一種用于4缸內(nèi)燃機的集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種用于4缸內(nèi)燃機的集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)，屬于內(nèi)燃機可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)領(lǐng)域。它主要包括供油器、循環(huán)選擇器、模式轉(zhuǎn)換器、兩位兩通閥、氣門驅(qū)動器等。本發(fā)明設計的循環(huán)選擇器達到了只需要兩個供油器和兩個兩位兩通閥即可實現(xiàn)內(nèi)燃機驅(qū)動模式和制動模式所要求的可變氣門事件，以極低的成本實現(xiàn)了強大的功能；氣門關(guān)閉過程不受供油器運行階段的限制，滿足了內(nèi)燃機怠速及中低負荷所要求的氣門提前關(guān)閉事件，充分降低內(nèi)燃機實際應用中的油耗和排放；只需交換模式轉(zhuǎn)換器上的兩個油口的連通對象即可應用到自然吸氣式和渦輪增壓式內(nèi)燃機，機型適應性好，應用范圍廣；系統(tǒng)各部件之間通過油管相連，便于系統(tǒng)在實際車型上的布置。
【專利說明】一種用于4缸內(nèi)燃機的集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于4缸內(nèi)燃機的集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)，屬于可實現(xiàn)內(nèi)燃機可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展，能源與環(huán)境的問題已成為影響經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要問題。內(nèi)燃機作為目前世界上應用最為廣泛的動力機械，每年消耗著大量的燃油，并且排出大量的有害氣體和微粒，內(nèi)燃機節(jié)能減排工作刻不容緩。除此以外，隨著內(nèi)燃機保有量的急劇增加，每年因交通事故造成的人民生命和財產(chǎn)損失逐年增加，車輛安全性越來越受到人們的重視，越來越多的國家將輔助制動系統(tǒng)列為車輛必備附件之一。然而目前輔助制動系統(tǒng)大多存在運行過程中制動部件容易過熱、制動效率降低過快、制動能力可控程度低、制動時車輛容易跑偏、制動系統(tǒng)占用有限的車輛空間等問題?？勺儦忾T技術(shù)因其在改善內(nèi)燃機性能以及在內(nèi)燃機輔助制動方面的潛力，受到了內(nèi)燃機研究機構(gòu)和企業(yè)的廣泛關(guān)注。然而，目前車用化了的可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)大多在氣門調(diào)節(jié)靈活度和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜程度、成本等方面存在矛盾，并且這些系統(tǒng)一般用于內(nèi)燃機驅(qū)動領(lǐng)域，極少用于輔助制動領(lǐng)域。
[0003]綜合考慮，電液式可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)是目前最具潛力的系統(tǒng)。傳統(tǒng)電液式系統(tǒng)采用共軌供油方式，隨著內(nèi)燃機缸數(shù)、單缸氣門數(shù)以及轉(zhuǎn)速的增加，該系統(tǒng)存在以下兩個問題有待解決:1)存在共軌管體積龐大、空間布置困難的問題；2)由于系統(tǒng)中所使用的高速大流量電磁閥的數(shù)量過多，以及由目前電磁閥材料和加工工藝決定的電磁閥成本較高，因此，該系統(tǒng)的整體成本較高。這些問題造成了傳統(tǒng)電液式系統(tǒng)實用化較為困難。
