可变气门升程系统、发动机及汽车技术方案

一种可变气门升程系统、发动机及汽车，其中可变气门升程系统包括：气门，具有气门头部和气门杆部；第一齿轮，第一齿轮具有柱状的内周面，内周面上设有第一螺旋齿；第二齿轮，套设于第一齿轮内、且与气门杆部同轴连接，第二齿轮具有柱状的外周面，外周面上设有与第一螺旋齿啮合的第二螺旋齿；驱动部，用于驱动第一齿轮转动，由第一齿轮的转动带动第二齿轮带动气门沿轴向运动。该系统通过相互啮合的螺旋齿将第一齿轮的转动转化为第二齿轮的直线运动，然后通过第二齿轮带动气门沿轴向运动，从而连续改变气门的升程以调节气门的开度，实现气门升程连续可变。

Variable valve lift system, engine and automobile

A variable valve lift system, engine and vehicle, wherein the variable valve lift system comprises a valve, a valve head and a valve rod; the first gear, first gear has a cylindrical inner circumferential surface of the inner peripheral surface is provided with a first helical gear; second, the first gear is sleeved on the inside, and the connection with the valve rod coaxial, second gear has a cylindrical peripheral surface, the outer peripheral surface is provided with second helical teeth with the first screw tooth; a driving part for driving the first gear to rotate, the first gear is driven by the rotation of the second gear drives along the axial movement of the valve. The system through the helical gear meshing of the rotation of the first gear into linear motion of the second gear, and then through the second gear drives the valve movement along the axial direction, so as to continuously change the lift valve to adjust the valve opening, to achieve continuously variable valve lift.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车领域，具体涉及一种可变气门升程系统、发动机及汽车。
技术介绍
发动机的气门可以比作是一扇门，门开启的角度大小和时间长短，决定了进出的气流量。门开启的角度越大，开启的时间越长，进出的气流量越大，反之进出的气流量则越小。由此产生了气门升程和气门正时的概念，其中气门升程就好比门开启的角度(简称气门开度)，气门正时就好比门开启的时间。其中，对于气门升程来说，汽车在低速行驶时，需要的发动机动力较小，因此进排气量要求较小，相应地需要较小的气门升程；汽车在高速行驶时，需要的发动机动力较大，因此对于进排气量要求较大，相应地需要较大的气门升程。当前，各大生产商都推出了各自的可变气门升程技术，从机械结构来看，可变气门升程技术可以由可切换凸轮(例如本田的VTEC和保时捷的Varicam)和可切换中间传动机构(例如宝马的Valtronic和日产的VVEL)来实现。从气门升程的可变范围来看，可变气门升程技术包括有级可变和连续可变两种。本田的VTEC、保时捷的VariocamPlus均采用可切换凸轮来实现气门升程两段式可变，其中，凸轮轴上有两组不同型线的凸轮，分别对应两组摇臂或两组挺杆。