CN105604625A - 凸轮驱动式发动机液压气门控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种凸轮驱动式发动机液压气门控制装置；克服了现有技术存在的气门机构不能够改变气门升程和开启持续期的缺点，解决了气门落座时对气门座圈的冲击问题；包括液压活塞气门组、气门开启持续期控制机构和气门落座缓冲机构、气门升程控制机构、单向阀Ⅰ、油泵和油箱Ⅰ，气门升程控制机构包括单向阀Ⅱ和凸轮Ⅰ；油箱Ⅰ分别与单向阀Ⅰ、单向阀Ⅱ相通；油泵设置在单向阀Ⅰ与油箱Ⅰ之间；液压活塞气门组分别与单向阀Ⅰ、单向阀Ⅱ相通；液压活塞气门组与气门开启持续期控制机构和气门落座缓冲机构通过油管Ⅰ、油管Ⅱ相通。本发明结构简单，能够灵活的改变气门升程和开启持续期。<!-- 2 -->

Description

凸轮驱动式发动机液压气门控制装置

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种凸轮驱动式发动机液压气门控制装置。

背景技术

在传统发动机的配气机构中，气门的开启由凸轮驱动，因此气门的升程和气门的开启持续期不可变。但在发动机实际工作中，在大负荷时需要更大的气门升程和开启持续期，而小负荷时要将气门升程降低、开启时间减小等等；所以配气机构的设计要采取一个在不同工况下对气门工作要求的各种综合需求的折衷。因此为了满足不同工况的需求和其他先进节能技术的应用，提高内燃机经济性和动力性，降低有害物排放，需要采用可变气门升程和可变开启持续期的技术。同时，对于液压驱动机构而言，由于取消了凸轮轴对气门的直接控制，极易造成气门落座时对气门座圈产生冲击，对气门零件造成损坏。因此，对发动机液压气门机构落座过程也应进行有效控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的气门机构不能够改变气门升程和开启持续期的缺点，解决了气门落座时对气门座圈的冲击问题；提供一种凸轮驱动式发动机液压气门控制装置。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的，结合附图说明如下：

一种凸轮驱动式发动机液压气门控制装置，包括液压活塞气门组A、气门开启持续期控制机构和气门落座缓冲机构B、气门升程控制机构、单向阀Ⅰ4、油泵6和油箱Ⅰ7，气门升程控制机构包括单向阀Ⅱ10和凸轮Ⅰ11；凸轮Ⅰ11设置在弹簧座Ⅳ47的上表面；

弹簧座Ⅳ47下端与单向阀Ⅱ10中的弹簧固定连接，上端由卡环48进行限位。并且弹簧座Ⅳ47的上表面与凸轮Ⅰ11相接触。单向阀Ⅱ10中的弹簧上端被弹簧座Ⅳ47限制，下端被单向阀Ⅱ10中的钢球限制。

油箱Ⅰ7分别与单向阀Ⅰ4、单向阀Ⅱ10相通；

油泵6设置在单向阀Ⅰ4与油箱Ⅰ7之间；

液压活塞气门组A分别与单向阀Ⅰ4、单向阀Ⅱ10相通；

液压活塞气门组A与气门开启持续期控制机构和气门落座缓冲机构B通过油管Ⅰ1、油管Ⅱ2相通。

技术方案中所述的液压活塞气门组A由气门12、气门弹簧座Ⅰ13、弹簧Ⅰ14、气门弹簧座Ⅱ15、活塞套16、外壳Ⅰ17、榫舌槽18、榫舌19、弹簧Ⅱ20、凸轮Ⅱ21、弹簧座Ⅲ22、活塞杆Ⅰ23、活塞Ⅰ24、活塞Ⅱ25、活塞杆Ⅱ26和活塞腔43组成；

