CN203488221U - 电磁气门内燃机 - Google Patents

Abstract

本实用新型电磁气门内燃机涉及一种用于通过传感器、电磁铁和电子控制器（7）智能化控制气门的开关。其目的是为了提供一种结构简单、成本低、操作简便的电磁气门内燃机。本实用新型电磁气门内燃机包括左上电磁铁（2）、左下电磁铁（4）、左永磁铁（3）、进气门（6）、排气门（13）、气门弹簧（5）、进气门传感器（10）和电子控制器（7）。电子控制装置（7）通过传感器捕捉曲轴（17）位置的信号和智能控制来控制电磁铁的电流方向，使气门可以智能化、电子化开关。

Description

电磁气门内燃机

技术领域

本实用新型涉及一种内燃机，特别是涉及一种通过改变进气门或排气门操作的电磁气门内燃机。

背景技术

内燃机传统的气门结构是由曲轴带动小链条，小链条转动带动凸轮轴运转，再由凸轮轴来控制进排气门的开或关，发展至今高端汽车品牌有利用电子控制凸轮转速来调节气门开关速度，但依旧是机械性曲轴传动。缺点如下：

1、它的生产工艺较高，成本高。

2、因为内燃机运行过程中传统的气门结构负荷较大，造成内燃机输出功率的损耗，消耗了大量的燃油。

3、凸轮连接控制气门的方式因摩擦产生的热量提高了发动机的工作温度，从而部件软化高速磨损，减少了发动机的使用寿命。

4、缸头的空间不足，阻碍了多气门内燃机发展，进排气效率低，提高了发动机输出功率。

5、发动机低速运转时无法延时控制排气门，不易排净气体。

6、发动机高速运转时易产生气门漂浮，燃料无法充分燃烧，尾气质量不好。

7、传统发动机由于结构太过于复杂，导致维护困难成本过高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种节能、成本低、更长使用寿命的电磁气门内燃机。

本实用新型电磁气门内燃机，包括进气门、排气门、缸头、曲轴箱、曲轴和气门杆，还包括进气门装置和排气门装置，所述进气门装置包括左上电磁铁、左永磁铁和左下电磁铁，所述进气门的气门杆穿过左下电磁铁，所述气门杆尾部连接左永磁铁，所述左上电磁铁、左下电磁铁分别设置在左永磁铁的上下两端，左上电磁铁和左下电磁铁均与左永磁铁有距离，左上电磁铁、左下电磁铁分别固定在缸头里，所述左上电磁铁和左下电磁铁的磁极上下排列，所述排气门装置与进气门装置结构相同，排气门的气门杆穿过右下电磁铁与右永磁铁连接。

还包括进气门传感器、排气门传感器、缸头导线孔、曲轴导线孔和电子控制器，所述缸头设有缸头导线孔，左上电磁铁和左下电磁铁分别通过缸头导线孔中的导线与电子控制器相连，曲轴箱设有曲轴导线孔，电子控制器通过曲轴导线孔中的导线又分别与排气门传感器和进气门传感器相连；

所述曲轴上设有进气触头和排气触头，排气门传感器和进气门传感器均固定在曲轴箱，所述进气门传感器位于进气触头旋转轨迹上，所述排气门传感器位于排气触头旋转轨迹上。

本实用新型电磁气门内燃机，其中所述左永磁铁、左上电磁铁和左下电磁铁均为圆柱体。

本实用新型电磁气门内燃机，其中所述左上电磁铁、左下电磁铁分别通过螺栓固定在缸头里。

本实用新型电磁气门内燃机，其中所述缸头导线孔位于缸头上方，缸头导线孔为一个、两个或多个，所述曲轴导线孔位于曲轴箱一侧或两侧，其数量为一个、两个或多个，所述进气门装置为一组、两组或多组，所述排气门装置为一组、两组或多组，所述曲轴上的进气触头和进气门传感器为一对、两对或多对，所述曲轴上的排气触头和排气门传感器为一对、两对或多对。

