CN111188662A - 气门机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气门机构，包括：气缸盖，其上设置有异形油道；与油道相配合的第一柱塞、第二柱塞，其外表面上设置有至少一个环形凸起部，所述油道上设置有与环形凸起部相配合的限定槽；所述油道上设置有环形限定件，其与第一柱塞、第二柱塞相配合的内侧壁周向上设置有多个第一滚珠，所述环形限定件在滚珠上、下方设置有相配合的第一密封圈。本发明提供一种气门机构，其能够通过结构设计，使得柱塞在工作中的结构稳定性和配合度更高，同时通过环形限定件，使得工作中的顺畅度更好，密封性更好，同时通过油道上设计的限定槽与各柱塞上的环形凸起部相配合，对各柱塞的运行行程进行限定，进而保证气门机构各部件运行的稳定性。

Description

气门机构
技术领域
本发明涉及发动机配气装置技术领域，特别是涉及一种气门机构。
背景技术
发动机配气机构主要负责向发动机中输入燃料气体混合物以及排除废气。而气门机构作为配气机构的重要组成部分，其运转的良好程度，特别是气门升程和气门相位的调节和控制，将严重影响整个发动机的工作性能和工作效率，而根据实际工况，通过调节气门升程可以适时适量的调节发动机的负荷率对节省燃料、提升工作效率。
现有的可变升程的气门机构，如申请号CN201310019962.7，专利名称为一种气门机构的发明专利，其就是通过在气缸内开设液压油路，在油路中充入液压油，通过改变液压上挺柱和液压下挺柱间液压腔内的液压油量来调节气门升程，液压腔内的液压油量可连续变化，从而可实现气门升程的无级调节；同时，能够控制液压腔充放液压油的时机，从而控制气门开启的时机，也就是实现了气门相位的无级调节，能够满足多样化的工况需求，其驱动部因只包括一个驱动凸轮，相比现有技术，结构大幅简化，降低了故障发生率，并且缩小了整个气门机构的体积，节省了空间。但缺点在于，该技术中虽然具有如上的优点，但结构呈横向布置，空间占用率较大，不利于与发动机内部空间结构的配合，同时在这种结构布置下，各柱塞在工作中的结构稳定性，配合稳定性仅仅依赖于柱塞与油道侧壁的接触面，容易在工作中产生卡止，容易影响气门的运行以及顶升状态，造成运行不良的情况。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种气门机构，其能够通过结构设计，使得柱塞在工作中的结构稳定性和配合度更高，同时通过在油道上设置与第一柱塞、第二柱塞相配合的环形限定件，使得其工作中的顺畅度更好，密封性更好，同时通过油道上设计的限定槽与各柱塞上的环形凸起部相配合；对各柱塞的运行行程进行限定，进而保证气门机构各部件运行的稳定性。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种气门机构，包括：
气缸盖，其上设置有异形油道；
设置在油道上的第一液压挺柱、第二液压挺柱，所述第二液压挺柱的一端与气门连接，所述第一液压挺柱的一端与凸轮机构相配合；
其中，所述第一液压挺柱、第二液压挺柱分别被配置为包括：
与油道相配合的第一柱塞、第二柱塞，其外表面上设置有至少一个环形凸起部，所述油道上设置有与环形凸起部相配合的限定槽；
所述油道上设置有环形限定件，其与第一柱塞、第二柱塞相配合的内侧壁周向上设置有多个第一滚珠，所述环形限定件在滚珠上、下方设置有相配合的第一密封圈；
所述油道的一侧设置有与外部连通的进油管道，所述油道上设置有单向阀组件，且在所述单向阀组件之前还设置有柱塞电磁阀；
所述进油管道上设置第二电磁阀；
所述第二液压挺柱在与气门相配合的一端，通过相配合的伸缩机构进而与气缸盖连接。
优选的是，所述油道在与第一柱塞、第二柱塞伸出端相配合的位置上设置有环形卡槽，其内设置有与与第一柱塞、第二柱塞相配合的卡圈；