凸轮Ⅱ21设置在弹簧座Ⅲ22上表面；

活塞套16设有孔Ⅰ40、孔Ⅱ41和孔Ⅲ42，活塞Ⅰ24和活塞Ⅱ25置于活塞套16中，与活塞套16内壁滑动连接，活塞腔43为活塞Ⅰ24、活塞Ⅱ25与活塞套16之间的空腔部分；

活塞杆Ⅱ26上固定连接有气门弹簧座Ⅰ13和气门弹簧座Ⅱ15，弹簧Ⅰ14套装在活塞杆Ⅱ26上，并设置在气门弹簧座Ⅰ13和气门弹簧座Ⅱ15之间，活塞杆Ⅱ26上端穿过活塞套16底部的中心孔与活塞Ⅱ25下端固定连接，活塞杆Ⅱ26下端与气门12固定连接；

活塞杆Ⅰ23上端与弹簧座Ⅲ22固定连接，下端穿过榫舌19和榫舌槽18与活塞Ⅰ24固定连接，弹簧Ⅱ20套装在活塞杆Ⅰ23上，并设置在弹簧座Ⅲ22和榫舌槽18之间；

榫舌19与活塞杆Ⅰ23中部固定连接，榫舌19和活塞杆Ⅰ23能够在榫舌槽18内滑动；

外壳Ⅰ17与活塞套16固定连接，外壳Ⅰ17与榫舌槽18固定连接。

技术方案中所述气门开启持续期控制机构和气门落座缓冲机构B由步进电机27、外壳Ⅱ28、轴套29、螺旋槽30、轴31、齿轮Ⅰ32、花键33、泄油孔Ⅰ34、油箱Ⅱ35、进油孔Ⅰ36、进油孔Ⅱ37、泄油孔Ⅱ38、套筒44、齿轮Ⅱ45和轴环46组成；

进油孔Ⅰ36和进油孔Ⅱ37设置在轴套31上；油管Ⅰ1一端固接于液压活塞气门组A的孔Ⅱ41，另一端固接于进油孔Ⅱ37；油管Ⅱ2一端固接于液压活塞气门组A的孔Ⅲ42，另一端固接于进油孔Ⅰ36；

外壳28与轴套29固定连接；轴31在轴套29中旋转，轴套29为轴31提供导向作用；

螺旋槽30设置在轴31上，螺旋槽30上设有泄油孔Ⅰ34；

泄油孔Ⅱ38一端连通泄油孔Ⅰ34，另一端通过轴31末端与油箱Ⅱ35相通；

步进电机27与齿轮Ⅱ45相连，齿轮Ⅰ32通过花键33与轴31连接，套筒44和齿轮Ⅱ45相啮合，套筒44套在轴31上，套筒44的轴向两端被轴环46所固定，轴31能够在套筒44内旋转。

技术方案中所述的油箱Ⅰ7和油泵6之间设有滤清器5。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1、本发明可实现气门升程、气门关闭时刻和开启持续期可变，并具有对气门落座进行缓冲的作用。

2、本发明结构简单，能够灵活的改变气门升程和开启持续期。

3、本发明可以提高发动机的充气效率，提高发动机的动力性和经济性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1是本发明所述凸轮驱动式发动机液压气门控制装置的结构示意图；