低速时低型线凸轮向气门传递动力、高型线凸轮不传递动力；高速时，高型线凸轮向气门传递动力，从而增加气门升程。宝马的Valtronic、日产的VVEL采用可切换中间传动机构来实现气门升程连续可变，这两种系统的优点是可以实现气门升程的连续可变，缺点是可切换中间传动机构需要用一套控制和传动装置来驱动其工作，结构复杂，并且该控制和传动装置设于气缸外，占用了较大的空间，挤压了用于容纳气缸的空间，限制了气缸的选择范围，从而限制了发动机最大输出功率。由此可见，现有的可变气门升程技术中，结构相对简单的气门升程系统只能实现气门升程有级可变，而能实现气门升程连续可变的气门升程系统结构复杂，且需要占用较大的发动机的空间。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出一种能够实现连续可变的且结构简单的可变升程的气门装置。为解决上述问题，本专利技术提供一种可变气门升程系统，包括：气门，具有气门头部和气门杆部；第一齿轮，所述第一齿轮具有柱状的内周面，所述内周面上设有第一螺旋齿；第二齿轮，套设于所述第一齿轮内、且与所述气门杆部同轴连接，所述第二齿轮具有柱状的外周面，所述外周面上设有与所述第一螺旋齿啮合的第二螺旋齿；驱动部，用于驱动所述第一齿轮转动，由所述第一齿轮的转动带动所述第二齿轮转动，从而推动所述气门沿轴向运动。可选的，所述驱动部包括与所述第一齿轮同轴连接的转子磁圈，以及与所述转子磁圈同轴套设的定子线圈，所述定子线圈用于在通电后驱动所述转子磁圈转动。可选的，所述转子磁圈为磁铁或磁钢。可选的，所述驱动部还包括内转筒、外转筒，由内而外依次同轴套设于所述气门杆部外；所述内转筒、外转筒之间以可以沿轴向相对滑动、但不能相对转动的方式相互嵌套，所述内转筒用于可旋转地支撑在气缸盖上；所述外转筒固套于所述第一齿轮外，且在远离所述气门头部的一端设有上端盖；所述转子磁圈固套于所述内转筒或所述外转筒，并通过对应的转筒与所述第一齿轮连接。可选的，所述转子磁圈固套于所述内转筒内，所述定子线圈套设于所述转子磁圈内。可选的，所述驱动部还包括用于固定所述定子线圈的线圈架，以及固定所述线圈架的固定部。可选的，所述固定部包括：第一固定件，连接于所述气门杆部上，所述气门杆部可相对于所述第一固定件沿轴向运动；第二固定件，连接所述第一固定件和所述线圈架。可选的，所述第一固定件为管状、套于所述气门杆部外，第二固定件为环状、且同轴地位于所述第一固定件的轴向一端；所述第一固定件、第二固定件中，其中一个具有面向另一个的插槽，另一个具有插设于所述插槽中的插条。可选的，还包括气门导管，套设于所述第一固定件和所述气门杆部之间，所述气门杆部可相对于所述气门导管沿轴向滑动。可选的，所述气门导管的外壁、所述第一固定件的内壁上，一个开设有容纳槽，另一个设有固定销，所述固定销插设于所述容纳槽中。可选的，所述气门导管的内壁、所述气门杆部的外壁上，一个开设有沿轴向延伸的导向槽，另一个设有导向销；所述导向销插设于所述导向槽中，且可沿所述导向槽滑动。可选的，所述气门导管的外壁上还设有第一定位凸台，用于支撑在气缸盖上；所述第一定位凸台沿轴向位于所述固定部和所述气门头部之间，还用于支撑所述固定部。可选的，所述内转筒的内周面上还设有第二定位凸台，用于支撑所述转子磁圈；所述第一定位凸台与所述第二定位凸台沿径向具有间隙。可选的，还包括复位弹簧，沿所述气门杆部的长度方向抵靠在所述第二齿轮和所述固定部之间。可选的，所述复位弹簧通过弹簧座抵靠在所述第二齿轮上；还包括套设在所述气门杆部外的弹性瓦片，所述弹簧座套设在所述弹性瓦片外。本专利技术还提供一种发动机，其包括上述任一项所述的可变气门升程系统。本专利技术还提供一种汽车，其包括上述发动机。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：气门杆部外套设有同轴设置且传动连接的第一齿轮、第二齿轮，第一齿轮、第二齿轮通过螺旋齿啮合，第一齿轮可以转动、并通过相互啮合的螺旋齿将转动运动转化为第二齿轮的直线运动，然后通过第二齿轮带动气门沿轴向运动，从而连续改变气门的升程以调节气门的开度，实现气门升程连续可变。进一步，驱动部包括与第一齿轮同轴连接的转子磁圈，以及与转子磁圈同轴套设的定子线圈，通过电磁感应原理，当定子线圈通电时，能够驱动转子磁圈转动，进而带动第一齿轮转动，最终实现第二齿轮和气门的沿轴向运动。