[0004]針對傳統(tǒng)電液式系統(tǒng)空間布置困難的問題，出現(xiàn)了一種凸輪供油式電液氣門驅(qū)動系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用凸輪-柱塞供油的方式，因其取消共軌管，系統(tǒng)空間布置容易。然而，該系統(tǒng)仍存在以下兩個問題有待解決:1)和傳統(tǒng)電液式系統(tǒng)一樣，該系統(tǒng)仍然存在系統(tǒng)所需電磁閥的數(shù)量過多、系統(tǒng)成本較高的問題；2)該系統(tǒng)氣門驅(qū)動可調(diào)范圍受到凸輪-柱塞供油器供油規(guī)律的限制，無法實現(xiàn)排氣門二次開啟事件、無法實現(xiàn)將720度/循環(huán)的內(nèi)燃機變?yōu)?60度/循環(huán)的壓氣機的制動模式所要求的可變氣門事件等，這些限制了該系統(tǒng)的功能拓展。
[0005]針對凸輪供油式電液氣門驅(qū)動系統(tǒng)所存在的問題，近年來出現(xiàn)了一種雙模式全可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過使用驅(qū)動-制動循環(huán)器和模式轉(zhuǎn)換器，減少了電磁閥數(shù)量，并且實現(xiàn)了同時滿足內(nèi)燃機驅(qū)動和制動模式所要求的可變氣門事件。然而，該系統(tǒng)仍存在以下兩個問題有待解決:1)由于系統(tǒng)所使用的兩位五通閥需要在各個油口不同壓差的情況下進行切換，而各個油口的壓差變化情況極為復雜，并且，隨著轉(zhuǎn)速的增加，要求兩位五通閥的響應時間越短，流通速率越大，這些要求造成了兩位五通閥結(jié)構(gòu)復雜，加工成本高；2)在內(nèi)燃機驅(qū)動模式下，該系統(tǒng)無法實現(xiàn)在供油階段提前關(guān)閉氣門的可變氣門事件，這將限制該系統(tǒng)在內(nèi)燃機怠速及中低工況的性能改善程度，而這些工況恰恰是城市車輛常用工況，這些工況下內(nèi)燃機的運行情況很大程度上決定了車輛實際運行時的油耗和排放情況。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的在于:I)通過設計循環(huán)選擇器來達到僅需要2個兩位兩通閥來實現(xiàn)內(nèi)燃機驅(qū)動和制動模式所要求的可變氣門事件，從而實現(xiàn)內(nèi)燃機可變氣門技術(shù)和輔助制動技術(shù)合二為一的同時，大幅度簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低系統(tǒng)成本；2)利用所使用的兩位兩通閥的出油口與油箱相連的特點，極大地降低了兩位兩通閥切換時油口的壓差變化的復雜程度，簡化了兩位兩通閥的結(jié)構(gòu)，降低了加工成本；3)較雙模式全可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)而言，本系統(tǒng)可實現(xiàn)在內(nèi)燃機驅(qū)動模式下，在供油器的供油階段內(nèi)提前關(guān)閉氣門的可變氣門事件，達到進一步改善內(nèi)燃機怠速及中低工況性能，即改善車輛實際運行時的油耗和排放情況的目的，從而拓展系統(tǒng)的應用潛力；最終提高本系統(tǒng)的市場接受程度。
[0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種用于4缸內(nèi)燃機的集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)，它主要包括第I供油器、第2供油器、氣門驅(qū)動器、第I兩位兩通閥、第2兩位兩通閥、模式轉(zhuǎn)換器、油箱、輸油泵、輸油泵安全閥、第I單向閥、第2單向閥以及油管；它還包括循環(huán)選擇器，所述第I供油器和第2供油器為相位相差180度凸輪軸轉(zhuǎn)角的凸輪-柱塞式供油器，其旋轉(zhuǎn)周期為360度曲軸轉(zhuǎn)角，輸油泵進油口與油箱相連，輸油泵出油口通過輸油泵安全閥與油箱相連，輸油泵出油口通過第I單向閥與第I供油器相連，輸油泵出油口通過第2單向閥與第2供油器相連，第I供油器、第I兩位兩通閥進油口與循環(huán)選擇器第I供油口三者相連，第I兩位兩通閥出油