图2是本发明所述凸轮驱动式发动机液压气门控制装置的液压活塞气门组的结构示意图；

图3是本发明所述凸轮驱动式发动机液压气门控制装置的气门开启持续期控制机构和气门落座缓冲机构的结构示意图；

图4是图3中C—C方向的剖视结构示意图；

图5是图3中轴31的剖视图；

图6是图5中的左视图；

图7是图3中D—D方向的剖视结构示意图；

图8是本发明所述凸轮驱动式发动机液压气门控制装置的气门升程控制机构的结构示意图；

其中：A.液压活塞气门组、B.气门开启持续期控制机构和气门落座缓冲机构、1.油管Ⅰ、2.油管Ⅱ、3.油管Ⅲ、4.单向阀Ⅰ、5.滤清器、6.油泵、7.油箱Ⅰ、8.油管Ⅳ、9.油管Ⅴ、10.单向阀Ⅱ、11凸轮Ⅰ、12.气门、13.气门弹簧座Ⅰ、14.弹簧Ⅰ、15.气门弹簧座Ⅱ、16.活塞套、17.外壳Ⅰ、18.榫舌槽、19.榫舌、20.弹簧Ⅱ、21.凸轮Ⅱ、22.弹簧座Ⅲ、23.活塞杆Ⅰ、24.活塞Ⅰ、25.活塞Ⅱ、26.活塞杆Ⅱ、27.步进电机、28.外壳Ⅱ、29.轴套、30.螺旋槽、31.轴、32.齿轮Ⅰ、33.花键、34.泄油孔Ⅰ、35.油箱Ⅱ、36.进油孔Ⅰ、37.进油孔Ⅱ、38.泄油孔Ⅱ、39.油管Ⅵ、40.孔Ⅰ、41.孔Ⅱ、42.孔Ⅲ、43.活塞腔、44.套筒、45.齿轮Ⅱ、46.轴环、47.弹簧座Ⅳ、48.卡环。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

参阅图1，本发明由液压活塞气门组A、气门开启持续期控制机构和气门落座缓冲机构B、气门升程控制机构(包括单向阀Ⅱ10、凸轮Ⅰ11)、油管Ⅰ1、油管Ⅱ2、油管Ⅲ3、单向阀Ⅰ4、滤清器5、油泵6、油箱Ⅰ7、油管Ⅳ8、油管Ⅴ9、油箱Ⅱ35组成；

油箱Ⅰ7和油箱Ⅱ35均为普通油箱，用于储存液压油。

滤清器5安装在油箱Ⅰ7和油泵6之间，其作用为对吸入油泵6的液压油进行过滤，保证中整个供给系统中液压油的清洁。

单向阀Ⅰ4的主要作用是将高压系统和低压系统分离，既能为高压系统及时补油，亦可防止高压系统内的液压油进入低压系统。

单向阀Ⅱ10的主要作用是通过调整弹簧的预紧力，进一步调整活塞腔43内的油压，以改变气门12的最大升程。

凸轮Ⅰ11设置在弹簧座Ⅳ47的上表面，凸轮Ⅰ11为气门升程控制机构提供动力，改变单向阀Ⅱ10中弹簧的预紧力。

弹簧座Ⅳ47下端与单向阀Ⅱ10中的弹簧固定连接，上端由卡环48进行限位。并且弹簧座Ⅳ47的上表面与凸轮Ⅰ11相接触。单向阀Ⅱ10中的弹簧上端被弹簧座Ⅳ47限制，下端被单向阀Ⅱ10中的钢球限制。

油管Ⅳ8出口端置于油箱Ⅰ7中，油管Ⅳ8入口端连接于单向阀Ⅱ10；油管Ⅵ39入口段置于油箱Ⅰ7中，油管Ⅵ39出口端连接于单向阀Ⅰ4，油管Ⅵ39中串联油泵6；油管Ⅴ9一端连接于单向阀Ⅱ10，另一端连接于油管Ⅲ3；

参阅图1、图2，油管Ⅲ3一端固接于液压活塞气门组A的孔Ⅰ40，另一端分别连接于单向阀Ⅰ4和单向阀Ⅱ10；油管Ⅰ1一端固接于液压活塞气门组A的孔Ⅱ41，另一端固接于进油孔Ⅱ37；油管Ⅱ2一端固接于液压活塞气门组A的孔Ⅲ42，另一端固接于进油孔Ⅰ36。

