一种发动机摇臂结构两段式可变气门升程机构、发动机及控制方法与流程

本发明涉及可变气门升程机构，特别涉及一种发动机摇臂结构两段式可变气门升程机构、发动机及控制方法。

背景技术：

1、传统发动机摇臂的进气凸轮是唯一的，气门的开度不会随发动机工况的改变而改变，但发动机在不同工况所需的最佳进气量是不同的，因此在设计凸轮型线时，需要兼顾高速工况、低速工况。

2、为了有效解决这一问题，现有摇臂结构两段式可变气门升程机构一般采用双凸轮结构，通过在两个不同升程凸轮间切换，使得发动机拥有大小不同的两个气门开度，低速低负荷下采用小开度，高速高负荷下则采用大开度，通过对不同工况下气门开度的改变，从而优化发动机的动力性，但是这种双凸轮结构更适合于拥有足够轴向空间的双顶置凸轮轴发动机，对单顶置凸轮轴发动机来说，由于轴向空间有限这种结构难于布置。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种发动机摇臂结构两段式可变气门升程机构、发动机及控制方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、第一方面，本发明提供了一种发动机摇臂结构两段式可变气门升程机构，包括摇臂体、液压活塞部件、活动滚轮部件、滑阀控制部件；所述摇臂体绕摇臂轴转动，在摇臂体上设置有摇臂滑阀腔以及回转轴，所述回转轴的轴线与摇臂轴平行，在所述回转轴上安装有所述液压活塞部件，在所述摇臂滑阀腔内设置所述滑阀控制部件；在所述摇臂体靠近凸轮轴的一端设置活动滚轮部件；在所述滑阀控制部件的控制下，液压活塞部件能使活动滚轮部件处于锁死状态和滑动状态两种状态，从而实现大小两种气门开度。

4、作为进一步的技术方案，所述的活动滚轮部件由滚轮和滚轮销组成，在所述摇臂体的一端上开有两个弧形槽，两个弧形槽在摇臂体上对称设置，滚轮销的两端安装在两个弧形槽内，滚轮销可在弧形槽内滑动，在滚轮销上设置有滚轮。

5、作为进一步的技术方案，所述的滚轮由凸轮轴上的凸轮驱动，所述的凸轮包括升程段和回程段。

6、作为进一步的技术方案，所述的液压活塞部件包括液压活塞和液压活塞套，液压活塞套的一端可绕回转轴转动，另外一端与液压活塞的一端滑动配合；液压活塞的另外一端安装在滚轮销上；在所述的液压活塞上设置有活塞油路，在液压活塞的侧面还设置有与活塞油路连通的活塞控油槽；在液压活塞套上设置有液压活塞套油路。

7、作为进一步的技术方案，所述的滑阀控制部件包括滑阀部件、滑阀回位弹簧和滑阀弹簧座；滑阀部件安装滑阀腔内，其可以在滑阀腔滑动，滑阀部件的一端有滑阀回位弹簧控制，滑阀回位弹簧安装在滑阀弹簧座上，滑阀弹簧座安装在摇臂体上；滑阀部件的另外一端由液压油控制；在滑阀部件的内部设置有单向阀以及液压油路。

8、作为进一步的技术方案，在所述的滑阀部件、摇臂体、回转轴上均设置有液压油路，在滑阀部件的侧面设置有环槽。

9、作为进一步的技术方案，弧形槽在滚轮接触凸轮基圆位置时，弧形槽与凸轮的中心同心。

10、第二方面，本发明提供了一种发动机，其包括前面所述的发动机摇臂结构两段式可变气门升程机构。

11、第三方面，本发明基于上述的发动机摇臂结构两段式可变气门升程机构，还提供了一种控制方法，包括：

12、气门大开度时，液压活塞腔处于封闭状态，其实，液压活塞将滚轮锁死在大开度极限位置，这时摇臂完全按凸轮型线运动；

13、气门小开度时，液压活塞腔相对低压油路处于开放状态，在凸轮升程段，滚轮在凸轮的推动下始终靠向大开度极限位置，所以升程段气门开度不变，在凸轮回程段，由于凸轮给滚轮的作用力方向发生改变，从而会推动滚轮带动滚轮销沿摇臂体上的腰型槽朝小开度极限位置运动，直至达到小开度极限位置。

