一种高速柴油机高精度可变气门升程装置的制作方法

本发明属于发动机，具体涉及一种高速柴油机高精度可变气门升程装置。

背景技术：

1、气门运动规律直接影响着发动机的换气性能，对燃烧过程的好坏起着至关重要的作用，对发动机的动力性、经济性及排放性都有重要的影响。从理论上讲，进气、排气过程应各占180°ca，也就是说进、排气门都是在上、下止点开闭，延续时间都是180°ca。但实际上，简单的、单一的气门正时对实际工作是很不适应的，它不能满足发动机对进、排气门运动规律的要求。这一方面是由于气门的开、闭都会持续一段时间，不可能直接开启到最大升程，也不可能直接关闭；另一方面由于气体惯性的影响，随着活塞的运动，在上下止点开闭会造成进气不足、排气不净；此外，由于发动机的转速很高，活塞每一行程历时都很短，使得发动机进气不足，排气不净。

2、针对上述问题的根本原因主要是对不同工况下气门升程规律的精准可控，综合考虑发动机在高转速与低转速、大负荷与小负荷时的要求，并结合燃烧过程、换气过程、增压系统的能力，才能有效地提高发动机的综合性能。而常规的气门机构各主要参数无法变化、换气系统无法与工况变化动态响应，导致多工况兼顾困难的现状。

技术实现思路

1、本发明提供一种高速柴油机高精度可变气门升程装置，在有限空间内通过合理的结构设计在基本不改变柴油发动机总体设计的前提下，在有限的空间要求下，保证柴油机配气机构在高转速下能够精准工作，特别适用于在高转速柴油机上实现配气可调可变。

2、为了解决以上技术问题，本发明提供了一种高速柴油机高精度可变气门升程装置，其特征在于：包括配气凸轮轴(1)、摇臂(2)、摇臂轴滑槽(3)、摇臂轴(4)、摇臂座(6)、推杆(7)、电机(8)、导筒体(9)；配气凸轮轴(1)、导筒体(9)分别设置在摇臂(2)两端，摇臂轴(4)安装在摇臂(2)上的摇臂轴滑槽(3)中，能够在摇臂轴滑槽(3)中滑动，摇臂座(6)上端与摇臂轴(4)连接，摇臂座(6)侧面与推杆(7)接触，推杆(7)通过电机(8)驱动，根据电机(8)旋转推动推杆(7)横向位移，从而推动摇臂座(6)横向移动，导致凸轮侧的摇臂长度与气门侧的摇臂长度的比例变化，实现不同的摇臂比；导筒体(9)与气门(10)连接。

3、有益效果：本发明具有以下优势：

4、(1)本发明所述的一种高速柴油机高精度可变气门升程装置，仅通过两个滑动元件就实现了气门升程的大幅度调节，调节范围大、精度高，不仅不改变发动机的高度和轴向尺寸，保持了发动机结构更紧凑，提高发动机功重比；通过阻尼元件、弹簧和减摩滑片在可变配气装置工作时通过变形吸收能量，减少冲击载荷，保证整个装置在高转速负荷下能够长期可靠工作，延长使用寿命，同时摇臂座位移的改善实时调节摇臂比，可以通过摇臂比的变换实现整个装置的气门升程变化，解决了因空间限制无法满足高速柴油机气门升程调节的问题。

5、(2)本发明所述的一种高速柴油机高精度可变气门升程装置，其结构设计合理，使该装置适用于任何采用摇臂式配气机构的发动机，可以广泛应用于学校、厂矿、企业以及发动机和整车研发、试验、认证等领域，此外整个装置设计合理，结构简单，制作成本低。

技术特征：

1.一种高速柴油机高精度可变气门升程装置，其特征在于：包括配气凸轮轴(1)、摇臂(2)、摇臂轴滑槽(3)、摇臂轴(4)、摇臂座(6)、推杆(7)、电机(8)、导筒体(9)；配气凸轮轴(1)、导筒体(9)分别设置在摇臂(2)两端，摇臂轴(4)安装在摇臂(2)上的摇臂轴滑槽(3)中，能够在摇臂轴滑槽(3)中滑动，摇臂座(6)上端与摇臂轴(4)连接，摇臂座(6)侧面与推杆(7)接触，推杆(7)通过电机(8)驱动，根据电机(8)旋转推动推杆(7)横向位移，从而推动摇臂座(6)横向移动，导致凸轮侧的摇臂长度与气门侧的摇臂长度的比例变化，实现不同的摇臂比；导筒体(9)与气门(10)连接。

