CN219344789U - 液压全升程连续可变气门升程机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液压全升程连续可变气门升程机构，包括支撑套，支撑套内设有活塞和螺旋轴，螺旋轴上设有螺旋油槽，支撑套上设有第一进油口和第一泄油口，活塞和螺旋轴之间设有液压腔；还包括蓄能结构，蓄能结构包括蓄能套和蓄能活塞，蓄能套内设有蓄油腔和第一复位弹簧，蓄能套上设有第二进油口和第二泄油口，第二进油口与第一泄油口连通，蓄油腔与第一进油口连通，蓄油腔上的第二泄油口与发动机机油底壳连通。可见，本实用新型增加了存储机油的蓄油腔，解决了发动机冷启动初期油路无油状态的启动问题；取消了螺旋轴和活塞上的凸台，扩大了用于调节气门升程的螺旋轴旋转范围，使螺旋油槽更加平缓，有利于气门升程平缓变化。

Description

液压全升程连续可变气门升程机构

技术领域

本实用新型涉及可变气门技术领域，尤其涉及一种液压全升程连续可变气门升程机构。

背景技术

公开号为CN111075531A，名称为全可变电液气门系统的实用新型，通过在螺旋轴和活塞端面增加凸台，来实现液压腔无油情况下的正常工作。由于凸台的存在，减小了螺旋轴用于改变气门升程的旋转范围。

图1a是为初始状态，螺旋轴凸台30与活塞凸台20正对，刚性连接，气门升程不变；图1b为螺旋轴凸台30与活塞凸台20刚脱离连接状态，此时可以改变气门升程，旋转角度超过角度A，则螺旋轴凸台30与活塞凸台20处于连接状态，不能起到改变气门升程的作用；图1c为螺旋轴旋转极限状态；即螺旋轴用于调节气门升程的旋转角度范围为A。

实用新型内容

针对上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种液压全升程连续可变气门升程机构，该机构增设了用于存机油的蓄油腔，解决了发动机冷启动初期无油状态的启动问题，且扩大了螺旋油槽的旋转范围，有利于气门升程平缓变化。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种液压全升程连续可变气门升程机构，包括支撑套，所述支撑套内设置有分别与其滑动密封连接的活塞和螺旋轴，所述螺旋轴上设置有螺旋油槽，所述支撑套上设置有第一进油口和第一泄油口，所述活塞和所述螺旋轴之间设置有液压腔，所述液压腔分别与所述第一进油口和所述第一泄油口连通，所述第一进油口与发动机机油管路连通，还包括蓄能结构，所述蓄能结构包括蓄能套及与所述蓄能套滑动密封连接的蓄能活塞，所述蓄能套内设置有蓄油腔，所述蓄能套上设置有第二进油口和第二泄油口，所述第二进油口与所述第一泄油口连通，所述蓄油腔与所述第一进油口连通；且所述蓄能套内还设置有第一复位弹簧，所述第一复位弹簧与所述蓄油腔分设在所述蓄能活塞的两侧。

优选方式为，所述蓄油腔与发动机机油管路连通。

优选方式为，所述支撑套包括分体设置的第一支撑套和第二支撑套，所述第一支撑套内设置所述活塞，所述第二支撑套内设置所述螺旋轴；所述第一支撑套内设有第一液压腔，所述第一液压腔内设置有第二复位弹簧，所述第一支撑套上设置所述第一进油口；所述第二支撑套内设有第二液压腔，所述第二液压腔通过管路与所述第一液压腔连通形成所述液压腔，所述第二支撑套上设置所述第一泄油口。

优选方式为，所述气门升程机构还包括凸轮和气门，所述活塞在轴向上受控于所述凸轮，所述螺旋轴的外侧端部顶靠于所述气门。

优选方式为，所述支撑套包括分体设置的第一支撑套和第二支撑套，所述第一支撑套内设置所述螺旋轴，所述第二支撑套内设置所述活塞；所述第一支撑套内设有第一液压腔，所述第一液压腔内设置有第二复位弹簧，所述第一支撑套上设置所述第一进油口和第一泄油口；所述第二支撑套内设有第二液压腔，所述第二液压腔通过管路与所述第一液压腔连通形成所述液压腔。

