[发明专利]一种用于6缸内燃机的集约型多功能全可变气门驱动系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于6缸内燃机的集约型多功能全可变气门驱动系统，属于可实现内燃机可变气门驱动系统。 

背景技术

随着世界经济的发展，能源与环境的问题已成为影响经济可持续发展的重要问题。内燃机作为目前世界上应用最为广泛的动力机械，每年消耗着大量的燃油，并且排出大量的有害气体和微粒，内燃机节能减排工作刻不容缓。除此以外，随着内燃机保有量的急剧增加，每年因交通事故造成的人民生命和财产损失逐年增加，车辆安全性越来越受到人们的重视，越来越多的国家将辅助制动系统列为车辆必备附件之一。然而目前辅助制动系统大多存在运行过程中制动部件容易过热、制动效率降低过快、制动能力可控程度低、制动时车辆容易跑偏、制动系统占用有限的车辆空间等问题。可变气门技术因其在改善内燃机性能以及在内燃机辅助制动方面的潜力，受到了内燃机研究机构和企业的广泛关注。然而，目前车用化了的可变气门驱动系统大多在气门调节灵活度和系统结构复杂程度、成本等方面存在矛盾，并且这些系统一般用于内燃机驱动领域，极少用于辅助制动领域。 

综合考虑，电液式可变气门驱动系统是目前最具潜力的系统。传统电液式系统采用共轨供油方式，随着内燃机缸数、单缸气门数以及转速的增加，该系统存在以下两个问题有待解决：1）存在共轨管体积庞大、空间布置困难的问题；2）由于系统中所使用的高速大流量电磁阀的数量过多，以及由目前电磁阀材料和加工工艺决定的电磁阀成本较高，因此，该系统的整体成本较高。这些问题造成了传统电液式系统实用化较为困难。 

针对传统电液式系统空间布置困难的问题，出现了一种凸轮供油式电液气门驱动系统，该系统采用凸轮-柱塞供油的方式，因其取消共轨管，系统空间布置容易。然而，该系统仍存在以下两个问题有待解决：1）和传统电液式系统一样，该系统仍然存在系统所需电磁阀的数量过多、系统成本较高的问题；2）该系统气门驱动可调范围受到凸轮-柱塞供油器供油规律的限制，无法实现排气门二次开启事件、无法实现将720度/循环的内燃机变为360度/循环的压气机的制动模式所要求的可变气门事件等，这些限制了该系统的功能拓展。 

针对凸轮供油式电液气门驱动系统所存在的问题，近年来出现了一种双模式全可变气门驱动系统，该系统通过使用驱动-制动循环器和模式转换器，减少了电磁阀数量，并且实现了同时满足内燃机驱动和制动模式所要求的可变气门事件。然而，该系统仍存在以下两个问题有待解决：1）该系统所使用的电磁阀为两位五通阀，结构较为复杂，加工成本较高；2）在内燃机驱动模式下，该系统无法实现在供油阶段提前关闭气门的可变气门事件，这将限制该系统在内燃机怠速及中低工况的性能改善程度，而这些工况恰恰是城市车辆常用工况，这些工况下内燃机的运行情况很大程度上决定了车辆实际运行时的油耗和排放情况。 

发明内容

本发明的目的在于：1）通过设计循环选择器来达到仅需要2个两位三通阀和1个两位两通阀来实现内燃机驱动和制动模式所要求的完全灵活的可变气门事件的目的，从而实现内燃机可变气门技术和辅助制动技术合二为一的同时，大幅度降低系统成本；2）实现在内燃机驱动模式下，在供油器的供油阶段内提前关闭气门的可变气门事件，达到进一步改善内燃机怠速及中低工况性能，即改善车辆实际运行时的油耗和排放情况的目的，从而拓展系统的应用潜力；最终提高本系统的市场接受程度。