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欧德克斯展示丰田“valvematic”的凸轮机构
2024-05-13 12:12    2814 

欧德克斯(otics)在“人与车科技展2008”上展示了可变阀门提升机构“valvematic”的凸轮机构。该产品已被丰田汽车“诺亚/voxy”的“3zr-fae”发动机所采用。“premio/allion”的2.0l车型也采用了“valvematic”,今后还将扩大配备该机构的车型范围。

valvematic以最大提升量时的角度不变、而使阀门的作用角发生变化为基础。由于提升量较小时阀门的打开时间会延长,因此通过组合使用可变阀门正时机构来控制阀门打开时间。

作为同类系统,德国宝马的“valvetronic”以及日产的“vvel”已投入使用。丰田valvematic的特点是,通过平行配置凸轮轴与控制轴这两个轴,在几乎不增加发动机高度的情况下即可配备。另外,在气缸头下部,不用变更滚子摇臂、油压间隙调节器以及阀门等已有部件,而只需改变凸轮推杆以上的部分即可配置。

一般来说,可变阀门提升机构大多通过旋转控制轴来改变摇臂支点,从而改变提升量。而valvematic则是将相当于控制轴的、被称为摇臂轴的部件向发动机的轴方向移动。

在摇臂轴的周围,设置有通过每个气缸的凸轮运动推动的滑轮杆及其两侧的摆动凸轮(臂3、4)。滑轮杆和摆动凸轮在内侧被带有斜齿轮的滑动器结合,由于滑动器的位置按照轴方向改变,使设置在摇臂轴上的销与滑轮杆和摆动凸轮的相对角度发生变化。

摇臂轴在左侧时,滑动器的位置也在左侧,滑轮杆和摆动凸轮的角度差较小,因此提升量变小。而图4不同,当控制轴在右侧时,角度差变大,提升量随之变大。提升量最小可为0mm,而目前使用的提升量最小为1mm,最大为11mm。但是,由于部件的偏差原因,左右阀门的提升量也可能会不同。因此,当处于最小提升量的位置时,为了使左右的提升量差控制在8μm以内,对嵌于滑轮杆和摆动凸轮之间的垫片进行了厚度调整。

另外,为了使各气缸的提升量统一,组装时在凸轮推杆和摆动凸轮之间嵌入u字形垫片进行了调整。此外,各滑动杆上还印有二维条码,确保了可追溯性,能够追查制造时间以及配合使用的部件等信息。

制造方面的特点是,通过冷锻和辊轧工艺使滑动器的斜齿轮成形,在加工齿轮时未采用机械加工。滑动器由碳素钢s45c制造,但首先要通过冷锻工艺形成与摆动凸轮啮合的左右齿轮,然后通过辊轧工艺制造中央齿轮。另外,摆动凸轮为烧结品,由fine sinter制造。

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