电磁液压配气机构制造技术

本发明专利技术公开了一种电磁液压配气机构，包括电磁液压配气机构缸体和活塞执行机构，电磁液压配气机构缸体由电磁线圈、大小活塞、永磁体、端盖和油腔等组成。电磁线圈通电时，线圈受到沿轴向的电磁力，通过左手定则可以判定其方向。电磁线圈驱动左右两个大活塞压缩，同时抽取左右油腔中的液压油，液压油的压力传递至小活塞，进而驱动气门完成轴向的直线运动。该机构具有平滑的电磁力特性，同时集成电液驱动配气机构和电磁驱动配气机构的优点，系统结构简单，响应快速，采用无凸轮方式驱动配气机构，使气门在运动范围内能够全柔性化调节，实现发动机在各工况下以最佳排放性能运行。

Electromagnetic hydraulic valve mechanism

The invention discloses an electromagnetic hydraulic valve, electromagnetic valve mechanism including hydraulic cylinder and piston actuator, solenoid hydraulic cylinder valve mechanism composed of an electromagnetic coil, the size of a piston, a permanent magnet, end cover and oil chamber etc.. When the electromagnetic coil is energized, the coil is subjected to an electromagnetic force along the axis, and its direction can be determined by the left hand rule. The electromagnetic coil drives about two big pistons to compress, at the same time extracts the hydraulic oil in the left and right oil cavity, the hydraulic oil pressure passes to the small piston, then drives the valve to complete the axial straight line movement. The electromagnetic force characteristics of the mechanism is smooth, while the integrated electrohydraulic valvetrain and electromagnetic actuated valvetrain system has the advantages of simple structure, fast response, no way, the cam valvetrain, so that the valve can be fully flexible adjustment in the range of motion, realize the engine running at optimum emission performance in different conditions under the.

