CN208184806U - 一种柴油机液压可变气门机构 - Google Patents

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巩天传
朱刚
郑建松
李光明
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Abstract

本实用新型涉及一种柴油机液压可变气门机构，包括建压机构，所述建压机构与第一油路连接，第一油路与高压油腔连接，所述高压油腔与执行机构连接，建压机构推动液压油通过第一油路进入高压油腔，利用高压油腔内液压油的压力带动执行机构的动作，所述第一油路上连接有断电常闭的控制阀的一端，所述控制阀的另一端连接低压油腔，本实用新型的气门机构对电磁阀的要求低，实现了气门开度的灵活控制，降低了油耗。

Description

一种柴油机液压可变气门机构
技术领域
本实用新型涉及发动机技术领域，具体涉及一种柴油机液压可变气门机构。
背景技术
国六排放法规要求柴油机试验循环采用WHTC循环，WHTC循环相比原来的ETC循环，工况点分布向低速工况转移，低排温工况大大增加。采用SCR净化方案是目前排气后处理系统中较为可靠的技术路线，催化剂是SCR技术的核心，不同的催化剂有不同的适用温度范围，下限时氮氧化物转换效率下降，且催化剂上会发生副反应，减少与氮氧化物的反应，并且生成物附着在催化剂的表面，堵塞催化剂的通道和微孔，降低催化剂的活性。如果反应温度高于催化剂的适用温度，催化剂同样失去活性。
为了满足排放法规的要求，柴油机厂要提高WHTC循环排气温度，提高氮氧化物的转化效率，降低柴油机的有害物排放。调节进气流量控制排温是一种有效的控制手段，目前普遍采用进气节流阀这种简单的控制方法。
进气节流阀在进气管前端，距气缸太远，会造成泵气损失，对油耗不利。
实用新型内容
本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种柴油机液压全可变气门机构，与现有的柴油机气门机构相比，降低了柴油机的泵气损失，降低了对开关电磁阀响应速度和使用寿命的要求，并且实现了气门开度的灵活控制。
为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
一种柴油机液压可变气门机构，包括建压机构，所述建压机构与第一油路连接，第一油路与高压油腔连接，所述高压油腔与执行机构连接，建压机构推动液压油通过第一油路进入高压油腔，利用液压油的压力带动执行机构的动作，所述第一油路上连接有断电常闭的控制阀的一端，所述控制阀的另一端连接低压油腔。
进一步的，所述控制阀为电磁阀。
进一步的，所述建压机构包括挺柱，所述挺柱一端与凸轮机构接触，另一端与顶杆的一端固定连接，所述顶杆的另一端连接有柱塞部件，所述柱塞部件具有与顶杆连接的柱塞，可推动液压油通过第一油路向高压油腔内流动。
进一步的，所述顶杆外部套有第一弹簧，第一弹簧一端与柱塞部件固定连接，另一端与顶杆固定连接，第一弹簧的压力可驱动顶杆及挺柱向凸轮方向的运动。
进一步的，所述执行机构包括活塞部件及气门，所述活塞部件具有位于高压油腔内部的活塞，所述活塞与气门的端部连接，驱动气门的运动。
进一步的，所述气门上套设有用于驱动气门向活塞部件方向运动的第二弹簧。
进一步的，所述高压油腔或第一油路上连接有第二油路一端，第二油路的另一端与低压油腔连通，所述第二油路上安装有单向阀。
本实用新型还提供了一种柴油机液压可变气门机构的工作方法：
当柴油机高速全负荷运转时，控制阀断电闭合，凸轮机构带动挺柱、顶杆、柱塞上行，推动液压油通过第一油路进入高压油腔，高压油腔内的液压油推动执行机构的活塞下行，带动气门下行，气门打开，凸轮机构带动挺柱、顶杆、柱塞下行，高压油腔内液压油压力减小，气门回位、关闭。
当柴油机低速小负荷运转时，气门打开至一定程度后，控制阀通电打开，高压油进入低压油腔泄压，气门在弹簧作用下回位，气门关闭。
本实用新型的有益效果：
1.本实用新型的气门机构，柴油机高速全负荷运转时，控制阀是不通电的，极大的降低了对控制阀响应速度和使用寿命的要求。
2.本实用新型的气门机构，通过控制阀通电与断电，能够实现气门开度大小的调节，实现了气门开度的灵活控制，满足了不同工况下柴油机气缸进气量调节的需求，避免了传统的柴油机使用进气节流阀进行进气量调节控制所存在的泵气损失的缺陷，降低了油耗。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
图1为本实用新型整体结构示意图；
图2为本实用新型图1中的A处放大图；
图3为本实用新型工作原理示意图；