其中，所述卡圈被配置为具有缺口，所述卡圈在与卡槽相配合的一侧所述卡圈在缺口相配合的端部上设置有倾斜部；
所述卡圈在与卡槽相配合的一侧设置有固定部，在与第一柱塞、第二柱塞相配合的一端设置有空间高度大于固定部的限定部；
所述卡圈在限定部相配合的位置上设置有第二密封圈。
优选的是，所述油道被配置为包括：
与第一柱塞、第二柱塞相配合的第一油道；
以及用于连通第一油道的第二油道；
其中，所述第二油道在位于第一柱塞与柱塞电磁阀之间的内侧壁上设置有螺旋卡件或多个弧形凸起部。
优选的是，所述环形凸起部在与限定槽相配合的一端设置有弧形部。
优选的是，所述第一油道各出口在与第一柱塞、第二柱塞相配合位置上设置有盖端，其被配置为包括：
与第一油道相配合的锥形止挡部；
与气缸盖以及止挡部相配合的盖端；
其中，所述止挡部在与第一油道相配合位置上粘接设置有橡胶层；
所述止挡部的周向在与第一柱塞、第二柱塞相配合的位置上，设置有多个第二滚珠；
所述止挡部在第二滚珠上、下方分别设置有第三密封圈。
一种对气门机构进行检测的方法，包括：
S1、将待试验的气门机构装配至汽车发动机；
S2、起动发动机高怠速运转0.5-1小时后，通过控制柱塞电磁阀的工作状态切换，对气门的开合状态进行切换，以检测气门是否能到达预定位置，如是则进入下一步，否则重新更换一个气门机构进行检验；
S3、将发动机降回怠速运转，在气门的开合过程中对第一液压挺柱、第二液压挺柱工作的噪声进行检测，若出现噪声异常，则重新更换一个气门机构进行检验，若噪声正常，则进入下一步骤；
S4、发动机停机2-3小时，起动发动机高怠速运转0.2-0.4小时后停机第0.3小时，并间隔0.5小时起动发动机怠速运转45-60秒进行至少30次以上的测试，记录第一液压挺柱、第二液压挺柱在每一次测试中怠速运转的噪声。
优选的是，在S2中，所述气门机构的开合状态切换次数不低于30次以上，以对气门是否能到达指定位置进行检测，且同时对多次开合中是否有漏油现象进行检测。
本发明至少包括以下有益效果：其一，本发明能够通过结构设计，使得柱塞在工作中的结构稳定性和配合度更高，同时通过在油道上设置与第一柱塞、第二柱塞相配合的环形限定件，使得其工作中的顺畅度更好，密封性更好，同时通过油道上设计的限定槽与各柱塞上的环形凸起部相配合，对各柱塞的运行行程进行限定，进而保证气门机构各部件运行的稳定性。
其二，本发明通过盖端以及卡圈的结构设计，对各柱塞各个运行位置进行导向限定，同时通过其上各密封圈的结构设计，使得各柱塞在工作中产生的震动和噪音能进行去除，保证其性能指标符合要求。
其三，本发明是通过一种对气门机构的检测方式，对其工种状态进行检测以及工作效果进行检测，以对气门机构进行检验，以对气门机构的设计是否符合要求进行调整，不会影响到后续开发及可靠性试验，避免后期可靠性试验阶段的试验机及量产后的发动机配气机构损坏，同时可根据液压挺柱出现的异常噪声，对气门机构与发动机匹配后运转中液压供油压力及油量大小进行不同检测，以此验证气门机构中的供油压力是否满足要求。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的一个实施例中气门机构的布局结构示意图；
图2为本发明的一个实施例中卡圈的截面结构示意图；
图3为本发明的一个实施例中卡圈的俯视结构示意图；
图4为本发明的一个实施例中盖端的截面结构示意图；
图5为本发明的另一个实施例中气门机构的布局结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
图1、5示出了根据本发明的一种气门机构的实现形式，其中包括：
气缸盖1，其上设置有异形油道2，其通过异形油道的结构设计，使得其能与不同空间结构的安装位置，不同发动机的型号相对应，以满足不同场合的使用需要；
