CN110295961A - 气门桥及四气门发动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气门桥，包括气门桥本体，气门桥本体的顶部开设有沿其驱动方向开设的活塞滑孔，活塞滑孔内设置顶出活塞；活塞滑孔的底壁还设置有驱动顶出活塞伸出和回落至活塞滑孔内的活塞顶出装置。气门桥本体的顶部设置顶出活塞，通过在活塞通孔内上下滑动，顶出活塞可伸出气门桥本体的顶部端面，从而使得气门桥本体的厚度变大，工作过程中行程变长，顶出活塞回落到活塞滑孔内后，气门桥本体恢复至原始行程。通过活塞顶出装置驱动顶出活塞伸出和回落，使得气门桥本体的工作行程可变，从而使得发动机气门执行不同的进气需求，满足发动机气门形成可变的需求。本发明还提供了一种具有上述气门桥结构的四气门发动机。

Description

气门桥及四气门发动机

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，更具体地说，涉及一种气门桥及四气门发动机。

背景技术

气门的作用是专门负责向发动机内输入空气并排出燃烧后的废气。从发动机结构上，分为进气门和排气门。进气门的作用是将空气吸入发动机内，与燃料混合燃烧；排气门的作用是将燃烧后的废气排出并散热。气门及气门座除承受高温燃气的腐蚀外，还要承受气缸内爆发压力的冲击。

对于四气门发动机，气门由安装于气门顶端的气门桥传递摇臂的力进行驱动，保证同时打开同名气门。对于发动机来讲，高转速需要吸入更多的空气提高动力性(提高气门升程)，低速可以降低气门升程，少吸入气体，提高经济性，即发动机工作根据不同的工况对气门升程的需求是不同的，可变气门升程技术应运而生。

如图1所示，图1为现有技术中气门桥结构示意图。现有的气门桥1`为刚性结构，其在驱动气门动作时，仅能提供固定气门行程开闭控制，无法实现气门行程可变。

因此，如何实现气门行程的可变控制，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种气门桥，以实现气门行程的可变控制；本发明还提供了一种四气门发动机。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种气门桥，包括气门桥本体，所述气门桥本体的顶部开设有沿其驱动方向开设的活塞滑孔，所述活塞滑孔内设置顶出活塞；

所述活塞滑孔的底壁还设置有驱动所述顶出活塞伸出和回落至所述活塞滑孔内的活塞顶出装置。

优选地，在上述气门桥中，所述顶出活塞的内部开设有沿其轴向开设的活塞顶出腔，所述顶出活塞的顶部开设有连通所述活塞顶出腔的进油通道，还包括与所述活塞顶出腔连通以导出其内油液的出油通道。

优选地，在上述气门桥中，所述活塞顶出腔内设有对所述进油通道进行封堵的进油堵块，所述进油堵块伸出有第一弹簧座，所述活塞顶出腔内设置有与所述第一弹簧座支撑配合的外弹簧。

优选地，在上述气门桥中，所述活塞顶出腔的开口端固设有与所述外弹簧的自由端相抵的挡圈。

优选地，在上述气门桥中，所述进油堵块的周向开设有多个连通所述顶出活塞的顶部至所述活塞顶出腔内部的进油槽；所述顶出活塞的开口端开设有多个贯穿其壁厚方向的加压槽。

优选地，在上述气门桥中，所述气门桥本体的底部开设连通至所述活塞滑孔的出油通道，所述出油通道内设置有对其油液导出进行导向的单向阀。

优选地，在上述气门桥中，所述第一弹簧座的中部伸出有第二弹簧座，所述出油通道内设置有与所述第二弹簧座支撑配合的内弹簧，所述内弹簧的自由端设置有封堵或导通所述出油通道的阀球。

优选地，在上述气门桥中，所述出油通道包括容置所述阀球的阀球滑移通道和与所述阀球封堵配合的泄油通道。

优选地，在上述气门桥中，所述气门桥本体的底部设置有伸入所述泄油通道内，并与所述阀球相抵的阀球抵杆，所述阀球抵杆内开设有沿其轴向布置的泄油孔。

一种四气门发动机，其机体内设置有气门和推动所述气门动作的气门桥，所述气门桥为如上任意一项所述的气门桥；

所述机体内还设置有与所述进油通道连通的给油管路和与所述泄油孔连通的泄油管路。

本发明提供的气门桥，包括气门桥本体，气门桥本体的顶部开设有沿其驱动方向开设的活塞滑孔，活塞滑孔内设置顶出活塞；活塞滑孔的底壁还设置有驱动顶出活塞伸出和回落至活塞滑孔内的活塞顶出装置。气门桥本体的顶部设置顶出活塞，通过在活塞通孔内上下滑动，顶出活塞可伸出气门桥本体的顶部端面，从而使得气门桥本体的厚度变大，工作过程中行程变长，顶出活塞回落到活塞滑孔内后，气门桥本体恢复至原始行程。通过活塞顶出装置驱动顶出活塞伸出和回落，使得气门桥本体的工作行程可变，从而使得发动机气门执行不同的进气需求，满足发动机气门形成可变的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中气门桥结构示意图；

