CN109424383A - 一种液压式可变气门升程机构 - Google Patents
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Abstract
一种液压式可变气门升程机构，包括气门、用于驱动气门的气门驱动柱塞和为气门驱动柱塞泵油的两组泵油柱塞，所述泵油柱塞与液压挺柱分别位于摇臂的两端，摇臂的滚子与凸轮表面相接触；在气门驱动柱塞和泵油柱塞之间设有电磁油阀，所述电磁油阀上设有进油油道、泄油油道和用于向气门驱动柱塞供油的供油油道，进油油道与泵油柱塞相连通，供油油道与气门驱动柱塞相连通，泄油油道与油池相连通。本发明结构能够根据发动机的不同工况需求提供不同的气门升程，有效的改善了发动机的动力性及燃油经济性。且当气门升程为0时，可与断缸技术相结合，更深的改善发动机的燃油经济性，具有更大的技术潜力。
Description
技术领域
本发明涉及内燃机技术领域,具体涉及一种内燃机的液压式可变气门升程机构。
背景技术
目前，随着环境和能源问题的日益突出，以及汽车排放法规要求的日益严格，节能减排越来越成为发动机设计中的重要内容。对于传统发动机，气门升程是固定不变的，而发动机在不同工况所需的最佳气门升程却是不同的，因此传统发动机在设计过程中不得不对各工况进行平衡性选择，其结果是发动机既得不到最佳的高速效率，也得不到最佳的低速扭矩。同时，如果能够采用气门升程控制进气量，则节气门的作用可被一定程度的弱化，进而极大地降低发动机的泵气损失，以获得更优的燃油经济性。
因此，一种可变气门升程机构对发动机动力性和经济性的改善具有极其重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种液压式可变气门升程机构，为发动机在不同工况提供不同的气门升程，进而获得更优的发动机动力性和经济性。
本发明的技术方案是：一种液压式可变气门升程机构，包括气门、用于驱动气门的气门驱动柱塞和为气门驱动柱塞泵油的两组泵油柱塞，所述泵油柱塞与液压挺柱分别位于摇臂的两端，摇臂的滚子与凸轮表面相接触；
在气门驱动柱塞和泵油柱塞之间设有电磁油阀，所述电磁油阀上设有进油油道、泄油油道和用于向气门驱动柱塞供油的供油油道，进油油道与泵油柱塞相连通，供油油道与气门驱动柱塞相连通，泄油油道与油池相连通。
进一步的：所述气门驱动柱塞包括气门驱动柱塞外壳、滑接在气门驱动柱塞外壳内的T字型的气门驱动柱塞体以及设置在气门驱动柱塞外壳和气门驱动柱塞体之间的气门驱动柱塞复位弹簧。
进一步的：所述泵油柱塞包括泵油柱塞外壳、滑接在泵油柱塞外壳内的泵油柱塞体以及设置在泵油柱塞外壳和泵油柱塞体之间的泵油柱塞复位弹簧。
进一步的：所述液压挺柱包括液压挺柱外壳和套接在内的液压挺柱体组成。
进一步的：所述摇臂包括摇臂体和与摇臂体轴接连接的滚子，摇臂体一侧设有球窝，另一侧设有柱塞驱动板，摇臂体的球窝与液压挺柱的球头同心且相配合，柱塞驱动板与泵油柱塞的顶端面相接触；液压挺柱头部喷出的润滑油通过摇臂球窝处的润滑油孔喷至滚子表面，对滚子和凸轮进行润滑。
进一步的：凸轮A与凸轮B具有不同的升程曲线。
本发明的优点是，本发明结构能够根据发动机的不同工况需求提供不同的气门升程，有效的改善了发动机的动力性及燃油经济性。且当气门升程为0时，可与断缸技术相结合，更深的改善发动机的燃油经济性，具有更大的技术潜力。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明气门驱动柱塞结构示意图；
图3为本发明电磁油阀结构示意图；
图4为本发明泵油柱塞结构示意图；
图5为本发明摇臂结构示意图；
图6为本发明液压挺柱结构示意图。
图中序号说明：1、气门；2、气门驱动柱塞；3、电磁油阀A；4、电磁油阀B；5、泵油柱塞A；6、泵油柱塞B；7、摇臂A；8、摇臂B；9、凸轮A；10、凸轮B；11、液压挺柱A；12、液压挺柱B；2-1、气门驱动柱塞外壳，2-2、气门驱动柱塞体；2-3、气门驱动柱塞复位弹簧；2-1-3、栓安装孔；3-1、进油口；3-2、供油口；3-3、泄油口；5-1、泵油柱塞外壳；5-2、泵油柱塞体；5-3、复位弹簧；7-1、摇臂体；7-2、滚子；7-1-1、球窝；7-1-2、柱塞驱动板；7-1-3、润滑油孔；11-1、液压挺柱体；11-2、液压挺柱外壳；13-1、进油油道；13-2、供油油道；13-3、泄油油道。
具体实施方式
如图1-6所示为本发明一种液压式可变气门升程机构，包括气门1、气门驱动柱塞2、电磁阀A3、电磁阀B4、泵油柱塞A5、泵油柱塞B6、摇臂A7、摇臂B8、凸轮A9、凸轮B10、液压挺柱A11、液压挺柱B12。其中除气门1、气门驱动柱塞2外，其余的结构分别设有两组，两组结构相同，下文为了描述方便，以其中一组为例说明，省略A、B的限定。
具体的，所述液压式可变气门升程机构包括气门1、用于驱动气门的气门驱动柱塞2和为气门驱动柱塞泵油的两组泵油柱塞5、6，所述泵油柱塞5与液压挺柱11分别位于摇臂7的两端，摇臂的滚子7-2与凸轮9表面相接触；
在气门驱动柱塞和泵油柱塞之间设有电磁油阀3、4，所述电磁油阀上设有进油油道、泄油油道和用于向气门驱动柱塞供油的供油油道，进油油道连通电磁油阀的进油口和泵油柱塞，将泵油柱塞泵出的油提供给电磁油阀，供油油道连通电磁油阀供油口和气门驱动柱塞，将电磁油阀中的油在需要时注入气门驱动柱塞为其提供驱动力，泄油油道连通电磁油阀的泄油口与油池。