优选方式为，所述气门升程机构还包括凸轮和气门，所述螺旋轴在轴向上受控于所述凸轮，所述活塞的外侧端部顶靠于所述气门。

优选方式为，所述第一液压腔的容积大于和/或等于所述第二液压腔的容积，且所述第二液压腔的容积大于所述蓄油腔的容积。

优选方式为，所述气门升程机构还包括凸轮和气门，所述螺旋轴在轴向上受控于所述凸轮，所述活塞的外侧端部顶靠于所述气门；或；所述活塞在轴向上受控于所述凸轮，所述螺旋轴的外侧端部顶靠于所述气门。

优选方式为，所述螺旋轴的外侧设置有控制轴。

优选方式为，所述第一进油口和所述蓄油腔之间的管路上设置有单向阀；所述第二进油口和所述第一泄油口之间的管路上设置有单向阀；和/或；所述第一进油口和发动机机油管路之间的管路上设置有单向阀。

采用上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

由于本实用新型的液压全升程连续可变气门升程机构，包括支撑套，支撑套内设置有分别与其滑动密封连接的活塞和螺旋轴，螺旋轴上设置有螺旋油槽，支撑套上设置有第一进油口和第一泄油口，活塞和螺旋轴之间设置有液压腔，液压腔分别与第一进油口和第一泄油口连通，第一进油口与发动机机油管路连通；还包括蓄能结构，蓄能结构包括蓄能套及与蓄能套滑动密封连接的蓄能活塞，蓄能套内设置有蓄油腔，蓄能套上设置有第二进油口和第二泄油口，第二进油口与第一泄油口连通，蓄油腔与第一进油口连通，蓄油腔第二泄油口与发动机机油底壳连通；且蓄能套内还设置有第一复位弹簧，第一复位弹簧与蓄油腔分设在蓄能活塞的两侧。可见，本实用新型增加了存机油的蓄油腔，从而解决了发动机冷启动初期油路无油状态的启动问题；取消了螺旋轴和活塞上的凸台，扩大了用于调节气门升程的螺旋轴旋转范围，使螺旋油槽更加平缓，有利于气门升程平缓变化。

附图说明

图1a是现有技术中螺旋轴凸台和活塞凸台正对时的结构示意图；

图1b是现有技术中螺旋轴凸台和活塞凸台刚脱离连接状态的结构示意图；

图1c是现有技术中螺旋轴旋转极限状态时的结构示意图；

图2是本实用新型中活塞和螺旋轴分设在两个支撑套时的结构示意图；

图3是图2中活塞和螺旋轴对换位置时的结构示意图；

图4是本实用新型中活塞和螺旋轴设在一个支撑套时的结构示意图；

图5是图4中螺旋轴和活塞位置对换时的结构示意图；

图中：1-凸轮，2-活塞，20-活塞凸台，3-螺旋轴，30-螺旋轴凸台，31-螺旋油槽，4-液压腔，40-第一液压腔，41-第二液压腔，42-蓄油腔，5-支撑套，50-第一支撑套，51-第二支撑套，6-控制轴，7-气门，8-发动机机油管路，9-蓄能活塞，110-第一泄油口，111-第二泄油口，120-第一进油口，121-第二进油口，122-第三进油口，130-第一复位弹簧，131-第二复位弹簧，14-蓄能套，140-出油口，15-蓄能结构。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，且不用于限定本实用新型。

如图2至图5共同所示，一种液压全升程连续可变气门升程机构，包括支撑套5，支撑套5内设置有分别与其滑动密封连接的活塞2和螺旋轴3，螺旋轴3上设置有螺旋油槽31，支撑套5上设置有第一进油口120和第一泄油口110，活塞2和螺旋轴3之间设置有液压腔4，液压腔4分别与第一进油口120和第一泄油口110连通，第一进油口120与发动机机油管路8连通。

液压全升程连续可变气门升程机构还包括蓄能结构15，蓄能结构15包括蓄能套14及与蓄能套14滑动密封连接的蓄能活塞9，蓄能套14内设置有蓄油腔42，蓄能套14上设置有第二进油口121和第二泄油口111，第二进油口121与第一泄油口110连通，蓄油腔42与第一进油口120连通，蓄油腔42与发动机机油管路8连通；且蓄能套14内还设置有第一复位弹簧130，第一复位弹簧130与蓄油腔42分设在蓄能活塞9的两侧，第一复位弹簧130用于保持蓄能腔42中有一定的油压。