图2为本发明提供的气门桥的结构示意图；

图3为图2中顶出活塞的主视剖视图；

图4为图3的仰视图；

图5为图2中进油堵块的主视图；

图6为图5的右视图。

具体实施方式

本发明公开了一种气门桥，实现了气门行程的可变控制；本发明还提供了一种四气门发动机。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2-图6所示，图2为本发明提供的气门桥的结构示意图；图3为图2中顶出活塞的主视剖视图；图4为图3的仰视图；图5为图2中进油堵块的主视图；图6为图5的右视图。

本实施例提供了一种气门桥，包括气门桥本体1，气门桥本体1的顶部开设有沿其驱动方向开设的活塞滑孔101，活塞滑孔101内设置顶出活塞2；活塞滑孔101的底壁还设置有驱动顶出活塞2伸出和回落至活塞滑孔101内的活塞顶出装置。气门桥本体1的顶部设置顶出活塞2，通过在活塞通孔101内上下滑动，顶出活塞2可伸出气门桥本体1的顶部端面，从而使得气门桥本体1的厚度变大，工作过程中行程变长，顶出活塞2回落到活塞滑孔101内后，气门桥本体1恢复至原始行程。通过活塞顶出装置驱动顶出活塞2伸出和回落，使得气门桥本体1的工作行程可变，从而使得发动机气门执行不同的进气需求，满足发动机气门形成可变的需求。

在本案一具体实施例中，顶出活塞2的内部开设有沿其轴向开设的活塞顶出腔201，顶出活塞2的顶部开设有连通活塞顶出腔201的进油通道202，还包括与活塞顶出腔201连通以导出其内油液的出油通道102。顶出活塞2内设活塞顶出腔201，其顶部设置进油通道202，高压油液可由进油通道202填充到顶出活塞2内部，由高压油液推动顶出活塞2由活塞滑孔101内滑出，从而增大气门桥的整体厚度，增大了气门行程。气门桥本体1内还设置出油通道102，当气门不需要增大行程增加进气时，由出油通道102将顶出活塞2内部的油液排出，顶出活塞回落至活塞顶出腔内，气门恢复至初始工作状态。

在本案一具体实施例中，活塞顶出腔201内设有对进油通道202进行封堵的进油堵块3，进油堵块3伸出有第一弹簧座301，活塞顶出腔201内设置有与第一弹簧座301支撑配合的外弹簧4。顶出活塞2内的供油和泄油可通过同一给油管路进行控制，为了降低油路控制难度，本实施例采用独立的进油通道202和出油通道102，从而保证顶出活塞2内保持足够的承压能力，避免采用同一通道造成进油孔密封能力弱，承压大易损的问题。

进油通道202将高压油液通入顶出活塞2内，由高压油液将顶出活塞2由活塞顶出腔201内推出。在顶出活塞2伸出后，气门桥本体1的顶部需要承受摇臂的压力对气门进行开关控制，在活塞顶出腔201内设置进油堵块3，进油堵块3与活塞顶出腔201的底壁贴靠的一侧对进油通道202进行封堵，其靠近活塞顶出腔201开口的一侧伸出有第一弹簧座301，通过外弹簧4套装于第一弹簧座301和活塞滑孔101的底壁之间，外弹簧4推动进油堵块3与活塞顶出腔201的底壁贴紧。

当通过进油通道202输送高压油液时，高压油液推动进油堵块3压缩外弹簧4，外弹簧4受压缩进油堵块3下移，进油堵块3与活塞顶出腔201的底壁之间产生间隙，高压油液进入到活塞顶出腔201内，随高压油液的通入，挤压顶出活塞2在活塞通孔内滑移伸出，增大其行程。