所述气门驱动柱塞包括气门驱动柱塞外壳2-1、滑接在气门驱动柱塞外壳内的T字型的气门驱动柱塞体2-2以及设置在气门驱动柱塞外壳和气门驱动柱塞体之间的气门驱动柱塞复位弹簧2-3。
所述泵油柱塞包括泵油柱塞外壳5-1、滑接在泵油柱塞外壳内的泵油柱塞体5-2以及设置在泵油柱塞外壳和泵油柱塞体之间的泵油柱塞复位弹簧5-3。
所述液压挺柱包括液压挺柱外壳11-2和套接在内的液压挺柱体11-1组成。
所述摇臂包括摇臂体7-1和与摇臂体轴接连接的滚子7-2，摇臂体一侧设有球窝，另一侧设有柱塞驱动板7-1-2，摇臂体的球窝与液压挺柱的球头同心且相配合，柱塞驱动板与泵油柱塞的顶端面相接触；液压挺柱头部喷出的润滑油通过摇臂球窝处的润滑油孔7-1-3喷至滚子表面，对滚子和凸轮进行润滑。
优选的：凸轮A与凸轮B具有不同的升程曲线。
本发明的工作过程如下，凸轮在曲轴的带动下旋转，通过滚子带动摇臂体运动，当摇臂体向下时，其一端的柱塞驱动板通过下方的弧面给泵油柱塞的柱塞体施加向下的力进而泵油柱塞开始泵油，油通过供油油道为电磁油阀供油。当阀为开启状态时（供油口与进油口连通时为开启，与泄油口连通时为关闭），油通过进油道进入气门驱动柱塞为其提供驱动力以驱动气门升降。
通过控制两个电磁油阀的开闭，可以调节气门驱动柱塞的油量，进行调节其行程也就调节了气门的升程。
具体的，本发明有四种工作状态：
1、当电磁油阀A开启时，仅由凸轮A驱动气门开启和关闭；
2、当电磁油阀B开启时，仅由凸轮B驱动气门开启和关闭；
3、当电磁油阀A、B均关闭时，气门不开启，气门升程为0，此时，可与断缸技术相结合；
4、当电磁油阀A、B均开启时，由凸轮A（9）与凸轮B（10）共同驱动气门开启和关闭，此时，气门升程最大。
本发明结构简单，利用两组凸轮机构实现了四种气门升程工作状态，可以有效的应对不同的需求，实现发动机的动力性及燃油经济性的平衡。
本发明结构能够根据发动机的不同工况需求提供不同的气门升程，有效的改善了发动机的动力性及燃油经济性。且当气门升程为0时，可与断缸技术相结合，更深的改善发动机的燃油经济性，具有更大的技术潜力。
Claims (6)
1.一种液压式可变气门升程机构，其特征在于：包括气门、用于驱动气门的气门驱动柱塞和为气门驱动柱塞泵油的两组泵油柱塞，所述泵油柱塞与液压挺柱分别位于摇臂的两端，摇臂的滚子与凸轮表面相接触；
在气门驱动柱塞和泵油柱塞之间设有电磁油阀，所述电磁油阀上设有进油油道、泄油油道和用于向气门驱动柱塞供油的供油油道，进油油道与泵油柱塞相连通，供油油道与气门驱动柱塞相连通，泄油油道与油池相连通。
2.根据权利要求1所述的液压式可变气门升程机构，其特征在于：所述气门驱动柱塞包括气门驱动柱塞外壳、滑接在气门驱动柱塞外壳内的T字型的气门驱动柱塞体以及设置在气门驱动柱塞外壳和气门驱动柱塞体之间的气门驱动柱塞复位弹簧。
3.根据权利要求1所述的液压式可变气门升程机构，其特征在于：所述泵油柱塞包括泵油柱塞外壳、滑接在泵油柱塞外壳内的泵油柱塞体以及设置在泵油柱塞外壳和泵油柱塞体之间的泵油柱塞复位弹簧。
4.根据权利要求1所述的液压式可变气门升程机构，其特征在于：所述液压挺柱包括液压挺柱外壳和套接在内的液压挺柱体组成。
5.根据权利要求1所述的液压式可变气门升程机构，其特征在于：所述摇臂包括摇臂体和与摇臂体轴接连接的滚子，摇臂体一侧设有球窝，另一侧设有柱塞驱动板，摇臂体的球窝与液压挺柱的球头同心且相配合，柱塞驱动板与泵油柱塞的顶端面相接触；液压挺柱头部喷出的润滑油通过摇臂球窝处的润滑油孔喷至滚子表面，对滚子和凸轮进行润滑。
6.根据权利要求1所述的液压式可变气门升程机构，其特征在于：凸轮A与凸轮B具有不同的升程曲线。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110344908A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-10-18 | 龙口中宇汽车风扇离合器有限公司 | 一种实现气门开启次数可变的液压气门机构及内燃机 |
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2017
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Cited By (2)
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| CN110344908A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-10-18 | 龙口中宇汽车风扇离合器有限公司 | 一种实现气门开启次数可变的液压气门机构及内燃机 |
| CN110344908B (zh) * | 2019-07-12 | 2020-04-03 | 龙口中宇汽车风扇离合器有限公司 | 一种实现气门开启次数可变的液压气门机构及内燃机 |
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