CN103742216A - 一种可变升程液力挺柱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可变升程液力挺柱，涉及发动机。该液力挺柱整体呈圆柱形，具体包括：挺柱体，位于外部，与气缸盖紧密配合，外圆柱体上开有油槽，油槽内设进出油孔；活塞，位于挺柱体内部，与挺柱体内壁紧密配合，顶部与挺柱体预留间隙形成高压油腔，圆柱体上开设环槽，环槽内有油道连通活塞顶部油道，底部有突起；单向阀，位于活塞顶部油道中，用弹簧定位；卡簧，位于挺柱体内部开口端。该液力挺柱通过改变高压油腔内的油量来控制活塞在挺柱体内的位置，从而改变升程，结构简单合理，气门落座冲击小，不改变发动机的体积，对发动机的气缸盖稍加改动即可应用。

Description

一种可变升程液力挺柱

技术领域

本发明涉及发动机领域，特别涉及一种液力挺柱。

背景技术

液力挺柱按凸轮的运动规律运动，实现气门的打开与关闭。液力挺柱一般放置在凸轮轴与气门之间，直接或通过推杆带动摇臂控制气门运动。发动机工作时，油液进入液力挺柱内部的高压腔，使气门及其传动件相互接触，消除气门间隙。

现有的液力挺柱的主要作用是消除气门间隙，并不改变凸轮对气门的控制规律，气门根据凸轮的现实形状，按固定的配气相位循环工作。由发动机原理可知，具有固定配气相位的发动机只在某一转速处具有最好的充气效率，最大的动力输出，经济转速范围也很窄。高于或低于该转速，发动机的动力性和经济性均有下降，且离该转速越远，发动机性能指标下降越明显。

发明内容

本发明为了在较宽的转速范围改善发动机的性能指标，提供了一种结构简单合理、容易实现、可变配气定时的发动机用可变升程液力挺柱。

为了达到上述目的，本发明提供了一种可变升程液力挺柱，具体包括：

挺柱体1，呈圆柱形，位于外部，外表光洁，外圆柱体上开有低压油槽8和高压油槽9，两油槽内分别开有进油孔4和出油孔6；

活塞3，呈圆柱形，位于挺柱体1内部，外表光洁，与挺柱体1内壁紧密配合，外圆柱体上开设环槽，环槽内有油道连通活塞3顶部油道，底部有突起；

单向阀5，位于活塞3顶部油道中，具有油液单向流通性，用回位弹簧7定位；

卡簧2，位于挺柱体1内部开口处，防止活塞3脱落。

上述技术方案中，活塞3顶部与挺柱体1之间预留间隙，形成高压油腔C。

上述技术方案中，活塞3与挺柱体1可相对轴向运动，具有最大轴向运动位移。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：在发动机运转时，切断高压油腔C中的油液供应，活塞3与挺柱体1不改变轴向位置，本发明可变升程液力挺柱与现有液力挺柱功能一样，凸轮轴按确定的规律驱动气门，气门升程较小，适应发动机低速工况的需要；接通高压油腔C中的油液供应，活塞3与挺柱1相对有轴向运动，可变升程液力挺柱轴向尺寸周期性地增长和缩短，可提前打开气门，延后关闭气门，并增加气门升程，适应发动机中高速工况的需要。

附图说明

图1是本发明可变升程液力挺柱结构图。

图2是本发明可变升程液力挺柱的安装位置图。

图3是本发明可变升程液力挺柱进油状态示意图。

图4是本发明可变升程液力挺柱进油后工作示意图。

图5是本发明可变升程液力挺柱泄油状态示意图。

图6是本发明可变升程液力挺柱未进油工作示意图。

附图中标注说明：1-挺柱体2-卡簧3-活塞4-进油孔5-单向阀6-出油孔7-回位弹簧8-低压油槽9-高压油槽10-进气凸轮11-气缸盖12-锁片13-上弹簧座14-气门弹簧15-气门杆16-下弹簧座17-阀芯回位弹簧18-阀芯19-泄油凸轮轨迹圆20-停油凸轮轨迹圆21-基圆22-配油凸轮A-高压进油道B-低压回油道C-油腔H-升程

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。需要理解的是，本发明的以下实施方式中所提及“顶部”、“底部”、“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”均以各图所示的方向为基准，这些用来限制方向的词语仅仅是为了便于说明，发动机零部件也做了一定的结构简化和减少，图示的零部件之间的位置关系也是为了便于说明，并不代表对本发明具体技术方案的限制。

本发明的可变升程液力挺柱，通过控制其内部油腔中油液的注入和泄放来实现轴向尺寸的改变，低速工况下，气门打开时间短，升程小；中高速工况下，气门打开时间长，升程大，结构简单合理，容易实现。

如图1所示，本发明可变升程液力挺柱结构图，具体包括：挺柱体1，呈圆柱形，位于外部，外表光洁，外圆柱体上开有低压油槽8和高压油槽9，两油槽内分别开有进油孔4和出油孔6；活塞3，呈圆柱形，位于挺柱体1内部，外表光洁，与挺柱体1内壁紧密配合，外圆柱体上开设环槽，环槽内有油道连通活塞3顶部油道，底部有突起；单向阀5，位于活塞3顶部油道中，阻止油液向下流通，用回位弹簧7定位；卡簧2，位于挺柱体1内部开口处。