在本案一具体实施例中，活塞顶出腔201的开口端固设有与外弹簧4的自由端相抵的挡圈5。由于高压油液的通入，顶出活塞2内部的油压与进油通道202的油压存在压差，进油通道202的高压油液同时克服外弹簧4的弹力推动进油堵块3与活塞顶出腔201之间产生间隙。当活塞顶出腔201内油压与外弹簧4的弹力之和与进油通道202内的油压平衡时，顶出活塞2将不再伸出，气门桥本体1的行程趋于稳定。

为了避免顶出活塞2内外弹簧4的弹力失效，或者高压油液持续推动顶出活塞2伸出造成设备失效，需要保证顶出活塞2的伸出长度在预定的范围内。

通过在活塞顶出腔201的开口端设置挡圈5，顶出活塞2的开口端开设环绕其活塞顶出腔内部的环形槽，挡圈5固装于环形槽内。由挡圈5与外弹簧4的自由端相抵，即将外弹簧4固装于顶出活塞2的内部，外弹簧4的弹力不受顶出活塞2伸出长度的影响，从而实现进油通道202内油压与活塞顶出腔201内油压差值不大于外弹簧4弹力后，自动实现对进油通道的封堵，提高安全性。

在本案一具体实施例中，进油堵块3的周向开设有多个连通顶出活塞2的顶部至活塞顶出腔201内部的进油槽303；顶出活塞2的开口端开设有多个贯穿其壁厚方向的加压槽203。顶出活塞2为开口向下的倒置结构，其顶部为活塞顶出腔201的底壁，由于进油堵块3由外弹簧4抵紧后与活塞顶出腔201的底壁贴合，为了降低高压油液的进入难度，需要保证高压油液可通过进油堵块3与活塞顶出腔201之间的间隙顺利进入，通过在进油堵块3的周向开设多个进油槽303，进油槽303连通顶出活塞2的底壁至活塞顶出腔的内部，使得由进油堵块3的顶部进入的高压油液可顺利的通过进油槽303进入活塞顶出腔201内部。同时，为了避免进油堵块3与活塞顶出腔201的内壁之间出现一侧偏移，导致受力不均的问题，设置进油堵块3的最大外径与活塞顶出腔201的内径相同，进油槽303为环绕进油堵块周向的多个，保证与外弹簧支撑结构的稳定性。

顶出活塞2的开口端开设有多个贯穿其壁厚方向的加压槽203。多个加压槽203均匀分布，在高压油液通入活塞顶出腔201后，由加压槽203充满顶出活塞2与活塞滑孔101的底壁之间的间隙，从而提供将顶出活塞2顶出的作用力，进一步降低顶出活塞的顶出难度。优选地，加压槽203和进油槽303均设置为4个。

在本案一具体实施例中，气门桥本体1的底部开设连通至活塞滑孔101的出油通道102，出油通道102内设置有对其油液导出进行导向的单向阀。出油通道102用于将活塞顶出腔201内油液排出，使得顶出活塞2回落至活塞滑孔101内。

将出油通道102设置由气门桥本体1的底部通入，在出油通道102内设置单向阀，当需要进行排油动作时，控制单向阀开启，活塞顶出腔内高压油液流入到出油通道内。

具体地，第一弹簧座301的中部伸出有第二弹簧座302，出油通道102内设置有与第二弹簧座302支撑配合的内弹簧6，内弹簧6的自由端设置有封堵或导通出油通道102的阀球7。适应气门桥本体1的结构，将单向阀设置为与顶出活塞2支撑配合的双弹簧支撑结构。

进油堵块3上设置第一弹簧座301和第二弹簧座302，第二弹簧座302由第一弹簧座301的中部伸出，位于外弹簧4的内部。出油通道102与顶出活塞2的活塞顶出腔201连通，内弹簧6穿过出油通道102通入活塞顶出腔201内，并与第二弹簧座302支撑配合。内弹簧6的自由端设置阀球7，出油通道102的出油端设置于阀球封堵配合的出油口。出油通道102在出油口位置为变径结构，从而满足与阀球的封堵或导通工作状态的切换。优选为喇叭口结构，提高阀球7的密封效果。

优选地，出油通道102包括容置阀球的阀球滑移通道和与阀球封堵配合的泄油通道。泄油通道与外部油路连通，单向阀的阀球7被顶开后，阀球与出油通道102的内壁之间产生间隙，高压油液经泄油通道排出。

在本案一具体实施例中，气门桥本体1的底部设置有伸入泄油通道内，并与阀球7相抵的阀球抵杆8，阀球抵杆8内开设有沿其轴向布置的泄油孔9。由于活塞顶出腔201内填充有高压油液，单向阀的开启用于将高压油液导出，因此对单向阀的开启不能通过油液压差的方式进行控制。

