CN104421008A - 配气相位和气门升程独立连续可变调节器 - Google Patents

配气相位和气门升程独立连续可变调节器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种配气相位和气门升程独立连续可变调节器，连接套（10）安装在调节器体（1）与盖板（13）之间，三者连为一体；其中：相位调节限位套（12）安装在连接套（10）内；升程调节限位套（14）安装在相位调节限位套（12）内；相位调节柱塞部件由相位调节柱塞（5）、相位调节柱塞套（6）、相位调节限位杆（8）、相位调节弹簧（7）组成；升程调节柱塞部件由升程调节柱塞套(3)、升程调节柱塞(4)、升程调节限位杆(11)、升程调节弹簧(2)组成。本发明独立对配气相信和气门升程进行连续调节，能满足发动机各种转速下配气相位要求和各种负荷下的气门升程要求，提高发动机的燃油经济性和减排性。

Description

配气相位和气门升程独立连续可变调节器
技术领域
本发明涉及发动机，特别是涉及一种发动机的配气相位和气门升程独立连续可变调节器。
背景技术
发动机在不同的工况下对配气相位和进气量都有着不同的要求。根据发动机的转速调节配气相位，根据发动机的负荷对进气量的要求调节气门升程，是提高和改善发动机动力特性、燃油经济性和减少有害气体排放的重要技术手段之一。目前，在涉及液压式可变配气相位和可变气门升程技术中，主要采用电磁阀控制驱动气门的液压油路来实现对气门配气相位或气门升程的调节，这类方法存在需配置较多的电磁阀，结构及控制复杂，电磁阀高频响应性能欠佳等缺点。因此，目前大多数发动机都没有配置可变配气相位和可变升程装置，汽缸进气量的控制采用节气门，节气门的使用不利于进气道气流的流动，增加了发动机的泵气损失，发动机的燃油经济性和有害气体排放指标均较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种独立对配气相位和气门升程进行连续调节，能满足发动机各种转速下配气相位要求和各种负荷下的气门升程要求，提高发动机的燃油经济性和减排性的配气相位和气门升程独立连续可变调节器。
本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：
本发明的一种配气相位和气门升程独立连续可变调节器，包括调节器体、连接套、盖板，连接套安装在调节器体与盖板之间，通过连接件将调节器体、连接套、盖板连为一体；其中：相位调节限位套安装在连接套内，在连接套内沿轴向移动；升程调节限位套安装在相位调节限位套内，在相位调节限位套内沿轴向移动；
相位调节柱塞部件由相位调节柱塞、相位调节柱塞套、相位调节限位杆、相位调节弹簧组成，相位调节柱塞套固定在调节器体前端孔内，相位调节柱塞安装在相位调节柱塞套孔内并可沿轴向往复滑动，相位调节限位杆安装在连接套孔内且后端面与相位调节限位套接触，相位调节弹簧套装在相位调节限位杆上且弹簧前端与相位调节柱塞后端面接触而弹簧后端与相位调节限位杆上的台阶面接触；
升程调节柱塞部件由升程调节柱塞套、升程调节柱塞、升程调节限位杆、升程调节弹簧组成，升程调节柱塞套固定在调节器体前端孔内，升程调节柱塞安装在升程调节柱塞套孔内并可沿轴向往复滑动，升程调节限位杆安装在连接套孔内且后端面与升程调节限位套接触，升程调节弹簧套装在升程调节限位杆上且弹簧前端与升程调节柱塞后端面接触而弹簧后端与升程调节限位杆上的台阶面接触。
上述的配气相位和气门升程独立连续可变调节器，其中：相位调节柱塞部件中相位调节弹簧的预紧力和柱塞达到最大行程时的弹簧力均大于液压系统初始油压对相位调节柱塞的作用力，均小于液压系统达到气门弹簧预紧力而打开气门时的油压对相位调节柱塞的作用力。
上述的配气相位和气门升程独立连续可变调节器，其中：升程调节柱塞部件中升程调节弹簧的预紧力大于液压系统达到克服气门弹簧预紧力而打开气门时的油压对升程调节柱塞的作用力，升程调节柱塞达到最大可调行程时的弹簧力小于气门达到所需最小升程时系统的油压所对应的气门弹簧力。
上述的配气相位和气门升程独立连续可变调节器，其中：相位调节柱塞部件为为4、6、8、12、16或24组。。
上述的液压容积调节式的配气相位和气门升程调节装置，其中：升程调节柱塞部件为2、3、4、6、8、12组。
上述的配气相位和气门升程独立连续可变调节器，其中：同一相位调节柱塞部件的相位调节柱塞套在调节器体上的安装孔与连接套上的相位调节限位杆安装孔同轴。
上述的配气相位和气门升程独立连续可变调节器，其中：同一升程调节柱塞部件的升程调节柱塞套在调节器体上的安装孔与连接套上的升程调节限位杆安装孔同轴。
