CN104329135A - 内燃机用的电磁动气门 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内燃机用的电磁动气门，包括安装在汽缸盖上的气门座圈、安装在汽缸盖内的气门导管和气门杆，气门杆设置在气门导管内，且气门杆的顶端位于汽缸盖的外侧，气门杆的底部连接有气门，还包括气门弹簧；气门杆的顶端固接上铁芯，气门杆中部还套设有下铁芯，下铁芯具有轴向通孔，气门杆与该轴向通孔间隙配合，上铁芯外饶有上绕组线圈，下铁芯外饶有下绕组线圈，下铁芯固定连接在汽缸盖上。采用该电磁气门，可取消了除气门外的传统所有配气机构及配气机构传动系统零部件，从而大大简化了发动机结构，降低了发动机噪音，极大的提高了发动机工作可靠性和效率。

Description

内燃机用的电磁动气门

技术领域

本发明涉及内燃机技术领域，特别是涉及一种内燃机用的电磁动气门。

背景技术

现有发动机的配气机构都是由气门、气门弹簧、气门导管、气门导管油封、摇臂、气门间隙调节器、摇臂轴、凸轮轴、锁块、弹簧、可变气门机构等构成;配气机构的传动系统是由发动机曲轴时规皮带轮(或链条齿轮)、时现皮带或链条、压带轮或链条压块、凸轮轴皮带轮或凸轮轴齿轮来构成并传动的;气门通过配气机构的传动系统实现开启和关闭。现有发动机气门传动机构零部件繁多且结构复杂，而且这种机械式的配气机构及传动系统使得气门的升程以及开启角和闭合角不能变化调整，直接影响到发动机的功效。另外，气门导管油封易磨损老化，造成机油从气门与导管间进入燃烧室，发动机燃烧机油会造成排放蓝烟、产生积炭等，造成发动机易磨损、污染严重等问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是:提供一种结构简单、控制灵敏、性能优越、可靠性高的电磁气门。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：内燃机用的电磁动气门，包括安装在汽缸盖上的气门座圈、安装在汽缸盖内的气门导管和气门杆，所述气门杆设置在气门导管内，且气门杆的顶端位于汽缸盖的外侧，所述气门杆的底部连接有气门，其特征在于：还包括气门弹簧；所述气门杆的顶端固接上铁芯，气门杆中部还套设有下铁芯，下铁芯具有轴向通孔，气门杆与该轴向通孔间隙配合，所述上铁芯外饶有上绕组线圈，下铁芯外饶有下绕组线圈，下铁芯固定连接在汽缸盖上；在上铁芯和下铁芯之间的气门杆上分别设有上弹簧座和下弹簧座，所述气门弹簧套设在上弹簧座和下弹簧座之间的气门杆上；在所述上铁芯与上弹簧座之间的气门杆上设有上导磁固定板，该上导磁固定板上具有上阶梯孔，该上阶梯孔的大孔在下，小孔在上，阶梯孔的小孔与气门杆间隙配合；在下铁芯与下弹簧座之间的气门杆上设有下导磁固定板，该下导磁固定板上具有下阶梯孔，该下阶梯孔的大孔在上，小孔在下，下阶梯孔的小孔与气门杆间隙配合。 

作为优化，所述上铁芯和下铁芯的横截面均为圆环形。

作为优化，所述上弹簧座和下弹簧座为锥形，上弹簧座的最大截面直径小于或等于上阶梯孔的大孔直径，下弹簧座的最大截面直径小于或等于下阶梯孔的大孔直径。

相对于现有技术，本发明具有如下优点：

1、采用该电磁气门，可取消了除气门外的传统所有配气机构及配气机构传动系统零部件，从而大大简化了发动机结构，降低了发动机噪音，极大的提高了发动机工作可靠性和效率。

2、采用该电磁气门，可将现有气门直接改装设计为电磁气门，标准通用性好，成本低廉，气缸盖改动小，有利于大批量改装生产。 

附图说明

图1为内燃机用的电磁动气门的结构示意图。

附图标记说明：汽缸盖10，气门导管11，气门杆12，上铁芯12-1，下铁芯12-2，气门12-3，上绕组线圈12-4，下绕组线圈12-5，气门座圈13，气门弹簧14，上弹簧座15，下弹簧座16，上导磁固定板17，下导磁固定板18。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语 “上”、“下”、“顶”、“底”“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参见图1，内燃机用的电磁动气门，包括安装在汽缸盖上的气门座圈、安装在汽缸盖内的气门导管和气门杆，所述气门杆设置在气门导管内，且气门杆的顶端位于汽缸盖的外侧，所述气门杆的底部连接有气门，还包括气门弹簧；所述气门杆的顶端固接上铁芯，气门杆中部还套设有下铁芯，下铁芯具有轴向通孔，气门杆与该轴向通孔间隙配合，上铁芯外饶有上绕组线圈，下铁芯外饶有下绕组线圈，下铁芯固定连接在汽缸盖上。

