一种发动机辅助气门运动装置的制作方法

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1.本发明涉及机械领域，尤其涉及发动机，特别是一种发动机的辅助气门运动装置。


背景技术：

2.现有技术中，车辆发动机的常规气门驱动的方法为人共知，其应用已有一百多年的历史。但由于发动机启动(特别是柴油机的冷启动)和发动机制动的额外要求，越来越多的发动机需要在常规气门运动的基础上，增加辅助气门运动。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种发动机辅助气门运动装置，所述的这种辅助气门运动装置要解决现有技术中发动机启动(特别是柴油机冷启动)难的技术问题，同时要解决发动机制动器存在的机构复杂、系统庞大和成本昂贵等问题。
4.本发明的这种发动机辅助气门运动装置，包括箱体、摆动机构和驱动机构，摆动机构包括安装在摆动轴上的摆动件，摆动轴安装在箱体上，其特征在于：摆动件位于发动机气门的上方，驱动机构使摆动件在非操作位置和操作位置之间摆动，在所述的非操作位置，摆动件与所述的发动机气门脱开；在所述的操作位置，摆动件阻止所述的发动机气门落座关闭，产生发动机辅助气门运动。
5.进一步的，所述的驱动机构包括驱动活塞和弹簧机构，驱动活塞安置在箱体的活塞孔内并与摆动机构相连，驱动活塞的一端受流体压力的作用，驱动活塞的另一端受弹簧机构的弹簧力作用，驱动活塞使得摆动件在非操作位置和操作位置之间摆动。
6.进一步的，还包括摆动件的定位机构，所述的定位机构使得摆动件在操作位置时与发动机气门的作用力方向和发动机气门打开的方向相同。
7.进一步的，所述的发动机包括阀桥，处于操作位置的摆动件作用在所述的阀桥上，阻止阀桥下的发动机气门落座关闭，产生发动机辅助气门运动。
8.进一步的，所述的摆动机构包括一个球头销。
9.进一步的，所述的摆动件靠近发动机气门的一端为圆柱面。
10.进一步的，所述的箱体为发动机的摇臂，摇臂摆动式地安置在摇臂轴上，所述的摆动轴与摇臂轴平行。
11.进一步的，还包括防飞脱的气门间隙补偿弹簧。
12.进一步的，所产生的发动机辅助气门运动包括用于发动机启动的气门运动。
13.进一步的，所产生的发动机辅助气门运动包括用于发动机制动的气门运动。
14.本发明和已有技术相比，其效果是积极和明显的。本发明可与发动机集成为一体，从而减小发动机的高度、体积和重量；不需采用液压控制阀，降低了成本，减少了反应时间；不采用液体承载，没有高油压和高油温引起的泄漏、变形和载荷波动，阀升不受油温、油压和空气含量的影响，设计阀升可取更小值，减小发动机活塞与气阀之间的间隙。
附图说明：
15.图1是本发明的发动机辅助气门运动装置在摇臂内处于操作位置的实施例的总体示意图。
16.图2是本发明的发动机辅助气门运动装置在摇臂内处于非操作位置的实施例的总体示意图。
17.图3是本发明的发动机辅助气门运动装置的一个实施例局部放大的示意图。
具体实施方式：
18.实施例：
19.如图1-3所示，本发明的发动机辅助气门运动装置的实施例中摆动机构(详见图3)的摆动件12处于操作位置(图1所示的垂直向下位置)和非操作位置(图2所示的倾斜位置)。图1包括三个主要组成部分：发动机气门致动器200、发动机气门机构300(这里显示的是两气门机构)和发动机辅助气门运动机构100。
20.发动机气门致动器200包括摇臂210和阀桥400(还包括凸轮甚至推杆，这里未显示)。发动机气门致动器200和发动机气门300合在一起通称为发动机气门驱动链。摇臂210摆动式地安装在摇臂轴205上，两端设有阀隙调节机构50和150，分别用来调节发动机气门间隙和辅助气门间隙。发动机气门间隙调节机构50包括气门间隙调节螺钉、象足垫和气门间隙补偿弹簧198，调节螺钉和象足垫之间有相对运动，弹簧198用来防止阀桥400在辅助气门运动时产生任何飞脱。
