CN2716511Y - 一种四冲程发动机的配气相位可变机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种四冲程发动机的配气相位可变机构，它包括配气凸轮和配气链轮，所述配气链轮活动套装在配气凸轮轴上，配气凸轮轴的盲孔内依次装有弹簧和可移动的销轴，所述销轴上固定有两个键，该两键的间距大于配气链轮的宽度，所述两键可在配气凸轮轴上的长型槽孔内滑动，所述配气链轮的中心孔上沿圆周分布有多个键槽，其大小与键匹配；本实用新型通过销轴动作，使配气链轮和配气凸轮轴之间产生相对转动，实现配气凸轮轴和曲轴之间角度的变化，以改变配气相位，即改变进、排气门的开启和关闭时刻，使之与发动机的工作工况相匹配，使发动机在低速和高速范围内都能得到较大的功率输出，并且提高燃油经济性，降低废气污染物的排放。

Description

一种四冲程发动机的配气相位可变机构

技术领域

本实用新型涉及一种四冲程发动机的配气机构，特别是相位可变的配气机构。

背景技术

在四冲程发动机中，均设计有配气机构，其功用是按照气缸间的点火顺序和气缸中所进行的工作过程，适时地开启和关闭进气门及排气门，相应地保证气缸内填充新鲜充量(燃料混合气或空气)，并使气缸内的废气得以排除。配气机构主要包括凸轮轴、气门及与之有关的保证气门开关的部件。由于气门的开闭位置和活塞的位置有关，活塞的位置和曲轴转角有关，因此可以用曲轴转角来表示气门的开闭时间，这就是配气相位。用曲轴转角来表示气门的开闭时间，并用圆弧来表示气门的开启角度和关闭角度，这就是发动机的配气相位图。如图示1。配气机构通过配气链条、配气链轮或正时齿轮等与曲轴保持一定的配气相位，并相互协调运动。

从配气相位图上可以看出，气门的开关时刻并不在上止点和下止点，而是有较大的提前和滞后。因为气体是有质量的，就必然存在惯性。这种惯性作用对气体尤其明显，气体不能突然流动也不能突然停止。在进气时，气流需要加速，所以当气门刚刚打开的时候，进气流速是很慢的。为此，必须在上止点之前打开进气门，为进气流加速作准备。当进气冲程开始时，进气门开度已大，使充气顺利、充足。此后，活塞运行到下止点并开始上行的时候，进气门依然开启着，这时的进气流速仍然很大，可以利用进气的惯性多进一些混合气，这就是惯性进气。从而使燃烧更充分，提高功率，降低排放。相反，排气门提早打开，能更好的使废气排出。而排气门迟闭，由于排气冲程终了时，气缸内压力仍高于大气压力，并利用惯性排气使废气尽可能的吸出去而排除干净。

配气凸轮的作用是使气门适时的打开和关闭，凸轮的型线就决定了进、排气门的开关时刻，也就是说配气相位取决于配气凸轮的型线。配气相位对于发动机性能的影响至关重要。

在以往的设计中，配气链轮(或正时齿轮)与配气凸轮的连接是固定不变的。在装配时使曲轴和配气链轮之间保持一定的正时角度，并通过配气链条连接。此时，气门的开启和关闭角度就是固定的，配气相位一定，即进气门的提前开启角和滞后关闭角及排气门的提前开启角和滞后关闭角是固定的，只与曲轴的旋转位置有关，而与曲轴的转速无关。如此，则发动机的最大功率输出值只能是在某一转速范围内，而在其它转速范围内，则功率下降的比较严重。如现在应用较多的四冲程二轮机动车，其最大功率输出点大都在7500～9500rpm之间。但是，在城市道路中，其主要工作转速范围多在4000～6000rpm之间，在此区间内，发动机的输出功率和扭矩相对较低，发动机的燃烧不充分，燃油经济性差，排放污染物也高。这时就需要低转速输出发动机。但当行驶在开阔的道路上时，需要的发动机转速和车速较高，就需要在高速时发动机能有较高的功率输出。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种四冲程发动机的配气相位可变机构，使发动机在低速和高速范围内都能得到较大的功率输出，并且提高燃油经济性，降低废气污染物的排放。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种四冲程发动机的配气相位可变机构，包括配气凸轮和配气链轮，所述配气链轮活动套装在配气凸轮轴上，配气凸轮轴的盲孔内依次装有弹簧和可移动的销轴，所述销轴上固定有两个键，该两键的间距大于配气链轮的宽度，所述两键可在配气凸轮轴上的长型槽孔内滑动，所述配气链轮的中心孔上沿圆周分布有多个键槽，其大小与键匹配。

