專利名稱：由兩種可變氣門升程機構組合的全可變氣門正時方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種由兩種可變氣門升程機構組合的全可變氣門正時方法。
背景技術：
現(xiàn)有的可變氣門正時機構意義在與改變進氣門與排氣門的交疊角度，而氣門開啟的持續(xù)時間是固定的。但是，此種氣門正時機構在提高交疊角的同時，排氣門延遲打開，進氣門過早關閉，都造成了發(fā)動機額外的排氣損耗，并造成進氣量減少，這些都使內燃機理論上最佳的輸出功率與扭矩受到損失。能夠將氣門的正時調整到理論最佳值的方法稱為全可變氣門正時，包含單個氣門的正時和進排氣門交疊角。公開號為CN101408118所示之內燃發(fā)動機全功能可變配氣控制機構，設計的目的是把氣門升程、全可變正時需求合并在一個簡單的可變截面的凸輪之內。將不同形狀的凸輪結合在一根軸上連續(xù)變化，會造成高轉速時升程太高，或者低轉速時升程太低。公開號CN1831304所示之連續(xù)可變氣門正時配氣機構活塞式內燃機，顯示一種試圖采用進氣門或排氣門的二個氣門采取差動開啟/關閉的方法延長氣門的總體的開啟持續(xù)時間，但是這樣的機構在內燃機轉速最高時氣門的升程只有低轉速時的百分之七十，顯然不滿足最佳正時的要求。公開號為CN101149000的專利技術內燃機的可變氣門驅動機構，是一種連續(xù)可變氣門升程的技術，具有附加的連續(xù)可變氣門正時的作用，即改變氣門開啟持續(xù)時間。美國專利US6，659，053，稱之為“Fully Variable Valve Train”即全可調氣門正時的技術利用了這種類型的附加作用而作為可變正時機構使用，在內燃機進氣門與排氣門同時應用具有正時效果的連續(xù)可變氣門升程機構，并設計恰當參數(shù)，在氣門升程最大時，氣門的交疊角度也最大，反之則最小。但是此專利在需要內燃機低轉速全油門工作時，氣門的升程明顯不足， 泵氣損失比較大，而且氣門升程的限制反而限制了氣門正時的最大角度，使得內燃機高轉速時正時不良；相比較凸輪的曲軸角度而言，此機構在高轉速時的運動加速度反而比低速時更大，需要氣門彈簧的彈力更大，內燃機處于低轉速時彈簧的彈力就顯得偏大，因而增加的內燃機的損耗；此方法并不能使凸輪角度放大到比以往大得多的正時角度，因而限制了內燃機的最高轉速與功率。

發(fā)明內容
本專利針對上述缺陷作出新的解決方案，需要一種新的機構，實現(xiàn)氣門正時更好的控制。凸輪的角度是固定的，因此需要一種機構能夠縮小凸輪的角度，而不是放大凸輪的角度，因為凸輪角度是不能被放大的，所以必須采用具有最寬泛的曲軸角度的凸輪。發(fā)明所提供的方法內容包含一種連續(xù)可變氣門升程機構，其作用是連續(xù)改變氣門的升程和正時；另一種連續(xù)可變氣門升程機構，其作用是連續(xù)改變氣門的升程，不改變氣門正時；先將前一種機構中的凸輪所對應的曲軸角度放大，并放大機構所造成的氣門升程， 而后將兩種機構以先后次序組合在一起共同實現(xiàn)對氣門的控制，在前一種連續(xù)可變氣門升程機構提高氣門升程時，后一種連續(xù)可變氣門升程機構降低氣門升程，反之亦然，即在調節(jié)氣門正時的同時，氣門的升程能夠保持不變。


圖1是示意圖。示出了由兩種可變氣門升程機構組合的全可變氣門正時方法正時效果。
具體實施例方式以下結合附圖對由兩種可變氣門升程機構組合的全可變氣門正時方法做具體說明。如附圖所示，凸輪的角度為T，通常的內燃機的轉速比較低，因此凸輪所對應的曲軸角度一般為240度。在全可變氣門正時中，為適應內燃機的最高轉速時的效率要求，凸輪的角度必須提高至適應高轉速的角度，超過300度，最高可達360度。附圖中TO所示的是可改變氣門正時的連續(xù)可變氣門升程技術，其在改變氣門升程的同時，氣門正時角度也從 TO擴展至Tl，從Tl擴展至T2。若將TO確定為180度，T2可達到360度，但升程也要達到通常氣門升程的二倍。不改變氣門正時的連續(xù)可變氣門升程機構可以降低氣門升程，從LO 降低至Li，從Ll降低至L2。因為二種機構串聯(lián)的結構，由第一種機構調節(jié)氣門正時，第二種機構調節(jié)氣門升程，合并的結果就是如附圖所示的氣門最終的正時效果，即升程不變，而正時連續(xù)可調節(jié)改變。在等號右邊的氣門最終正時圖中，TO所代表的是內燃機在轉速最低的時刻的氣門打開時間所對應的曲軸角度，而Tl所代表的是內燃機在中等轉速的時刻的氣門打開時間所對應的曲軸角度，T2所代表的是內燃機在轉速最高的時刻的氣門打開時間所對應的曲軸角度。