14、作为进一步的技术方案，大开度极限位置时滚轮销的中心点与凸轮轴中心的连线与小开度极限位置时滚轮销的中心点与凸轮轴中心的连线形成的夹角是大小气门开度的关闭相位角差的一半。

15、本发明的有益效果如下：

16、本发明通过在摇臂体上设置摇臂滑阀腔以及回转轴，在回转轴上安装有液压活塞部件，在摇臂滑阀腔内设置滑阀控制部件；在摇臂体靠近凸轮轴的一端设置活动滚轮部件；在滑阀控制部件的控制下，液压活塞部件能使活动滚轮部件处于锁死状态和滑动状态两种状态，从而实现大小两种气门开度，使得即便在凸轮轴上仅仅设置一个单进气凸轮也可以实现气门大小开度的控制，完全可以用于轴向空间有限的发动机中。

1.一种发动机摇臂结构两段式可变气门升程机构，其特征在于，包括摇臂体、液压活塞部件、活动滚轮部件、滑阀控制部件；所述摇臂体绕摇臂轴转动，在摇臂体上设置有摇臂滑阀腔以及回转轴，所述回转轴的轴线与摇臂轴平行，在所述回转轴上安装有所述液压活塞部件，在所述摇臂滑阀腔内设置所述滑阀控制部件；在所述摇臂体靠近凸轮轴的一端设置活动滚轮部件；在所述滑阀控制部件的控制下，液压活塞部件能使活动滚轮部件处于锁死状态和滑动状态两种状态，从而实现大小两种气门开度。

2.如权利要求1所述的发动机摇臂结构两段式可变气门升程机构，其特征在于，所述的活动滚轮部件由滚轮和滚轮销组成，在所述摇臂体的一端上开有两个弧形槽，两个弧形槽在摇臂体上对称设置，滚轮销的两端安装在两个弧形槽内，滚轮销可在弧形槽内滑动，在滚轮销上设置有滚轮。

3.如权利要求2所述的发动机摇臂结构两段式可变气门升程机构，其特征在于，所述弧形槽在滚轮接触凸轮基圆位置时，弧形槽与凸轮的中心同心。

4.如权利要求2所述的发动机摇臂结构两段式可变气门升程机构，其特征在于，所述的滚轮由凸轮轴上的凸轮驱动，所述的凸轮包括升程段和回程段。

5.如权利要求2所述的发动机摇臂结构两段式可变气门升程机构，其特征在于，所述的液压活塞部件包括液压活塞和液压活塞套，液压活塞套的一端可绕回转轴转动，另外一端与液压活塞的一端滑动配合；液压活塞的另外一端安装在滚轮销上；在所述的液压活塞上设置有活塞油路，在液压活塞的侧面还设置有与活塞油路连通的活塞控油槽；在液压活塞套上设置有液压活塞套油路。

6.如权利要求1所述的发动机摇臂结构两段式可变气门升程机构，其特征在于，所述的滑阀控制部件包括滑阀部件、滑阀回位弹簧和滑阀弹簧座；滑阀部件安装滑阀腔内，其可以在滑阀腔滑动，滑阀部件的一端有滑阀回位弹簧控制，滑阀回位弹簧安装在滑阀弹簧座上，滑阀弹簧座安装在摇臂体上；滑阀部件的另外一端由液压油控制；在滑阀部件的内部设置有单向阀以及液压油路。

7.如权利要求6所述的发动机摇臂结构两段式可变气门升程机构，其特征在于，在所述的滑阀部件、摇臂体、回转轴上均设置有液压油路，在滑阀部件的侧面设置有环槽。

8.一种发动机，其特征在于，其包括权利要求1-7任一所述的发动机摇臂结构两段式可变气门升程机构。

9.一种发动机摇臂结构两段式可变气门升程机构的控制方法，利用如权利要求1-7中任一项所述的发动机摇臂结构两段式可变气门升程机构，其特征在于，包括：

10.如权利要求9所述的发动机摇臂结构两段式可变气门升程机构的控制方法，其特征在于，大开度极限位置时滚轮销的中心点与凸轮轴中心的连线与小开度极限位置时滚轮销的中心点与凸轮轴中心的连线形成的夹角是大小气门开度的关闭相位角差的一半。