一種連續(xù)可變氣門正時裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及氣門正時領域，具體涉及一種連續(xù)可變氣門正時裝置。
【背景技術】
[0002]內(nèi)燃機進氣門和排氣門的最佳開啟和關閉時刻，即氣門正時，受諸多因素的影響，比如發(fā)動機的轉速和發(fā)動機的負荷等等。研宄表明，一個合理的氣門正時對于提高發(fā)動機的性能具有積極作用。
[0003]現(xiàn)有的氣門正時裝置大多是基于液力讓凸輪軸與傳動齒輪之間產(chǎn)生相對位移，由此改變凸輪軸相對于齒輪的時間變化，進而改變正時。為了保持正時的不變，需要提供持續(xù)的液力，導致了能源的浪費。同時液體的特性也決定了難以實現(xiàn)正時的精確控制。因此，開發(fā)一種能夠實現(xiàn)調(diào)整后即可自鎖，同時基于機械的能夠精確控制的氣門正時裝置顯得尤為重要。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠連續(xù)可變的氣門正時裝置，該裝置能夠更為精確地調(diào)控氣門正時。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是:
[0006]一種連續(xù)可變氣門正時裝置，從上往下有配氣凸輪、滾柱、導軌和搖臂滾柱依次相連接；所述導軌有上圓弧面和下圓弧面，其上圓弧面與配氣凸輪同軸，下圓弧面的半徑與上圓弧面的半徑相同，導軌的左、右兩端面相互平行，且以通過上圓弧面中心的上圓弧面半徑線為對稱軸對稱，所述導軌的左、右兩端面分別置于可使其上下直線運動的固定滑套內(nèi)；所述搖臂滾柱活動設置在搖臂中部，所述搖臂左端與液壓挺柱相連，且所述液壓挺柱固定不動，搖臂右端與氣門相連，所述氣門與液壓挺柱同在搖臂下方；所述滾柱連接推桿一端，所述推桿另一端通過鉸鏈連接擺臂一端，所述擺臂另一端設置有蝸輪，所述蝸輪上設置有與之相配的蝸桿，所述蝸桿通過傳動軸連到步進電機，所述擺臂中部設置有擺臂支點。
[0007]具體的，所述步進電機的型號為42BYG-5.18。
[0008]具體的，所述蝸輪蝸桿的傳動比為16。
[0009]本實用新型的有益效果是:1、本實用新型使用機械結構進行正時的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)精度高，傳動效率高；2、蝸輪蝸桿機構具有自鎖功能，正時調(diào)節(jié)實現(xiàn)后不需要其他措施來維持正時，調(diào)節(jié)保持不變，減小能耗；3、在調(diào)節(jié)正時的同時不會改變氣門的升程，在與其他升程調(diào)節(jié)機構配合使用時不會產(chǎn)生相互影響。
【附圖說明】
[0010]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步詳細的說明，其中:
[0011]圖1為本連續(xù)可變氣門正時裝置的初始狀態(tài)示意圖。
[0012]圖2為本連續(xù)可變氣門正時裝置的提前狀態(tài)示意圖。
[0013]圖3為本連續(xù)可變氣門正時裝置的推遲狀態(tài)示意圖。
[0014]圖中:1_液壓挺柱；2-搖臂；3_固定滑套；4-導軌；5-滾柱；6_配氣凸輪；7-步進電機；8_傳動軸；9-蝸桿；10_蝸輪；11-擺臂支點；12_擺臂；13_推桿；14_鉸鏈；15_搖臂滾柱；16_氣門。
【具體實施方式】
[0015]本實用新型的目的在于提供一種能夠實現(xiàn)連續(xù)可變氣門正時調(diào)節(jié)的裝置，其具體結構如圖1所示:從上往下有配氣凸輪6、滾柱5、導軌4和搖臂滾柱15依次相連接；導軌4有上圓弧面和下圓弧面，其上圓弧面與配氣凸輪6同軸，下圓弧面的半徑與上圓弧面的半徑相同，導軌4的左、右兩端面相互平行，且以通過上圓弧面中心的上圓弧面半徑線為對稱軸對稱，上圓弧面的夾角決定了最大可提前和最大可推遲正時曲軸轉角，導軌4的上圓弧面的半徑等于配氣凸輪6的基圓半徑加上滾柱5的直徑，導軌4的左、右兩端面分別置于可使其上下直線運動的固定滑套3內(nèi)；搖臂滾柱15直接與導軌4的下圓弧面接觸，且搖臂滾柱15活動設置在搖臂2中部，搖臂2左端與液壓挺柱I相連，且液壓挺柱I固定不動，搖臂2右端與氣門16相連，氣門16與液壓挺柱I同在搖臂2下方；滾柱5連接推桿13 —端，推桿13另一端通過鉸鏈14連接擺臂12 —端，擺臂12另一端設置有蝸輪10，蝸輪10上設置有與之相配的蝸桿9，蝸桿9通過傳動軸8連到步進電機7，擺臂12中部設置有擺臂支點
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[0016]步進電機7為可正、反轉的步進電機，例如型號為42BYG-5.18的步進電機，其最大靜力矩為3匪。蝸輪蝸桿機構中可選擇16齒的蝸輪，單頭的蝸桿，其傳動比為16。
