一种双活塞气缸式全可变气门机构制造技术

一种用于往复式活塞发动机的双活塞气缸式全可变气门机构，由气管装置系统和双活塞气缸装置等组成。气管装置系统由进气管、泄气管、气控单向阀、进气泵、空气干燥过滤器、气控溢流阀、电气比例阀等组成；双活塞气缸装置由气缸、气门、气门活塞、挺柱半开型活塞、挺柱等组成。本专利利用凸轮驱动气压双活塞气缸式实现全可变气门升程，根据发动机负荷的大小实现气门升程、配气连续可变，可实现气门米勒循环、提高充气效率、控制不同工况的进气量以及废气残留量使发动机充分燃烧，提高燃料利用率，实现节能目的，改善了传统顶置发动机凸轮轴因靠近燃烧室而导致工作条件恶劣的缺点，可实现气门软落座，工作平顺，结构简单，控制灵活。

【技术实现步骤摘要】
一种双活塞气缸式全可变气门机构
本技术涉及一种双活塞气缸式全可变气门机构，属于机械、热能、发动机

技术介绍
传统的可变气门技术由于结构固定，只能实现配气相位或气门升程的有限可变,因而只能满足内燃机优化在某一工况下的性能，只能提高充气性能,改善动力性能的需求。全可变气门技术可根据内燃机转速、负荷的变化实现气门升程从0至最大设计升程的连续可变、配气相位可在180度曲轴转角内连续变化,因而可控制自由度最多,实现的功能也就比较广泛。全可变气门技术可以用来减小汽油机的泵气损失,加快进气速度,改善混合气质量,改变残余废气系数,提高进气效率,最终改善燃烧过程,使动力性、经济性、排放性能得到综合提高。由于全可变气门技术相比于传统的配气机构具有很大的优越性，在当今社会已经成为了发动机行业的研究热门方向。虽然研究的机构高校部门很多，所研发出来的全可变气门机构也种类繁多。全可变气门机构的主要结构形式有机械式、电磁式和电液式。电液全可变气门机构由于流体的可流动性,可灵活控制气门运动规律,其研究已受到人们的重视。具有较大影响的电液全可变气门机构有Lotus的EHFVVT系统和菲亚特的UNIAIR系统。但这些机构尚存在气门落座冲击大、电磁阀响应速度不够高的问题。因而阻碍了电液式全可变气门机构的进一步发展和商品化生产。
技术实现思路
本技术针对现有的全可变机构存在的机构复杂、控制不方便、气门落座冲击大、电磁阀响应速度不够高等问题，提供一套结构简单紧凑、操作方便且能灵活控制气门升程以及配气相位的双活塞气缸式全可变气门机构。一种双活塞气缸式全可变气门机构，其特征在于：其结构包括气管装置系统A、双活塞气缸装置B、大气1、凸轮轴2、凸轮3组成，其特征在于气管装置系统A连接大气1和双活塞气缸装置B，凸轮3驱动双活塞气缸装置B的挺柱弹簧座30。所述的一种双活塞气缸式全可变气门机构，其特征在于：所述的气管装置系统A由空气干燥过滤器4、进气泵5、进气管I6、进气管II7、气控单向阀I8、出气管9、泄气管I10、电气比例阀11、泄气管II15、气控单向阀II16、出气管出口17、泄气管III18、气控溢流阀19组成，进气管I6通过空气干燥过滤器4与大气1相通，泄气管III18和进气管II7与进气管I6连接，泄气管III18入口端和进气管I6之间串接一个进气泵5；泄气管III18中部置有一个气控溢流阀19，出口端与出气管9连接；进气管II7通过进气管II接口13与双活塞气缸36的进气孔I25固接，中部串接一个气控单向阀I8；泄气管I10通过泄气管I接口12与双活塞气缸36的泄气孔I24固接，中部串接电气比例阀11然后与出气管9相接；泄气管II15通过泄气管II接口14与双活塞气缸36的泄气孔II26固接，中部串接气控单向阀II16然后与出气管9相接；出气管9的出气管出口17与大气1相通。所述一种双活塞气缸式全可变气门机构，所述双活塞气缸装置B，其特征在于：其结构由气门20、气门连杆21、气门弹簧底座22、气门弹簧23、齿圈27、旋转套筒28、挺柱弹簧29、挺柱弹簧座30、齿轮31、齿轮孔32、挺柱33、挺柱半开型活塞34、活塞腔I35、双活塞气缸36、进气道I37、气控单向阀III38、活塞腔II39、气门活塞40、气缸盖41组成，其中活塞腔I35左侧腔壁设有泄气孔I24和进气孔I25，活塞腔II39右侧腔壁设有泄气孔II26。所述一种双活塞气缸式全可变气门机构，所述双活塞气缸装置B，其特征在于：齿圈27套在旋转套筒28外限位圆下方，与齿轮31啮合形成一个传动机构；旋转套筒28一端套在双活塞气缸36的活塞腔I35的外部，挺柱半开型活塞34在活塞腔I35的内壁滑动；挺柱33穿过旋转套筒28中间的孔连接挺柱弹簧座30和挺柱半开型活塞34；挺柱弹簧29的上下端分别由挺柱弹簧座30和旋转套筒28内部限位。所述一种双活塞气缸式全可变气门机构，所述双活塞气缸装置B，其特征在于：活塞腔I35和活塞腔II39之间以进气道I37相通，进气道I37下方与气控单向阀III38以螺纹连接方式接通；气门活塞40在活塞腔II39内壁滑动，气门连杆21穿过气缸盖41中间小孔固接气门20和气门活塞40，并且套有气门弹簧23；气缸盖41和双活塞气缸36以螺纹连接；气门弹簧23的上下端分别由气缸盖41和气门弹簧底座22内部限位。所述一种双活塞气缸式全可变气门机构，所述双活塞气缸装置B，其特征在于：双活塞气缸36上下端分别为活塞腔I35和活塞腔II39，双活塞气缸36中部有进气道I37。本技术首先通过控制进气孔I25、泄气孔I24、泄气孔II26关闭，凸轮轴2驱动凸轮3转动，凸轮3驱动挺柱弹簧座30向下移动，进而驱使挺柱半开型活塞34下行，活塞腔I35中由于气压升高使气体通过进气道I37下方的气控单向阀III38向活塞腔II39流动，活塞腔II39气压上升，接着推动气门活塞40下行，气门连杆21克服气门弹簧23推动气门20开启，当气门20达到所需的升程时，气控单向阀III38可以保持气门升程不变。当气门20要落座时，ECU控制电气比例阀11开启，使高压气体通过泄气孔I24流出，在气门弹簧23的弹力作用下气门20实现软落座。当凸轮3在上升阶段时，挺柱半开型活塞34在挺柱弹簧29的作用下回座，此时气门20已经软落座或者正在落座过程中，当气门20和挺柱半开型34都落座完成时，完成一个气门20开启关闭循环。本技术是通过以下技术方案实现的：1.当发动机处于低速小负荷时，发动机气缸进气流速比较低，此时通过控制齿轮31转动带动齿圈27旋转，齿圈27与旋转套筒28过盈配合，挺柱33截面是椭圆形，旋转套筒28带动挺柱33转动，进而使挺柱半开型活塞34转动一定角度，开启泄气孔II26，ECU开始电气比例阀11，配合使气门20晚开和气门升程变小，实现米勒循环。进而实现增强燃烧室中的气流运动，改善燃烧。2.当发动机处于高速大负荷时，通过控制齿轮31转动带动齿圈27旋转，齿圈27与旋转套筒28过盈配合，挺柱33截面是椭圆形，旋转套筒28带动挺柱33转动，进而使挺柱半开型活塞34转动一定角度，关闭泄气孔II26，使气门20早开和气门升程变大。适应高速下的进气高流速，提高燃烧充气效率，提高燃油经济性，保证功率输出，达到节能目的。3.挺柱半开型活塞34转动一定角度，气控单向阀III38可以保持气门升程不变。当达到最大气门升程之后，气门20要落座时，ECU控制电气比例阀11开启，使高压气体通过泄气孔I24流出，在气门弹簧23的弹力作用下气门20实现软落座。本技术采用以上技术方案，达到的技术效果在于提供一套结构简单紧凑、操作方便且能灵活控制气门升程以及配气相位的双活塞气缸式全可变气门机构，可实现气门米勒循环、提高充气效率、控制不同工况的进气量以及废气残留量使发动机充分燃烧，提高燃料利用率，实现节能目的，可实现气门软落座，工作平顺，结构简单紧凑，控制灵活。附图说明下面结合附图对本技术作进一步说明：图1为双活塞气缸式全可变气门机构的结构示意图图2为双活塞气缸装置的结构示意图图3为气管装置系统的结构示意图图4为图2中C-C方向的剖视图结构示意图图5为挺柱半开型活塞的结构示意图图中：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双活塞气缸式全可变气门机构，其特征在于：其结构包括气管装置系统(A)、双活塞气缸装置(B)、大气(1)、凸轮轴(2)、凸轮(3)组成，其特征在于气管装置系统(A)连接大气(1)和双活塞气缸装置(B)，凸轮(3)驱动双活塞气缸装置(B)的挺柱弹簧座(30)。