参阅图2，液压活塞气门组A由气门12、气门弹簧座Ⅰ13、弹簧Ⅰ14、气门弹簧座Ⅱ15、活塞套16、外壳Ⅰ17、榫舌槽18、榫舌19、弹簧Ⅱ20、凸轮Ⅱ21、弹簧座Ⅲ22、活塞杆Ⅰ23、活塞Ⅰ24、活塞Ⅱ25、活塞杆Ⅱ26和活塞腔43组成；

凸轮Ⅱ21设置在弹簧座Ⅲ22上表面；凸轮Ⅱ21为可变气门机构提供动力,驱动气门12开启与关闭；

其中活塞套16设有孔Ⅰ40、孔Ⅱ41和孔Ⅲ42，活塞Ⅰ24和活塞Ⅱ25置于活塞套16中,与活塞套16内壁滑动连接，活塞腔43为活塞Ⅰ24、活塞Ⅱ25与活塞套16之间的空腔部分,并且为活塞Ⅰ24、活塞Ⅱ25在活塞套16内壁滑动提供导向作用。

活塞杆Ⅱ26上固接有气门弹簧座Ⅰ13和气门弹簧座Ⅱ15，再套有气门弹簧Ⅰ14，活塞杆Ⅱ26上端穿过活塞套16底部的中心孔与活塞Ⅱ25下端固接,气门弹簧Ⅰ14上下端分别由气门弹簧座Ⅰ13和气门弹簧座Ⅱ15限位。活塞杆Ⅰ23上端固接于弹簧座Ⅲ22，下端穿过榫舌19和榫舌槽18固接于活塞Ⅰ24，弹簧Ⅱ20上下端分别由弹簧座Ⅲ22底部和榫舌槽18限位,外壳Ⅰ与活塞套16固接，凸轮Ⅱ21驱动活塞Ⅰ24下行，高压系统内的油压上升，推动气门活塞25克服气门弹簧Ⅰ14的预紧力，推动气门12开启。

弹簧Ⅰ14上下端分别由气门弹簧座Ⅰ13和气门弹簧座Ⅱ15限位。

弹簧Ⅰ14的主要作用是保证气门12及时落座。

活塞套16可为活塞Ⅰ24和活塞Ⅱ25的运动提供导向,活塞套16上开有孔Ⅰ40、孔Ⅱ41和孔Ⅲ42。

外壳Ⅰ17和活塞套16以及榫舌槽18都固接。

榫舌19与活塞杆Ⅰ23中部固接,榫舌19以及活塞杆Ⅰ23可以在榫舌槽18内滑动。

弹簧Ⅱ20上下端分别由榫舌槽18的上端和弹簧座Ⅲ22限位,弹簧Ⅱ20的作用是保证凸轮Ⅱ21下降时弹簧座Ⅲ22始终与凸轮Ⅱ21接触。

活塞杆Ⅰ23下端与活塞Ⅰ24固接，上端与弹簧座Ⅱ22固接。

活塞杆Ⅱ26上端与活塞Ⅰ25固接，活塞杆Ⅱ26下端与气门12固接。

凸轮Ⅱ21与一般的气门凸轮形线不同，由于不需要凸轮对气门进行直接的控制，故不需要采用高次方的方法来实现对气门的缓冲落座，具体凸轮形状参阅图2，凸轮Ⅱ21的上下两端采用圆弧形进行过度。

凸轮Ⅱ21主要为整个可变气门机构提供动力，驱动气门12开启与关闭。

油泵6为常见的齿轮泵，为系统提供0.2--0.5MPa的液压油,从而保证整个系统对于液压油的需求，当凸轮Ⅱ21处于下降段时，活塞Ⅰ24开始回落,高压系统内的液体压力将会出现高于或低于低压系统压力的情况，当液压力高于低压系统压力时单向阀Ⅱ10关闭，当液压力低于低压系统压力时，单向阀Ⅰ4打开,低压系统内的液压油通过单向阀Ⅰ4和孔Ⅰ40进入高压系统。

