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比宝马Valvetronic要简单几倍的连续可变气门升程机构已经办了专利

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发表于 17-10-2009 20:16:58 | 显示全部楼层 |阅读模式

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是我们CN设计的,是连续可变气门升程机构的终止性技术。一个气缸有两个进气门时,全机构只要1个可变摇臂(Valvetronic的摇臂数目是4个),并且以普通高度凸轮就能实现让气门升程0-11毫米大幅连续可变,并且能够实现停缸(可变排量)

以下是专利部分表述

附图说明
图1是本发明实施例1的连续可变气门升程机构的结构示意图;
图2是本发明实施例2的连续可变气门升程机构的结构示意图;
图3-1是本发明实施例1的气门处于最小升程时动作示意图;
图3-2是本发明实施例1的气门处于最大升程时动作示意图;
图4-1是本发明实施例2的气门处于闭阀状态时的动作示意图;
图4-2是本发明实施例2的气门处于小升程时动作示意图;
图4-3是本发明实施例2的气门处于大升程时动作示意图;
图5是本发明实施例1和2的气门升程的特性曲线图;
图6是本发明实施例1的控制角Ф变化示意图;
图7(A)是本发明实施例1的气门处于小升程时对可变摇臂的杠杆力臂分析的示意图;
图7(B)是本发明实施例1的气门处于级次切换时对可变摇臂的杠杆力臂分析的示意图;
图8是本发明实施例2的连续可变气门升程机构分解后的结构立体示意图;
图9是图8所示的连续可变气门升程机构的组装后的结构立体示意图;
图10是本发明实施例2的连续可变气门升程机构的几类结构变化示意图;
图11是本发明实施例1的对气门升程连续可变的机制的力学解释的示意图;
图12是本发明实施例1和2的------结构变化形式示意图;
图13是本发明实施例1和2的------结构变化形式示意图;
图14是本发明实施例1的连续可变气门升程机构的装机模拟示意图;
图15是本发明实施例2的连续可变气门升程机构的装机模拟示意图;

专利公开时候,我能够第一时间将机构动画贴出的


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 楼主| 发表于 17-10-2009 20:59:18 | 显示全部楼层
不管是已经发表的专利的还是已经装机的连续可变气门升程技术,都和发动机要求的理想的可变气门技术有着差距,主要表现一下几点:
第一,机构结构复杂,工本昂贵,装机困难,不能普及和推广
目前世界上已有的连续可变气门升程技术(包括未现实化的专利),不但机构复杂而且构件数量多,装机时不但空间体积要求大,还大面积改变了传统发动机结构,对空间并不大的气缸盖有着安装困难问题。即使能装机也只能安装到中等排量以上的较大发动机上,并且还要加大发动机气缸盖的体积。因为装机困难和工本昂贵不能推广到小排量发动机上。
第二,连续可变气门升程机制上的问题
1.双凸轮法的设计机制
双凸轮法的设计机制是,由凸轮轴上的凸轮提供气门驱动力,然后依靠可变截取能够摆动的第二凸轮上的凸轮高度去压开气门。气门升程是能改变的,并符合力学原理,但所截取的是斜面,截取位相角的轻微改变就引起气门升程较大变化,因此极难精确控制;并且使用的是大角度高凸轮轴,这增加了气缸压缩比的设计难度。双凸轮法直接表现是,最后压开气门的摇臂是其顶部装了滚轮轴承的滚轮式摇臂(本发明的最后压开气门的摇臂是滑面摇臂)。
2.改变气门升程同时大幅改变气门正时
气门级次切换时,双凸轮法的设计机制的配气正时是大幅改变的,特别当气门升程0.1毫米量级时,气门表现即开即闭。改变气门升程的同时改变了气门正时,不但控制是复杂的二元变量控制,还可能引起气门配气位相混乱的严重问题。例如,对低转速大油门情况,切换大气门升程同时气门正时有着很大提前角,这是不符合发动机工作要求的;发动机较高转速时,气门正时要延时闭合,气门升程却要求最大,也是不能实现的。如此改变的气门正时是要以气门正时控制器调节的;但是目前世界上气门正时控制器实际控制上还是两级控制基础上的组合切换模式,并不是多级次智能控制的。有的专利,其气门正时最大能变到80度曲轴角度以上,这是气门正时控制器很难实现的角度。另外,气门正时控制器转动凸轮轴时得要很大的致动力,因此让气门正时控制器能够即时随着发动机油门轻重同步切换是艰难的。
第三.气门升程量的控制精度问题,
目前连续可变气门升程技术的控制精度不足或难控制的原因,还是因为其可变摇臂(或叫摆杆、第二凸轮)的工作端面是起伏很大的凸轮形状,即依据的可变机制是双凸轮法。-----
第四.控制致动力和维持力的问题
--------
综合以上理由,发动机界想以目前的结构复杂和装机空间要求很大的连续可变气门升程技术普及取代轻巧的节气门技术是艰难的。
发明内容
本发明提供一种机械式连续可变气门升程机构,用于能够解决以上所述现有发动机的连续可变气门升程技术的众多技术问题。
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连续可变气门升程机构,大家就不要设计了,只能让你的时间和创意打水漂。想设计那就设计解决可变压缩比,无级变速器的技术。
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发表于 17-10-2009 22:38:50 | 显示全部楼层
真受打击,这个被你们研究出来了~
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 楼主| 发表于 19-10-2009 15:01:49 | 显示全部楼层
还未公开的专利技术能世界内办理专利的,要是贴出图片,将引起专利上混乱。该专利是我自己设计的,还未公开。这里只是提醒可变气门设计者假如不能设计出比Valvetronic合理的可变气门技术就不要设计了,因为肯定要打水漂了。我完全能够说连续可变气门升程技术,已经完全得到解决。两进气门只要一个摇臂(Valvetronic两进气门的摇臂数目是4个),已经不能简单的技术。
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 楼主| 发表于 19-10-2009 15:13:17 | 显示全部楼层
第四.控制致动力和维持力的问题
以两进气门式四缸发动机为例,现有的连续可变气门升程技术(包括专利),气门升程切换时候,力度上要同时压下全部8个辅助回位弹簧(一个进气门对应一个辅助回位弹簧)和压下两个进气门弹簧,因此可变机构的控制致动力和控制维持力都要很大。这对切换时控制致动力和切换后控制维持力(要维持住不能晃动)带来很大困难。使用大功率电机控制,就要增加发动机重量和体积,并且还引起控制机构磨损大功耗大的问题。
综合以上理由,发动机界想以目前的结构复杂和装机空间要求很大的连续可变气门升程技术普及取代轻巧的节气门技术是艰难的。
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发表于 20-10-2009 10:14:08 | 显示全部楼层
图上来了才能理解分析,现在只能听着说说,不下判断
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 楼主| 发表于 9-3-2011 12:37:25 | 显示全部楼层
申请号:200910206496.7  一种机械式连续可变气门升程机构(已经实审)
申请号:201110009531.3  连续可变压缩比发动机及其动力输出装置(将公开)
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 楼主| 发表于 9-3-2011 12:46:56 | 显示全部楼层
可变气门升程的动画演示本网站的http://www.cartech8.com/thread-454380-1-1.html
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