一種基于凸輪軸的氣門升程連續(xù)可變的電控液壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于凸輪軸的氣門升程連續(xù)可變的電控液壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)包括凸輪、挺柱體、進(jìn)油孔、發(fā)動機(jī)機(jī)體主油道、調(diào)節(jié)油腔、滑套、油孔、柱塞、連接體、泄油通道、單向閥、柱塞套、氣門、回油孔、回油槽、電磁閥、回位彈簧、導(dǎo)桿、控制活塞、回油道，其中挺柱體隨凸輪沿滑套外緣移動，調(diào)節(jié)油腔內(nèi)油壓作用于滑套頂面，滑套沿連接體內(nèi)緣和柱塞套外緣上下移動，滑套與柱塞套配合位于柱塞套內(nèi)部的柱塞圍成輔助油腔和高壓油腔，柱塞套底部與氣門頭部連接。有益效果是通過控制進(jìn)回油，調(diào)節(jié)油腔油量變化對氣門升程的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了氣門升程的連續(xù)可變，機(jī)構(gòu)部件較少，占用空間小，對發(fā)動機(jī)缸蓋改動較小，有效克服了現(xiàn)有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的不足。
【專利說明】—種基于凸輪軸的氣門升程連續(xù)可變的電控液壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)領(lǐng)域，具體是一種基于凸輪軸的氣門升程連續(xù)可變的電控液壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機(jī)通過配氣機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)換氣過程，工作過程中其轉(zhuǎn)速變化范圍比較大:發(fā)動機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，氣流速度較慢，流動慣性較小，氣門升程過大會導(dǎo)致缸內(nèi)新鮮空氣倒流；高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，氣流速度較快，流動慣性較大，過小的氣門升程會增加流動阻力，同樣不利于進(jìn)氣過程的完善。為了克服傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)氣門升程固定不變的缺點(diǎn)以及現(xiàn)有氣門升程可變裝置的不足，這里提出一種基于凸輪軸的氣門升程連續(xù)可變的電液調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動機(jī)氣門升程隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速連續(xù)可變，提高發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和動力性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種連續(xù)可變氣門升程液壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動機(jī)不同工況下氣門升程連續(xù)控制。
[0004]本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種連續(xù)可變氣門升程液壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括挺柱體(2)、與挺柱體鏈接的凸輪(I)、連接發(fā)動機(jī)主油道(5)與進(jìn)油孔
(3)的進(jìn)油槽(4)、調(diào)節(jié)油腔(6)、沿連接體(10)和柱塞套(15)運(yùn)動的滑套(7)、油孔(8)、與氣門(16)連接的柱塞(9)、泄油通道(11)、單向閥(13)、連接發(fā)動機(jī)回油道(23)與回油孔(17)的回油槽(18)、控制閥體(24)。其中，挺柱體⑵隨凸輪⑴沿滑套(7)外緣移動，調(diào)節(jié)油腔(6)內(nèi)油壓作用于滑套(7)頂面，滑套(7)沿連接體(10)內(nèi)緣和柱塞套(15)外緣上下移動，滑套(7)與柱塞套(15)和柱塞(9)連接圍成輔助油腔(12)和高壓油腔(14)，單向閥(13)位于高壓油腔內(nèi)部隔斷輔助油腔(12)和高壓油腔(14)，柱塞套(15)底部與氣門(16)頭部連接。
[0005]所述與進(jìn)油孔(3)相通的進(jìn)油槽(4)沿挺柱體(2)運(yùn)動方向?yàn)殚L方圓形，兩半圓中心距離為凸輪(I)最大升程調(diào)節(jié)高度，進(jìn)油孔(3)與發(fā)動機(jī)機(jī)體主油道(5)通過進(jìn)油槽
(4)相連，其有益效果是發(fā)動機(jī)采用較小氣門升程時(shí)，在凸輪(I)下降接近緩沖段時(shí)，調(diào)節(jié)油腔出)能提前進(jìn)油避免氣門(16)落座沖擊。
[0006]所述調(diào)節(jié)油腔是挺柱體(2)、連接體(10)、滑套(7)圍成的空間，滑套(7)可以沿柱塞套(15)外緣和連接體(10)內(nèi)緣上下運(yùn)動，可實(shí)現(xiàn)對油腔內(nèi)液位高低調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)凸輪升程大小。
[0007]所述進(jìn)油孔(3)沿挺柱體(2)外緣周向凹進(jìn)分布2?4個(gè)，并通過沿挺柱體⑵圓周凹槽相連。