参阅图1、图3、图4、图5，气门开启持续期控制机构和气门落座缓冲机构B由步进电机27、外壳Ⅱ28、轴套29、螺旋槽30、轴31、齿轮Ⅰ32、花键33、泄油孔Ⅰ34、油箱Ⅱ35、进油孔Ⅰ36、进油孔Ⅱ37、泄油孔Ⅱ38、套筒44、齿轮Ⅱ45和轴环46组成；

轴31通过齿轮Ⅰ32由花键33带动旋转，套筒44和齿轮Ⅱ45呈啮合状态，其轴线相垂直，并且套筒44的轴向位置被轴环46所固定，轴31可在套筒44内自由旋转。当步进电机27带动齿轮Ⅱ45旋转时，通过套筒44和齿轮Ⅱ45的啮合可实现套筒44和轴31共同轴向运动。其中齿轮Ⅰ32转动方向为右视图顺时针方向。

步进电机27通过套筒44和齿轮Ⅱ45的啮合，可实现套筒44和轴31共同轴向运动，以改变气门开启时间。

外壳28与轴套29固接；轴31在轴套29中旋转，轴套29并为轴31提供导向作用。

螺旋槽30开在轴31上，为高压油通过进油孔Ⅰ36和进油孔Ⅱ37提供泄油的通道，通过改变螺旋槽30和进油孔Ⅰ36的相对位置，可以改变气门12开启时刻以及开启时间，结构简单，控制方便；同时，在槽内开有泄油孔Ⅰ34。

齿轮Ⅰ32由曲轴提供动力进行旋转，通过花键33并带动轴31进行转动。

进油孔Ⅰ36和进油孔Ⅱ37为轴套31上开的孔，其主要作用是为高压系统中的高压油进行泄压时，提供通道。

泄油孔Ⅱ38一端连通泄油孔Ⅰ34，另一端由轴31末端流入油箱Ⅱ35。

泄油孔Ⅱ38一端连通泄油孔Ⅰ34，另一端通过轴31末端与油箱Ⅱ35相通。当高压油卸油时，高压油通过泄油孔Ⅰ34流入泄油孔Ⅱ38，再由泄油孔Ⅱ38的另一端流出，继而进入油箱Ⅱ35；

套筒44套在轴31上，两端由轴环46进行轴向限位，保证套筒44与轴31在轴向上没有相对运动。

齿轮Ⅱ45与步进电机27相连，齿轮与套筒44相啮合。其作用为将步进电机27的旋转运动变为套筒44的轴向运动，以进一步带动轴31进行轴向运动。

气门开启持续期控制机构和气门落座缓冲机构B中进油孔Ⅰ36和进油孔Ⅱ37在轴套29上的位置呈现出一定的相位角，以保证主次泄油之间有一段时间使得活塞43处于密闭状态，更好的进行落座缓冲。

液压活塞气门组A中孔Ⅱ41和孔Ⅲ42也相距一定距离，同样也是以保证主次泄油之间存在一定的相位角，实现气门的平稳落座。

气门开启持续期控制机构和气门落座缓冲机构B中气门开启持续期被控制的工作过程:

首先孔Ⅰ40、孔Ⅱ41、孔Ⅲ42均关闭,凸轮Ⅱ21驱动液压活塞气门组A的活塞Ⅰ24下行，高压系统内的油压上升，推动液压气门活塞Ⅱ25克服弹簧Ⅰ14推动气门12开启。此时，由于螺旋槽30未与进油孔Ⅰ36和进油孔Ⅱ37连通，故活塞腔43内的高压油处于密封状态，气门升程得以保持。当步进电机27通过套筒44、齿轮Ⅱ45和轴环46，调整轴31的轴向位置，使得螺旋槽30与进油孔Ⅰ36和进油孔Ⅱ37相连通的时刻可以提前或者滞后。当连通时刻提前时，泄油时刻提前，气门开启的持续时间变短；当连通时刻滞后时，泄油时刻滞后，气门开启的持续时间变长。通过此种方法进而调整泄油相位角的大小，实现对气门12落座相位及气门12的开启持续时间进行控制。