设置在油道上的第一液压挺柱3、第二液压挺柱4，所述第二液压挺柱的一端与气门5连接，所述第一液压挺柱的一端与凸轮机构6相配合，在这种结构中通过第一液压挺柱的作用以油道内的油量进行挤压，以在油道被密封的状态下，通过挤压动作对第二液压挺柱的工作位置进行切换，同时带动气门位置顶升，以使其到达指定位置，完成气门的开合和关闭切换，所述第一柱塞与凸轮机构相配合的一端设置有滚轮7或万向盖，以使凸轮机构工作中不会对第一柱塞产生较大的硬损伤；
其中，所述第一液压挺柱、第二液压挺柱分别被配置为包括：
与油道相配合的第一柱塞、第二柱塞，其外表面上设置有至少一个环形凸起部8，所述油道上设置有与环形凸起部相配合的限定槽9，通过环形凸起部与限定槽的配合，使得油道大于第一柱塞、第二柱塞的情况下，通过环形凸起部的作用完成第一柱塞、第二柱塞在油道内行程的限制、以及行进导向，进而保证二者之间的配合度；
所述油道上设置有环形限定件10，其与第一柱塞、第二柱塞相配合的内侧壁周向上设置有多个第一滚珠11，所述环形限定件在滚珠上、下方设置有相配合的第一密封圈12，通过环形限定件的结构设计，能过第一滚珠的作用使得第一柱塞、第二柱塞在上下往复运动的过程中，其阻滞效果减小，运行中结构之间的配合度更高，几乎不会出现运行偏差，也不会因为运行过程中位置偏差导致第一柱塞、第二柱塞与油道的配合产生卡止，进而影响气门运行的结构稳定性，而第一密封圈的作用在于工作中，将油道内的油进行密封，防止油在工作中产生的外溢，对外部结构造成影响；
所述油道的一侧设置有与外部连通的进油管道13，所述油道上设置有单向阀组件14，且在所述单向阀组件之前还设置有柱塞电磁阀15，在油道上设置柱塞电磁阀，通过电磁阀的工作状态进行切换，同时通过电磁阀的工作切换，使得柱塞伸入油道的位置不同，进而通过其位置不同，对油道内的油量进行控制或直接对油道与外界进行阻断，使得气门可以在第一柱塞行进的过程中，在油压的作用下，将第二柱塞向外推出，使得气门位置变换；
所述进油管道上设置第二电磁阀16，其用于在不同工作状态中，对向油道输入的油量进行控制，以达到气门不同工作状态的切换；
所述第二液压挺柱在与气门相配合的一端，通过相配合的伸缩机构17进而与气缸盖连接，通过在第二柱塞的位置上设置相配合的弹性伸缩机构(弹簧与安装板)对第二柱塞的空间位置进行限定，以使第二柱塞在受挤压时，其空间位置得到限定，进而保证气门机构各部件的空间位置确定，结构各部件配合的稳定性更好。
如图1-3，在另一种实例中，所述油道在与第一柱塞、第二柱塞伸出端相配合的位置上设置有环形卡槽(未示出)，其内设置有与与第一柱塞、第二柱塞相配合的卡圈18，通过卡圈的结构设计，使得第一柱塞、第二柱塞与油道的配合度更好，以使其空间结构结合的稳定性更好；
其中，所述卡圈被配置为具有缺口19，通过缺口的结构设计，使得其具有一定的收缩余量，进而便于安装，以及与油道的侧壁相配合，所述卡圈在与卡槽相配合的一侧所述卡圈在缺口相配合的端部上设置有倾斜部20，通过倾斜部的结构的设计，使得其能与油道的卡槽相配合，结构配合的稳定性更好，配合度更高；
所述卡圈在与卡槽相配合的一侧设置有固定部21，其用于通过固定部与卡槽的配合，使得卡圈与油道的配合度以及稳定性更好，在与第一柱塞、第二柱塞相配合的一端设置有空间高度大于固定部的限定部22，通过限定部与第一柱塞、第二柱塞的配合，使得二者在空间上具有一定的干涉性，进而对第一柱塞、第二柱塞在工作运行中进行导向；
所述卡圈在限定部相配合的位置上设置有第二密封圈23，通过第二密封圈的结构设计，对第一柱塞或第二柱塞工作中带上来的油进行去除，但这里的第二密封圈与第一柱塞、第二柱塞为小间隙配合，进而保证设备中第一柱塞、第二柱塞运行中的结构稳定性好，通过上中下三路的配合，使得第一柱塞、第二柱塞在运行中各位置的稳定性都能得到很好的限定保护，进而保证设备中各部件的配合度更好。
