一种气门驱动机构，尤其是采用电磁力驱动的气门驱动机构，其特征是，在外转子电动机上设置凸轮（201）、构成外转子电动凸轮（2），设置两组气门弹簧（3、7），下气门弹簧（3）和上气门弹簧（7），下气门弹簧、电动凸轮与常规顶置式凸轮驱动机构安装方式相同，上气门弹簧与下气门弹簧成180度直接顶在凸轮（201）上，或者通过摇臂（8）与下气门弹簧成180度顶在凸轮上，系统有三个稳定状态，气门半开，气门全开和气门全闭，其中气门半开是完全平衡位置，气门全开和气门全闭是半稳定状态，电动机驱动凸轮使气门离开全开或离开全闭时，弹簧驱动气门和凸轮向完全平衡位置运动，运动到完全平衡位置时，速度达到最大，弹簧阻止凸轮和气门，但凸轮和气门还继续运动，在不考虑阻力的情况下，系统继续运行到另一个半稳定状态，这样，气门弹簧、气门杆、摇臂和电动凸轮工作在受拍振动状态，弹簧力提供主要的气门开启和关闭的动力，电动力补充能量损失，控制气门打开和关闭的时间，通过电动机和弹簧共同作用，实现气门开启相位和开启角连续可调。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种往复式发动机气门驱动机构，尤其是采用电磁力驱动的气门驱动机构。
技术介绍
公知的往复式发动机气门在不同转速下有不同的最优气门正时，因此发展了多种可变正时、可变升程系统，主要有:(I)利用链齿轮的张紧方式改变凸轮相位、(2)液压叶片改变凸轮相位，(3)利用附加凸轮式，通过液压选择不同的凸轮来改变升程和相位，(4)调整摇臂顶杆来调整升程，(5)电磁铁式气门驱动，(6)液压驱动。其中前4种方案，是以发动机凸轮为基本动力的机构，得到了较大规模的实际运用，但还存在控制的灵活性不是足够的问题，电磁铁式和液压式控制最灵活，因此不断有各种电磁式方案和液压方案提出，为克服弹簧力，电磁铁一般选择EI式电磁铁，此类电磁铁在相同电流下具有大行程时，吸力小，近行程时，吸引力大，为了保证远行程的吸力，电流较大，整个电磁气气门系统的功耗很高，气门关闭过程中控制难度大，体积也难以满足要求；液压系统响应速度不够高，已经用于低速发动机，但难以用于高速发动机。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，(I)以发动机凸轮为基本动力的可变气门驱动灵活性不够高的问题，(2)电磁铁式气门驱动系统，能耗高，控制难度高的问题，(3)液压系统驱动系统响应速度低的问题。具体技术方案为:在外转子电动机上设置凸轮、构成外转子电动凸轮，设置两组气门弹簧，上气门弹簧和下气门弹簧，下气门弹簧、电动凸轮与常规顶置式凸轮驱动机构安装方式相同，上气门弹簧与下气门弹簧成180度直接顶在凸轮上，或者通过摇臂与下气门弹簧成180度顶在凸轮上，系统有三个稳定状态，气门半开，气门全开和气门全闭，其中气门半开是完全平衡位置，气门全开和气门全闭是半稳定状态，电动机驱动凸轮使气门离开全开或离开全闭时，弹簧驱动气门和凸轮和完全平衡位置运动，运动到完全平衡位置时，速度达到最大，弹簧阻止凸轮和气门，但凸轮和气门还继续运动，在不考虑阻力的情况下，系统还运行到另一个半稳定状态，这样，气门弹簧、气门杆、摇臂和电动凸轮工作在受拍振动状态，弹簧力提供主要的气门开启和关闭的动力，电动力补充能量损失，控制气门打开和关闭的时间，通过电动机和弹簧共同作用，实现气门开启相位和开启角连续可调。常规发动机气门打开角为曲轴转角的260度左右，凸轮升高角度为130度左右，以轴心为参考，半径最小且半径相等处为基圆，是气门关闭位置，凸轮基圆角为230度左右。本技术设置两个等半径段，一个为最大半径等半径段，一个为最小半径等半径段，两个等半径段中心互成180度，最小半径的角度是最大半径的角度I倍至三倍，电凸轮在变半径段由弹簧和电动力共同驱动，而等径段仅由电动力驱动，凸轮工作在变速运动状态，由于变径段弹簧力的作用远大于电动力，其周期主要取决于弹簧和运动体系的周期，变化范围较小，增大最大半径等径段接触下气门顶柱或下气门摇臂时的运动速度，减小最小半径段接触下气门顶柱或下气门摇臂的运动速度，可减小气门打开角，反之可增大气门打开角，在总周期相同情况下，取较小等径段的角度，有利于减小等径段运动速度，减小电机绝对速度变化量，减小电机驱动力的要求，增大等径段角度有利于降低控制难度，但对电动力要求提高，等径段总角度小于60度，尤其是当完全取消节气门时，等径段总角度小于30度。