其中，1.挺柱，2.顶杆，3.柱塞部件，31.柱塞缸，4.第一油路，5.活塞部件，51.活塞缸，6.气门，7.电磁阀，8.第一弹簧，9.第二弹簧，10.挡板，11.挡环，12.单向阀。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，现有柴油机进气节流阀在进气管前端，距气缸太远，会造成泵气损失，对油耗不利，针对上述问题，本申请提出了一种柴油机液压可变气门机构。
本申请的一种典型实施方式中，如图1-3所示，一种柴油机液压可变气门机构，包括建压机构，所述建压机构包括挺柱1，所述挺柱的一端与凸轮机构接触，所述凸轮机构采用现有柴油机上的气门开闭用凸轮机构，凸轮机构具有由驱动机构驱动的凸轮，凸轮与挺柱一端相接触，挺柱另一端与顶杆2的一端固定连接，所述顶杆另一端连接有柱塞部件3，所述柱塞部件包括固定不动的柱塞缸31，所述柱塞缸内设有可沿其轴向运动的柱塞(图中未标出)，柱塞将柱塞钢分隔为两个空腔，顶杆伸入下方的一侧的空腔内并且与柱塞固定连接，另一侧的空腔与第一油路4连通，所述第一油路与两个执行机构内部的高压油腔连通，所述执行机构包括活塞部件5及气门6，所述活塞部件包括固定不动的活塞缸51及位于活塞缸内部可沿其轴向运动的活塞(未在图中标出)，活塞将活塞缸内部分隔为两个空腔，气门伸入其中一个空腔内部，并与活塞固定连接，另一个空腔作为高压油腔，与第一油路相连通，所述第一油路上连接有断电常闭的控制阀，所述控制阀采用断电常闭的电磁阀7，所述电磁阀一端与第一油路相连通，另一端连接一低压油腔。
所述顶杆的外部套有第一弹簧8，所述第一弹簧一端与柱塞缸的端部连接，另一端与固定于顶杆侧圆周上的挡板10固定连接，顶杆向上运动时，挡板压缩第一弹簧，使第一弹簧产生向挺柱方向的压力。
所述两个气门上套有第二弹簧9，所述第二弹簧的一端固定于柴油机气缸的缸壁上，所述两个气门的端部具有挡环11，所述挡环可采用螺母，气门开启时，气门向柴油机气缸的方向运动，挡环可对第二弹簧产生压力。
所述高压油腔活或第一油路连接有第二油路5一端，第二油路另一端连接低压油腔，所述第二油路上设有单向阀12，用于补充高压油腔内液压油的泄漏损失。
本实用新型还提供了一种柴油机液压可变气门机构的工作方法：
当柴油机高速全负荷运转时，电磁阀断电闭合，高压油腔和低压油腔断开，凸轮机构的凸轮转动，当凸轮与挺柱接触部分逐渐靠近凸轮的尖端时，凸轮带动挺柱、顶杆、柱塞上行，柱塞推动液压油通过第一油路进入高压油腔，高压油腔内的液压油推动执行机构的活塞下行，带动气门下行，气门打开，当凸轮与挺柱的接触部分逐渐靠近凸轮的圆弧部分时，在第一弹簧的作用下，挺柱、顶杆、柱塞下行，高压油腔内液压油压力减小，气门在第二弹簧的作用下回位，气门关闭。
高速全负荷运转过程中，电磁阀始终处于断电关闭状态，极大的降低了对电磁阀响应速度和使用寿命的要求。
当柴油机低速小负荷运转时，柱塞上升使气门打开至一定程度后，电磁阀通电打开，高压油腔和低压油腔连通，高压油腔内液压油进入低压油腔进行泄压，气门在第二弹簧作用下回位，气门关闭。此时柱塞上行和下行过程中，气门都保持关闭状态，电磁阀断电，气门又逐渐打开，打开至一定程度后电磁阀通电，气门关闭，往复循环，通过设定电磁阀通断电时间，实现气门开度大小的调节，满足了不同工况下柴油机气缸进气量调节的需求，避免了传统的柴油机使用进气节流阀进行进气量调节控制所存在的泵气损失的缺陷，降低了油耗。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种柴油机液压可变气门机构，其特征在于，包括建压机构，所述建压机构与第一油路连接，第一油路与高压油腔连接，所述高压油腔与执行机构连接，建压机构推动液压油通过第一油路进入高压油腔，利用高压油腔内液压油的压力带动执行机构的动作，所述第一油路上连接有断电常闭的控制阀的一端，所述控制阀的另一端连接低压油腔。
2.如权利要求1所述的一种柴油机液压可变气门机构，其特征在于，所述控制阀为电磁阀。
3.如权利要求1所述的一种柴油机液压可变气门机构，其特征在于，所述建压机构包括挺柱，所述挺柱一端与凸轮机构接触，另一端与顶杆的一端固定连接，所述顶杆的另一端连接有柱塞部件，所述柱塞部件具有与顶杆连接的用于推动液压油通过第一油路流向高压油腔的柱塞。
4.如权利要求3所述的一种柴油机液压可变气门机构，其特征在于，所述顶杆外部套有第一弹簧，第一弹簧一端与柱塞部件固定连接，另一端与顶杆固定连接。
5.如权利要求1所述的一种柴油机液压可变气门机构，其特征在于，所述气门上套设有用于驱动气门向活塞部件方向运动的第二弹簧。
6.如权利要求1所述的一种柴油机液压可变气门机构，其特征在于，所述高压油腔或第一油路上连接有第二油路一端，第二油路的另一端与低压油腔连通，所述第二油路上安装有单向阀。
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