口與油箱I相連，第2供油器、第2兩位兩通閥進油口與循環(huán)選擇器第2供油口三者相連，第2兩位兩通閥出油口與油箱相連，循環(huán)選擇器泄油口與油箱相連，循環(huán)選擇器第I驅(qū)動口與模式轉(zhuǎn)換器第I驅(qū)動供油口相連，循環(huán)選擇器第4驅(qū)動口與模式轉(zhuǎn)換器第4驅(qū)動供油口相連，循環(huán)選擇器第2驅(qū)動口與模式轉(zhuǎn)換器第2驅(qū)動供油口相連，循環(huán)選擇器第3驅(qū)動口與模式轉(zhuǎn)換器第3驅(qū)動供油口相連，模式轉(zhuǎn)換器第I驅(qū)動口、模式轉(zhuǎn)換器第4驅(qū)動口、模式轉(zhuǎn)換器第2驅(qū)動口、模式轉(zhuǎn)換器第3驅(qū)動口分別與I缸、4缸、2缸和3缸的氣門驅(qū)動器相連,對于以進為排-以排為進制動模式的自然吸氣式內(nèi)燃機，循環(huán)選擇器第I制動口與模式轉(zhuǎn)換器第I制動供油口相連，循環(huán)選擇器第2制動口與模式轉(zhuǎn)換器第2制動供油口相連，或者不設置循環(huán)選擇器第I制動口和循環(huán)選擇器第2制動口，模式轉(zhuǎn)換器第I制動供油口與第I供油器相連，模式轉(zhuǎn)換器第2制動供油口與第2供油器相連，對于以進為進-以排為排制動模式的渦輪增壓式或者自然吸氣式內(nèi)燃機，循環(huán)選擇器第I制動口與模式轉(zhuǎn)換器第2制動供油口相連，循環(huán)選擇器第2制動口與模式轉(zhuǎn)換器第I制動供油口相連，或者不設置循環(huán)選擇器第I制動口和循環(huán)選擇器第2制動口，模式轉(zhuǎn)換器第I制動供油口與第2供油器相連,模式轉(zhuǎn)換器第2制動供油口與第I供油器相連，對于缸數(shù)為4的整數(shù)倍的內(nèi)燃機，按照點火順序相隔180度曲軸轉(zhuǎn)角分組，每4缸一組每組采用一套上述可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)。
[0008]所述循環(huán)選擇器采用三層嵌套式結(jié)構(gòu)，從外到內(nèi)依次為開有油口的循環(huán)選擇器外殼、軸向開槽和開孔的循環(huán)選擇器軸套以及徑向開槽的循環(huán)選擇器軸芯，其中，循環(huán)選擇器軸芯通過齒輪或者鏈輪傳動機構(gòu)由內(nèi)燃機曲軸驅(qū)動,每720度曲軸轉(zhuǎn)角旋轉(zhuǎn)I周,循環(huán)選擇器軸套固定嵌套在循環(huán)選擇器外殼內(nèi)部，將依照內(nèi)燃機發(fā)火順序，隨著循環(huán)選擇器軸芯的不斷旋轉(zhuǎn)，循環(huán)選擇器第I驅(qū)動口和循環(huán)選擇器第4驅(qū)動口均間隔性地分別與循環(huán)選擇器第I供油口或者循環(huán)選擇器泄油口相連，循環(huán)選擇器第2驅(qū)動口和循環(huán)選擇器第3驅(qū)動口均間隔性地分別與循環(huán)選擇器反向供油口或者循環(huán)選擇器泄油口相連，循環(huán)選擇器第I制動口始終與循環(huán)選擇器第I供油口相連，循環(huán)選擇器第2制動口始終與循環(huán)選擇器反向供油口相連，或者不設置循環(huán)選擇器第I制動口和循環(huán)選擇器第2制動口。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:Ca)這種用于4缸內(nèi)燃機的集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)在實現(xiàn)僅采用2個供油器為內(nèi)燃機所有進(排)氣門的氣門驅(qū)動機構(gòu)提供液壓油的同時，實現(xiàn)僅需要2個兩位兩通閥來控制內(nèi)燃機所有進(排)氣門的氣門驅(qū)動機構(gòu)，較雙模式全可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)而言，本系統(tǒng)利用所使用的兩位兩通閥的出油口與油箱相連的特點，極大地降低了