气门开启持续期控制机构和气门落座缓冲机构B中气门落座缓冲被控制的工作过程：

气门回落第一阶段：当气门12开始回落初期时，由于气门升程较大(一般大于2mm)，活塞Ⅱ25的位置未能遮盖侧面孔Ⅰ40、孔Ⅲ42和孔Ⅱ41，当齿轮Ⅰ32继续旋转并带动着轴31的旋转，螺旋槽30旋转到与进油孔Ⅰ36相通时，活塞腔43内的油此时通过泄油孔Ⅰ34，经由泄油孔Ⅱ38流入油箱Ⅱ35，此时的液压油的流向是：活塞腔43—孔Ⅲ42—油管Ⅱ2—进油孔Ⅰ36—螺旋槽30—泄油孔Ⅰ34—泄油孔Ⅱ38—油箱Ⅱ35；随着泄油过程，气门12进行落座，并逐渐将孔Ⅱ42进行遮盖，形成可变节流通道，该可变节流通道的流通面积随气门升程的减小而减小，形成强烈的节流作用，使气门落座速度开始减慢，气门接近气门座圈但还没有完全落座；此过程中孔Ⅲ42、油管Ⅱ2和进油孔Ⅰ36的直径都比较大，属于主泄油阶段。

气门回落第二阶段：随着轴31的进一步旋转螺旋槽30不与进油孔Ⅰ36相通，活塞腔43内的油又一次进行密闭，气门12上行对活塞腔43内的油再一次进行压缩，气门落座速度大大减小。

气门回落第三阶段：当轴31再进一步旋转时，螺旋槽30与进油孔37连通，活塞腔43内剩余的油此时再一次通过泄油孔Ⅰ34，经由泄油孔Ⅱ38流入油箱Ⅱ35，此时的液压油的流向是：活塞腔43—孔Ⅰ40—油管Ⅰ1—进油孔Ⅱ37—螺旋槽30—泄油孔Ⅰ34—泄油孔Ⅱ38—油箱Ⅱ35；随着泄油过程，气门12继续落座，并逐渐将孔Ⅱ41进行遮盖，再一次形成可变节流通道，该可变节流通道的流通面积随气门升程的减小而减小，并且孔Ⅰ40、油管Ⅰ1和进油孔Ⅱ37的截面也较小，可以形成节流作用，使气门落座速度开始减慢，实现气门平稳的完全落座，完成一次完整的气门12关闭过程；此过程属于次泄油阶段。

气门升程控制机构由单向阀Ⅱ10和凸轮Ⅰ11组成；首先孔Ⅰ40、孔Ⅱ41、孔Ⅲ42均关闭,凸轮Ⅱ21驱动气门挺柱组B的活塞Ⅰ24下行,高压系统内的油压上升,推动液压气门活塞Ⅱ25克服气门弹簧Ⅰ14推动气门12开启,，单向阀Ⅱ10可通过控制活塞腔43内压力，控制气门12的最大升程，单向阀Ⅱ10的弹簧预紧力可通过步进电机带动凸轮Ⅰ11旋转进行调节，以改变单向阀开启的压力。

结合本发明各组件及其安装位置关系，本发明凸轮驱动式发动机液压气门控制装置的技术方案如下：

1.当发动机处于低速小负荷时，进气流速低，流体流动惯性小，宜采用较小的气门12升程和较短的气门开启时间，有利于增强缸内气流运动，提高燃烧速度，增加发动机低速扭矩，改善冷启动和降低油耗。如图1所示，通过调节凸轮Ⅰ11的位置，进一步降低单向阀Ⅱ10中的弹簧预紧力，来降低活塞腔43内的油压以便来减小气门12的升程。同时，步进电机27通过套筒44、齿轮Ⅱ45和轴环46，带动轴31进行轴向运动，螺旋槽30与轴套29上的进油孔Ⅰ36和进油孔Ⅱ37相位也会发生改变，进而调整泄油相位角的大小，实现对气门落座相位及气门开启持续时间的控制。

