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1、(10)申请公布号 CN 103670569 A (43)申请公布日 2014.03.26 CN 103670569 A (21)申请号 201310703300.1 (22)申请日 2013.12.20 F01L 1/34(2006.01) F01L 13/00(2006.01) (71)申请人 贾开继 地址 301900 天津市蓟县官庄镇西大佛塔村 2 区 3 排 5 号 (72)发明人 贾开继 (54) 发明名称 发动机连续可变气门正时、 相位及升程技术 (57) 摘要 一种能够连续改变气门正时、 相位及升程的 可变气门技术， 由两根偏心轴及分别连接两根偏 心轴的连杆和轴套及轴套下方的摇。
2、臂组成。第 一根偏心轴作凸轮轴， 由其连接的连杆带动第二 根偏心轴的外套做往复运动， 外套下的开启凸面 通过接触摇臂上的滚珠来开启气门， 第二根偏心 轴通过设定的角度旋转使其外缘的轴套做上下运 动， 而其越向下运动其开启凸面通过摇臂滚珠将 气门开启的越大， 气门升程也就越大。 随着气门升 程的增加， 不断改变开启凸面与滚珠接触的轨迹， 使气门不断的提前开启和迟后关闭， 以此达到连 续增大相位的目的， 而气门正时也会随着气门不 断提前开启而连续改变。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 7 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1。
3、页 说明书3页 附图7页 (10)申请公布号 CN 103670569 A CN 103670569 A 1/1 页 2 1. 一种发动机连续可变气门正时、 相位及升程技术， 由两根偏心轴及分别连接两根偏 心轴的连杆和轴套组成的可变系统， 来控制连接气门的摇臂进行气门开启， 其特征是第一 根偏心轴做凸轮轴连接连杆， 第二根偏心轴做调整轴外缘有轴套， 轴套与连杆相连， 轴套下 面有凸面， 轴套下方有连接气门的摇臂。 2. 根据权利要求 1 所述的可变气门正时、 相位及升程技术， 其特征在于， 第一根偏心轴 做凸轮轴， 小圆所在轴为驱动轴， 其旋转带动连杆， 第二根偏心轴做调整轴， 小圆所在轴为 。
4、调整驱动轴， 轴外缘有轴套， 由连杆连接轴套， 而轴套则在连杆的带动下作往复运动， 轴套 下面的凸面带动摇臂上的滚珠开启气门。第二根偏心轴的旋转调整带动轴套上下运动， 轴 套上的凸面同时作上下运动， 它此时的运动位置决定气门开启大小， 其凸面上与滚珠接触 的一侧的坡度决定气门开启和关闭的时间， 以此决定相位大小和正时早晚。 3. 根据权利要求 1 所述的可变气门正时、 相位及升程技术， 其特征在于轴套的往复运 动开启气门， 而轴套的上下运动决定气门升程。在上下运动的同时摇臂滚珠会与轴套外的 开启凸面的不同位置接触， 而不同的接触位置有不同的相位和不同的气门开启正时。 权 利 要 求 书 CN 。
5、103670569 A 2 1/3 页 3 发动机连续可变气门正时、 相位及升程技术 所属技术领域 0001 本发明涉及发动机气门连续改变技术， 特别是可以同时改变气门升程、 配气相位 和气门正时， 而且是连续改变的技术。 背景技术 0002 目前的发动机大多数只有改变气门正时技术， 小部分能改变升程但只限两段式， 只有极少的高端车型才配备此技术， 而改变气门的相位与升程技术直接影响发动机的工作 效率。在大气污染严重和不可再生资源日渐贫乏的今天， 提高发动机的工作效率对节能环 保非常重要。 发明内容 0003 为了克服现有发动机大多数不能改变气门相位与升程的不足， 本发明提供了一种 发动机连续。
