且支撑件2的配合部分的横截面为圆形，从而使支撑件2能够相对于摇臂1在摇臂1的长度方向上进行更好地运动。支撑件2的配合部分的直径等于摇臂1上的长孔的宽度，以实现支撑件2相对于摇臂1在摇臂1的长度方向上进行运动。
在未图示的另一实施例中，支撑件2与摇臂1的下表面相接触，即支撑件2位于摇臂1的下方，且与支撑件2相接触。使气门升程装置的结构简单，且能够实现摇臂1绕支撑件2与摇臂1的接触点相对于支撑件2进行摆动。
参见图1，限位件3上进一步设置有避让孔321，避让孔321的延伸方向平行于摇臂1的长度方向，且限位件3上的避让孔321与摇臂1上的长孔相对设置。支撑件2穿过避让孔321，且能够沿避让孔321运动，以允许支撑件2相对于摇臂1在摇臂1的长度方向进行调节运动。也就是说，支撑件2在图1所示的前后方向上同时穿过摇臂1上的长孔和限位件3上的避让孔321，从而实现支撑件2相对于摇臂1在摇臂1的长度方向上(即图1所示的左右方向上)进行运动。
其中，在一个优选的实施例中，限位件3上的避让孔321与摇臂1上的长孔的延伸长度相等，从而使限位件3上的避让孔321和摇臂1上的长孔在前后方向和左右方向上互不干扰，且相互配合实现支撑件2相对于摇臂1在摇臂1的长度方向上进行左右运动。
需要指出的是，气门升程装置具有最大位置和最小位置。当所述气门升程装置处于最大位置时，支撑件2位于图1所示的避让孔321的最右端，此时，气门7运动行程最大；当所述气门升程装置处于最小位置时，支撑件2位于图1所示的避让孔321的最左端，气门7运动行程最小。
具体参见图1，限位件3为中空长方体，形状简单规则且制造加工简单方便。可以理解的是，限位件3根据实际需要而设置为其它任意形状的实施例均在本实用新型的保护范围内。其中，避让孔321贯穿限位件3的第一侧面31(即图1所示的前端面)和第二侧面(即图1未示出的后端面)。限位孔311贯穿限位件3的第三侧面32(即图1所示的限位件3的右侧面)和第四侧面(即图1所示的限位件3的左侧面)。
支点调节装置驱动支撑件2相对于摇臂1运动，以改变所述摆动支点在摇臂1上的位置。在本实施例中，支点调节装置主要用于改变所述摆动支点在摇臂1的长度方向上的位置。
具体地，当发动机运行在低负荷(即发动机扭矩小)工况时，支点调节装置驱动支撑件2向气门7所在的方向运动(即向图1所示的摇臂1的左端进行运动)。由于摆动支点(即支撑件2与摇臂1的接触点)到摇臂1左端的力臂较小，此时摇臂1驱动气门7运动行程较短，以达到减小气门7升程的目的。使损失小，油耗小，以提升发动机的经济性；
当发动机运行在高负荷工况(即发动机扭矩大)时，支点调节装置驱动支撑件2向远离气门7所在的方向运动(即向图1所示的摇臂1的右端进行运动)，由于摆动支点(即支撑件2与摇臂1的接触点)到摇臂1左端的力臂较大，此时摇臂1驱动气门7运动行程较大，达到增大气门7升程的目的。从而提高进气量，以提升发动机的动力性能。从上述可以看出，本实用新型的气门升程装置可在发动机运转中灵活地实现对气门7升程的大小切换，以提升发动机的动力性和经济性。
参见图1，支点调节装置包括步进电机4，步进电机4优选为旋转型步进电机。步进电机4的输出轴41上设置有连接螺杆。步进电机4上的连接螺杆与支撑件2上设置的螺纹孔配合，通过连接螺杆的转动，以驱动支撑件2沿平行于摇臂1的长度方向运动。其中，摇臂1的长度方向平行于输出轴41的轴线，从而通过步进电机4的转动，以精确地控制支撑件2相对于摇臂1在摇臂1的长度方向(即图1所示的左右方向上)进行的左右运动。
摇臂驱动装置驱动摇臂1绕摆动支点摆动，从而通过摇臂1的摆动而驱动气门7做升程运动。
参见图1，摇臂驱动装置包括凸轮轴5，凸轮轴5是活塞发动机里的一个部件，它的作用是控制气门7的开启和闭合动作。凸轮轴5的外边缘能够与摇臂1的另一端(即摇臂1的右端)保持接触，通过凸轮轴5的旋转运动以驱动摇臂1绕所述摆动支点进行上下摆动，从而通过摇臂1驱动气门7做升程运动。需要指出的是，当摇臂1向下运动时，对气门7进行按压；当摇臂1向上运动时，气门7可以自动进行复位。而气门7在受到摇臂1的压力后所作出的复位动作，以及驱动凸轮轴5做旋转运动的机构属于本领域的公知常识，且不属于本实用新型所要描述的重点，在此便不再进行详细阐述。
控制装置(未图示)与支点调节装置连接，以控制所述摆动支点沿摇臂1的长度方向的运动方向。具体地，当控制装置接收到发动机运行在低负荷工况的信号时，控制装置控制支点调节装置(即步进电机4)向第一方向(即图1所示的左右方向上的左端)运动，以通过支点调节装置带动支撑件2沿摇臂1的长度方向向图1所示的摇臂1的左端进行运动，从而使摆动支点沿摇臂1的长度方向向左运动；当控制装置接收到发动机运行在高负荷工况的信号时，控制装置控制支点调节装置向与第一方向相反的第二方向(即图1所示的左右方向上的右端)运动，以通过支点调节装置带动支撑件2沿摇臂1的长度方向向图1所示的摇臂1的右端进行运动，从而使摆动支点沿摇臂1的长度方向向右运动。
参见图1，气门升程装置进一步包括顶杆6的一端(即图1所示的上端)与摇臂1的另一端(即右端)固定连接，且顶杆6垂直于摇臂1。顶杆6的另一端(即图1所示的下端)与凸轮轴5保持接触。也就是说，凸轮轴5与摇臂1通过顶杆6保持接触，通过凸轮轴7的旋转运动而驱动顶杆6进行上下运动，从而驱动摇臂1进行上下运动，进而通过摇臂1驱动气门7做升程运动。顶杆6的设置有效减小气门升程装置在图1所示的左右方向上所占用的空间，同时，有效避免凸轮轴5在转动过程中与限位件3发生干涉现象。