上述的配气相位和气门升程独立连续可变调节器，其中：连接件为螺钉。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明采用容积控制，控制精确，调节简单；通过增减相位调节柱塞部件组数和升程调节柱塞部件组数和调整布置角度即可满足不同缸数的发动机的需求，适应性强；对于发动机一定的转速和负荷条件下，相位调节限位套和升程调节限位套只需分别进行相应调节，系统即可实现所有进气门、排气门的配气相位调节和进气门升程调节且自动进行自适应运转，无需针对发动机每一个循环都进行高频、反复的调节动作，具有良好的系统自适应性和动态响应特性；其结构简单，集成度高，易于与发动机气门机构的液压式驱动系统集成；相位调节范围和气门升程调节范围均较宽，能对发动机气门的提前角、滞后角、持续角进行连续调节，满足发动机各种转速下的配气相位要求，可根据发动机负荷等条件的变化对气门的升程进行连续调节，从而满足发动机各种转速和负荷下的配气相位和气门升程要求，极大地提高发动机的燃油经济性和减排性。
附图说明
图1 是本发明的外形示意图；
图2是图1的反方向外形示意图；
图3是本发明的结构示意图。
图中标记：
1、调节器体，2、升程调节弹簧，3、升程调节柱塞套，4、升程调节柱塞，5、相位调节柱塞，6、相位调节柱塞套，7、相位调节弹簧，8、相位调节限位杆，9、螺钉，10、连接套，11、升程调节限位杆，12、相位调节限位套，13、盖板，14、升程调节限位套。
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的配气相位和气门升程独立连续可变调节器的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
如图1-3所示，以四缸发动机为例，一种配气相位和气门升程独立连续可变调节器，包括调节器体1、连接套10、盖板13，连接套10安装在调节器体1与盖板13之间，通过螺钉9将调节器体1、连接套10、盖板13连为一体；其中：相位调节限位套12安装在连接套10内，并可以由驱动装置驱动在连接套10内沿轴向移动；升程调节限位套14安装在相位调节限位套12内，并可以由驱动装置驱动在相位调节限位套12内沿轴向移动；
相位调节柱塞部件由相位调节柱塞5、相位调节柱塞套6、相位调节限位杆8、相位调节弹簧7组成，相位调节柱塞套6固定在调节器体1前端孔内，相位调节柱塞5安装在相位调节柱塞套6孔内并可沿轴向往复滑动，相位调节限位杆8安装在连接套孔10内且后端面与相位调节限位套12接触，相位调节弹簧7套装在相位调节限位杆8上且相位调节弹簧7前端与相位调节柱塞5后端面接触而相位调节弹簧7后端与相位调节限位杆8上的台阶面接触；
升程调节柱塞部件由升程调节柱塞套3、升程调节柱塞4、升程调节限位杆11、升程调节弹簧2组成，升程调节柱塞套3固定在调节器体1前端孔内，升程调节柱塞4安装在升程调节柱塞套3孔内并可沿轴向往复滑动，升程调节限位杆11安装在连接套10孔内且后端面与升程调节限位套14接触，升程调节弹簧2套装在升程调节限位杆11上且升程调节弹簧2前端与升程调节柱塞4后端面接触而升程调节弹簧2后端与升程调节限位杆11上的台阶面接触。
相位调节柱塞部件中相位调节弹簧7的预紧力和相位调节柱塞5达到最大行程时的弹簧力均大于液压系统初始油压对相位调节柱塞5的作用力，均小于液压系统达到气门弹簧预紧力而打开气门时的油压对相位调节柱塞5的作用力。
升程调节柱塞部件中升程调节弹簧2的预紧力大于液压系统达到克服气门弹簧预紧力而打开气门时的油压对升程调节柱塞4的作用力，升程调节柱塞4达到最大可调行程时的弹簧力小于气门达到所需最小升程时系统的油压所对应的气门弹簧力。
相位调节柱塞部件为八组，其中四组用于控制进气门的配气相位，另外四组用于控制排气门的配气相位。可根据发动机缸数增减柱塞部件组数，即可满足2缸、3缸、6缸、8缸、12缸等不同缸数的发动机配气升程调节柱塞部件为四组，每一组用于调节一个气缸的进气门升程。可根据发动机缸数增减柱塞部件组数，即可满足2缸、3缸、6缸、8缸、12缸等不同缸数的发动机气门升程调节需求。
同一相位调节柱塞部件的相位调节柱塞套6在调节器体1上的安装孔与连接套10上的相位调节限位杆8安装孔同轴。
同一升程调节柱塞部件的升程调节柱塞套3在调节器体1上的安装孔与连接套10上的升程调节限位杆11安装孔同轴。
柱塞后端的弹簧也可由在柱塞后端腔内引入压力油或引入压力油和弹簧的组合等方式等效替代。
 工作过程如下：
配气相位和气门升程独立连续可变调节器的四个升程调节柱塞套3前端口分别通过液压管路与驱动进气门的四组液压油路连接，连接完成后。在发动机运转过程中，根据发动机在不同的负荷下对气门升程（进气量）的不同要求，由驱动装置驱动调节升程调节限位套14的位置，就可以调节每个循环进入升程调节柱塞套3的液体容积，从而达到气门升程的调节要求。
八个相位调节柱塞套6前端口分别通过液压管路与驱动气门的八组液压油路连接，连接完成后。在发动机运转过程中，根据发动机在不同的转速下对配气相位的不同要求，由驱动装置驱动调节相位调节限位套12的位置，就可以调节每个循环进入相位调节柱塞套6的液体容积，从而控制液压油流入气门油缸的时刻及其对应于凸轮转动时的有效工作持续角，最终达到配气相位的调节要求。
 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。 