【技术特征摘要】
1.一种双活塞气缸式全可变气门机构，其特征在于：其结构包括气管装置系统(A)、双活塞气缸装置(B)、大气(1)、凸轮轴(2)、凸轮(3)组成，其特征在于气管装置系统(A)连接大气(1)和双活塞气缸装置(B)，凸轮(3)驱动双活塞气缸装置(B)的挺柱弹簧座(30)。2.根据权利要求1所述的一种双活塞气缸式全可变气门机构，其特征在于：所述的气管装置系统(A)由空气干燥过滤器(4)、进气泵(5)、进气管I(6)、进气管II(7)、气控单向阀I(8)、出气管(9)、泄气管I(10)、电气比例阀(11)、泄气管II(15)、气控单向阀II(16)、出气管出口(17)、泄气管III(18)、气控溢流阀(19)组成，进气管I(6)通过空气干燥过滤器(4)与大气(1)相通，泄气管III(18)和进气管II(7)与进气管I(6)连接，泄气管III(18)入口端和进气管I(6)之间串接一个进气泵(5)；泄气管III(18)中部置有一个气控溢流阀(19)，出口端与出气管(9)连接；进气管II(7)通过进气管II接口(13)与双活塞气缸(36)的进气孔I(25)固接，中部串接一个气控单向阀I(8)；泄气管I(10)通过泄气管I接口(12)与双活塞气缸(36)的泄气孔I(24)固接，中部串接电气比例阀(11)然后与出气管(9)相接；泄气管II(15)通过泄气管II接口(14)与双活塞气缸(36)的泄气孔II(26)固接，中部串接气控单向阀II(16)然后与出气管(9)相接；出气管(9)的出气管出口(17)与大气(1)相通。3.根据权利要求1所述的一种双活塞气缸式全可变气门机构，其特征在于：所述双活塞气缸装置(B)其结构由气门(20)、气门连杆(21)、气门弹簧底座(22)、气门弹簧(23)、齿圈(27)、旋转套筒(28)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙榕发，
申请(专利权)人：孙榕发，
类型：新型
国别省市：广东,44