本实用新型的液压全升程连续可变气门升程机构，取消了活塞2和螺旋轴3上的凸台，扩大了用于调节气门7升程的螺旋轴3旋转范围，使螺旋油槽31更加平缓，有利于气门7升程平缓变化。

所增设的蓄能结构15，可在初装发动机上时，在蓄油腔42内充满油，发动机启动时，发动机机油压力建立滞后，此时蓄油腔42内的机油可进入液压腔4内，以维持液压腔4油压建立，实现启动，解决了发动机冷启动初期油路无油状态的启动问题。

工作时，当螺旋油槽31与第一泄油口110接通时，液压腔4泄油，且经过第一泄油口110和第二进油口121之间的管路，将油泄至蓄油腔42内。当液压腔4内油压减小后，活塞2和螺旋轴3回位后，蓄能腔内的机油经过第一进油口120充入液压腔4内，而蓄油腔42内的油压减小到低于发动机机油管路8中油压时，机油会补充进蓄油腔42。当蓄油腔42内油量过多时，蓄能活塞9移动，使第二泄油口111与蓄油腔42导通，机油从第二泄油口111泄油。

实施例一：

如图2所示，本实施例的液压全升程连续可变气门升程机构，包括凸轮1、气门7和支撑套5，支撑套5包括分体设置的第一支撑套50和第二支撑套51，第一支撑套50内设置活塞2，活塞2在轴向上受控于凸轮1，第二支撑套51内设置螺旋轴3，螺旋轴3的外侧端部顶靠于气门7，螺旋轴3的外侧设置有控制轴6，控制轴6用于带动螺旋轴3旋转，从而改变螺旋油槽31和第一泄油口110的距离H，实现不同的气门7升程。

第一支撑套50内设有第一液压腔40，第一液压腔40内设置有第二复位弹簧131，第一支撑套50上设置第一进油口120，第一进油口120分别与蓄油腔42和发动机机油管路8连通，且第一进油口120与第二进油口121之间的管路上设置有单向阀，第一进油口120和发动机机油管路8之间的管路上也设置有单向阀。

第二支撑套51内设有第二液压腔41，第二液压腔41通过管路与第一液压腔40连通，即本实施例中液压腔4分为第一液压腔40和第二液压腔41，第二支撑套51上设置第一泄油口110，第一泄油口110与第二进油口121之间的管路上也设置有单向阀。

如图2所示，本实施例的液压全升程连续可变气门升程机构工作过程为：

活塞2在凸轮1和第二复位弹簧131作用下做往复运动；螺旋轴3在机油作用下推动气门7开启，在气门弹簧作用下回位；蓄能活塞9在油压和第一复位弹簧130作用下往复运动。

活塞2在凸轮1作用下压缩第一液压腔40中的机油产生压力，通过管路、第二液压腔41传递到螺旋轴3上，推动螺旋轴3下行，从而推动气门7打开。

当螺旋轴3上的螺旋油槽31与第一泄油口110接通时，第二液压腔41泄油，具体是通过第一泄油口110和第二进油口121之间的管路，将油泄到蓄油腔42中，此时气门7不再继续打开。通过控制轴6旋转螺旋轴3，可改变螺旋油槽31与第一泄油口110的距离H，实现不同的气门升程。

当第一泄油口110与螺旋油槽31接通时，油压推动蓄能活塞9移动，在第一复位弹簧130作用下储能，当蓄能活塞9运动到第二泄油口111打开位置时，蓄能达到最高值。

当凸轮1转过顶点以后，活塞2在第二复位弹簧131作用下回落，螺旋轴3在气门弹簧作用下回位，关闭第一泄油口110，在油压和第二复位弹簧131作用下，活塞2回位。当活塞2回位到第一液压腔40中的油压低于蓄油腔42油压时，油从蓄油腔42充入第一液压腔40和第二液压腔41，当蓄油腔42油量不足以补充第一液压腔40和第二液压腔41时，发动机机油管路8内的机油推开单向阀补充机油。此处补充机油有两种情况：一种是发动机机油管路8内的机油补充到第一液压腔40内，另一种是发动机机油管路8内的机油补充到蓄油腔42内。