本实用新型电磁气门内燃机，其中所述电子控制器为程序化控制，电子控制器能够延时或提前电子化控制进气门和排气门的开关时间。

本实用新型电磁气门内燃机，其中所述曲轴上的进气触头和排气触头沿曲轴轴线不同位置设置。

本实用新型电磁气门内燃机，其中还包括气门弹簧，气门弹簧与气门杆同轴，所述气门弹簧与缸头底部上端面和左永磁铁下端面固定。

本实用新型电磁气门内燃机，其中所述气门杆穿过左下电磁铁，所述气门杆与左上电磁铁、左下电磁铁和左永磁铁同轴。

本实用新型电磁气门内燃机，其中所述进气门装置和排气门装置对称设置。

本实用新型电磁气门内燃机，其中所述电子控制器位于内燃机外。

本实用新型电磁气门内燃机与现有技术不同之处在于本实用新型电磁气门内燃机通过电磁铁代替凸轮控制进气门和排气门。由曲轴上的触头接触进气门传感器、排气门传感器，通过导线将信号传递给电子控制器。电子控制器再根据信号控制电磁铁产生推力或吸力。当进气触头接触进气门传感器时，左上电磁铁与左永磁铁产生推力、左下电磁铁与左永磁铁产生拉力使气门向下移动，气门打开；当触头不接触进气门传感器时，电子控制器改变左上电磁铁和左下电磁铁的电流方向，使左上电磁铁与左永磁铁产生拉力、左下电磁铁与左永磁铁产生推力，使气门向上移动，气门关闭。

本实用新型电磁气门内燃机中气门通过电磁铁控制开关，可有效地降低生产成本和使用成本、较少燃油消耗、降低发动机工作温度增加其使用寿命、增大缸头可利用空间和为多气门发动机做好铺垫。

本实用新型电磁气门内燃机中通过电子控制器和传感器可以智能化控制进气门和排气门的开关，从而在高转速和低转速下电子控制器都会优化进气门和排气门的开关时间。电子控制器位于内燃机外，可有效降低其工作温度，延长使用寿命。

下面结合附图对本实用新型的电磁气门内燃机作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型电磁气门内燃机的进气冲程主视剖视图；

图2为本实用新型电磁气门内燃机的压缩冲程主视剖视图；

图3为本实用新型电磁气门内燃机的做功冲程主视剖视图；

图4为本实用新型电磁气门内燃机的排气冲程主视剖视图；

图5为图1在A处的局部放大图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型电磁气门内燃机，包括缸头1、气门弹簧5、进气门6、排气门13、电子控制器7、曲轴箱8、进气触头9、进气门传感器10、曲轴导线孔18、曲轴17、排气门传感器11、排气触头12、缸头导线孔19、进气门装置和排气门装置。所述进气门装置包括左上电磁铁2、左永磁铁3、左下电磁4。所述排气门装置包括右上电磁铁16、右永磁铁15、右下电磁铁14。所述气门杆20尾部连接到缸头1。进气门6、排气门13位于内燃机上部进、排气口处。

所述气门杆20尾部通过螺钉连接有左永磁铁3，左永磁铁3为扁圆柱体。所述左永磁铁3上下两端设有左上电磁铁2、左下电磁铁4。左上电磁铁2、左下电磁铁4也为扁圆柱体。左下电磁铁4内圆部分为轴向通孔，气门杆20轴向穿过左下电磁铁4。气门杆20与左下电磁铁4为间隙配合。气门弹簧5与左永磁铁3下端面和缸头1内部上端面接触。气门弹簧5套在气门杆20圆周面上。左上电磁铁2和左下电磁铁4均与左永磁铁3有距离。气门杆20、左上电磁铁2、左永磁铁3和左下电磁铁4同轴。左上电磁铁2、左下电磁铁4分别固定在缸头1里。进气门装置与排气门装置结构相同。排气门13的气门杆20穿过右下电磁铁14与右永磁铁15连接，进气门装置和排气门装置对称设置。