6、可变气门正时、 相位及升程技术， 可在发动机不同的转速内连续改变正时、 相位 和升程。 0004 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 ： 用两个偏心轴， 第一个偏心轴在上 面， 连接连杆， 第二个偏心轴在下面， 外缘带套， 套的一侧与连杆相连， 套的下侧有突起的凸 面， 通过第一个偏心轴的旋转， 用连杆带动第二个偏心轴的轴套， 轴套做往复运动， 而轴套 下面的凸面也随轴套一起做往复运动， 凸面一侧带坡度， 又带坡度的一侧与下面的气门摇 臂的滚珠接触， 由摇臂开启气门。 通过调整第二根偏心轴来调整轴套凸面的高低， 达到气门 开启行程大小的目的， 而通过提前设定凸面坡度的大小来达到改变气门相位。
7、的目的， 相位 的增减直接关系到正时的早晚。 0005 本发明的有益效果是按需增加气门行程， 达到增加进气量的目的， 改变配气相位， 让进排气更顺畅， 增加发动机效率， 结构简单， 可塑性强。 附图说明 0006 图 1 是本发明整体图。 0007 图 2 是整体图展示气门开启状态 0008 图 3 是高低升程效果对比图 0009 图 4 是偏心调整轴两轴心运动轨迹平面图 0010 图 5 是开启凸面生成图 0011 图 6 是开启凸面调整图 0012 图 7 是偏心凸轮轴在不同相位时的正时对比图 0013 图 8 是开启凸面调整图 0014 图 9 是增加相位前后的正时对比 0015 图 1。
8、0 是整体对比图 0016 图中 1. 偏心凸轮轴 2. 连杆 3. 偏心调整轴 4. 轴套 5. 摇臂 6. 摇臂滚珠 7. 限位 说 明 书 CN 103670569 A 3 2/3 页 4 挡板 8. 限位轴 9. 气门 10. 开启凸面 11. 摇臂柱 具体实施方式 0017 在图 1 中， 偏心凸轮轴 (1) 与连杆 (2) 相连， 轴套 (4) 安装在偏心调整轴 (3) 上， 连杆 (2) 与轴套 (4) 相连。偏心调整轴 (3) 在不需调整时为静止状态， 在发动机转速上升 时， 根据转速要求调整。偏心凸轮轴 (1) 由小圆所在杆驱动， 带动偏心凸轮轴旋转， 图 2 中 偏心凸轮轴。
9、 (1) 为顺时针旋转带动连杆 (2) 运动， 由连杆 (2) 带动轴套 (4) 运动， 轴套 (4) 做往复运动。在图 2 中开启凸面 (10) 在轴套 (4) 下方， 随轴套一起往复运动， 当开启凸面 (10) 运动到摇臂滚珠 (6) 位置时， 会将摇臂滚珠向下方顶， 带动整个摇臂 (5) 向下运动， 气 门同时打开。 0018 图 3 中所示为高低升程效果对比图。偏心调整轴 (3) 做顺时针旋转， 旋转后此偏 心轴受偏心影响下移， 偏心调整轴 (3) 外面的轴套 (4) 也会随偏心调整轴 (3) 一同下移， 与 轴套 (4) 固定相连的开启凸面 (10) 也会随偏心调整轴一同下移。开启凸。
10、面 (10) 下移后与 摇臂 (5) 上的滚珠 (6) 重叠面加大， 此时达到气门高行程的目的。偏心调整轴的调整杆可 由电机或液压驱动调整。 0019 图 4 是偏心调整轴两轴心运动轨迹平面图。偏心调整轴 (3) 的旋转我们可以看 做大轴心围绕小轴心作圆形运动， 例如我们做气门行程为 3mm-10mm 调整， 减去摇臂杠杆作 用的影响， 我们在开启凸面 (10) 做到 2mm-7mm 之间调整就能达到目的， 那么调整轴 (3) 就 需要向下运动5mm， 而整个开启凸面相对于轴套高度为7mm， 其中下面2mm为最低行程， 总体 7mm 为最高行程。图 4 为偏心调整轴两轴心运动轨迹平面图， 圆心。
