CN103437848B - 发动机气门弹簧张力调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机气门弹簧张力调节装置，属于发动机技术领域。本发明包括安装在气门弹簧下方的旋升弹簧座，旋升弹簧座包括固定座和旋升座，所述的固定座固定在发动机气缸盖上，气门杆从所述的固定座的中心穿过，所述的旋升座以能上下升降方式的活动安装在所述的固定座上，所述的发动机气缸盖上装有控制所述的旋升座上下升降的执行机构，还包括一用于控制执行机构运动的控制电路，所述的控制电路包括用于检测发动机转速的转速传感器、与所述的转速传感器连接的控制器。本发明可通过在不同转速下调整气门弹簧的张力，减少自身的机械能消耗，达到节能的目的。

Description

发动机气门弹簧张力调节装置

技术领域

本发明涉及一种发动机节能装置，属于发动机技术领域。

背景技术

发动机工作的吸气冲程和排气冲程需要进气门和排气门及时打开和关闭来实现，进气门和排气门的打开是由凸轮轴推动完成的，而关闭气门是由气门弹簧的弹力来完成的。现有的发动机的转速很高，气门弹簧的张力不可调，为了保证发动机的高转速，需要快速及时关闭气门，防止漏气，通常气门弹簧的张力都设置的很大。而发动机在工作时为了打开气门，必须要消耗一定的动力来克服气门弹簧的张力，尤其在发动机以中低速运转时，为了克服气门弹簧的过大张力不得不损失一部分动力，增加了燃油消耗，减少了动力输出。

另外，随着四气门结构的普及，每个气缸各有两个进气门和两个排气门，大幅提高了发动机在高速运转时进气、排气的效率，增加了动力输出，但是，发动机的气门越多，气门弹簧就越多，发动机在中低速运转时为此消耗的机械能就越大，问题更加突出。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种发动机气门弹簧张力调节装置，可通过在不同转速下调整气门弹簧的张力，减少自身的机械能消耗，达到节能的目的。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种发动机气门弹簧张力调节装置，它包括安装在气门弹簧下方的旋升弹簧座，旋升弹簧座包括固定座和旋升座，所述的固定座固定在发动机气缸盖上，气门杆从所述的固定座的中心穿过，所述的旋升座以能上下升降方式的活动安装在所述的固定座上，所述的发动机气缸盖上装有控制所述的旋升座上下升降的执行机构，还包括一用于控制执行机构运动的控制电路，所述的控制电路包括用于检测发动机转速的转速传感器、与所述的转速传感器连接的控制器。

所述的固定座包括底盘和安装在底盘上的圆柱形凸台，固定座的内部有供所述的气门杆穿过的通孔，所述的圆柱形凸台的外部制作有外螺纹，所述的旋升座的中间有螺纹孔与所述的圆柱形凸台螺纹连接。

所述的固定座包括底盘和安装在底盘上的圆柱形凸台，固定座的内部有供所述的气门杆穿过的通孔，所述的旋升座套装在所述的圆柱形凸台上，旋升座的下部与所述的固定座的底盘上部通过旋升锯齿相啮合。

所述的执行机构包括气缸，气缸的活塞杆的前端连接有立杆，所述的旋升座的侧部有拨杆，拨杆上有长孔，所述的立杆插入所述的长孔内与拨杆相连。

所述的执行机构包括气缸，气缸的活塞杆的前部连接有齿条，所述的旋升座的外圈制作成与所述的齿条相啮合的齿轮。

所述的执行机构包括由主动齿轮，所述的旋升座的外圈制作成与所述的主动齿轮相啮合的齿轮，主动齿轮的转轴连接电机或液压马达。

本发明的有益效果是：本发明通过设置旋升弹簧座，能调节气门弹簧的张力，当发动机转速在高转速时，使气门弹簧保持足够的张力，保证及时快速的关闭气门；当发动机处在中低转速时，旋升弹簧座可同步减小气门弹簧的张力，使之足够关闭气门即可，改变了现有技术中气门弹簧保持很高张力不变的情况，保证了发动机在任何转速时都有合适的气门弹簧张力，同时，降低了发动机在中低转速时的机械能消耗，提高动力输出，减少燃油消耗，减少配气机构的磨损，延长其使用寿命。本发明结构简单实用，适用范围广，可广泛应用在汽油发动机、柴油发动机和天然气发动机等使用气门弹簧的发动机上，降低能耗和污染。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图2的B向视图；

图4是本发明执行机构另一种实施例的图1的A-A剖视图；

图5是本发明执行机构另一种实施例的图1的A-A剖视图；

图6是本发明另一种旋升弹簧座实施例的结构示意图；

图7是本发明控制原理图。

图中，1、气门顶盖，2、上弹簧座，3、气门弹簧，4、气门杆，5、气门导管，6、旋升弹簧座，6-1、固定座，6-2、旋升座，7、执行机构，8、拨杆，9、气缸，10、立杆，11、齿条，12、主动齿轮。

具体实施方式

下面附图和结合实施例对本发明进一步说明。

如图1、图7所示的一种发动机气门弹簧张力调节装置，它包括旋升弹簧座6，气门弹簧3安装在上弹簧座2和旋升弹簧座6之间，上弹簧座2上方连接气门顶盖1，旋升弹簧座6包括固定座6-1和旋升座6-2，所述的固定座6-1固定在发动机气缸盖上，气门杆4从所述的固定座6-1的中心穿过，气门杆4外往往装有气门导管5，所述的旋升座6-2以能上下升降方式的活动安装在所述的固定座6-1上，所述的发动机气缸盖上装有控制所述的旋升座6-2上下升降的执行机构7，还包括一用于控制执行机构7运动的控制电路，所述的控制电路包括用于检测发动机转速的转速传感器、与所述的转速传感器连接的控制器。