在上铁芯和下铁芯之间的气门杆上分别设有上弹簧座和下弹簧座，气门弹簧套设在上弹簧座和下弹簧座之间的气门杆上；为了增强上铁芯的抗冲击强度，可以在上铁芯与上弹簧座之间的气门杆上设有上导磁固定板，该上导磁固定板上具有上阶梯孔，该上阶梯孔的大孔在下，小孔在上，阶梯孔的小孔与气门杆间隙配合；为了增强下铁芯的抗冲击强度，可以在下铁芯与下弹簧座之间的气门杆上设有下导磁固定板，该下导磁固定板上具有下阶梯孔，该下阶梯孔的大孔在上，小孔在下，下阶梯孔的小孔与气门杆间隙配合。

为了方便安装，上铁芯和下铁芯为圆柱体，横截面为圆环形，上导磁固定板和下导磁固定板也为圆环形薄片，上导磁固定板的外径等于上铁芯的外径，下导磁固定板的外径等于下铁芯的外径。

为了起到一定的缓冲作用，进一步增强上铁芯的抗冲击强度，上弹簧座和下弹簧座为锥形，上弹簧座的最大截面直径小于或等于上阶梯孔的大孔直径，为了起到一定的缓冲作用，进一步增强下铁芯的抗冲击强度，下弹簧座的最大截面直径小于或等于下阶梯孔的大孔直径。

本发明提供的内燃机用的电磁动气门的工作过程是：上绕组线圈和下绕组线圈分别通电，电流方向相反，此时，上铁芯和下铁芯之间产生磁力，同时上铁芯和下铁芯相邻端的磁极相异，磁力的作用是相互吸引，相互吸引的磁力克服气门弹簧的弹力向上带动气门杆，从而打开气门。通过控制通入上绕组线圈和下绕组线圈的电流大小，控制气门杆向上运动的幅度，从而控制气门开关程度，断开上绕组线圈和下绕组线圈的电流，在气门弹簧恢复形变，在其弹力的作用下，气门杆向下移动，使气门复位关闭。

采用本发明提供的电磁动气门，气门开闭时间通过上铁芯和下铁芯内的电流控制，可摆脱气门开闭时间受制于凸轮轴型线的局面，实现进排气量、进排气时间的无限可调，可根据各工况需求，需要增加进气量时延长进气门开启时间，需要减少进气量时缩短进气门开启时间，不再需要节气门体，避免节气门增加进气阻力和泵气损失。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.内燃机用的电磁动气门，包括安装在汽缸盖上的气门座圈、安装在汽缸盖内的气门导管和气门杆，所述气门杆设置在气门导管内，且气门杆的顶端位于汽缸盖的外侧，所述气门杆的底部连接有气门，其特征在于：还包括气门弹簧；

所述气门杆的顶端固接上铁芯，气门杆中部还套设有下铁芯，下铁芯具有轴向通孔，气门杆与该轴向通孔间隙配合，所述上铁芯外饶有上绕组线圈，下铁芯外饶有下绕组线圈，下铁芯固定连接在汽缸盖上；

在上铁芯和下铁芯之间的气门杆上分别设有上弹簧座和下弹簧座，所述气门弹簧套设在上弹簧座和下弹簧座之间的气门杆上；

在所述上铁芯与上弹簧座之间的气门杆上设有上导磁固定板，该上导磁固定板上具有上阶梯孔，该上阶梯孔的大孔在下，小孔在上，阶梯孔的小孔与气门杆间隙配合； 

在下铁芯与下弹簧座之间的气门杆上设有下导磁固定板，该下导磁固定板上具有下阶梯孔，该下阶梯孔的大孔在上，小孔在下，下阶梯孔的小孔与气门杆间隙配合。

2.如权利要求1所述的电磁动气门，其特征在于：所述上铁芯和下铁芯的横截面均为圆环形。

3.如权利要求1所述的电磁动气门，其特征在于：所述上弹簧座和下弹簧座为锥形，上弹簧座的最大截面直径小于或等于上阶梯孔的大孔直径，下弹簧座的最大截面直径小于或等于下阶梯孔的大孔直径。