如图1，在另一种实例中，所述油道被配置为包括：
与第一柱塞、第二柱塞相配合的第一油道24、25，通过第一油道的结构设计，使得其能与各柱塞的空间安装位置相配合，进而使得部件的结构之间的配合度更高；
以及用于连通第一油道的第二油道26，而第二油道用于连通第一油道，使得第一柱塞在位置变动时，可以油压的作用下带动第二柱塞的位置进行变动，同时对气门的位置进行变动，以使其能达到气门开合的效果，同时通过油量的控制，也可以实现对气门升程的控制；
其中，所述第二油道在位于第一柱塞与柱塞电磁阀之间的内侧壁上设置有螺旋卡件或多个弧形凸起部27，而通过在第二油道内设置相配合的螺旋卡件或弧形凸起部，其作用在于对第二油道内的油量输出压力进行控制，进而在第一柱塞突出较小挤压力的情况下，第二柱塞的变动就能具有较大的油压，进而带动第二柱塞的位置进行变动，同时对气门的行程进行控制，能油道内可设置与螺旋卡件相配合的螺旋安装槽，而螺旋卡件可以设置成多段式结构，以使其与油道的配合安装性更好。
在另一种实例中，所述环形凸起部在与限定槽相配合的一端设置有弧形部(未示出)，通过弧形部的结构设计，使得各柱塞与油道的干涉性可减小，运行中的阻滞减小，各柱塞运行中的稳定性更好，同时有效防止运行中的偏移卡止现象发生，结构件之间的配合度更好。
如图4，在另一种实例中，所述第一油道各出口在与第一柱塞、第二柱塞相配合位置上设置有盖端28，其用于对第一油道进行密封，防止其与外界接触造成对油道的污染，同时也防止油道内的油在柱塞工作中带出，产生油外溢，对其它设备或环境造成的影响，其被配置为包括：
与第一油道相配合的锥形止挡部29，其锥形的结构设计，使得其安装的顺畅度更好，结构的配合度更好；
与气缸盖以及止挡部相配合的盖端30，其用于与气缸进行配合，完成结构件之间的接触性配合；
其中，所述止挡部在与第一油道相配合位置上粘接设置有橡胶层31，通过橡胶层的结构设计，对油道壁上的油进行阻断，防止其工作中油的外溢；
所述止挡部的周向在与第一柱塞、第二柱塞相配合的位置上，设置有多个第二滚珠32，通过第二滚珠的作用，使得各柱塞工作中运行的顺畅度更好，同时也能起到良好的限定作用；
所述止挡部在第二滚珠上、下方分别设置有第三密封圈33，通过第三密封圈的作用，将柱塞表面的油进行控制，防止其工作中向上漫延的油能起到良好的阻断作用。
一种对气门机构进行检测的方法，包括：
S1、将待试验的气门机构装配至汽车发动机；
S2、起动发动机高怠速运转0.5-1小时后，通过控制柱塞电磁阀的工作状态切换，对气门的开合状态进行切换，以检测气门是否能到达预定位置，如是则进入下一步，否则重新更换一个气门机构进行检验；
S3、将发动机降回怠速运转，在气门的开合过程中对第一液压挺柱、第二液压挺柱工作的噪声进行检测，若出现噪声异常，则重新更换一个气门机构进行检验，若噪声正常，则进入下一步骤；
S4、发动机停机2-3小时，起动发动机高怠速运转0.2-0.4小时后停机第0.3小时，并间隔0.5小时起动发动机怠速运转45-60秒进行至少30次以上的测试，记录第一液压挺柱、第二液压挺柱在每一次测试中怠速运转的噪声，在这种方案中，通过将气门机构设置在发动机内进行环境性检测，进而对其实际工作中的不同运行状态下的工况进行检测，以对其性能指标是否达到要求进行检测，而通过各密封圈的结构设计，使得各柱塞在运行中的不会产生震动和噪音，进而保证设备运行中的稳定性，以及性能指标满足使用要求。
在另一种实例中，在S2中，所述气门机构的开合状态切换次数不低于30次以上，以对气门是否能到达指定位置进行检测，且同时对多次开合中是否有漏油现象进行检测，通过对气门的开合状态检测，进而使得结构件之间的配合度更好，以对气门中各行程位置的状态检测进行配合。