兩位兩通閥切換時油口的壓差變化的復雜程度，簡化了系統(tǒng)所需電磁閥的結(jié)構(gòu)，降低了系統(tǒng)的成本，提高了市場的接受程度；(b)較雙模式全可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)而言，本系統(tǒng)可實現(xiàn)在內(nèi)燃機驅(qū)動模式下，在供油器的供油階段內(nèi)提前關(guān)閉氣門的可變氣門事件，達到進一步改善內(nèi)燃機怠速及中低工況性能，即改善車輛實際運行時的油耗和排放情況的目的，從而拓展系統(tǒng)的應用潛力；(c)依據(jù)內(nèi)燃機缸數(shù)和點火次序設計的循環(huán)選擇器和模式轉(zhuǎn)換器相配合，可同時滿足內(nèi)燃機驅(qū)動和制動模式所要求的可變氣門事件，通過調(diào)節(jié)兩位兩通閥即可改變內(nèi)燃機的驅(qū)動和制動效果，從而實現(xiàn)將內(nèi)燃機可變氣門技術(shù)和輔助制動技術(shù)合二為一，減少了汽車附件，極大地降低了成本；(d)循環(huán)選擇器采用軸芯-軸套-外殼三層嵌套結(jié)構(gòu)，并且，軸芯-軸套間為轉(zhuǎn)動配合，軸套-外殼間為靜態(tài)配合，油口位置可根據(jù)實際安裝需要調(diào)節(jié)，工藝性好，維修和更換簡單方便，成本低；(e)系統(tǒng)各部件間采用油管連接，這對系統(tǒng)在應用車型上布置極為有利；(f)針對不同的制動方式，只需改變模式轉(zhuǎn)換器上的2個油口對應的連接對象即可，系統(tǒng)對實際應用的機型適應性好，應用范圍廣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0011]圖1是單氣門的4缸內(nèi)燃機集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)示意圖。
[0012]圖2是4缸內(nèi)燃機集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)循環(huán)選擇器主視圖。
[0013]圖3是4缸內(nèi)燃機集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)循環(huán)選擇器左視圖。
[0014]圖4是4缸內(nèi)燃機集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)循環(huán)選擇器俯視圖。
[0015]圖5是4缸內(nèi)燃機集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)循環(huán)選擇器A-A橫截面圖。
[0016]圖6是4缸內(nèi)燃機集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)循環(huán)選擇器B-B橫截面圖。
[0017]圖7是4缸內(nèi)燃機集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)循環(huán)選擇器C-C橫截面圖。
[0018]圖8是4缸內(nèi)燃機集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)循環(huán)選擇器D-D橫截面圖。
[0019]圖9是4缸內(nèi)燃機集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)循環(huán)選擇器E-E橫截面圖。
[0020]圖10是4缸內(nèi)燃機集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)循環(huán)選擇器F-F橫截面圖。
[0021]圖11是4缸內(nèi)燃機集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)循環(huán)選擇器G-G橫截面圖。