附图说明图1是本专利技术实施例的可变气门升程系统的立体剖视图；图2是本专利技术实施例的可变气门升程系统安装于气缸盖上的剖视图；图3示出了本专利技术实施例的可变气门升程系统中各部件的运动状态；图4示出了气门、气门导管、内转筒以及固定部的立体分解图；图5示出了固定部的立体分解图；图6示出了套有气门导管、弹簧座以及弹性瓦片的气门的立体剖视图；图7-图10示出了本专利技术实施例的可变气门升程系统的各个装配步骤。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。本专利技术实施例提供一种可变气门升程系统，参照图1并结合图2示，包括气门10、用于驱动气门10沿轴向运动的齿轮部件，以及用于驱动齿轮部件运动的驱动部30。气门10具有气门头部11和气门杆部12。齿轮部件包括相互啮合的第一齿轮21和第二齿轮22，第一齿轮21具有柱状的内周面，且在内周面上设有第一螺旋齿21a；第二齿轮22同轴套设于第一齿轮21内、且与气门杆部12同轴连接，第二齿轮22具有柱状的外周面，并在外周面上设有与第一螺旋齿21a啮合的第二螺旋齿22a。驱动部30用于驱动第一齿轮21转动，由第一齿轮21的转动带动第二齿轮22转动、从而推动气门10沿轴向运动。其中，第二齿轮22设于气门杆部12远离气门头部11的一端，并与气门杆部12的端部相互抵靠。在其他实施例中，第二齿轮22也可以固套于气门杆部12外。如图2，气缸盖C上具有安装孔的安装座C1，本实施例的可变气门升程系统安装于安装座C1的安装孔内，气门头部11伸入进气道C2(或排气道)，设有凸轮S1的凸轮轴S位于第一齿轮21远本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变气门升程系统，其特征在于，包括：气门，具有气门头部和气门杆部；第一齿轮，所述第一齿轮具有柱状的内周面，所述内周面上设有第一螺旋齿；第二齿轮，套设于所述第一齿轮内、且与所述气门杆部同轴连接，所述第二齿轮具有柱状的外周面，所述外周面上设有与所述第一螺旋齿啮合的第二螺旋齿；驱动部，用于驱动所述第一齿轮转动，由所述第一齿轮的转动带动所述第二齿轮转动，从而推动所述气门沿轴向运动。

【技术特征摘要】
1.一种可变气门升程系统，其特征在于，包括：气门，具有气门头部和气门杆部；第一齿轮，所述第一齿轮具有柱状的内周面，所述内周面上设有第一螺旋齿；第二齿轮，套设于所述第一齿轮内、且与所述气门杆部同轴连接，所述第二齿轮具有柱状的外周面，所述外周面上设有与所述第一螺旋齿啮合的第二螺旋齿；驱动部，用于驱动所述第一齿轮转动，由所述第一齿轮的转动带动所述第二齿轮转动，从而推动所述气门沿轴向运动。2.如权利要求1所述的可变气门升程系统，其特征在于，所述驱动部包括与所述第一齿轮同轴连接的转子磁圈，以及与所述转子磁圈同轴套设的定子线圈，所述定子线圈用于在通电后驱动所述转子磁圈转动。3.如权利要求2所述的可变气门升程系统，其特征在于，所述转子磁圈为磁铁或磁钢。4.如权利要求2所述的可变气门升程系统，其特征在于，所述驱动部还包括内转筒、外转筒，由内而外依次同轴套设于所述气门杆部外；所述内转筒、外转筒之间以可以沿轴向相对滑动、但不能相对转动的方式相互嵌套，所述内转筒用于可旋转地支撑在气缸盖上；所述外转筒固套于所述第一齿轮外，且在远离所述气门头部的一端设有上端盖；所述转子磁圈固套于所述内转筒或所述外转筒，并通过对应的转筒与所述第一齿轮连接。5.如权利要求4所述的可变气门升程系统，其特征在于，所述转子磁圈固套于所述内转筒内，所述定子线圈套设于所述转子磁圈内。6.如权利要求2所述的可变气门升程系统，其特征在于，所述驱动部还包括用于固定所述定子线圈的线圈架，以及固定所述线圈架的固定部。7.如权利要求6所述的可变气门升程系统，其特征在于，所述固定部包括：第一固定件，连接于所述气门杆部上，所述气门杆部可相对于所述第一固定件沿轴向运动；第二固定件，连接所述第一固定件和所述线圈架。8.如权利要求7所述的可变气门升程系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张家宁，张钊，罗辑，李俊鹏，梅爱群，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31