[发明专利]发动机液压驱动气门机构气门落座控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及四冲程发动机配气机构。尤其是液压驱动方式驱动气门运动的液压可变气门机构。

技术背景

全可变气门机构可实现气门最大升程、气门开启持续角和配气相位三者的连续可变，因而具有良好的节能减排效果。在传统气门机构中气门由凸轮驱动，气门的落座速度可由凸轮型线直接控制。现行的全可变配气机构通常采用液压驱动方式，如凸轮液压驱动方式，电液驱动方式等。对于液压驱动气门机构而言，由于取消了凸轮轴对气门的直接控制，造成气门落座速度过大，对气门座产生严重冲击，甚至导致气门掉头的严重事故。因此应对发动机液压气门机构的落座过程进行有效控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可用于液压气门机构的气门落座速度控制装置。该装置采用单向阀使气门开启和关闭时的液压流通面积不同，并在气门回落过程中得使液压节流面积随气门升程的大小而改变，进而达到控制液压气门机构气门落座速度的目的，使气门实现软着陆。

本发明的发动机液压气门机构气门落座控制装置，包括液压活塞、液压油道、单向阀、可变节流通道和液压活塞腔，液压活塞下端与气门组件连接，液压活塞腔设置的可变节流通道的主油道和装有单向阀的旁通油道与液压系统相互连通，液压活塞的顶部为锥形凸起结构，液压活塞的顶部锥形凸起结构与主油道孔构成可变节流通道。液压活塞也可采用顶部无锥形凸起的平顶结构，由液压活塞的外圆侧面和活塞套上的侧面油道孔构成可变节流通道。

本发明的发动机液压气门机构气门落座控制装置，液压活塞驱动气门运动，活塞腔内充满驱动液压活塞运动的液压流体，并通过油道与液压系统相连通；单向阀安装于通向活塞腔的旁通油道内，当液压系统油压大于活塞腔油压时单向阀开启，当液压系统油压小于等于活塞腔油压时单向阀关闭；可变节流通道的节流面积随气门升程的大小而发生改变，并安装于通向活塞腔的主油道内。本装置的具体工作过程可分为以下两个阶段：

在气门开启阶段，液压油从液压系统流入活塞腔。当气门升程较小时，由于可变节流通道的节流面积较小，使液压系统油压高于活塞腔油压且压差达到了单向阀的开启压力，单向阀打开，液压油通过单向阀流入活塞腔内，此时流入活塞腔的液压油流通面积为可变节流通道的流通面积加上单向阀开启面积。

在气门回落阶段，气门在气门弹簧的作用下推动小活塞开始回落，液压油从活塞腔流出。由于活塞腔油压通常高于液压系统油压，单向阀关闭，使液压油不能通过旁通油道流出。此时液压油仅通过可变节流通道流出活塞腔。由于可变节流通道的节流作用且其节流面积可随气门升程的减小而变小，由此产生强烈的节流作用使气门落座速度逐渐降低，最终使气门实现软着陆。

通过上述说明可以看出，在气门升程较小时，本发明具有如下两个特点：一是由于单向阀的作用，使气门回落阶段的液压油流通面积小于开启阶段的液压油流通面积；二是可变节流通道的节流面积可随气门升程的减小而变小。这两个特点保证了气门在落座过程中流出活塞腔的液压油具有合理流通面积，从而产生较理想的节流作用，使气门实现平稳落座。

附图说明

图1为本发明的结构原理示意图；由主油道1，单向阀2，旁通油道3，可变节流通道4，活塞腔5，液压活塞6，气门组件7等组成，其中可变节流通道4位于主油道1中，单向阀2位于旁通油道3中。

图2为本发明实施方案1的结构示意图；主要由活塞套8，单向阀9，旁通油道10，主油道孔11，节流盘12，活塞腔13，带锥形凸起的活塞14等组成。

图3为本发明实施方案2的结构示意图；主要由活塞套8，单向阀9，旁通油道15，活塞套盖16，活塞套侧面油道孔17，活塞腔18和平顶活塞19等组成。

下面结合附图和实施例详细说明本发明的具体实施过程。

具体实施例1

如图2所示，单向阀9主要由弹簧和钢球组成，安装在旁通油道10中；可变节流通道由活塞14的锥形凸起和主油道孔11构成，位于主油道中控制主油道的最小流通面积；活塞腔13由活塞14、节流盘12和活塞套8等构成；活塞腔13通过旁通油道10和主油道孔11与液压系统连通。具体工作过程如下：