[0008]所述回油孔(17)沿挺柱體(2)外緣周向凹進(jìn)分布2?4個(gè)，并通過沿挺柱體(2)圓周凹槽相連，回油孔(17)通過回油槽(18)與回油道相連，便于在工作過程中發(fā)生旋轉(zhuǎn)后正常泄油。
[0009]所述與回油孔(17)相通的回油槽(18)沿挺柱體(2)運(yùn)動方向?yàn)殚L方圓形，兩半圓中心距離為凸輪最大升程的二分之一，回油孔(17)與發(fā)動機(jī)機(jī)體回油道(23)通過回油槽(18)相連，可保證氣門升起過程中，調(diào)節(jié)油腔內(nèi)能夠連續(xù)泄油，達(dá)到調(diào)節(jié)氣門升程的目的。
[0010]所述控制閥體包括電磁閥(19)、回位彈簧(20)、導(dǎo)桿(21)、控制活塞(22)、回油道
(23)，導(dǎo)桿連接電磁閥(19)和控制活塞(22)，導(dǎo)桿(21)上裝有位于控制活塞(22)頂部的回位彈簧(20)。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:所設(shè)計(jì)的一種基于凸輪軸的氣門升程連續(xù)可變的電控液壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，通過控制進(jìn)回油，調(diào)節(jié)油腔油量變化對氣門升程的調(diào)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)氣門升程的連續(xù)可變，機(jī)構(gòu)部件較少，占用空間小，對發(fā)動機(jī)缸蓋改動較小。有效克服了機(jī)械式氣門升程連續(xù)可變機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占用空間大的缺點(diǎn)和普通電液式調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)氣門落座速度大、響應(yīng)速度低、電磁閥要求聞和能耗聞等的缺點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1所示可變氣門升程液壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；
圖2所示長方圓形進(jìn)油槽或回油槽形狀；
圖中:1、凸輪；2、挺柱體；3、進(jìn)油孔；4、進(jìn)油槽；5、主油道；6、調(diào)節(jié)油腔；7、滑套；8、油孔；9、柱塞；10、連接體；11、泄油通道；12、輔助油腔；13、單向閥；14、高壓油腔；15、柱塞套；16、氣門；17、回油孔；18、回油槽；19、電磁閥；20、回位彈簧；21、導(dǎo)桿；22、控制活塞；23、回油道；24、控制閥體。
具體實(shí)施方案
[0013]一種連續(xù)可變氣門升程液壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括挺柱體(2)、與挺柱體鏈接的凸輪
(I)、連接發(fā)動機(jī)主油道與進(jìn)油孔的進(jìn)油槽(4)、調(diào)節(jié)油腔(6)、沿連接體和柱塞套運(yùn)動的滑套(7)、油孔(8)、與氣門連接的柱塞(9)、泄油通道(11)、單向閥(13)、連接發(fā)動機(jī)回油道(23)與回油孔(17)的回油槽(18)、控制閥體(24)，其中滑套(7)與柱塞套(15)和柱塞(9)連接圍成輔助油腔(12)和高壓油腔(14)，單向閥(13)位于高壓油腔內(nèi)部隔斷輔助油腔
(12)和高壓油腔(14)。
[0014]挺柱體(2)與發(fā)動機(jī)凸輪軸凸輪(I)外緣接觸，凸輪運(yùn)動驅(qū)動挺柱體(2)向下運(yùn)動；在凸輪位于基圓階段時(shí)，進(jìn)油孔(3)與發(fā)動機(jī)缸蓋的主油道(5)通過進(jìn)油槽(4)相連通，調(diào)節(jié)油腔(6)進(jìn)油；液壓油通過滑套(7)上的油孔(8)進(jìn)入輔助油腔(12);輔助油腔(12)內(nèi)油壓大于單向閥(13)的彈簧力和高壓油腔(14)內(nèi)油壓共同作用，單向閥(13)打開并進(jìn)油；在高壓油腔(14)內(nèi)油壓與彈簧力共同作用下，柱塞套(15)與氣門(16)頭部接觸，消除氣門間隙。
[0015]隨著凸輪(I)的旋轉(zhuǎn)，凸輪升程開始增大，進(jìn)油孔(3)關(guān)閉，調(diào)節(jié)油腔(6)內(nèi)液壓油受到壓縮作用于滑套(7)上，滑套(7)向下壓縮柱塞(9);柱塞(9)作用于單向閥(13)；單向閥(13)關(guān)閉形成高壓油腔(14);此時(shí)，調(diào)節(jié)油腔(6)、輔助油腔(12)和高壓油腔(14)中的液壓油形成剛性系統(tǒng)；柱塞套(15)與氣門(16)頭部相連，受凸輪(I)運(yùn)動作用完成氣門的升起。
[0016]在凸輪(I)旋轉(zhuǎn)至升程下降緩沖段時(shí)，進(jìn)油孔(3)通過長方圓形進(jìn)油槽(4)提前與發(fā)動機(jī)主油道(5)相通，調(diào)節(jié)油腔(6)進(jìn)油，從而克服氣門(16)落座的沖擊，如圖2所給出的就是進(jìn)油槽(4)的長方圓形形狀，兩半圓中心距離為凸輪(I)最大升程調(diào)節(jié)高度，在凸輪⑴下降接近緩沖段時(shí)，調(diào)節(jié)油腔(6)能提前進(jìn)油避免氣門落座沖擊。
[0017]回油槽(18)的結(jié)構(gòu)與進(jìn)油槽(4)結(jié)構(gòu)相似，兩半圓中心距離為凸輪最大升程的二分之一，回油孔(17)與發(fā)動機(jī)機(jī)體回油道(23)通過回油槽(18)相連，可保證氣門(16)升起過程中，調(diào)節(jié)油腔(6)內(nèi)實(shí)現(xiàn)連續(xù)泄油，通過控制進(jìn)回油，調(diào)節(jié)油腔油量變化對氣門升程的調(diào)節(jié)，達(dá)到調(diào)節(jié)氣門升程的目的。