所述缸头1顶部和曲轴箱8两侧分别设有缸头导线孔19和曲轴导线孔18。左上电磁铁2和左下电磁铁4分别通过缸头导线孔19中的导线与电子控制器7相连。电子控制器7通过曲轴导线孔18中的导线又分别与排气门传感器11和进气门传感器10相连。电子控制器7位于内燃机外。

所述进气触头9和排气触头12为头部半圆形螺钉。进气触头9和排气触头12通过螺钉连接到曲轴17上。所述进气触头9和排气触头12沿曲轴轴线的不同位置设置。进气触头9的运动轨迹上有进气门传感器10。排气触头12的运动轨迹上有排气门传感器11。排气门传感器11和进气门传感器10均固定在曲轴箱8。排气门传感器11和进气门传感器10均为四方形。

如图1所示，内燃机进气冲程时，曲轴17上的进气触头9接触进气门传感器10。进气门传感器10将信号传递给电子控制器7。所述电子控制器7根据信号控制左上电磁铁2、左下电磁铁4、右上电磁铁16、右下电磁铁14上的电流。使左上电磁铁2产生“N”极磁场推动左永磁铁向下运动，左下电磁铁4产生“N”极磁场吸引左永磁铁向下运动，右上电磁铁16和右下电磁铁14“N”极磁场。导致气门杆20尾部的左永磁铁3与下方左下电磁铁4吸合，排气门13的导管尾部的右永磁铁15与上方右上电磁铁16吸合。满足了进气冲程时进气门6打开、排气门13关闭的工作要求。

如图2所示，内燃机压缩冲程时，曲轴17上的进气触头9和排气触头12均不接触进气门传感器10和排气门传感器11。电子控制器7从进气门传感器10和排气门传感器11上得到信号。所述电子控制器7根据信号控制左上电磁铁2、左下电磁铁4、右上电磁铁16和右下电磁铁14上的电流。使左上电磁铁2、左下电磁铁4、右上电磁铁16和右下电磁铁14的“N”极朝上，使左上电磁铁2与左永磁铁3之间产生拉力，左下电磁铁4与左永磁铁3之间产生推力，右上电磁铁16与右永磁铁15之间产生拉力，右下电磁铁14与右永磁铁15之间产生推力，从而使进气门6、排气门13均向上运动，满足了进气门6、排气门13均关闭的工作要求。

如图3所示，内燃机做工冲程时，进气门和排气门的工作原理同压缩冲程。

如图4所示，内燃机排气时曲轴17上的排气触头12接触排气门传感器11。排气门传感器11将信号传递给电子控制器7，电子控制器7根据得到的信号控制右上电磁铁16产生N极磁场和右永磁铁15的N极磁场产生推力，右下电磁铁14产生N极磁场和右永磁铁15S极磁场产生拉力，一推一拉的作用力使永磁铁15和排气门13向下运动，满足了排气冲程时排气门13打开的工作要求。

排气冲程时进气门6处于关闭状态。

电子控制器7的工作技术说明，当内燃机发动之后电子控制器7收到进气传感器10和排气传感器11的运转信号计算出曲轴17的转速对进排气门的电磁铁供应相应的电流来控制进排气门开关的时间：如发动机高转速时需要进排气门开的快一点或关的快一点的话，那电子控制器7就会输出较高一点的电流给进排气门的电磁铁，产生更强的磁场那么气门也就会打开或关闭得更快，从而满足内燃机在高速运转时更理想的工作要求。