如图2所示，是本发明可变升程液力挺柱的安装位置图。该液力挺柱位于进气凸轮10和气门杆15之间，气门杆15在气门弹簧15作用下处于最上端位置，将活塞3推到挺柱体1内部的最上端，同时回位弹簧7也起作用，使挺柱体1的上部紧贴进气凸轮10以消除气门间隙。此时，活塞3上的径向油道与进油孔4相通，高压油腔未充油，与出油孔6相通，本发明可变升程液力挺柱的轴向长度最短。本发明可变升程液力挺柱具有的最大升程H是活塞3径向环槽的上沿与进油孔4下缘之间的距离。

如图3所示，是本发明可变升程液力挺柱进油状态示意图。配油凸轮22具有基圆21、停油凸轮轨迹圆20、泄油凸轮轨迹圆19光滑连接的外廓，与进气凸轮10同轴转动，通过控制阀芯18的位置，具有“供油”、“停油”、“泄油”、“停油”循环控制功能。其基圆部分在进气凸轮10推动挺柱体1之前与阀芯18接触，高压进油道A通过阀芯18、进油孔4连通活塞3上的油道，再经过单向阀5向高压油腔C注满油液，而阀芯18又切断了高压油腔C与低压回油道B的连接，活塞3在挺柱体1内向下运动到最大升程H，气门在凸轮驱动之前开起。当高压油腔C压力与高压进油道A中压力一样时，单向阀5落座关闭，阻止高压油腔C中油液压力的变化对高压油道A中的油液压力的影响。

如图4所示，是本发明可变升程液力挺柱进油后工作示意图。进气凸轮10驱动挺柱体1下移时，配油凸轮22推动阀芯18关闭高压进油道A和进油孔4以及低压回油道B和出油孔6的通道，高压油腔C中油液被封闭，连同活塞3一起推动气门杆15下移，本发明可变升程液力挺柱的轴向长度最长，气门的升程是进气凸轮10升程与活塞3升程H之和。

如图5所示，是本发明可变升程液力挺柱泄油状态示意图。气门杆15回位过程中，活塞3与挺柱体1的相对位置不变。挺柱体1与进气凸轮10的基圆部分接触时，由于高压油腔C中充满油液，气门处于打开状态。只有当配油凸轮22继续下压阀芯18，使阀芯18打开低压回油道B与出油孔6之间的通路，高压油腔C中的油液开始泄放时，活塞3相对挺柱体1上移，气门杆15才继续回位，气门获得延迟关闭。由于高压油腔C中的油液通过泄油孔6泄放，需要一定的时间，气门落座的冲击也较小。

如图6所示，是本发明可变升程液力挺柱未进油工作示意图。当发动机低速工况下，切断高压进油道A中的油液通道，则无论配油凸轮22处于什么位置，高压油腔C中都不会有油液注入，活塞3和挺柱体1的相对位置保持不变，气门杆15随进气凸轮10的轨迹进行周期运动，气门的打开时间变短，升程与进气凸轮10一样。

综上，可变升程液力挺柱可根据注入内部油液的注入或泄放情况，改变自身轴向尺寸，使发动机气门在不同的转速下获得不同的配气定时和气门升程，满足发动机不同工况的需要。该种液力挺柱结构简单，气门落座冲击小，对发动机的改动小，可方便应用。

以上公开的仅有本发明的几个具体实施例。但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种可变升程液力挺柱，其特征在于：该液力挺柱整体呈圆柱形，由挺柱体(1)、活塞(3)、卡簧(2)、单向阀(5)和回位弹簧(7)组成，其中，挺柱体(1)位于外部，外圆柱体上开有油槽，油槽内设进出油孔；活塞(2)位于挺柱体(1)内部，圆柱体上开设环槽，环槽内有油道连通活塞(2)顶部油道，底部有突起；单向阀(5)，位于活塞3顶部油道中。

2.根据权利要求1所述的可变升程液力挺柱，其特征在于：挺柱体(1)外圆柱体上开有低压油槽(8)和高压油槽(9)，油槽内分别开有出油孔(6)和进油孔(4)。

3.根据权利要求1所述的可变升程液力挺柱，其特征在于：挺柱体(1)外表面光洁，可相对气缸盖(11)进行轴向运动。

4.根据权利要求1所述的可变升程液力挺柱，其特征在于：活塞(3)外表面光洁，与挺柱体(1)内壁紧密配合，顶部与挺柱体(1)预留间隙形成高压油腔(C)。

5.根据权利要求1所述的可变升程液力挺柱，其特征在于：活塞(3)可在挺柱体(1)轴向运动，具有最大轴向运动位移。

6.根据权利要求1所述的可变升程液力挺柱，其特征在于：单向阀(5)是一个允许油液单向流通机构。

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