[0022]圖12是4缸內(nèi)燃機集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)循環(huán)選擇器H-H橫截面圖。
[0023]圖13是4缸內(nèi)燃機集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)循環(huán)選擇器1-1橫截面圖。
[0024]圖14是4缸內(nèi)燃機集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)循環(huán)選擇器J-J橫截面圖。
[0025]圖15是4缸內(nèi)燃機集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)模式轉(zhuǎn)換器主視圖。
[0026]圖16是4缸內(nèi)燃機集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)模式轉(zhuǎn)換器左視圖。
[0027]圖17是4缸內(nèi)燃機集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)模式轉(zhuǎn)換器俯視圖。
[0028]圖18是4缸內(nèi)燃機集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)整體示意圖。
[0029]圖中:1、油箱,2、第2兩位兩通閥,2a、第2兩位兩通閥出油口，2b、第2兩位兩通閥進油口，3、第I兩位兩通閥,3a、第I兩位兩通閥出油口，3b、第I兩位兩通閥進油口，4、輸油泵，5、輸油泵安全閥，6、第I供油器，7、第2供油器，8、第I單向閥，9、第2單向閥，10、循環(huán)選擇器，10a、循環(huán)選擇器第2供油口，10b、循環(huán)選擇器第I供油口，10c、循環(huán)選擇器泄油口，10d、循環(huán)選擇器第I驅(qū)動口，IOe、循環(huán)選擇器第I制動口，IOf、循環(huán)選擇器第4驅(qū)動口，10g、循環(huán)選擇器第2驅(qū)動口，10h、循環(huán)選擇器第2制動口，101、循環(huán)選擇器第3驅(qū)動口，10j、循環(huán)選擇器外殼，10k、循環(huán)選擇器軸套，10s、循環(huán)選擇器軸芯，11、模式轉(zhuǎn)換器，11a、模式轉(zhuǎn)換器第I驅(qū)動供油口，I lb、模式轉(zhuǎn)換器第I制動供油口，11c、模式轉(zhuǎn)換器第4驅(qū)動供油口，I Id、模式轉(zhuǎn)換器第2驅(qū)動供油口，lie、模式轉(zhuǎn)換器第2制動供油口，I If、模式轉(zhuǎn)換器第3驅(qū)動供油口，llg、模式轉(zhuǎn)換器第I驅(qū)動口，llh、模式轉(zhuǎn)換器第4驅(qū)動口，ll1、模式轉(zhuǎn)換器第2驅(qū)動口，11 j、模式轉(zhuǎn)換器第3驅(qū)動口，Ilk、模式轉(zhuǎn)換器外殼,11s、模式轉(zhuǎn)換器軸套，11m、模式轉(zhuǎn)換器軸芯，12、氣門驅(qū)動器。
【具體實施方式】
[0030]本發(fā)明以應用于采用以進為排-以排為進制動模式的1-2-4-3式自然吸氣式4缸內(nèi)燃機的可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)為例加以說明，以兩位兩通閥為常閉閥為例加以說明。
[0031]圖1示出了單氣門的4缸內(nèi)燃機集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)示意圖。由于本系統(tǒng)的設計特點，氣門驅(qū)動器12工作由第I供油器6和循環(huán)選擇器10的運動規(guī)律、以及模式轉(zhuǎn)換器11和第I兩位兩通閥3的工作狀態(tài)共同決定。按照模式轉(zhuǎn)換器11的工作狀態(tài)，可將氣門驅(qū)動器12工作過程分成驅(qū)動模式和制動模式，其工作過程為:
(一)驅(qū)動模式