2.当发动机处于高速大负荷时，进气流速大，流体流动惯性强，宜采用较大的气门12升程和较长的气门开启时间，有利于增强缸内气流运动，提高燃烧速度，增加发动机低速扭矩，改善冷启动和降低油耗。如图1所示，通过调节凸轮Ⅰ11的位置，进一步提高单向阀Ⅱ10中的弹簧预紧力，来提高活塞腔43内的油压以便来增大气门12的升程。同时，步进电机27通过套筒44、齿轮Ⅱ45和轴环46，带动轴31进行轴向运动，螺旋槽30与轴套29上的进油孔Ⅰ36和进油孔Ⅱ37相位也会发生改变，进而调整泄油相位角的大小，实现对气门落座相位及气门开启持续时间的控制。

本发明的工作过程分为以下两个阶段:

1.气门12开启阶段，此阶段孔Ⅰ40、孔Ⅱ41、孔Ⅲ42均关闭，凸轮Ⅱ21驱动气门挺柱组B的活塞Ⅰ24下行，高压系统内的油压上升，推动液压气门活塞Ⅱ25克服气门弹簧Ⅰ14推动气门12开启，单向阀Ⅱ10可通过控制活塞腔43内压力，控制气门12的最大升程。

2.气门12回落阶段，此阶段随着齿轮Ⅰ32的的旋转，带动着轴31的旋转，当螺旋槽30旋转到与进油孔Ⅰ36相通时，活塞腔43内的油此时通过泄油孔Ⅰ34，经由泄油孔Ⅱ38流入油箱Ⅱ35，气门12进行落座，气门接近气门座圈但还没有完全落座；同时随着轴31的进一步旋转螺旋槽30不与进油孔Ⅰ36相通，活塞腔43内的油又一次进行密闭，气门12上行对活塞腔43内的油再一次进行压缩，气门落座速度大大减小；当轴31再进一步旋转时，螺旋槽30与进油孔37连通，活塞腔43内剩余的油此时再一次通过泄油孔Ⅰ34，经由泄油孔Ⅱ38流入油箱Ⅱ35，气门缓慢的完全落座，完成一次完整的气门12启闭过程。

Claims (4)

1.一种凸轮驱动式发动机液压气门控制装置，包括液压活塞气门组(A)、气门开启持续期控制机构和气门落座缓冲机构(B)、气门升程控制机构、单向阀Ⅰ(4)、油泵(6)和油箱Ⅰ(7)，其特征在于：

气门升程控制机构包括单向阀Ⅱ(10)和凸轮Ⅰ(11)；凸轮Ⅰ(11)设置在弹簧座Ⅳ(47)的上表面，弹簧座Ⅳ(47)下端与单向阀Ⅱ(10)中的弹簧固定连接；

油箱Ⅰ(7)分别与单向阀Ⅰ(4)、单向阀Ⅱ(10)相通；

油泵(6)设置在单向阀Ⅰ(4)与油箱Ⅰ(7)之间；

液压活塞气门组(A)分别与单向阀Ⅰ(4)、单向阀Ⅱ(10)相通；

液压活塞气门组(A)与气门开启持续期控制机构和气门落座缓冲机构(B)通过油管Ⅰ(1)、油管Ⅱ(2)相通。

2.根据权利要求1所述的一种凸轮驱动式发动机液压气门控制装置，其特征在于：

所述的液压活塞气门组(A)由气门(12)、气门弹簧座Ⅰ(13)、弹簧Ⅰ(14)、气门弹簧座Ⅱ(15)、活塞套(16)、外壳Ⅰ(17)、榫舌槽(18)、榫舌(19)、弹簧Ⅱ(20)、凸轮Ⅱ(21)、弹簧座Ⅲ(22)、活塞杆Ⅰ(23)、活塞Ⅰ(24)、活塞Ⅱ(25)、活塞杆Ⅱ(26)和活塞腔(43)组成；