T2所對應的曲軸角度，不大于凸輪的曲軸角獨T。這里所述的二種類型的連續(xù)可變氣門正時機構，不特指某一種類型的機構，而是所有滿足氣門升程改變的特征的機構。二種機構組合的順序不可改變，因為前一種機構通常都是與機構的行程相關的，如果組合關系顛倒會使氣門升程不能得到補償，氣門正時也會發(fā)生混亂。所述二種機構的組合機構，并非是使二種機構完全獨立，也視具體情況加以合并， 使得機構的復雜性降低。二種不同功能的機構的調解方法也可相反，調整各機構的參數(shù)，使當前一種機構將氣門正時調整至最小的TO時，后一種機構放大氣門的升程至LO ；相反的過程則調解方法亦相反。此時，L2所對應的氣門升程是通常的升程，LO所對應的則是通常升程的二倍。上述敘述僅僅是用于解釋本發(fā)明的例示性實施例，它不是排他的或將本發(fā)明限制與其公開的具體形式。本領域技術人員可以理解，在不偏離本發(fā)明的范圍內，可以做出各種改變以及其中的元素可用等同元素來替換。此外，可以做出很多修改以使特定情形或材料適用于本發(fā)明的主旨而不偏離實質范圍。因此，本發(fā)明不限于作為構思實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式所公開的特定實施例，而是本發(fā)明包括屬于本發(fā)明范圍的所有實施方式。在不偏離本發(fā)明的精神和范圍內，本發(fā)明能夠以具體解釋和闡明的方式以外的其他方式實施。本發(fā)明雖然初衷是保持氣門升程，但也不排斥在高轉速時提高氣門升程，以進一步減小泵氣損失。因為氣門升程與正時可以相對獨立調節(jié)，因此只需調整機構的參數(shù)設計， 即可達到以上目的，這樣的控制方法并不影響本發(fā)明的主旨。
權利要求
1.一種由兩種可變氣門升程機構組合的全可變氣門正時方法，該方法包含一種連續(xù)可變氣門升程機構，其作用是連續(xù)改變氣門的升程和正時；另一種連續(xù)可變氣門升程機構，其作用是連續(xù)改變氣門的升程，不改變氣門正時；先將前一種機構中的凸輪所對應的曲軸角度放大，并放大機構所造成的氣門升程，而后將兩種機構以先后次序組合在一起共同實現(xiàn)對氣門的控制，在前一種連續(xù)可變氣門升程機構提高氣門升程時，后一種連續(xù)可變氣門升程機構降低氣門升程，反之亦然，即在調節(jié)氣門正時的同時，氣門的升程能夠保持不變。
2.如權利要求1所述的由兩種可變氣門升程機構組合的全可變氣門正時方法，其特征在于其凸輪軸或相應機構的對應的曲軸角度是適應內燃機高轉速氣門正時的角度，可以達到360度。
3.如權利要求1所述的由兩種可變氣門升程機構組合的全可變氣門正時方法，其特征在于所述組合的方式是串聯(lián)形式，即凸輪軸或相應機構先推動改變氣門正時的連續(xù)可變氣門升程機構，此機構的動作再推動不改變氣門正時的連續(xù)可變氣門升程機構。
4.如權利要求1所述的由兩種可變氣門升程機構組合的全可變氣門正時方法，其特征在于所述調節(jié)的方式是改變氣門正時的連續(xù)可變氣門升程機構調節(jié)使氣門的升程增加，而不改變氣門正時的連續(xù)可變氣門升程機構同時調節(jié)氣門升程減小，二者適當?shù)恼{節(jié)使氣門升程不變，氣門的正時是唯一改變的參數(shù)。
5.如權利要求1所述的由兩種可變氣門升程機構組合的全可變氣門正時方法，其特征在于所述改變氣門正時的連續(xù)可變氣門升程機構和不改變氣門正時的連續(xù)可變氣門升程機構包含現(xiàn)有的能夠實現(xiàn)這些功能的機構，而非僅限于某一種機構。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種由兩種可變氣門升程機構組合的全可變氣門正時方法，包含一種連續(xù)可變氣門升程機構，其作用是連續(xù)改變氣門的升程和正時；另一種連續(xù)可變氣門升程機構，其作用是連續(xù)改變氣門的升程，不改變氣門正時；先將前一種機構中的凸輪所對應的曲軸角度放大，并放大機構所造成的氣門升程，而后將兩種機構以先后次序組合在一起共同實現(xiàn)對氣門的控制，在前一種連續(xù)可變氣門升程機構提高氣門升程時，后一種連續(xù)可變氣門升程機構降低氣門升程，反之亦然，即在調節(jié)氣門正時的同時，氣門的升程能夠保持不變。
文檔編號F01L1/344GK102235195SQ20101016891
公開日2011年11月9日 申請日期2010年5月7日 優(yōu)先權日2010年5月7日
發(fā)明者朱譞晟 申請人:朱譞晟