CN1119700A

CN1119700A - 微机控制交流液压可变配气相位式发动机

Info

Publication number: CN1119700A
Application number: CN 94108814
Authority: CN
Inventors: 郝立华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-07-20
Filing date: 1994-07-20
Publication date: 1996-04-03

Abstract

微机控制交流液压可变配气相位式发动机，是针对发动机研究领域中配气相位不可变这一难题，通过取消原有的配气系统，利用液压传动原理，研制成可变配气相位系统，其主要特征是取消凸轮轴，在原来发动机上安装可变配气相位系统，通过改变凸轮片配气相位角度，以达到改变配气相位之目的，此改变是由微机自动控制的，本发明适用于所有型号的四冲程发动机。

Description

微机控制交流液压可变配气相位式发动机

四冲程发动机自问世以来，其配气相位是固定不变的，发动机的最佳充气系数只能出现在一定的转速范围之内，或高速、或中速、或低速，三者不能同时存在，其最大功率和最大扭矩不能同时出现在发动机特性图上，严重影响了发动机的效率。另外，传统的不可变式凸轮配气机构，制造工艺复杂，成本高。凸轮轴的长度和安装形式限制了发动机的制造外形，严重地影响了汽车的造型。润滑系统消耗掉了整个发动机30-90％的润滑油(《内燃机节能手册》P37)，严重地污染了空气，目前世界发动机研究领域里，都在探索解决这个问题的新技术。据检索，只有日本“本田公司”利用两根凸轮轴交替工作，以满足一定转速下的最佳配气相位，被称为“VTEC”系统，德国、意大利等国家也积极研究这项技术，但都没有达到实用效果，发动机可变配气相位技术是一项研究了比汽车历史还长的课题，是解决上述问题的一种最佳措施。

微机控制交流液压可变配气相位式发动机，是在现有四冲程发动机结构基础上，取消了凸轮轴配气系统，只保留气门[8]和气门弹簧[7]，并在进气门和排气门的尾部分别装有气门液压油缸[6]气门液压油缸通过高压油管分别与若干个凸轮液压缸[4]相连，凸轮液压缸按配气顺序分别排列在进气可变凸轮片[1]和排气可变凸轮片[2]的圆周上，可变凸轮片安装在一根控制轴[26]上，控制轴与曲轴转速比1∶2在控制轴内安装有可变相位液压柱塞[19]，柱塞与凸轮片内曲线槽配合，其升降由液压系统控制。在凸轮片圆周上安装有容积泵[10]，通过油管与一个蓄能器[14]相连，蓄能器用油管与可变相位液压柱塞相接，并用可变相位电磁阀[15]加以控制。在凸轮液压缸和气门液压缸之间油管上分出一个油路回油箱[18]，用闭缸电磁阀[9]控制，起闭缸作用。在发动机相应位置安装了转速传感器[20]、温度传感器[21]、负荷传感器[22]、排气氧含量传感器[23]、变速器位置传感器[24]、扭力传感器[25]它们与微机控制装置及控制电路组成一个电子控制系统[17]。

控制轴由同步带驱动，轴转动带动凸轮片转动，进而带动凸轮片上的柱塞移动，通过液压油推动气门柱塞移动，以实现进排气门的开闭。各种传感器采集到的发动机的工况数据反馈给微机，根据这些数据，微机控制装置发出控制指令，打开或关闭可变相位电磁阀，控制可变相位液压柱塞的升降，以改变凸轮片的配气相位角。

在输出功率减小的情况下，微机可发出指令，关闭一个或数个气缸，这样，在满足工作的情况下降低油耗。

Claims

1、一种微机控制交流液压可变配气相位式发动机，由可变凸轮片[1][2]、控制轴[26]、凸轮柱塞[3]、凸轮液压缸[4]、气门柱塞[5]、气门液压缸[6]、气门[8]、闭缸电磁阀[9]、容积泵[10]、蓄能器[14]可变相位电磁阀[15]、可变相位柱塞[19]、微机控制装置[17]、转速传感器[20]、温度传感器[21]、负荷传感器[22]排气氧含量传感器[23]、变速器位置传感器[24]、扭力传感器[25]、燃油喷射器线圈[16]、油箱[18]、及壳体等组成。其特征是：可变凸轮片[1][2]安装到控制轴[26]上，凸轮柱塞[3]与凸轮片[1][2]配合，凸轮柱塞[3]和凸轮液压缸[4]通过油管与气门柱塞[5]和气门液压缸[6]相连，构成一个交流液压压力传导系统。凸轮片[1][2]随控制轴[26]一起转动，驱动凸轮柱塞[3]升降，通过液压压力推动气门柱塞[5]移动，以控制进排气门[8]的开闭。各种传感器[20][21][22][23][24][25]安装到发动机的相应位置，他们与微机控制装置[17]组成一个电子控制系统，传感器采集到的各种数据反馈给微机[17]，经微机处理后，发出可变脉冲信号给可变相位电磁阀[15]，通过电磁阀[15]的开闭控制液压油的流动，进而控制可变相位液压柱塞[19]的升降，以改变配气相位角度。

2、根据权利要求1所述的发动机，其特征是进气门可变凸轮片和排气门可变凸轮片均由两个形状相同的凸轮片[1][2]叠加在一起组成的，分别安装在控制轴上。

3、根据权力要求1和2所述的发动机，其特征是控制轴[26]内装有可变相位液压柱塞[19]柱塞与凸轮片[1][2]内装曲线槽配合。

4、根据权力要求1和2所述的发动机，其特征是凸轮柱塞[3]按配气顺序排列在凸轮片[1][2]圆周上。

5、根据权力要求1所述的发动机，其特征是凸轮柱塞[3]、凸轮液压缸[4]、气门柱塞[5]和气门液压缸[6]通过油管相连。

6、根据权力要求1和3所述的发动机，其特征是可变相位液压柱塞[19]的升降控制系统由容积泵[10]单向阀[11][12]、溢流阀[13]、蓄能器[14]、可变相位电磁阀[15]和油管组成。

7、根据权力要求1所述的发动机，其特征是电子控制系统由微机控制装置[17]和各种传感器[20][21][22][23][24][25]组成。

8、根据权力要求1所述的发动机，其特征是装有由微机控制的喷油线圈。

9、根据权力要求1所述的发动机其特征是安装有微机控制的闭缸电磁阀。