當內(nèi)燃機處于作為動力源的驅(qū)動模式時，不驅(qū)動模式轉(zhuǎn)換器11，保持模式轉(zhuǎn)換器第I驅(qū)動供油口 Ila和模式轉(zhuǎn)換器第I驅(qū)動口 Ilg連通，模式轉(zhuǎn)換器第I制動供油口 Ilb和模式轉(zhuǎn)換器第I驅(qū)動口 Ilg斷開，此時，氣門驅(qū)動器12只能在由第I供油器6和循環(huán)選擇器10的運動規(guī)律限制的范圍內(nèi)工作，并且在此范圍內(nèi)由第I兩位兩通閥3的工作狀態(tài)調(diào)節(jié)具體的氣門運行參數(shù)，其工作過程為: (I)氣門可被驅(qū)動階段
此階段內(nèi)，循環(huán)選擇器10將循環(huán)選擇器第I供油口 IOb和循環(huán)選擇器第I驅(qū)動口 IOd連通，而將循環(huán)選擇器第I驅(qū)動口 IOd與循環(huán)選擇器泄油口 IOc斷開。驅(qū)動模式下的氣門驅(qū)動油路，即循環(huán)選擇器第I供油口 10b、循環(huán)選擇器第I驅(qū)動口 10d、模式轉(zhuǎn)換器第I驅(qū)動供油口 11a、模式轉(zhuǎn)換器第I驅(qū)動口 Ilg被完全連通。同時此階段是第I供油器6從供油起始點開始的一個供油+吸油的運行周期。在此階段內(nèi)，可實現(xiàn)以下氣門運行過程:
(a)氣門開啟過程:當?shù)贗供油器6進入供油階段時，當氣門驅(qū)動開啟正時信號未達到時，第I兩位兩通閥3被激勵，即第I兩位兩通閥進油口 3b與第I兩位兩通閥出油口 3a相連，第I供油器6內(nèi)的液壓油通過第I兩位兩通閥3回到油箱I中；在氣門驅(qū)動器12彈簧的作用下，氣門保持關(guān)閉狀態(tài)。當氣門驅(qū)動開啟正時信號到達時，第I兩位兩通閥3不被激勵，即第I兩位兩通閥進油口 3b與第I兩位兩通閥出油口 3a斷開，第I供油器6內(nèi)的液壓油通過驅(qū)動模式下的氣門驅(qū)動油路進入氣門驅(qū)動器12中，克服氣門驅(qū)動器12彈簧的作用力，驅(qū)動氣門開啟。
[0032](b)氣門吸油關(guān)閉與落座過程:當?shù)贗供油器6進入吸油階段時，隨著供油柱塞的下行，在第I供油器6吸油和氣門驅(qū)動器12彈簧的作用下，液壓油從氣門驅(qū)動器12通過驅(qū)動模式下的氣門驅(qū)動油路回到第I供油器6，實現(xiàn)氣門的吸油關(guān)閉。當氣門上行至得到預先設計的節(jié)流阻尼裝置的位置時，隨著氣門的上行，節(jié)流阻尼快速增大，從而限制了氣門驅(qū)動器12的出油速度，實現(xiàn)了氣門落座緩沖的目的。后續(xù)的氣門落座過程不再重復。
[0033](c)氣門泄油關(guān)閉與落座過程:無論是在第I供油器6處于供油階段或者吸油階段，當氣門驅(qū)動關(guān)閉正時信號到達時，第I兩位兩通閥3被激勵，即第I兩位兩通閥進油口3b與第I兩位兩通閥出油口 3a相連。當?shù)贗供油器6處于供油階段時，在氣門驅(qū)動器12彈簧和第I供油器6供油的作用下，氣門驅(qū)動器12內(nèi)的液壓油通過驅(qū)動模式下的氣門驅(qū)動油路后與第I供油器6內(nèi)的液壓油一起通過第I兩位兩通閥3回到油箱I中，實現(xiàn)了氣門的泄油關(guān)閉過程。當?shù)贗供油器6處于吸油階段時，在氣門驅(qū)動器12彈簧和第I供油器6吸油的作用下，氣門驅(qū)動器12內(nèi)的液壓油通過驅(qū)動模式下的氣門驅(qū)動油路，一部分進入第
I供油器6，另一部分通過第I兩位兩通閥3回到油箱I中，實現(xiàn)了氣門的泄油關(guān)閉過程。
[0034](2)氣門關(guān)閉保持階段
此階段內(nèi)，循環(huán)選擇器10將循環(huán)選擇器第I供油口 IOb和循環(huán)選擇器第I驅(qū)動口 IOd斷開，而將循環(huán)選擇器泄油口 IOc與循環(huán)選擇器第I驅(qū)動口 IOd連通。驅(qū)動模式下的泄油回路，即模式轉(zhuǎn)換器第I驅(qū)動口 Hg、模式轉(zhuǎn)換器第I驅(qū)動供油口 lla、循環(huán)選擇器第I驅(qū)動口 IOd和循環(huán)選擇器泄油口 IOc被完全連通。氣門驅(qū)動器12通過驅(qū)動模式下的泄油回路與油箱I相連，可實現(xiàn)氣門的關(guān)閉以及關(guān)閉保持，可取代氣門間隙調(diào)節(jié)器。