如图1所示的实施例，所述的固定座6-1包括底盘和安装在底盘上的圆柱形凸台，固定座6-1的内部有供所述的气门杆4穿过的通孔，所述的圆柱形凸台的外部制作有外螺纹，所述的旋升座6-2的中间有螺纹孔与所述的圆柱形凸台螺纹连接。通过旋升座6-2的旋转实现其上下升降。

如图6所示的实施例，所述的固定座6-1包括底盘和安装在底盘上的圆柱形凸台，固定座6-1的内部有供所述的气门杆4穿过的通孔，所述的旋升座6-2套装在所述的圆柱形凸台上，旋升座6-2的下部与所述的固定座6-1的底盘上部通过旋升锯齿相啮合。通过旋升座6-2的旋转实现其上下升降。

对于执行机构的结构，如图2、图3所示的实施例，所述的执行机构7包括气缸9，气缸9的活塞杆的前端连接有立杆10，所述的旋升座6-2的侧部有拨杆8，拨杆8上有长孔，所述的立杆10插入所述的长孔内与拨杆8相连。通过控制气缸9的动作，带动旋升座6-2旋转，实现其上下升降。采用气缸9可很好的利用汽车的气动系统。气缸9也可替换为液压缸。

如图4所示的实施例，所述的执行机构7包括气缸9，气缸9的活塞杆的前部连接有齿条11，所述的旋升座6-2的外圈制作成与所述的齿条11相啮合的齿轮。齿条11应有一定的高度，以满足旋升座6-2的上下位移。

如图5所示的实施例，所述的执行机构7包括由主动齿轮12，所述的旋升座6-2的外圈制作成与所述的主动齿轮12相啮合的齿轮，主动齿轮12的转轴连接电机或液压马达。

以上实施例并不是对本发明保护范围的限制，任何与上述实施例的功能相类似的现有技术的替换，均应落入本发明保护范围之内。

本发明的工作原理是：可根据发动机和气门弹簧的具体情况设定高、中、低三个转速档次，发动机转速超过A时是高速，转速在A至B之间时是中速，转速低于B时是低速。发动机运转后，当转速传感器检测到转速低于B时，控制器控制执行机构动作，使旋升座6-2下降，气门弹簧的压缩量减小，气门弹簧的张力（即对气门顶盖1的回复力）减小；当转速传感器检测到转速在A至B之间时，控制器控制执行机构动作，使旋升座6-2上升，气门弹簧的压缩量增加，气门弹簧的张力增加；当转速传感器检测到转速超过A时，控制器控制执行机构动作，使旋升座6-2上升，气门弹簧的压缩量增加，气门弹簧的张力增加至最大。通过不同转速下对气门弹簧张力的控制，改变了现有技术中气门弹簧保持很高张力不变的情况，保证了发动机在任何转速时都有合适的气门弹簧张力，同时，降低了发动机在中低转速时的机械能消耗，提高动力输出，减少燃油消耗，减少配气机构的磨损，延长其使用寿命。

Claims (4)

1.一种发动机气门弹簧张力调节装置，其特征在于：它包括安装在气门弹簧（3）下方的旋升弹簧座（6），旋升弹簧座（6）包括固定座（6-1）和旋升座（6-2），所述的固定座（6-1）固定在发动机气缸盖上，气门杆（4）从所述的固定座（6-1）的中心穿过，所述的旋升座（6-2）以能上下升降方式的活动安装在所述的固定座（6-1）上，所述的发动机气缸盖上装有控制所述的旋升座（6-2）上下升降的执行机构（7），还包括一用于控制执行机构（7）运动的控制电路，所述的控制电路包括用于检测发动机转速的转速传感器、与所述的转速传感器连接的控制器；

所述的固定座（6-1）包括底盘和安装在底盘上的圆柱形凸台，固定座（6-1）的内部有供所述的气门杆（4）穿过的通孔，所述的旋升座（6-2）套装在所述的圆柱形凸台上，旋升座（6-2）的下部与所述的固定座（6-1）的底盘上部通过旋升锯齿相啮合。

2.根据权利要求1所述的发动机气门弹簧张力调节装置，其特征在于：所述的执行机构（7）包括气缸（9），气缸（9）的活塞杆的前端连接有立杆（10），所述的旋升座（6-2）的侧部有拨杆（8），拨杆（8）上有长孔，所述的立杆（10）插入所述的长孔内与拨杆（8）相连。

3.根据权利要求1所述的发动机气门弹簧张力调节装置，其特征在于：所述的执行机构（7）包括气缸（9），气缸（9）的活塞杆的前部连接有齿条（11），所述的旋升座（6-2）的外圈制作成与所述的齿条（11）相啮合的齿轮。

4.根据权利要求1所述的发动机气门弹簧张力调节装置，其特征在于：所述的执行机构（7）包括由主动齿轮（12），所述的旋升座（6-2）的外圈制作成与所述的主动齿轮（12）相啮合的齿轮，主动齿轮（12）的转轴连接电机或液压马达。