凸轮Ⅱ(21)设置在弹簧座Ⅲ(22)上表面；

活塞套(16)设有孔Ⅰ(40)、孔Ⅱ(41)和孔Ⅲ(42)，活塞Ⅰ(24)和活塞Ⅱ(25)置于活塞套(16)中，与活塞套(16)内壁滑动连接，活塞腔(43)为活塞Ⅰ(24)、活塞Ⅱ(25)与活塞套(16)之间的空腔部分；

活塞杆Ⅱ(26)上固定连接有气门弹簧座Ⅰ(13)和气门弹簧座Ⅱ(15)，弹簧Ⅰ(14)套装在活塞杆Ⅱ(26)上，并设置在气门弹簧座Ⅰ(13)和气门弹簧座Ⅱ(15)之间，活塞杆Ⅱ(26)上端穿过活塞套(16)底部的中心孔与活塞Ⅱ(25)下端固定连接，活塞杆Ⅱ(26)下端与气门(12)固定连接；

活塞杆Ⅰ(23)上端与弹簧座Ⅲ(22)固定连接，下端穿过榫舌(19)和榫舌槽(18)与活塞Ⅰ(24)固定连接，弹簧Ⅱ(20)套装在活塞杆Ⅰ(23)上，并设置在弹簧座Ⅲ(22)和榫舌槽(18)之间；

榫舌(19)与活塞杆Ⅰ(23)中部固定连接，榫舌(19)和活塞杆Ⅰ(23)能够在榫舌槽(18)内滑动；

外壳Ⅰ(17)与活塞套(16)固定连接，外壳Ⅰ(17)与榫舌槽(18)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种凸轮驱动式发动机液压气门控制装置，其特征在于：

所述气门开启持续期控制机构和气门落座缓冲机构(B)由步进电机(27)、外壳Ⅱ(28)、轴套(29)、螺旋槽(30)、轴(31)、齿轮Ⅰ(32)、花键(33)、泄油孔Ⅰ(34)、油箱Ⅱ(35)、进油孔Ⅰ(36)、进油孔Ⅱ(37)、泄油孔Ⅱ(38)、套筒(44)、齿轮Ⅱ(45)和轴环(46)组成；

进油孔Ⅰ(36)和进油孔Ⅱ(37)设置在轴套(31)上；油管Ⅰ(1)一端固接于液压活塞气门组A的孔Ⅱ(41)，另一端固接于进油孔Ⅱ(37)；油管Ⅱ(2)一端固接于液压活塞气门组(A)的孔Ⅲ(42)，另一端固接于进油孔Ⅰ(36)；

外壳(28)与轴套(29)固定连接；轴(31)在轴套(29)中旋转，轴套(29)为轴(31)提供导向作用；

螺旋槽(30)设置在轴(31)上，螺旋槽(30)上设有泄油孔Ⅰ(34)；

泄油孔Ⅱ(38)一端连通泄油孔Ⅰ(34)，另一端通过轴(31)末端与油箱Ⅱ(35)相通；

步进电机(27)与齿轮Ⅱ(45)相连，齿轮Ⅰ(32)通过花键(33)与轴(31)连接，套筒(44)和齿轮Ⅱ(45)相啮合，套筒(44)套在轴(31)上，套筒(44)的轴向两端被轴环(46)所固定，轴(31)能够在套筒(44)内旋转。

4.根据权利要求1所述的一种凸轮驱动式发动机液压气门控制装置，其特征在于：

油箱Ⅰ(7)和油泵(6)之间设有滤清器(5)。