11、为调整杆轴心， 园为大轴 轴心轨迹。为了减少偏心轴旋转带来的左右运动影响， 选取图中最右端至向下 1/4 半径位 置高为 5mm 的轨迹作为偏心轴调整的轨迹。经计算， 图 4 中圆半径为 7.56mm， 也就是偏心 轴的两个轴心距为 7.56mm， 而轨迹中包括向下运动 5mm 和向左运动 1.89mm。在图 5 左图 中， 把图 4 中选取的轨迹放在图 5 左图中偏心轴外套正下方， 因为开启凸面调整的范围是 2mm-7mm、 凸面高度7mm、 其中最下方2mm是最小行程、 上方5mm是可变行程， 所以选取的轨迹 在 5mm 可变行程位置， 并向下顺延至 7mm 位置。在图 5 右图中偏心轴外。
12、套 (4) 与连杆 (2) 相连， 在偏心调整轴 (3) 和轴套 (4) 向下移动的过程中连杆 (2) 并不会随之下移， 所以在连 杆 (2) 的作用下， 偏心调整轴 (3) 向下旋转调整 5mm 过程中轴套会顺时针旋转 5mm。因此， 需要修改运动轨迹以适应轴套的旋转。在图 6 中摇臂滚珠与轨迹接触面受滚珠圆形影响需 再次调整轨迹以适应圆形接触面， 调整大小受摇臂滚珠大小影响。 0020 图 7 是偏心凸轮轴在不同相位时的正时对比图。因为配气相位是用曲轴转角表示 的进排气门的开启时刻和开启延续时间， 而曲轴的转速是凸轮轴的两倍， 所以在凸轮轴上 也可以反映气门开启时刻和开启延续时间， 若要增。
13、大配气相位只需更早的开启气门和同时 更晚的关闭气门即可。以进气门为例， 例如进气相位角为 180 度 + 提前角 10 度 + 迟后角 40 度， 共 230 度， 当发动机速度提升后需要的相位角为 180 度 + 提前角 30 度 + 迟后角 60 度共 270 度。将此相位角数据反映在凸轮轴上为， 115 度凸轮轴角增至 135 度凸轮轴角， 那么只 需气门提前 10 度凸轮轴角开启和迟后 10 度凸轮轴角关闭就可以达到由 230 度相位角增至 270 度相位角的目的， 图 7 左图为 115 度凸轮轴角， 右图为 135 度凸轮轴角。 0021 图 8 是开启凸面调整图。在图 7 中所示。
14、若要增大相位角就需气门提前开启和迟后 说 明 书 CN 103670569 A 4 3/3 页 5 关闭， 那么将开启凸面的其中 5mm 可变行程位置向逆时针方向逐渐调整， 直至最大升程时 凸轮轴提前 10 度开启和迟后 10 度关闭， 以此达到凸轮轴角度由 115 度增至 135 度， 同时达 到了配气相位由 230 度增至 270 度的目的， 这一过程既连续增大了相位也同时连续的改变 了气门正时。 0022 图 9 是增加相位前后的正时对比。在图 9 左图中所示为低升程， 摇臂滚珠 (6) 此 时没有受到开启凸面 (10) 的调整影响， 因此， 此时是低相位角， 同时气门开启也较晚。在图 。
15、9右图中所示为高升程， 摇臂滚珠(6)此时受到开启凸面(10)的调整影响， 此时气门开启较 早， 同时相位角也较大。 0023 图 10 是整体对比图， 左图为低升程、 低相位角和正时较晚。右图为高升程、 高相位 角和较早的正时。 说 明 书 CN 103670569 A 5 1/7 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103670569 A 6 2/7 页 7 图 2 说 明 书 附 图 CN 103670569 A 7 3/7 页 8 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103670569 A 8 4/7 页 9 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 103670569 A 9 5/7 页 10 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 103670569 A 10 6/7 页 11 图 9 说 明 书 附 图 CN 103670569 A 11 7/7 页 12 图 10 说 明 书 附 图 CN 103670569 A 12 。