[实用新型]带蓄能器缓冲作用的电液可变气门装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发动机可变气门液压执行机构，具体设计一种需要蓄能器进行回程缓冲的液压系统。

背景技术

内燃机至今仍然是热效率最高、单位体积和单位重量功率最大的原动机，应用非常广泛，然而随着世界能源的逐渐短缺以及环境资源的不断恶化，我们需要内燃机满足更严格的排放法规。传统内燃机采取固定型线的凸轮轴驱动气门，这使得内燃机的排放与油耗并不能在所有的工况点达到最佳，因此，大多新型内燃机都采用可变气门技术控制排放，降低油耗。

可变气门技术目前主要分为基于凸轮轴的可变配气技术及无凸轮配气技术。前者主要改变机械结构，因此结构简单，响应速度快，但是因为保留了凸轮，其气门只是相对可变，并不能任意可变。而无凸轮配气技术则可以任意的改变气门正时、升程及持续期。就驱动方式来分，无凸轮配气技术分为电磁驱动、电气驱动、电机驱动、电液驱动等方式。相对于电磁驱动的能耗大，电气驱动的响应速度低及不稳定，电机驱动的系统复杂等缺点，电液驱动的无凸轮配气技术结构相对简单、响应速度快。然而它也有不可避免的缺点：气门达到最大升程处及落座处速度快、冲击力大，气门磨损严重，能耗比较大。因此具有缓冲作用及能量回收装置的可变气门液压执行机构是未来研究的方向。蓄能器具有辅助动力源、吸收脉动和吸收冲击的作用。因此，如果能把蓄能器应用于可变气门系统当中，就可以在有效降低落座冲击力，减缓落座速度的同时回收一部分液压能量。但是，蓄能器一般固有频率较低，因此，除把蓄能器作为辅助动力源外，国内外鲜有把蓄能器作为电液可变气门缓冲装置的报道。

实用新型内容

针对上述现有技术，本实用新型提供一种带蓄能器缓冲作用的电液可变气门装置，本实用新型实现了采用容量很小的蓄能器来提高整个系统的频率，从而解决了因采用液压技术驱动的可变气门在最大升程处及落座处冲击力大，能量利用率低的难题，本实用新型液压系统由供油回路、蓄能器回路和发动机气门机构组成。气门逐渐开启，活塞下行时，蓄能器和气门弹簧吸收能量；气门逐渐关闭，活塞下行时，蓄能器和气门弹簧释放能量，区别于传统液压缸需要的回油能量，一定程度上相当于柱塞缸，在满足系统需求的前提下，能量利用率提高；在气门彻底关闭前，通过控制电磁阀，关闭进出油口，使蓄能器回收能量以降低落座速度，减缓液压冲击力。提前关闭进出油口，气门落座速度降低，推迟关闭进出油口，气门落座速度增大。

为了解决上述技术问题，本实用新型带蓄能器缓冲作用的电液可变气门装置予以实现的技术方案是：由与发动机气门执行机构连接的供油回路和蓄能器回路构成，所述供油回路由油箱、第一溢流阀、电机、油泵和一三位四通电磁阀组成，所述三位四通电磁阀与所述油泵连接，所述油泵通过所述电机带动，并从所述油箱吸油；所述第一溢流阀设置在所述油泵与所述三位四通电磁阀之间的油路上；所述三位四通电磁阀的中位机能为U型，所述三位四通电磁阀的右位机能单独进油，所述三位四通电磁阀的左位机能单独回油；所述蓄能器回路由液压缸、蓄能器、单向阀和第二溢流阀组成，所述液压缸的进油口与所述三位四通电磁阀连接，所述液压缸的回油口、所述蓄能器和所述单向阀依次连接至所述三位四通电磁阀，其中所述单向阀与所述蓄能器之间通过所述第二溢流阀通往所述油箱；所述发动机气门执行机构包括气门和气门弹簧，所述气门与所述液压缸的活塞杆之间设有一间隙。

本实用新型带蓄能器缓冲作用的电液可变气门装置，其中，所述液压缸活塞杆直径与活塞直径之比大于0.8，以保证蓄能器工作容积小，频率响应高。所述蓄能器的有效工作容积大于液压缸下腔容积。在所述蓄能器蓄液量小于液压缸下腔容积之前时第二溢流阀不溢流。所述蓄能器的最高允许压力等于或大于所述第二溢流阀的溢流压力。所述气门与所述液压缸的活塞杆之间的间隙小于1mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型带蓄能器缓冲作用的电液可变气门装置，其结构简单，便于控制，由于采用了蓄能器提供回油，因此不需要额外的回油，可以降低能耗；本实用新型利用蓄能器进行缓冲，液压冲击很小，不需要额外的缓冲装置；本实用新型电液可变气门装置实现蓄能及缓冲的方法是通过控制一三位四通电磁阀不同的转换时刻，以控制气门的落座速度，进而控制气门落座缓冲型线，使发动机在各个转速下的气门落座缓冲型线都能够满足需求。

附图说明

附图是本实用新型带蓄能器缓冲作用的电液可变气门系统结构示意简图。

图中：

1——第一溢流阀    2、4、6、7——油箱  3——电机

5——油泵          8——第二溢流阀     9——气门