从上述可以看出，本实用新型的气门升程装置通过步进电机4驱动支撑件2相对于摇臂1运动，以改变摇臂1的摆动支点在摇臂1的长度方向上的位置；通过凸轮轴5驱动摇臂1绕摇臂1的摆动支点进行上下摆动，从而达到控制气门7升程的目的；通过限位件3对摇臂1的摆动进行限制，使摇臂1按照限位件3所限定的运动轨迹进行运动。本实用新型的气门升程装置的结构简单、成本较低且技术可靠性较高。
本实用新型还提供一种发动机，所述发动机包括如上所述的气门升程装置。
本实用新型的气门升程装置中的支撑件与摇臂相接触，且将支撑件与摇臂的接触点作为摇臂的摆动支点。通过支点调节装置驱动支撑件相对于摇臂运动，以改变摆动支点在摇臂上的位置，并通过摇臂驱动装置驱动摇臂绕所述摆动支点摆动，从而通过摇臂驱动气门做升程运动。同时，通过限位件对摇臂绕所述摆动支点的摆动进行限制，使摇臂按照限位件所限定的运动轨迹进行运动，以有效提高工作效率，结构简单、成本较低且可靠性高。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解：可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种气门升程装置，其特征在于，包括：
摇臂(1)，其用于驱动气门(7)；以及
限位件(3)，其上设置有用于限制所述摇臂(1)摆动方向的限位部，所述摇臂(1)穿过所述限位部。
2.如权利要求1所述的气门升程装置，其特征在于，所述限位部为限位孔(311)，且所述限位孔(311)所限制的摇臂(1)的摆动方向与所述气门(7)的开启和关闭的方向一致。
3.如权利要求1所述的气门升程装置，其特征在于，进一步包括支撑件(2)，所述支撑件(2)与所述摇臂(1)相接触，所述支撑件(2)与所述摇臂(1)的接触点作为所述摇臂(1)的摆动支点。
4.如权利要求3所述的气门升程装置，其特征在于，所述摇臂(1)上设置有沿所述摇臂(1)的长度方向延伸的长孔，所述支撑件(2)穿过所述长孔，且能够沿所述长孔运动。
5.如权利要求3所述的气门升程装置，其特征在于，所述支撑件(2)与所述摇臂(1)的下表面相接触。
6.如权利要求3所述的气门升程装置，其特征在于，所述限位件(3)上进一步设置有避让孔(321)，所述支撑件(2)穿过所述避让孔(321)，且能够沿所述避让孔(321)运动。
7.如权利要求6所述的气门升程装置，其特征在于，所述气门升程装置具有最大位置和最小位置，当所述气门升程装置处于最大位置时，所述支撑件(2)位于所述避让孔(321)的最右端；当所述气门升程装置处于最小位置时，所述支撑件(2)位于所述避让孔(321)的最左端。
8.如权利要求3-7中任一项所述的气门升程装置，其特征在于，进一步包括支点调节装置，所述支点调节装置驱动所述支撑件(2)相对于所述摇臂(1)运动，以改变所述摆动支点在所述摇臂(1)上的位置。
9.如权利要求8所述的气门升程装置，其特征在于，所述支点调节装置包括步进电机(4)，所述步进电机(4)的输出轴(41)上设置有与所述支撑件(2)螺纹连接的连接螺杆，所述连接螺杆的转动驱动所述支撑件(2)沿平行于所述摇臂(1)的长度方向运动。
10.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的气门升程装置。
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| CN201720168784.8U CN206753672U (zh) | 2017-02-24 | 2017-02-24 | 一种气门升程装置及发动机 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110080852A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-08-02 | 福泰动力有限公司 | 一种气门升程调节装置及发动机 |
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Legal Events
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Denomination of utility model: Valve lift device and engine Effective date of registration: 20211213 Granted publication date: 20171215 Pledgee: BEIJING AUTOMOTIVE GROUP Co.,Ltd. Pledgor: Borgward Automotive (China) Co., Ltd. Registration number: Y2021990001167 |
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Date of cancellation: 20231201 Granted publication date: 20171215 Pledgee: BEIJING AUTOMOTIVE GROUP Co.,Ltd. Pledgor: Beijing baowo Automobile Co.,Ltd.|Borgward Automotive (China) Co., Ltd. Registration number: Y2021990001167 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |