[发明专利]液压式无级可变气门摇臂系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机可变气门液压执行机构。

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的可变配气技术及无凸轮配气技术。前者又可细分为基于凸轮的机械可变配气技术和基于凸轮的电液可变配气技术，其中，基于凸轮的机械可变配气技术主要通过一系列的凸轮和齿轮来改变气门的运动规律，因此结构相对简单，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，而基于凸轮的电液可变配气技术，气门行程一部分由凸轮提供，另一部分由液压弹性改变，其特点为，气门可变程度更灵活，耗能也较低。无凸轮配气技术则可以任意的改变气门正时、升程、持续期及运动次数。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、响应速度较快。然而它也有不可避免的缺点：高转速下液压系统流量不够，气门达到最大升程处及落座处速度快、冲击力大。因此主要用于柴油机这种转速较低的发动机上，除此之外，还必须要采用昂贵的电液伺服系统及相对复杂的控制技术来精确的控制气门行程避免落座冲击，而且在多缸机上需要多套电磁阀系统，大大增加了发动机的成本。因此，研究灵活可变而成本又相对较低适用于发动机的可变气门系统势在必行。

发明内容

针对上述现有技术，在对发动机结构不做重大改变的情况下，本发明提供一种液压式无级可变气门摇臂系统，该系统主要由凸轮、转动轴、第一摇臂、第二摇臂、电磁阀、气门组件构成，由凸轮提供从气门早开到气门晚关的动力，通过电磁阀改变转动轴内的低压液源流动，改变摇臂系统本身的转动角度，从而可以改变原有固定气门运动的运动规律。

为了解决上述技术问题，本发明液压式无级可变气门摇臂系统予以实现的技术方案是包括气门、气门弹簧和由凸轮驱动的气门顶杆，所述气门顶杆与所述气门之间连接有气门运动控制装置，所述气门运动控制装置包括：第一摇臂和第二摇臂，所述第一摇臂和第二摇臂之间连接有转动轴；第二摇臂轴孔的回转表面上设有凹槽；所述第一摇臂的一端与所述气门顶杆连接，所述第二摇臂的一端与气门连接；所述第一摇臂的另一端设有凸杆，所述第二摇臂的另一端设有液压腔，所述液压腔中设有与凸杆紧密接触的液压活塞；自所述液压腔至所述第二摇臂的凹槽之间设有第一液压油通道；自所述转动轴的外回转面至转动轴的内回转表面设有第二液压油通道；所述第一液压油通道与所述第二液压油通道相连通；自所述转动轴的内回转表面至转动轴的一端面设有第三液压油通道；自所述转动轴的外回转面至第三液压油通道之间设有第四液压油通道；还设有一用于控制所述第二液压油通道与第三液压油通道之间通断的电磁阀；所述的第三液压油通道连接至用以提供液压动力的发动机机油源，所述发动机机油源依次通过第三液压油通道、电磁阀、第二液压油通道、凹槽、第一液压油通道至液压腔，提供给所述液压活塞的液压力小于气门弹簧的预紧力，当所述的气门达到最大升程时所述第一液压油通道与所述第四液压油通道相通。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明为基于凸轮的电液可变气门系统，能耗低，改动小，控制简单，有利于可变配气技术在发动机上的推广。

附图说明

图1是本发明液压式无级可变气门摇臂系统的装配图；

图2是图1中所示第一摇臂1的右视图；

图3是图2所示第一摇臂1的主视图；

图4是图1中所示第二摇臂2的主视图；

图5是图4所示第二摇臂2的左视图；

图6是图1中所示转动轴5的轴向视图；

图7是图6所示转动轴5的端向视图；

图中：

1-第一摇臂            2-第二摇臂            3-气门弹簧            4-气门

5-转动轴              6-气门顶杆            7-凸轮                8-凸杆

9-挡圈                10-液压活塞           11-液压活塞弹簧       12-第一液压油通道