本实用新型的有益效果是：通过设置在配气凸轮轴上的可移动销轴动作，使配气链轮和配气凸轮轴之间产生相对转动，实现配气凸轮轴和曲轴之间产生角度的变化，以改变配气相位，即改变进、排气门的开启和关闭时刻，使之与发动机的工作工况相匹配，从而输出更高的功率，使燃烧更加充分，节省燃油消耗，降低排放。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是发动机的配气相位图；

图2是本实用新型的结构示意图；

图3是配气链轮的结构示意图；

图4是图2的A-A剖视图；

图5是销轴移动导致配气相位变化时的结构示意图；

图6是图5的B-B剖视图。

具体实施方式

参照图2，一种四冲程发动机的配气相位可变机构，包括配气凸轮6和配气链轮5，配气链轮5活动套装在配气凸轮轴61上，配气凸轮轴61的盲孔62内依次装有弹簧4和可移动的销轴3，销轴3上固定有传递扭矩的键1、2，该两键1、2的间距大于配气链轮5的宽度W，所述两键1、2可在配气凸轮轴上的长型槽孔63内滑动。在外力作用下，可移动销轴3和键1、键2可以一起沿长型槽孔63往复移动。

参照图3，配气链轮5的中心孔上沿圆周分布有多个键槽51，其大小与键1、2相匹配，键槽51的个数及每两个键槽之间的夹角可根据需要设计变化。

参照图4、图5、图6，本实用新型的工作过程为：首先利用发动机点火脉冲信号或其它方式检测发动机转速N1，并将N1传递给车载计算机(或单片机)，与计算机中预先设定的某一转速N0相比较。(1)当N1＜N0时，计算机无指令输出，键1在配气凸轮轴61和配气链轮5之间传递扭矩；(2)当N1＞N0时，计算机发出指令使电磁阀开启，压力油经油路流入配气凸轮轴61的盲孔62内。在压力油的作用下，可移动销轴3象活塞一样动作，带动键1和键2向图示的右侧移动。由于键1和键2的间距略大于配气链轮5的宽度W，当键1移出配气链轮5的键槽51后，在配气链条的带动下，配气链轮5产生了相对转动。随后，键2向前移动，***相邻的键槽，此时键2开始传递扭矩。在这个过程中，配气凸轮轴6相对转过了一个角度，就是配气链轮5两键槽之间的角度θ。从而实现了配气相位的改变。(3)当转速降低N1＜N0时，电磁阀关闭，油压减小，在弹簧4的作用下，可移动销轴3向左移动，键2移出配气链轮5的键槽51，由于惯性的作用，配气链轮5产生相对转动。随后，键1继续向左侧移动，***相邻的键槽，回到低速时的状态。

本实用新型通过设置在配气凸轮轴上的可移动销轴3动作，使配气链轮和配气凸轮轴之间产生相对转动，实现配气凸轮轴和曲轴之间产生角度的变化，以改变配气相位，即改变进、排气门的开启和关闭时刻，使之与发动机的工作工况相匹配，从而输出更高的功率，使燃烧更加充分，节省燃油消耗，降低排放。

Claims (1)

1.一种四冲程发动机的配气相位可变机构，包括配气凸轮(6)和配气链轮(5)，其特征在于：配气链轮(5)活动套装在配气凸轮轴(61)上，配气凸轮轴(61)的盲孔(62)内依次装有弹簧(4)和可移动的销轴(3)，所述销轴(3)上固定有两个键(1、2)，该两键(1、2)的间距大于配气链轮(5)的宽度，所述两键(1、2)可在配气凸轮轴(61)上的长型槽孔(63)内滑动，所述配气链轮(5)的中心孔上沿圆周分布有多个键槽(51)，其大小与键(1、2)匹配。

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