一种优选方案，第一液压腔40的容积可大于第二液压腔41的容积，第一液压腔40的容积也可等于第二液压腔41的容积，可根据气门升程和凸轮升程的之间关系设置。另外，可设置第二液压腔41大于蓄油腔42，此结构可令蓄油腔42内的机油可得到更换，减小老化风险。

实施例二：

如图3所示，本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：

第一支撑套50内设置螺旋轴3，第二支撑套51内设置活塞2，即螺旋轴3和活塞2互换位置；此时螺旋轴3在轴向上受控于凸轮1，活塞2的外侧端部顶靠于气门7。

第一支撑套50内设有第一液压腔40，第一液压腔40内设置有第二复位弹簧131，第一支撑套50上设置第一进油口120和第一泄油口110。

第二支撑套51内设有第二液压腔41，第二液压腔41通过管路与第一液压腔40连通形成液压腔。

如图3所示，本实施例的工作过程与实施例一基本相同，不同之处在于：

螺旋轴3可在凸轮1和第二复位弹簧131作用下做往复运动；活塞2在机油作用下推动气门7开启，在气门弹簧作用下回位。

螺旋轴3在凸轮1作用下压缩第一液压腔40中的机油产生压力，通过管路、第二液压腔41传递到活塞2上，推动活塞2下行，从而推动气门7打开。

当螺旋轴3上的螺旋油槽31与第一泄油口110接通时，第一液压腔40的机油泄压，通过管路将油泄到蓄油腔42中，此时气门7不再继续打开。

当凸轮1转过顶点以后，螺旋轴3在第二复位弹簧131作用下回落，关闭第一泄油口110，活塞2在气门弹簧作用下回位，在油压和第二复位弹簧131作用下，螺旋轴3回位。

实施例三：

如图4所示，本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：

活塞2和螺旋轴3设在一个支撑套内，对应的活塞2和螺旋轴3之间为液压腔4，即本实施例中设置一个液压腔4。

支撑套5上同时设置有第一进油口120和第一泄油口110，蓄能套14上分别设有第二进油口121、第三进油口122、第二泄油口111和出油口140；其中第一进油口120通过管路与出油口140连通，且管路上设置有单向阀；其中第一泄油口110通过管路与第二进油口121连通，同上管路上亦设置有单向阀；第三进油口122与发动机机油管路8连通。当然，发动机机油管路8亦可直接与第二进油口121或出油口140连接。

如图4所示，本实施例的工作过程与实施例一基本相同，不同之处在于：

活塞2可在凸轮1和机油作用下做往复运动；螺旋轴3在机油作用下推动气门7开启，在气门弹簧作用下回位。

活塞2在凸轮1作用下压缩液压腔4中的机油产生压力，压力作用到螺旋轴3上，推动螺旋轴3下行，从而推动气门7打开。

当螺旋轴3上的螺旋油槽31与第一泄油口110接通时，液压腔4的机油泄压，通过第一泄油口110、管路和第二进油口121，将油泄到蓄油腔42中，此时气门7不再继续打开。

当凸轮1转过顶点以后，螺旋轴3在气门弹簧作用下回位，关闭第一泄油口110，液压腔4内泄压活塞2回位。当活塞2回位到液压腔4中的油压低于蓄油腔42油压时，油从蓄油腔42的出油口140、管路和第一进油口120充入液压腔4，当蓄油腔42油量不足以补充液压腔4时，发动机机油管路8内的机油推开单向阀、经过第三进油口122补充到蓄油腔42。

实施例四：

如图5所示，本实施例与实施例三基本相同，不同之处在于：

螺旋轴3和活塞2互换了位置，即螺旋轴3位于上面，其在轴向上受控于凸轮1，而活塞2位于下面，且活塞2的外侧端部顶靠于气门7。

如图5所示，本实施例的工作过程与实施例三基本相同，不同之处在于：

螺旋轴3可在凸轮1和液压油作用下做往复运动；活塞2在液压油作用下推动气门7开启，在气门弹簧作用下回位。

螺旋轴3在凸轮1作用下压缩液压腔4中的机油产生压力，压力作用到活塞2上，推动活塞2下行，从而推动气门7打开。

当凸轮1转过顶点以后，活塞2在气门弹簧作用下回位，液压腔4内泄压螺旋轴3回位，关闭第一泄油口110，当螺旋轴3回位到液压腔4中的油压低于蓄油腔42油压时，油从蓄油腔42的出油口140、管路和第一进油口120充入液压腔4，当蓄油腔42油量不足以补充液压腔4时，发动机机油管路8内的机油推开单向阀、经过第三进油口122补充到蓄油腔42。

