CN103437849A - 气门弹簧张力调节装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气门弹簧张力调节装置，属于发动机技术领域。本发明包括活动安装在气门弹簧下方的升降弹簧座，升降弹簧座的中部有使气门杆和气门导管穿过的通孔，所述的升降弹簧座的下方安装有凸轮轴，凸轮轴的支架固定在发动机气缸盖上，所述的凸轮轴装有与所述的升降弹簧座下部相接触的凸轮，所述的发动机气缸盖上装有控制所述的凸轮轴转动的执行机构，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

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，随着四气门和更多气门结构的普及，每个气缸各有两个以上进气门和两个以上排气门，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，本发明提供一种气门弹簧张力调节装置，可通过在发动机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：一种气门弹簧张力调节装置，它包括活动安装在气门弹簧下方的升降弹簧座，升降弹簧座的中部有使气门杆和气门导管穿过的通孔，所述的升降弹簧座的下方安装有凸轮轴，凸轮轴的支架固定在发动机气缸盖上，所述的凸轮轴装有与所述的升降弹簧座下部相接触的凸轮，所述的发动机气缸盖上装有控制所述的凸轮轴转动的执行机构，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。
所述的每个气门弹簧分别对应有一个所述的升降弹簧座。
同一排的所述的气门弹簧共用一个所述的升降弹簧座，升降弹簧座上制作有一排与气门杆相配的预留孔。
所述的升降弹簧座制作成整体的集成弹簧座，所述的所有气门弹簧共用一个所述的集成弹簧座，集成弹簧座上制作有火花塞预留孔及与气门杆相配的气门杆预留孔，所述的集成弹簧座的两侧均设置有所述的凸轮轴、凸轮和执行机构。
所述的执行机构是气缸。
所述的凸轮轴上有拨杆，拨杆上有长孔，所述的气缸的活塞杆前端有立杆插入所述的拨杆的长孔内，与拨杆活动连接。
所述的气缸的活塞杆前端装有齿条，所述的凸轮轴上装有与所述的齿条相啮合的齿轮。
本发明的有益效果是：本发明通过设置升降弹簧座，通过对升降弹簧座下方的凸轮轴的控制，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1一种实施例的左视图；
图3是执行机构与凸轮轴拨杆连接示意图；
图4是执行机构与凸轮轴齿轮连接示意图；
图5是本发明集成弹簧座结构示意图；
图6是图5的集成弹簧座俯视图；
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、升降弹簧座， 7、执行机构，8、凸轮轴，9、凸轮，10、拨杆，11、齿条，12、集成弹簧座，12-1、气门杆预留孔，12-2、火花塞预留孔。
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所示的一种气门弹簧张力调节装置，气门弹簧3安装在上弹簧座2和升降弹簧座6之间，上弹簧座2上方连接气门顶盖1，升降弹簧座6活动安装在气门弹簧3下方，升降弹簧座6的中部有使气门杆4和气门导管5穿过的通孔，所述的升降弹簧座6的下方安装有凸轮轴8，凸轮轴8的支架固定在发动机气缸盖上，所述的凸轮轴8装有与所述的升降弹簧座6下部相接触的凸轮9，所述的发动机气缸盖上装有控制所述的凸轮轴8转动的执行机构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。
一种实施例是：所述的每个气门弹簧3分别对应有一个所述的升降弹簧座6。
如图2所示的实施例是：同一排的所述的气门弹簧3共用一个所述的升降弹簧座6，升降弹簧座6上制作有一排与气门杆4相配的预留孔。此时用一根凸轮轴8可控制一排气门弹簧的升降。
如图5、图6所述的升降弹簧座6制作成整体的集成弹簧座12，所述的所有气门弹簧3共用一个所述的集成弹簧座12，集成弹簧座12上制作有火花塞预留孔12-2及与气门杆4相配的气门杆预留孔12-1，所述的集成弹簧座12的两侧均设置有所述的凸轮轴8、凸轮9和执行机构7。集成弹簧座12的形状可根据气门的排布进行适当的调整，它可以是平板，也可以具有一定程度的折弯或弧度。集成弹簧座12更有利于对所有气门弹簧3进行同时调整，也减少了零部件，简化了安装过程。
所述的执行机构7是气缸。也可以使油缸。
对于执行机构的结构：如图3所示的实施例：所述的凸轮轴8上有拨杆10，拨杆10上有长孔，所述的气缸的活塞杆前端有立杆插入所述的拨杆10的长孔内，与拨杆10活动连接，活塞杆的动作带动凸轮轴和凸轮转动，通过凸轮的转动使升降弹簧座6顶起或放下，从而控制气门弹簧的张力。如图4所示的实施例：所述的气缸的活塞杆前端装有齿条11，所述的凸轮轴8上装有与所述的齿条11相啮合的齿轮，原理同上。
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，使升降弹簧座6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，使升降弹簧座6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，使升降弹簧座6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 (7)

1.一种气门弹簧张力调节装置，其特征在于：它包括活动安装在气门弹簧（3）下方的升降弹簧座（6），升降弹簧座（6）的中部有使气门杆（4）和气门导管（5）穿过的通孔，所述的升降弹簧座（6）的下方安装有凸轮轴（8），凸轮轴（8）的支架固定在发动机气缸盖上，所述的凸轮轴（8）装有与所述的升降弹簧座（6）下部相接触的凸轮（9），所述的发动机气缸盖上装有控制所述的凸轮轴（8）转动的执行机构（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。
2.根据权利要求1所述的气门弹簧张力调节装置，其特征在于：所述的每个气门弹簧（3）分别对应有一个所述的升降弹簧座（6）。
3.根据权利要求1所述的气门弹簧张力调节装置，其特征在于：同一排的所述的气门弹簧（3）共用一个所述的升降弹簧座（6），升降弹簧座（6）上制作有一排与气门杆（4）相配的预留孔。
4.根据权利要求1所述的气门弹簧张力调节装置，其特征在于：所述的升降弹簧座（6）制作成整体的集成弹簧座（12），所述的所有气门弹簧（3）共用一个所述的集成弹簧座（12），集成弹簧座（12）上制作有火花塞预留孔（12-2）及与气门杆（4）相配的气门杆预留孔（12-1），所述的集成弹簧座（12）的两侧均设置有所述的凸轮轴（8）、凸轮（9）和执行机构（7）。
5.根据权利要求1所述的气门弹簧张力调节装置，其特征在于：所述的执行机构（7）是气缸。
6.根据权利要求5所述的气门弹簧张力调节装置，其特征在于：所述的凸轮轴（8）上有拨杆（10），拨杆（10）上有长孔，所述的气缸的活塞杆前端有立杆插入所述的拨杆（10）的长孔内，与拨杆（10）活动连接。
7.根据权利要求5所述的气门弹簧张力调节装置，其特征在于：所述的气缸的活塞杆前端装有齿条（11），所述的凸轮轴（8）上装有与所述的齿条（11）相啮合的齿轮。
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