优化的双弹簧电动凸轮气门驱动机构，电动凸轮的外转子上设凸轮轴，凸轮轴安装在缸盖的凸轮轴孔中，凸轮轴孔中设润滑油孔。优化的双弹簧电动凸轮气门驱动机构的电动凸轮设置平衡重块。优化的双弹簧电动凸轮气门驱动机构上气门弹簧采用中间支点的上摇臂安装，中间支点摇臂是指，上气门弹簧的顶柱和凸轮在上摇臂两边，摇臂中间的支点顶在缸盖上，上气门弹簧和凸轮均位于摇臂下方，摇臂中间位于上方，此结构有利于降低发动机高度。优化的双弹簧电动凸轮气门驱动机构设置停机机构，停机机构采用增加上摇臂可调顶柱和停机杆的方法实现，在上摇臂可调顶柱的上表面设置滑动斜面，设置一个上摇臂可调顶柱驱动杆，即停机杆，停机杆上有与可调顶柱的相配合的滑动斜面和凸起台阶，利用电机和丝杆机构移动驱动杆，当发动机停机时，驱动杆凸起台阶离开可调顶柱，上气门弹簧作用减弱，气门处于关闭或小间隙开启状态，避免发动机在无电状态下气门与活塞碰撞，当发动机工作前，先启动电动机，先使凸轮处于关闭状态，再使驱动杆凸起台阶顶起可调顶柱，气门处于工作状态，可调顶柱可设在上弹簧摇臂支点处，或者设在中间支点处。【附图说明】下面结合附图对本技术进一步说明。图1是双弹簧电动凸轮气门驱动机构隐去缸盖后的原理结构立体图，图2是双弹簧电动凸轮气门驱动机构在缸盖中的安装状态图，图3是电动凸轮的结构图，图4是分解的凸轮的展示图(展示最大半径等径段)，图5是分解的凸轮的展示图(展示最小半径等径段)。【具体实施方式】图1展示了双弹簧电动凸轮气门驱动机构的结构，图中气门杆(I)安装在气门导管(4)中，下气门弹簧(3)、弹簧座(301)和气门(I)依靠弹簧力压装在一起，下摇臂(5)为侧支点摇臂，下摇臂支点(503)上安装液压顶柱(6)，下摇臂气门杆推动头(502)顶在气门杆顶部，下摇臂中间设滚轮(501)，下摇臂滚轮(501)顶在电动凸轮(2)上的凸轮(201)上，以上机构安装方式与常规发动机安装方式相同。气门上摇臂(8)为中间支点摇臂，上气门弹簧的顶柱(701)顶在上摇臂的推动头(801)上，上摇臂的滚当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双弹簧电动凸轮气门驱动机构，尤其是采用电磁力驱动的气门驱动机构，其特征是，在外转子电动机上设置凸轮（201），构成外转子电动凸轮（2），设置两组气门弹簧（3、7），下气门弹簧（3）和上气门弹簧（7），下气门弹簧、电动凸轮与常规顶置式凸轮驱动机构安装方式相同，上气门弹簧与下气门弹簧成180度直接顶在凸轮（201）上，或者通过摇臂（8）与下气门弹簧成180度顶在凸轮上，系统有三个稳定状态，气门半开，气门全开和气门全闭，其中气门半开是完全平衡位置，气门全开和气门全闭是半稳定状态，电动机驱动凸轮使气门离开全开或离开全闭时，弹簧驱动气门和凸轮向完全平衡位置运动，运动到完全平衡位置时，速度达到最大，弹簧阻止凸轮和气门，但凸轮和气门还继续运动，在不考虑阻力的情况下，系统继续运行到另一个半稳定状态，这样，气门弹簧、气门杆、摇臂和电动凸轮工作在受拍振动状态，弹簧力提供主要的气门开启和关闭的动力，电动力补充能量损失，控制气门打开和关闭的时间，通过电动机和弹簧共同作用，实现气门开启相位和开启角连续可调。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：唐明龙，
申请(专利权)人：天津潜景技术咨询有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12
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