2.根据权利要求1所述的一种高速柴油机高精度可变气门升程装置，其特征在于：摇臂(2)由配气凸轮(1)驱动，再由摇臂(2)驱动导筒体(9)进而推动气门(10)开闭。

3.根据权利要求1所述的一种高速柴油机高精度可变气门升程装置，其特征在于：摇臂(2)通过摇臂轴(4)安装在发动机的缸盖上，连接成一个整体。

4.根据权利要求1所述的一种高速柴油机高精度可变气门升程装置，其特征在于：摇臂座(6)下方与滑槽推杆(13)固定连接，滑槽推杆(13)位于摇臂座下支撑滑槽5内，所述摇臂座下支撑滑槽5一端固定有阻尼弹簧座11，阻尼弹簧座11上安装有所述复位弹簧12，复位弹簧12与所述滑槽推杆13接触。

5.根据权利要求4所述的一种高速柴油机高精度可变气门升程装置，其特征在于：滑槽推杆(13)下端固定有减摩滑片14。

6.根据权利要求1所述的一种高速柴油机高精度可变气门升程装置，其特征在于：摇臂轴滑槽(3)左右两端都设有防撞阻尼块(15)，起到缓冲作用。

7.根据权利要求1所述的一种高速柴油机高精度可变气门升程装置，其特征在于：摇臂轴(4)通过摇臂轴定位孔(16)安装在摇臂座(6)上部，起到了支撑两端摇臂(2)的作用。

8.根据权利要求4的一种高速柴油机高精度可变气门升程装置，其特征在于：电机(8)旋转带动传递齿(17)向右移动，推杆(7)收缩，摇臂座(6)在复位弹簧(12)的作用下向右运动，摇臂轴(4)在摇臂轴滑槽(3)中也向右运动，导致凸轮侧摇臂长度增加，气门侧摇臂长度减小，精确控制摇臂比变化，同样大小的凸轮升程下，气门升程缩短，气门推迟开启、提前关闭、气门持续期缩短，气门升程减小，适合中小负荷、进气量需求较低的工况。

9.根据权利要求1的一种高速柴油机高精度可变气门升程装置，其特征在于：电机(8)旋转带动传递齿(17)向左移动，推杆(7)伸长，复位弹簧(12)被压缩，摇臂座(6)在推杆(7)的作用下向左运动，摇摇臂轴(4)在摇臂轴滑槽(3)中也向左运动，导致凸轮侧摇臂长度减小，气门侧摇臂长度增大，精确控制摇臂比变化，同样大小的凸轮升程下，气门升程增大，气门提前开启、推迟关闭、气门持续期增加，气门升程增大，适合大负荷、进气量需求较高的工况。

10.根据权利要求1所述的一种高速柴油机高精度可变气门升程装置，其特征在于：摇臂压在导筒体上，导筒体压在气门的气门杆上。

技术总结本发明涉及一种高速柴油机高精度可变气门升程装置，包括配气凸轮轴、摇臂、摇臂轴滑槽、摇臂轴、摇臂座下支撑滑槽、摇臂座、推杆、电机、导筒体、气门。本发明能够实现一定范围内的摇臂座的精准位移，实现摇臂比的在线快速、精确调节，不仅能够适应不同转速下柴油机换气性能的需求，满足柴油机不同转速条件下的不同用气需求，改善各工况下发动机性能；通过合理设计在不改变现有配气机构主体设计的前提下，适应柴高速油机需求；此外，通过复位弹簧实现移动机构的自动复位，再加上阻尼元件的缓冲，能够有效减少冲击载荷，保证柴油机配气机构在高转速跨度下能够长期可靠工作，延长的使用寿命，在高速柴油机上实现配气快速、精准可调可变。技术研发人员：王子玉,李耀宗,曹如楼,朱伟青,文明,李玉峰受保护的技术使用者：中国北方发动机研究所技术研发日：技术公布日：2024/7/15