以上各方案均只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的气门机构及其检测方法的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种气门机构，其特征在于，包括：
气缸盖，其上设置有异形油道；
设置在油道上的第一液压挺柱、第二液压挺柱，所述第二液压挺柱的一端与气门连接，所述第一液压挺柱的一端与凸轮机构相配合；
其中，所述第一液压挺柱、第二液压挺柱分别被配置为包括：
与油道相配合的第一柱塞、第二柱塞，其外表面上设置有至少一个环形凸起部，所述油道上设置有与环形凸起部相配合的限定槽；
所述油道上设置有环形限定件，其与第一柱塞、第二柱塞相配合的内侧壁周向上设置有多个第一滚珠，所述环形限定件在滚珠上、下方设置有相配合的第一密封圈；
所述油道的一侧设置有与外部连通的进油管道，所述油道上设置有单向阀组件，且在所述单向阀组件之前还设置有柱塞电磁阀；
所述进油管道上设置第二电磁阀；
所述第二液压挺柱在与气门相配合的一端，通过相配合的伸缩机构进而与气缸盖连接。
2.如权利要求1所述的气门机构，其特征在于，所述油道在与第一柱塞、第二柱塞伸出端相配合的位置上设置有环形卡槽，其内设置有与与第一柱塞、第二柱塞相配合的卡圈；
其中，所述卡圈被配置为具有缺口，所述卡圈在与卡槽相配合的一侧所述卡圈在缺口相配合的端部上设置有倾斜部；
所述卡圈在与卡槽相配合的一侧设置有固定部，在与第一柱塞、第二柱塞相配合的一端设置有空间高度大于固定部的限定部；
所述卡圈在限定部相配合的位置上设置有第二密封圈。
3.如权利要求1所述的气门机构，其特征在于，所述油道被配置为包括：
与第一柱塞、第二柱塞相配合的第一油道；
以及用于连通第一油道的第二油道；
其中，所述第二油道在位于第一柱塞与柱塞电磁阀之间的内侧壁上设置有螺旋卡件或多个弧形凸起部。
4.如权利要求1所述的气门机构，其特征在于，所述环形凸起部在与限定槽相配合的一端设置有弧形部。
5.如权利要求3所述的气门机构，其特征在于，所述第一油道各出口在与第一柱塞、第二柱塞相配合位置上设置有盖端，其被配置为包括：
与第一油道相配合的锥形止挡部；
与气缸盖以及止挡部相配合的盖端；
其中，所述止挡部在与第一油道相配合位置上粘接设置有橡胶层；
所述止挡部的周向在与第一柱塞、第二柱塞相配合的位置上，设置有多个第二滚珠；
所述止挡部在第二滚珠上、下方分别设置有第三密封圈。
6.一种对权利要求1-5任一项所述气门机构进行检测的方法，其特征在于，包括：
S1、将待试验的气门机构装配至汽车发动机；
S2、起动发动机高怠速运转0.5-1小时后，通过控制柱塞电磁阀的工作状态切换，对气门的开合状态进行切换，以检测气门是否能到达预定位置，如是则进入下一步，否则重新更换一个气门机构进行检验；
S3、将发动机降回怠速运转，在气门的开合过程中对第一液压挺柱、第二液压挺柱工作的噪声进行检测，若出现噪声异常，则重新更换一个气门机构进行检验，若噪声正常，则进入下一步骤；
S4、发动机停机2-3小时，起动发动机高怠速运转0.2-0.4小时后停机第0.3小时，并间隔0.5小时起动发动机怠速运转45-60秒进行至少30次以上的测试，记录第一液压挺柱、第二液压挺柱在每一次测试中怠速运转的噪声。
7.如权利要求6所述的气门机构，其特征在于，在S2中，所述气门机构的开合状态切换次数不低于30次以上，以对气门是否能到达指定位置进行检测，且同时对多次开合中是否有漏油现象进行检测。
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