CN108868936A - 一种内燃机高紧凑液力挺柱 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种内燃机高紧凑液力挺柱，包括挺柱体、柱塞套和柱塞；挺柱体、柱塞套和柱塞同轴设置；挺柱体上端开口，柱塞套可沿轴向方向与挺柱体内侧壁间隙滑动配合；柱塞套为H型结构，柱塞为T型结构，柱塞可沿轴向方向与柱塞套上部内壁进行间隙滑动配合。本发明通过挺柱体、柱塞套和柱塞的组合应用，可有效消除发动机气门间隙，结构简单，可大幅降低传统液力挺柱零部件数量，实现高紧凑性。

Description

一种内燃机高紧凑液力挺柱
技术领域
本发明属于发动机技术领域，尤其是涉及一种内燃机高紧凑液力挺柱。
背景技术
内燃机至今仍然是热效率最高、单位体积和单位重量功率最大的原动机，应用非常广泛，然而随着世界能源的逐渐短缺以及环境资源的不断恶化，我们需要内燃机满足更严格的经济性法规与排放法规。
传统内燃机利用凸轮的旋转，直接或者间接(通过摇臂摇杆机构)驱动气门，克服气门预紧弹簧作用力，实现气门的开启。采用液力挺柱可以使发动机无需调整气门间隙，降低配气机构噪声并提高可靠性。但目前传统的液力挺柱零部件较多，结构比较复杂，加工精度要求高，在一定程度上限制了液力挺柱的大规模应用。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种内燃机高紧凑液力挺柱，可大幅降低传统液力挺柱零部件数量，实现高紧凑性。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种内燃机高紧凑液力挺柱，包括：
挺柱体，上端开口，一侧壁设有第一通道；
柱塞套，轴向剖面为H型结构，可沿轴向方向与所述挺柱体的内侧壁间隙滑动配合；H型结构的柱塞套内部的上下腔体分别为第二通道和第四通道，第二通道与第四通道通过H型结构中间开设的第三通道相通；所述柱塞套的侧壁设有可使所述第一通道和第二通道相通的第五通道；所述第二通道的直径大于所述第三通道的直径；
柱塞，剖面为T型结构，可沿轴向方向与所述第二通道的内壁间隙滑动配合，底端直径大于第三通道的直径。
进一步的，所述第四通道的直径大于所述第二通道的直径。
进一步的，所述挺柱体的底端设有可驱动挺柱体上下运动的凸轮。
进一步的，所述柱塞的顶端设有可通过摇臂机构驱动气门的气门杆。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
本发明通过挺柱体、柱塞套和柱塞的组合应用，可有效消除发动机气门间隙，结构简单，可大幅降低传统液力挺柱零部件数量，实现高紧凑性。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明凸轮驱动液力挺柱的示意图；
图2是本发明凸轮未驱动液力挺柱的示意图；
图3是本发明中的挺柱体示意图；
图4是本发明中的柱塞套示意图。
附图标记说明：
1.挺柱体，2.柱塞套，3.凸轮，4.柱塞，5.气门杆，11.第一通道，21.第二通道，22.第三通道，23.第四通道，24.第五通道。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1至图4所示，本发明一种内燃机高紧凑液力挺柱，包括挺柱体1、柱塞套2和柱塞4，所述挺柱体1、柱塞套2和柱塞4同轴设置；
所述挺柱体1上端开口，所述挺柱体1的侧壁设有第一通道11；
所述柱塞套2可沿轴向方向与所述挺柱体1内侧壁间隙滑动配合；所述柱塞套2为H型结构，所述柱塞套2内部自上而下设有第二通道21、第三通道22、第四通道23；所述柱塞套2侧壁设有第五通道24，可使所述第一通道11和所述第二通道21相通；
所述第四通道23直径大于所述第二通道21直径，所述第二通道21直径大于所述第三通道22直径；
所述柱塞4可沿轴向方向与所述第二通道21内壁间隙滑动配合，所述柱塞4为T型结构，所述柱塞4底端直径大于所述第三通道22直径；
所述挺柱体1底端设有凸轮3，所述凸轮3可驱动所述挺柱体1上下运动；
所述柱塞4顶端设有气门杆5，可通过传统的摇臂机构驱动气门；
所述第一通道11外接低压油源，可使第一通道11、第二通道21、第三通道22、第四通道23和第五通道24内充满液压流体。
本发明的工作过程如下：
在图1中，设凸轮1顺时针转动，此时凸轮1凸起端与挺柱体1底端表面接触，凸轮1驱动挺柱体1向上运动，在传统气门机构预紧弹簧力的作用下，一方面使气门杆5与柱塞4处于压紧状态，另一方面使柱塞4底部与第二通道21底部压紧，第三通道22和第四通道23内的液压流体只能从柱塞套2外壁与挺柱体1内壁之间的间隙、柱塞4底部与第二通道21底部的间隙处少量流出，从而导致第三通道22和第四通道23内的液压流体内部压力大幅升高，进而推动柱塞套2以及气门杆5向上运动，实现气门机构的开启。
在图2中，随着凸轮1的顺时针转动，凸轮1凸起端刚脱离挺柱体1底端，气门机构处于关闭状态，由于在气门机构开启过程中第四通道23内一小部分的液压流体流出，导致在气门机构关闭状态下气门杆5与传统发动机气门之间的间隙增大，柱塞4不再对第二通道21进行压紧，由于柱塞4为T型结构，经第一通道11进入的液压流体对柱塞4具有向上作用力，从而使柱塞4与第二通道21底面脱离，此时第三通道22和第四通道23与外部低压油源相通，由于第四通道23直径大于第二通道21直径，因此液压流体对柱塞套2同样具有向上作用力，柱塞套2逐渐上移，直至柱塞4底部重新与第二通道21底部接触并压紧，从而可以有效消除传统气门机构的气门间隙。
由此周而复转，准备进行下一个循环。
本发明结构简单，可大幅降低传统液力挺柱零部件数量，实现高紧凑性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种内燃机高紧凑液力挺柱，其特征在于包括：
挺柱体，上端开口，侧壁设有第一通道；
柱塞套，轴向剖面为H型结构，可沿轴向方向与所述挺柱体的内侧壁间隙滑动配合；H型结构的柱塞套内部的上下腔体分别为第二通道和第四通道，第二通道与第四通道通过H型结构中间开设的第三通道相通；所述柱塞套的侧壁设有可使所述第一通道和第二通道相通的第五通道；所述第二通道的直径大于所述第三通道的直径；
柱塞，剖面为T型结构，可沿轴向方向与所述第二通道的内壁间隙滑动配合，底端直径大于第三通道的直径。
2.根据权利要求1所述的一种内燃机高紧凑液力挺柱，其特征在于：所述第四通道的直径大于所述第二通道的直径。
3.根据权利要求1所述的一种内燃机高紧凑液力挺柱，其特征在于：所述挺柱体的底端设有可驱动挺柱体上下运动的凸轮。
4.根据权利要求1所述的一种内燃机高紧凑液力挺柱，其特征在于：所述柱塞的顶端设有可通过摇臂机构驱动气门的气门杆。
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DE4202542A1 (de) * 1991-02-12 1992-08-13 Volkswagen Ag Variabler ventiltrieb fuer ein hubventil
CN2864104Y (zh) * 2005-09-30 2007-01-31 无锡开普动力有限公司 一种发动机用液压挺柱
CN105814290A (zh) * 2013-12-25 2016-07-27 三菱重工业株式会社 排气阀驱动装置以及具有该排气阀驱动装置的内燃机

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