[0035](二)制動模式
當內(nèi)燃機處于作為消耗源的制動模式時，驅(qū)動模式轉(zhuǎn)換器11運動，將模式轉(zhuǎn)換器第I制動供油口 Ilb和模式轉(zhuǎn)換器第I驅(qū)動口 Ilg連通，模式轉(zhuǎn)換器第I驅(qū)動供油口 Ila和模式轉(zhuǎn)換器第I驅(qū)動口 Ilg斷開。由于循環(huán)選擇器第I供油口 IOb始終與循環(huán)選擇器第I制動口 IOe相連，即制動模式下的氣門驅(qū)動油路，即循環(huán)選擇器第I供油口 10b、循環(huán)選擇器第I制動口 10e、模式轉(zhuǎn)換器第I制動供油口 lib、模式轉(zhuǎn)換器第I驅(qū)動口 Ilg始終被完全連通，因此，氣門驅(qū)動器12的工作范圍只受第I供油器6的運動規(guī)律限制，并且在此范圍內(nèi)由第I兩位兩通閥3的工作狀態(tài)調(diào)節(jié)具體的氣門運行參數(shù)。除了驅(qū)動油路不同外，其工作過程與驅(qū)動模式下氣門可被驅(qū)動階段的工作過程一樣，此處不再重復。
[0036]在一個循環(huán)選擇器運行周期內(nèi)，驅(qū)動模式具有I個氣門可被驅(qū)動階段，而制動模式具有2個氣門可被驅(qū)動階段，因此，可實現(xiàn)360度/循環(huán)的制動模式所要求的可變氣門事件。
[0037]圖2-4分別是4缸內(nèi)燃機集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)循環(huán)選擇器主視圖、左視圖和俯視圖，圖5-14是4缸內(nèi)燃機集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)循環(huán)選擇器主視圖各油道的橫截面圖。根據(jù)驅(qū)動和制動模式下的內(nèi)燃機對氣門啟閉事件的要求，可得出第I供油器6、第2供油器7、各缸的氣門驅(qū)動器、油箱I相對曲軸轉(zhuǎn)角的連通關(guān)系，見表1。值得注意到是表1為未考慮具體內(nèi)燃機實際運行情況的粗略的連通關(guān)系，在實際應用中，應當根據(jù)內(nèi)燃機的實際要求對表中數(shù)據(jù)加以修正。
[0038]表1第I供油器6、第2供油器7、氣門驅(qū)動器、油箱I相對曲軸轉(zhuǎn)角的連通關(guān)系
[0039]
【權(quán)利要求】
1.一種用于4缸內(nèi)燃機的集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)，它主要包括第I供油器(6)、第2供油器(7)、氣門驅(qū)動器(12)、第I兩位兩通閥(3)、第2兩位兩通閥(2)、模式轉(zhuǎn)換器(11)、油箱(I)、輸油泵(4)、輸油泵安全閥(5)、第I單向閥(8)、第2單向閥(9)以及油管；其特征是:它還包括循環(huán)選擇器(10)，所述第I供油器(6)和第2供油器(7)為相位相差180度凸輪軸轉(zhuǎn)角的凸輪-柱塞式供油器，其旋轉(zhuǎn)周期為360度曲軸轉(zhuǎn)角，輸油泵(4)進油口與油箱(I)相連，輸油泵(4)出油口通過輸油泵安全閥(5)與油箱(I)相連，輸油泵(4)出油口通過第I單向閥(8)與第I供油器(6)相連，輸油泵(4)出油口通過第2單向閥(9)與第2供油器(7)相連，第I供油器(6)、第I兩位兩通閥進油口(3b)與循環(huán)選擇器第I供油口(IOb)三者相連，第I兩位兩通閥出油口(3a)與油箱(I)相連，第2供油器(7)、第2兩位兩通閥進油口(2b)與循環(huán)選擇器第2供油口( IOa)三者相連，第2兩位兩通閥出油口( 2a)與油箱(I)相連，循環(huán)選擇器泄油口( IOc)與油箱(I)相連，循環(huán)選擇器第I驅(qū)動口(IOd)與模式轉(zhuǎn)換器第I驅(qū)動供油D(Ila)相連，循環(huán)選擇器第4驅(qū)動口( IOf)與模式轉(zhuǎn)換器第4驅(qū)動供油口( I