[0018]根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速要求，控制閥體(24)從E⑶獲得命令，適時(shí)啟閉控制活塞(22)以及調(diào)節(jié)控制活塞(22)開啟時(shí)間的長短控制調(diào)節(jié)油腔(6)內(nèi)泄油量，從而調(diào)節(jié)氣門升程大小。在發(fā)動機(jī)不同轉(zhuǎn)速，電磁閥(19)通電控制活塞(22)克服回位彈簧(20)的作用力沿導(dǎo)桿(21)向上運(yùn)動，調(diào)節(jié)油腔(6)內(nèi)液壓油通過泄油通道(11)、回油孔(17)向回油道(23)泄油。泄油量根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速要求通過電磁閥(19)的通電時(shí)間控制。電磁閥(19)通電的開始時(shí)間由發(fā)動機(jī)不同轉(zhuǎn)速對應(yīng)的凸輪升程控制，取三分之一相應(yīng)凸輪升程為泄油始點(diǎn)，泄油終點(diǎn)根據(jù)泄油量確定。通過控制調(diào)節(jié)油腔(6)內(nèi)油量實(shí)現(xiàn)氣門升程從O至最大設(shè)計(jì)升程的連續(xù)可變。
【權(quán)利要求】
1.一種基于凸輪軸的氣門升程連續(xù)可變的電控液壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)包括凸輪1、挺柱體2、進(jìn)油孔3、發(fā)動機(jī)機(jī)體主油道5、調(diào)節(jié)油腔6、滑套7、油孔8、柱塞9、連接體10、泄油通道11、單向閥13、柱塞套15、氣門16、出油孔17、回油槽18、電磁閥19、回位彈簧20、導(dǎo)桿21、控制活塞22、回油道23，其特征在于，挺住體2與凸輪I連接，隨凸輪I沿滑套7外緣移動；進(jìn)油孔3與發(fā)動機(jī)主油道5通過進(jìn)油槽4連接；挺柱體2和滑套7通過與出油孔17相通的開有泄油通道11的連接體10連接；挺柱體2、連接體10、滑套7圍成調(diào)節(jié)油腔6 ;滑套7與柱塞套15配合位于柱塞套15內(nèi)部的柱塞9圍成輔助油腔12和高壓油腔14，單向閥13位于高壓油腔內(nèi)部隔斷輔助油腔12和高壓油腔14 ;柱塞套15底部與氣門16頭部連接；由電磁閥19、回位彈簧20、導(dǎo)桿21、控制活塞22、回油道23構(gòu)成控制閥體24。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于凸輪軸的氣門升程連續(xù)可變的電控液壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述進(jìn)油孔3沿挺柱體2外緣周向凹進(jìn)分布2?4個(gè)，并通過沿挺柱體2圓周凹槽相連，進(jìn)油孔3與發(fā)動機(jī)機(jī)體主油道5通過進(jìn)油槽4相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于凸輪軸的氣門升程連續(xù)可變的電控液壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的進(jìn)油槽4沿挺柱體2運(yùn)動方向?yàn)殚L方圓形，兩半圓中心距離為凸輪最大升程調(diào)節(jié)高度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述種基于凸輪軸的氣門升程連續(xù)可變的電控液壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)油腔6是由挺柱體2、連接體10、滑套7圍成的空間，調(diào)節(jié)油腔6內(nèi)油壓作用于滑套7頂面，滑套7沿柱塞套15外緣和連接體10內(nèi)緣上下運(yùn)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于凸輪軸的氣門升程連續(xù)可變的電控液壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述回油孔17沿挺柱體2外緣周向凹進(jìn)分布2?4個(gè)并通過沿挺柱體2圓周凹槽相連，回油孔17通過回油槽18與回油道23相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于凸輪軸的氣門升程連續(xù)可變的電控液壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述回油槽18沿挺柱體2運(yùn)動方向?yàn)殚L方圓形，兩半圓中心距離為凸輪最大升程的二分之一。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于凸輪軸的氣門升程連續(xù)可變的電控液壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述控制閥體24結(jié)構(gòu)包括電磁閥19、回位彈簧20、導(dǎo)桿21、控制活塞22、回油道.23，其中導(dǎo)桿21連接電磁閥19和控制活塞22，導(dǎo)桿21上裝有位于控制活塞22頂部的回位彈簧20，控制活塞22在電磁閥19的電磁力和回位彈簧20的共同作用下沿導(dǎo)桿21上下運(yùn)動。
【文檔編號】F01L9/02GK104454070SQ201410580795
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】王艷華, 馮耀南, 劉漢濤, 普永, 王英 申請人:中北大學(xué)