Claims (8)

1.一种配气相位和气门升程独立连续可变调节器，包括调节器体（1）、连接套（10）、盖板（13），连接套（10）安装在调节器体（1）与盖板（13）之间，通过连接件将调节器体（1）、连接套（10）、盖板（13）连为一体；其中：相位调节限位套（12）安装在连接套（10）内，在连接套（10）内沿轴向移动；升程调节限位套（14）安装在相位调节限位套（12）内，在相位调节限位套（12）内沿轴向移动；
相位调节柱塞部件由相位调节柱塞（5）、相位调节柱塞套（6）、相位调节限位杆（8）、相位调节弹簧（7）组成，相位调节柱塞套（6）固定在调节器体（1）前端孔内，相位调节柱塞（5）安装在相位调节柱塞套（6）孔内并可沿轴向往复滑动，相位调节限位杆（8）安装在连接套（10）孔内且后端面与相位调节限位套（12）接触，相位调节弹簧(7)套装在相位调节限位杆(8)上且相位调节弹簧（7）前端与相位调节柱塞（5）后端面接触而相位调节弹簧（7）后端与相位调节限位杆（8）上的台阶面接触；
升程调节柱塞部件由升程调节柱塞套（3）、升程调节柱塞（4）、升程调节限位杆(11)、升程调节弹簧（2）组成，升程调节柱塞套（3）固定在调节器体（1）前端孔内，升程调节柱塞（4）安装在升程调节柱塞套（3）孔内并可沿轴向往复滑动，升程调节限位杆（11）安装在连接套（10）孔内且后端面与升程调节限位套（14）接触，升程调节弹簧（2）套装在升程调节限位杆（11）上且升程调节弹簧（2）前端与升程调节柱塞（4）后端面接触而升程调节弹簧（2）后端与升程调节限位杆（11）上的台阶面接触。
2.如权利要求1所述的配气相位和气门升程独立连续可变调节器，其中：相位调节柱塞部件中相位调节弹簧（7）的预紧力和柱塞（5）达到最大行程时的弹簧力均大于液压系统初始油压对相位调节柱塞（5）的作用力，均小于液压系统达到气门弹簧预紧力而打开气门时的油压对相位调节柱塞（5）的作用力。
3.如权利要求1或2所述的配气相位和气门升程独立连续可变调节器，其中：升程调节柱塞部件中升程调节弹簧（2）的预紧力大于液压系统达到克服气门弹簧预紧力而打开气门时的油压对升程调节柱塞(4)的作用力，升程调节柱塞（4）达到最大可调行程时的弹簧力小于气门达到所需最小升程时系统的油压所对应的气门弹簧力。
4.如权利要求3所述的配气相位和气门升程独立连续可变调节器，其中：相位调节柱塞部件为为4、6、8、12、16或24组。
5.如权利要求4所述的液压容积调节式的配气相位和气门升程调节装置，其中：升程调节柱塞部件为2、3、4、6、8、12组。
6.如权利要求5所述的配气相位和气门升程独立连续可变调节器，其中：同一相位调节柱塞部件的相位调节柱塞套(6)在调节器体（1）上的安装孔与连接套（10）上的相位调节限位杆（8）安装孔同轴。
7.如权利要求6所述的配气相位和气门升程独立连续可变调节器，其中：同一升程调节柱塞部件的升程调节柱塞套(3)在调节器体（1）上的安装孔与连接套（10）上的升程调节限位杆（11）安装孔同轴。
8.如权利要求1所述的配气相位和气门升程独立连续可变调节器，其中：连接件为螺钉(9)。
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