Ic)相連，循環(huán)選擇器第2驅(qū)動口( IOg)與模式轉(zhuǎn)換器第2驅(qū)動供油口( I Id)相連，循環(huán)選擇器第3驅(qū)動D(IOi)與模式轉(zhuǎn)換器第3驅(qū)動供油D(Ilf)相連，模式轉(zhuǎn)換器第I驅(qū)動口(Hg)、模式轉(zhuǎn)換器第4驅(qū)動口(llh)、模式轉(zhuǎn)換器第2驅(qū)動口(lli)、模式轉(zhuǎn)換器第3驅(qū)動口(Ilj)分別與I缸、4缸、2缸和3缸的氣門驅(qū)動器相連，對于以進為排-以排為進制動模式的自然吸氣式內(nèi)燃機，循環(huán)選擇器第I制動口(IOe)與模式轉(zhuǎn)換器第I制動供油口( IIb)相連，循環(huán)選擇器第2制動口( IOh)與模式轉(zhuǎn)換器第2制動供油口(He)相連，或者不設置循環(huán)選擇器第I制動口( IOe)和循環(huán)選擇器第2制動口( 10h)，模式轉(zhuǎn)換器第I制動供油口(Ilb)與第I供油器(6)相連，模式轉(zhuǎn)換器第2制動供油口(lie)與第2供油器(7)相連，對于以進為進-以排為排制動模式的渦輪增壓式或者自然吸氣式內(nèi)燃機，循環(huán)選擇器第I制動口(IOe)與模式轉(zhuǎn)換器第2制動供油口(lie)相連，循環(huán)選擇器第2制動口(IOh)與模式轉(zhuǎn)換器第I制動供油口(Ilb)相連，或者不設置循環(huán)選擇器第I制動口( IOe)和循環(huán)選擇器第2制動口( IOh)，模式轉(zhuǎn)換器第I制動供油口( Ilb)與第2供油器(7)相連，模式轉(zhuǎn)換器第2制動供油口(lie)與第I供油器(6)相連，對于缸數(shù)為4的整數(shù)倍的內(nèi)燃機，按照點火順序相隔180度曲軸轉(zhuǎn)角分組，每4缸一組，每組采用一套上述可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于4缸內(nèi)燃機的集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動系統(tǒng)，其特征是:所述循環(huán)選擇器(10)采用三層嵌套式結(jié)構(gòu)，從外到內(nèi)依次為開有油口的循環(huán)選擇器外殼(10j)、軸向開槽和開孔的循環(huán)選擇器軸套(IOk)以及徑向開槽的循環(huán)選擇器軸芯(10s)，其中，循環(huán)選擇器軸芯(IOs)通過齒輪或者鏈輪傳動機構(gòu)由內(nèi)燃機曲軸驅(qū)動，每720度曲軸轉(zhuǎn)角旋轉(zhuǎn)I周，循環(huán)選擇器軸套(IOk)固定嵌套在循環(huán)選擇器外殼(IOj )內(nèi)部，將依照內(nèi)燃機發(fā)火順序，隨著循環(huán)選擇器軸芯(IOs)的不斷旋轉(zhuǎn)，循環(huán)選擇器第I驅(qū)動口( IOd)和循環(huán)選擇器第4驅(qū)動口( IOf )均間隔性地分別與循環(huán)選擇器正向供油口( IOb)或者循環(huán)選擇器泄油口( IOc)相連，循環(huán)選擇器第2驅(qū)動口( IOg)和循環(huán)選擇器第3驅(qū)動口(IOi)均間隔性地分別與循環(huán)選擇器反向供油口(IOa)或者循環(huán)選擇器泄油口(IOc)相連，循環(huán)選擇器第I制動口(IOe)始終與循環(huán)選擇器正向供油口(IOb)相連，循環(huán)選擇器第2制動口(IOh)始終與循環(huán)選擇器反向供油口(IOa)相連，或者不設置循環(huán)選擇器第I制動口( IOe)和循環(huán)選擇器第2制動口( 10h)。
【文檔編號】F02D13/04GK103628943SQ201310448281
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】田江平, 崔靖晨, 楊添淏, 隆武強, 田華, 杜寶國, 禮博 申請人:大連理工大學