由于电子控制器7可对进排气门电磁铁程序化控制让内燃机时时处于一个理想化的状态下运行，从而更节省燃油，动力输出更加强劲。

当发动机低速运转时，电子控制器7可延时关闭排气门13，从而更好的排净燃烧气体使下一次燃烧更加充分。

当发动机高速运转时，电子控制器7可以数字化控制进气门6和排气门13的高速开关气门避免了气门漂浮产生的燃料无法充分燃烧，尾气质量不好的现象。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式描述，并非对本新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电磁气门内燃机，包括进气门（6）、排气门（13）、缸头（1）、曲轴箱（8）、曲轴（17）和气门杆（20），其特征在于：还包括进气门装置和排气门装置，所述进气门装置包括左上电磁铁（2）、左永磁铁（3）和左下电磁铁（4），所述排气门装置包括右上电磁铁（16）、右永磁铁（15）、右下电磁铁（14），所述进气门（6）的气门杆（20）穿过左下电磁铁（4），所述气门杆（20）尾部连接左永磁铁（3），所述左上电磁铁（2）、左下电磁铁（4）分别设置在左永磁铁（3）的上下两端，左上电磁铁（2）和左下电磁铁（4）均与左永磁铁（3）有距离，左上电磁铁（2）、左下电磁铁（4）分别固定在缸头（1）里，所述左上电磁铁（2）和左下电磁铁（4）的磁极上下排列，所述排气门装置与进气门装置结构相同，所述排气门（13）的气门杆（20）穿过右下电磁铁（14）与右永磁铁（15）连接；

还包括进气门传感器（10）、排气门传感器（11）、缸头导线孔（19）、曲轴导线孔（18）和电子控制器（7），所述缸头（1）设有缸头导线孔（19），左上电磁铁（2）和左下电磁铁（4）分别通过缸头导线孔（19）中的导线与电子控制器（7）相连，曲轴箱（8）设有曲轴导线孔（18），电子控制器（7）通过曲轴导线孔（18）中的导线又分别与排气门传感器（11）和进气门传感器（10）相连；

所述曲轴（17）上设有进气触头（9）和排气触头（12），排气门传感器（11）和进气门传感器（10）均固定在曲轴箱（8），所述进气门传感器（10）位于进气触头（9）旋转轨迹上，所述排气门传感器（11）位于排气触头（12）旋转轨迹上。

2.根据权利要求1所述的电磁气门内燃机，其特征在于：所述左永磁铁（3）、左上电磁铁（2）和左下电磁铁（4）均为圆柱体。

3.根据权利要求1所述的电磁气门内燃机，其特征在于：所述左上电磁铁（2）、左下电磁铁（4）分别通过螺栓固定在缸头（1）里。

4.根据权利要求1所述的电磁气门内燃机，其特征在于：所述缸头导线孔（19）位于缸头（1）上方，缸头导线孔（19）为一个、两个或多个，所述曲轴导线孔（18）位于曲轴箱（8）一侧或两侧，其数量为一个、两个或多个，所述进气门装置为一组、两组或多组，所述排气门装置为一组、两组或多组，所述曲轴（17）上的进气触头（9）和进气门传感器（10）为一对、两对或多对，所述曲轴（17）上的排气触头（12）和排气门传感器（11）为一对、两对或多对。

5.根据权利要求1所述的电磁气门内燃机，其特征在于：所述电子控制器（7）为程序化控制，电子控制器（7）能够延时或提前电子化控制进气门（6）和排气门（13）的开关时间。

6.根据权利要求1所述的电磁气门内燃机，其特征在于：所述曲轴（17）上的进气触头（9）和排气触头（12）沿曲轴（17）轴线不同位置设置。

7.根据权利要求1所述的电磁气门内燃机，其特征在于：还包括气门弹簧（5），气门弹簧（5）与气门杆（20）同轴，所述气门弹簧（5）与缸头（1）底部上端面和左永磁铁（3）下端面固定。

8.根据权利要求2所述的电磁气门内燃机，其特征在于：所述气门杆（20）穿过左下电磁铁（4），所述气门杆（20）与左上电磁铁（2）、左下电磁铁（4）和左永磁铁（3）同轴。

9.根据权利要求1所述的电磁气门内燃机，其特征在于：所述进气门装置和排气门装置对称设置。

10.根据权利要求1所述的电磁气门内燃机，其特征在于：所述电子控制器（7）位于内燃机外。

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