[0017]本連續(xù)可變正時裝置的工作過程為:配氣凸輪6按照既定的運動規(guī)律轉動，在本實用新型中設定為順時針轉動，當步進電機7無任何動作時，滾柱5位于導軌4的上圓弧面的中心。由于液壓挺柱I安裝在發(fā)動機機體上，搖臂2 —端安放在液壓挺柱I上，另一端安裝有氣門16，搖臂2的中間安裝有搖臂滾柱15，此時，液壓挺柱I對搖臂2的作用力方向為向上，氣門16給搖臂2的作用力方向也為向上，導軌4通過搖臂滾柱15給搖臂2施加一個向下的力，三個力在初始狀態(tài)下處于平衡，氣門16不會產(chǎn)生任何運動。當配氣凸輪6開始有升程時，配氣凸輪6推動滾柱5運動，由于滾柱5與導軌4直接接觸，因此滾柱5會直接推動導軌4運動。導軌4只能在固定滑套3內(nèi)做上下直線運動，并且導軌4的下圓弧面會直接推動搖臂滾柱15運動。搖臂滾柱15安裝在搖臂2上，因此搖臂2會繞液壓挺柱I轉動并推動另一端的氣門16做直線運動，由此實現(xiàn)氣門16的開啟。當配氣凸輪6達到最大升程后，在氣門16的反作用力下，搖臂2會反向轉動，由此帶動搖臂滾柱15推動導軌4反向運動，進而推動滾柱5運動，使?jié)L柱5保持與配氣凸輪6接觸。
[0018]當步進電機7轉動一定角度后，蝸桿9將驅動蝸輪10轉動，也即是擺臂12繞擺臂支點11轉動一定的角度，擺臂12在轉動的同時會通過鉸鏈14推動推桿13運動，因此也就使?jié)L柱5產(chǎn)生了運動。由于導軌4與配氣凸輪6同軸，并且半徑等于配氣凸輪基圓半徑與滾柱直徑之和，因此滾柱5的運動實際上是繞配氣凸輪6的軸中心作圓周運動，滾柱5在運動的過程中也始終保持與配氣凸輪6和導軌4上圓弧面相接觸。另外，由于導軌4只能在固定滑套3內(nèi)作往復直線運動，因此滾柱5發(fā)生運動變化過后，氣門16的運動規(guī)律與滾柱5發(fā)生運動之前保持一致。
[0019]當滾柱5的運動方向與配氣凸輪6的旋轉方向一致時，最終表現(xiàn)為配氣正時的推遲，如圖3所示；當滾柱5的運動方向與配氣凸輪6的旋轉方向相反時，最終表現(xiàn)為配氣正時的提前，如圖2所示。
[0020]總的來說，當步進電機7順時針或者是逆時針轉動時，蝸桿9將直接驅動蝸輪10進行順時針或者是逆時針擺動。當擺臂12逆時針轉動時，將通過推桿13拖動滾柱5向右運動，運動方向與配氣凸輪6的轉動方向相反，氣門正時將提前，如圖2所示。當擺臂12順時針轉動時，將通過推桿13拖動滾柱5向左運動，運動方向與配氣凸輪6的轉動方向相同，氣門正時將推遲，如圖3所示。由于蝸輪蝸桿機構具有自鎖功能，因此若不對步進電機7操作時，整個控制機構將維持原狀態(tài)，正時狀態(tài)不會發(fā)生改變，與當前處于提前狀態(tài)還是推遲狀態(tài)無關。
【主權項】
1.一種連續(xù)可變氣門正時裝置，其特征在于:從上往下有配氣凸輪(6)、滾柱(5)、導軌(4)和搖臂滾柱(15)依次相連接；所述導軌(4)有上圓弧面和下圓弧面，其上圓弧面與配氣凸輪(6)同軸，下圓弧面的半徑與上圓弧面的半徑相同，導軌(4)的左、右兩端面相互平行，且以通過上圓弧面中心的上圓弧面半徑線為對稱軸對稱，所述導軌(4)的左、右兩端面分別置于可使其上下直線運動的固定滑套(3)內(nèi)；所述搖臂滾柱(15)活動設置在搖臂(2)中部，所述搖臂(2)左端與液壓挺柱(I)相連，且所述液壓挺柱(I)固定不動，搖臂(2)右端與氣門(16)相連，所述氣門(16)與液壓挺柱(I)同在搖臂(2)下方；所述滾柱(5)連接推桿(13)一端，所述推桿(13)另一端通過鉸鏈(14)連接擺臂(12) 一端，所述擺臂(12)另一端設置有蝸輪(10 )，所述蝸輪(10 )上設置有與之相配的蝸桿(9 )，所述蝸桿(9 )通過傳動軸(8 )連到步進電機(7 )，所述擺臂(12)中部設置有擺臂支點(11)。
2.如權利要求1所述的一種連續(xù)可變氣門正時裝置，其特征在于:所述步進電機(7)的型號為 42BYG-5.18。
3.如權利要求1或2所述的一種連續(xù)可變氣門正時裝置，其特征在于:所述蝸輪(10)蝸桿(9)的傳動比為16。
【專利摘要】本實用新型公開了一種連續(xù)可變氣門正時裝置，屬于內(nèi)燃機氣門正時領域，其主要結構為從上往下有配氣凸輪、滾柱、導軌和搖臂滾柱依次相連接；導軌有上圓弧面和下圓弧面，導軌的左、右兩端面相互平行且分別置于可使其上下直線運動的固定滑套內(nèi)；搖臂滾柱活動設置在搖臂中部，搖臂左端與液壓挺柱相連，搖臂右端與氣門相連，氣門與液壓挺柱同在搖臂下方；滾柱連接推桿一端，推桿另一端通過鉸鏈連接擺臂一端，擺臂另一端設置有蝸輪，蝸輪上設置有與之相配的蝸桿，蝸桿通過傳動軸連到步進電機，擺臂中部設置有擺臂支點。本實用新型使用機械結構進行正時的連續(xù)可變調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)精度高，傳動效率高。
【IPC分類】F01L1-34
【公開號】CN204476491
【申請?zhí)枴緾N201520086074
【發(fā)明人】潘鎖柱, 韓偉強, 田維, 韓志強, 吳學舜
【申請人】西華大學
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年2月6日