以上仅为所述本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同一种液压全升程连续可变气门升程机构的改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.液压全升程连续可变气门升程机构，包括支撑套，所述支撑套内设置有分别与其滑动密封连接的活塞和螺旋轴，所述螺旋轴上设置有螺旋油槽，所述支撑套上设置有第一进油口和第一泄油口，所述活塞和所述螺旋轴之间设置有液压腔，所述液压腔分别与所述第一进油口和所述第一泄油口连通，所述第一进油口与发动机机油管路连通，其特征在于，还包括蓄能结构，所述蓄能结构包括蓄能套及与所述蓄能套滑动密封连接的蓄能活塞，所述蓄能套内设置有蓄油腔，所述蓄能套上设置有第二进油口和第二泄油口，所述第二进油口与所述第一泄油口连通，所述蓄油腔与所述第一进油口连通；

且所述蓄能套内还设置有第一复位弹簧，所述第一复位弹簧与所述蓄油腔分设在所述蓄能活塞的两侧。

2.根据权利要求1所述的液压全升程连续可变气门升程机构，其特征在于，所述蓄油腔与发动机机油管路连通。

3.根据权利要求1所述的液压全升程连续可变气门升程机构，其特征在于，所述支撑套包括分体设置的第一支撑套和第二支撑套，所述第一支撑套内设置所述活塞，所述第二支撑套内设置所述螺旋轴；

所述第一支撑套内设有第一液压腔，所述第一液压腔内设置有第二复位弹簧，所述第一支撑套上设置所述第一进油口；

所述第二支撑套内设有第二液压腔，所述第二液压腔通过管路与所述第一液压腔连通形成所述液压腔，所述第二支撑套上设置所述第一泄油口。

4.根据权利要求3所述的液压全升程连续可变气门升程机构，其特征在于，所述气门升程机构还包括凸轮和气门，所述活塞在轴向上受控于所述凸轮，所述螺旋轴的外侧端部顶靠于所述气门。

5.根据权利要求1所述的液压全升程连续可变气门升程机构，其特征在于，所述支撑套包括分体设置的第一支撑套和第二支撑套，所述第一支撑套内设置所述螺旋轴，所述第二支撑套内设置所述活塞；

所述第一支撑套内设有第一液压腔，所述第一液压腔内设置有第二复位弹簧，所述第一支撑套上设置所述第一进油口和第一泄油口；

所述第二支撑套内设有第二液压腔，所述第二液压腔通过管路与所述第一液压腔连通形成所述液压腔。

6.根据权利要求5所述的液压全升程连续可变气门升程机构，其特征在于，所述气门升程机构还包括凸轮和气门，所述螺旋轴在轴向上受控于所述凸轮，所述活塞的外侧端部顶靠于所述气门。

7.根据权利要求3至6任一项所述的液压全升程连续可变气门升程机构，其特征在于，所述第一液压腔的容积大于和/或等于所述第二液压腔的容积，且所述第二液压腔的容积大于所述蓄油腔的容积。

8.根据权利要求1所述的液压全升程连续可变气门升程机构，其特征在于，所述气门升程机构还包括凸轮和气门，所述螺旋轴在轴向上受控于所述凸轮，所述活塞的外侧端部顶靠于所述气门；或；

所述活塞在轴向上受控于所述凸轮，所述螺旋轴的外侧端部顶靠于所述气门。

9.根据权利要求1所述的液压全升程连续可变气门升程机构，其特征在于，所述螺旋轴的外侧设置有控制轴。

10.根据权利要求1所述的液压全升程连续可变气门升程机构，其特征在于，所述第一进油口和所述蓄油腔之间的管路上设置有单向阀；所述第二进油口和所述第一泄油口之间的管路上设置有单向阀；和/或；所述第一进油口和发动机机油管路之间的管路上设置有单向阀。

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