21.发动机气门300由气门弹簧310顶置在发动机缸体500内的阀座320上，阻止气体在发动机汽缸和气管600之间的流动。发动机气门致动器200将凸轮(未显示)的机械运动，通过阀桥400传递给发动机气门300，使其周期性地打开和关闭。
22.辅助气门运动机构100包括箱体(本实施例中的箱体采用了图1和图2所示的发动机摇臂210)、摆动机构10和驱动机构20(图3)。摆动机构10包括安装在摆动轴14上的摆动件12，摆动轴14安装在摇臂210上并与摇臂轴205平行，驱动机构20使摆动件12在摆动轴14上摆动。图1中摆动件12在发动机气门301上方，可以在非操作位置和操作位置之间摆动。在图1所示的操作位置(摆动件12垂直向下)，摆动件12阻止发动机气门301落座关闭(保持气门301小量打开，其开量为330)，产生发动机辅助气门运动。在图2所示的非操作位置(摆动件12与垂直方向倾斜)，摆动件12与所述的发动机气门301脱开，对发动机气门运动不产生任何影响。
23.本实施例的驱动机构20包括驱动活塞22和弹簧机构，驱动活塞22安置在摇臂210的活塞孔190内。驱动活塞22的一端受流体压力(如发动机的机油油压)的作用，驱动活塞22 的另一端受弹簧机构的弹簧28的作用力。弹簧机构还包括弹簧座24和挡圈26(位于摇臂210 的活塞孔190内)。
24.驱动机构20与摆动机构10相连。摆动机构10包括一个球头销16，在摆动件12的上方，球头销16的球头位于驱动活塞22的腰槽23内。驱动活塞22在摇臂210的活塞孔190内的平动，通过腰槽23推动球头销16转换为摆动件12在摆动轴14上的摆动。摆动件12靠近发动机气门301的一端(下端)为圆柱面。摆动件12在非操作位置和操作位置之间的摆动范围 (摆角)可以通过定位机构来限定。比如摆动件12的操作位置(图1)可以通过摆动件12的右
侧平面与摇臂(箱体)210上的止位面决定。再如摆动件12的非操作位置(图2)可以通过驱动活塞22的右端面与弹簧座24和挡圈26(图3)的接触止位决定。
25.本实施例显示的是用于发动机启动的辅助气门运动，其工作过程是：当发动机停车熄火 (发动机气门完全停止运动)之前或者发动机启动时(发动机点着之前)，作用于驱动活塞 22上(左侧)的发动机机油压力小于弹簧28(右侧)的作用力，驱动活塞22(左移)将摆动件22从非操作位置(图2)推向图1所示的操作位置(垂直向下，此时摆动件12与发动机气门301的作用力方向和发动机气门301打开的方向相同)，阻止由发动机气门致动器200 打开的发动机气门301回到阀座320，使其小量打开(气门301的升程为330，一般不超过2 毫米)，产生发动机辅助气门运动，用于发动机启动，特别是柴油机的冷启动。
26.当发动机启动后和发动机正常运作时，作用于驱动活塞22上(左侧)的发动机机油压力大于弹簧28(右侧)的作用力，驱动活塞22(右移)将摆动件12从图1所示的操作位置推向图2所示的非操作位置(与垂直方向倾斜)，其底面(下端面)与下面的阀桥400(发动机气门301)脱开，不产生任何发动机辅助气门运动。
27.本发明的实施例是对本发明进行说明，而不是对其进行限制。事实上，那些熟悉本行的人可以显易地在本发明的范围和原理内对本发明进行修改和变动。举例来说，一个具体机构所阐明或描述的功能，可用于另一具体机构，进而得到一个新的机构。实施例中的箱体不但可以是摇臂，还可以是阀桥甚至固定的箱体。此外，发动机可以没有阀桥，摆动机构的摆动件直接作用在发动机气门上面。还有，本发明的发动机辅助气门运动装置除了用于发动机启动之外，还有其它应用，比如发动机制动。因此，本发明将包括上述修改和变动，只要它们属于所附的权利要求或与所要求权利相当的范围之内。