在泄油通道内设置阀球抵杆8，阀球抵杆8内设置沿其轴向布置的泄油孔9，阀球抵杆9的端部伸出气门桥本体1的底端。当需要顶出活塞2回复至初始位置时，通过推送阀球抵杆8，阀球抵杆8推动阀球7上移，阀球抵杆8的端部开设多个沿径向布置，并与泄油孔连通的排油孔，高压油液经阀球抵杆8排出，实现顶出活塞2的回落。

在充油时，调节进入进油通道202的油液压力增大，直至克服外弹簧4的弹力推动进油堵块3下移，进油堵块3与活塞顶出腔201的底壁之间产生间隙，高压油液经进油堵块3周向的进油槽303进入活塞顶出腔201内部，并逐步充满活塞顶出腔201。顶出活塞2的顶部预留顶出间隙，在高压油液的作用下顶出活塞2由活塞滑孔101内上浮滑出，补偿其顶部的预留顶出间隙。此时单向阀关闭，气门桥的顶出活塞2结构趋于刚性结构，气门升程增大。

在泄油时，行程加大后的气门，动作时推动阀球抵杆8动作，驱动单向阀打开，顶出活塞2内高压油液排出，顶出活塞2回落至初始状态。在执行可变气门升程时，通过控制充油时间和泄油时间，即可实现对气门的可变升程控制。

基于上述实施例中提供的气门桥，本发明还提供了一种四气门发动机，其机体内设置有气门和推动气门动作的气门桥，该四气门发动机上设有的气门桥为上述实施例中提供的气门桥。四气门发动机的机体内还设置与进油通道连通的给油管路，通过对给油管路内的油压控制，实现对气门桥本体内顶出活塞的充油控制。泄油孔连通泄油管路，实现对油液的循环利用。

由于该四气门发动机采用了上述实施例的气门桥，所以该四气门发动机由气门桥带来的有益效果请参考上述实施例。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种气门桥，其特征在于，包括气门桥本体，所述气门桥本体的顶部开设有沿其驱动方向开设的活塞滑孔，所述活塞滑孔内设置顶出活塞；

所述活塞滑孔的底壁还设置有驱动所述顶出活塞伸出和回落至所述活塞滑孔内的活塞顶出装置。

2.根据权利要求1所述的气门桥，其特征在于，所述顶出活塞的内部开设有沿其轴向开设的活塞顶出腔，所述顶出活塞的顶部开设有连通所述活塞顶出腔的进油通道，还包括与所述活塞顶出腔连通以导出其内油液的出油通道。

3.根据权利要求2所述的气门桥，其特征在于，所述活塞顶出腔内设有对所述进油通道进行封堵的进油堵块，所述进油堵块伸出有第一弹簧座，所述活塞顶出腔内设置有与所述第一弹簧座支撑配合的外弹簧。

4.根据权利要求3所述的气门桥，其特征在于，所述活塞顶出腔的开口端固设有与所述外弹簧的自由端相抵的挡圈。

5.根据权利要求3所述的气门桥，其特征在于，所述进油堵块的周向开设有多个连通所述顶出活塞的顶部至所述活塞顶出腔内部的进油槽；所述顶出活塞的开口端开设有多个贯穿其壁厚方向的加压槽。

6.根据权利要求3所述的气门桥，其特征在于，所述气门桥本体的底部开设连通至所述活塞滑孔的出油通道，所述出油通道内设置有对其油液导出进行导向的单向阀。

7.根据权利要求6所述的气门桥，其特征在于，所述第一弹簧座的中部伸出有第二弹簧座，所述出油通道内设置有与所述第二弹簧座支撑配合的内弹簧，所述内弹簧的自由端设置有封堵或导通所述出油通道的阀球。

8.根据权利要求7所述的气门桥，其特征在于，所述出油通道包括容置所述阀球的阀球滑移通道和与所述阀球封堵配合的泄油通道。

9.根据权利要求8所述的气门桥，其特征在于，所述气门桥本体的底部设置有伸入所述泄油通道内，并与所述阀球相抵的阀球抵杆，所述阀球抵杆内开设有沿其轴向布置的泄油孔。

10.一种四气门发动机，其机体内设置有气门和推动所述气门动作的气门桥，其特征在于，所述气门桥为如权利要求1-9中任意一项所述的气门桥；

所述机体内还设置有与所述进油通道连通的给油管路和与所述泄油孔连通的泄油管路。