【技术实现步骤摘要】
电磁液压配气机构
本专利技术涉及发动机配气机构，特别涉及一种电磁液压配气机构。
技术介绍
如今，汽车保有量持续增加，石油资源日趋减少，节能环保成为当今社会发展的主题。各种提高发动机性能和改善发动机排放的措施应用在发动机上，其中配气机构的改进在提高发动机性能上发挥了很大的作用。发动机配气机构的发展主要经历了常规凸轮驱动配气机构、凸轮驱动可变配气机构和无凸轮驱动配气机构三个阶段。传统的配气机构有凸轮轴、挺杆、推杆、摇臂、气门等零件组成，气门开度由凸轮轴上凸轮的升程决定，开度不能调整或不能连续调整，发动机制造出来后，配气相位和气门升程即固定不变，无法适应不同工况下发动机对进排气的需求。为了实现最佳的发动机性能，配气定时、气门开启持续期和气门升程应随发动机工况的变化实时调节，因此可变配气机构应运而生，并得到了大力发展。凸轮驱动可变配气机构的研究起步较早，目前技术发展比较成熟，己成为现代发动机的标准配置。该类配气机构主要通过改变凸轮型线、凸轮轴相位以及凸轮轴和气门之间从动件的运动规律来改变配气定时或气门升程，在一定程度上优化配气定时和气门升程，可改善发动机燃油经济性和排放性能，但是这些调节仍然受到凸轮型线的限制，并没有满足发动机全工况进排气最佳的要求。申请号为201010120223.3的专利公开了一种发动机变功率配气控制系统，包括发动机气缸内的凸轮和作为配气机构的凸轮轴、柴油机燃油喷射系统的凸轮和喷油泵的凸轮轴，凸轮上设置有支撑块，支撑块在气缸排气门挺柱与摇臂的接触面为工作面，其配气机构为传统凸轮驱动式。申请号为200610042070.9的专利公开了一种配气定时连续可变的内燃机配气系统，由气门组件、液压缸组件、液压缸出口控制装置、液压缸进口控制装置和凸轮轴传动组件等组成，气门的开启和升高由凸轮上升段控制，气门的下降和关闭时刻取决于液压缸内液体的排泄时刻，该系统虽然可以实现改变配气定时和气门升程的目的，但仍属于凸轮驱动式配气系统。只有彻底取消凸轮机构，采用无凸轮方式驱动配气机构，才能实现气门运动在运行范围内的全柔性化调节，满足发动机在各工况下以最佳排放性能运行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：解决上述技术已知的缺陷，提供一种电磁液压配气机构，同时集成电液驱动配气机构和电磁驱动配气机构的优点：具有较简单的系统结构和快速的系统响应性能，且可以实现全可变气门技术。实现专利技术目的的主要技术方案为:一种电磁液压配气机构，包括电磁液压配气机构缸体和活塞执行机构，所述电磁液压配气机构缸体由电磁线圈、永磁体、磁轭、大活塞、端盖和大油腔组成。所述电磁液压配气机构缸体中左右两端各有一个大活塞，电磁线圈与大活塞直接连接，左右两端大油腔分别与两端油管连接。在电磁力作用下电磁线圈的直线运动将驱动左右两个大活塞压缩、抽取左右两端大油腔中的液压油。所述活塞执行机构包括左端油管和右端油管，左端小油腔和右端小油腔，左端小活塞和右端小活塞。所述左端油管下部分别连接左端小油腔和右端小油腔的上端，所述右端油管下部分别连接左端小油腔和右端小油腔的下端。小活塞与气门杆连接为一体设于小油腔内，上述电磁液压配气机构缸体中，液压油的压力通过油管传递至小活塞，与气门杆一体的小活塞将驱动气门完成轴向的直线运动。本专利技术中所有电磁线圈的运动方向是一致的并且是同步的。通过控制电磁线圈中电流的大小和方向，即可实现气门特定规律的运动。左右对称的电磁线圈采用了同匝数反方向的串联连接方式，可以一定程度抵消电枢反应。本专利技术中永磁体采用海尔贝克陈列布局，材料选用钦铁硼，提高了永磁体的利用率，保证了电磁液压配气机构的体积功率密度。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术中电磁液压配气机构缸体横置在缸盖上，实际应用中可以采取较大直径的设计，相较竖直放置空间利用率较高，不会出现直径过大而导致互相干涉。（2）本专利技术拥有更大的直径设计和空间利用率，意味着电磁液压配气机构可以拥有更大的电磁驱动力以实现更高的响应速度，在发动机低转速时，通过高频次的开关动作制造进气湍涡流，提高了油汽的雾化程度。（3）本专利技术中大小活塞在做直线运动时，不会完全顶住大小油腔的端部，存在一定间隙，间隙内留有少量液压油，可实现气门落座时产生缓冲，降低了整个机构的振动。（4）本专利技术中大油腔的出油孔设计在油腔侧壁上，此法可使某一活塞运行到最大向外行程时，自动堵住出油孔。左右两对电磁线圈机械上没有连接，这时，即使气门杆受到外力也将无法上下移动，从而达到气门在完全开启/关闭状态时的自锁目的，节省保持气门关闭时所需的能耗。附图说明为了更全面的理解本专利技术的结构和工作原理，下面结合附图详细说明。图1是用于说明本专利技术实施例的剖面结构示意图。图2是用于说明油腔侧壁、活塞和出油口的细节图。图中：1-左端大油腔；1-1-右端大油腔；2-左端大活塞；2-1-右端大活塞；3-内磁轭；4-永磁体；5-右行电磁线圈Ⅰ；5-1-右行电磁线圈Ⅱ；6-左行电磁线圈Ⅰ；6-1-左行电磁线圈Ⅱ；7-端盖；8-外磁轭；9-左端油管；9-1-右端油管；10-左端小油腔；10-1-右端小油腔；11-左端小活塞；11-1-右端小活塞；12-间隙；13-活塞；14-出油孔。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的实施例：一种电磁液压配气机构，包括电磁液压配气机构缸体和活塞执行机构，所述电磁液压配气机构缸体由电磁线圈、永磁体、磁轭、大活塞、端盖和大油腔组成。所述电磁液压配气机构缸体中左右两端各有一个大活塞，如图1所示，右行电磁线圈Ⅰ5、左行电磁线圈Ⅰ6与左端大活塞2直接连接，右行电磁线圈Ⅱ5-1、左行电磁线圈Ⅱ6-1与右端大活塞2-1直接连接，左端大油腔1和右端大油腔1-1、左端小油腔10和右端小油腔10-1、左端油管9和右端油管9-1中存满液压油。由安培定理可知，电磁线圈5、5-1、6、6-1通电时，由于内外永磁体4之间气隙磁场的存在，电磁线圈受到沿轴向的电磁力，通过左手定则可以判定其方向。所述活塞执行机构包括左端油管和右端油管，左端小油腔和右端小油腔，左端小活塞和右端小活塞。所述左端油管下部分别连接左端小油腔和右端小油腔的上端，所述右端油管下部分别连接左端小油腔和右端小油腔的下端。如图1所示，小活塞与气门杆连接为一体设于小油腔内，电磁线圈的直线运动驱动左端大活塞2、右端大活塞2-1压缩、抽取左端大油腔1、右端大油腔1-1中的液压油，液压油的压力推动左端小活塞11、右端小活塞11-1，从而驱动两个气门完成轴向的直线运动。首先，当右行电磁线圈Ⅰ5与右行电磁线圈Ⅱ5-1同时通电时，内磁3受到轴向向左的电磁力，推动大活塞2与2-1向右运动，抽取左端大油腔1中的液压油，压缩右端大油腔1-1里的液压油；右端大油腔1-1里的液压油受到的压力通过右端油管9-1，传递能量到左端小油腔10、右端小油腔10-1下端，驱动左端小活塞11、右端小活塞11-1上行，左端小油腔10、右端小油腔10-1上端的液压油受到压缩，并通过左端油管9注入到左端大油腔1中，从而使两个气门轴向向上运动。同理，左行电磁线圈Ⅰ6与左行电磁线圈Ⅱ6-1同时通电，内磁3受到轴向向右的电磁力，推动左端大活塞2与右端大活塞2-1向左运动，压缩左端大油腔1里的液压油，抽取右端大油腔1-1中的液压油；左端大油腔1里的液压油受到的压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁液压配气机构，其特征在于，包括：电磁液压配气机构缸体和活塞执行机构，所述电磁液压配气机构缸体由电磁线圈、永磁体、磁轭、大活塞、端盖和大油腔组成；所述电磁线圈与大活塞直接连接，在电磁力作用下电磁线圈的直线运动将驱动左右两个大活塞压缩、抽取左右两端大油腔中的液压油。

【技术特征摘要】
1.一种电磁液压配气机构，其特征在于，包括：电磁液压配气机构缸体和活塞执行机构，所述电磁液压配气机构缸体由电磁线圈、永磁体、磁轭、大活塞、端盖和大油腔组成；所述电磁线圈与大活塞直接连接，在电磁力作用下电磁线圈的直线运动将驱动左右两个大活塞压缩、抽取左右两端大油腔中的液压油。2.根据权利要求1所述的电磁液压配气机构，其特征在于，所述活塞执行机构包括左端油管和右端油管，左端小油腔和右端小油腔，左端小活塞和右端小活塞；所述左端油管下部分别连接左端小油腔和右端小油腔的上端，所述右端油管下部分别连接左端小油腔和右端小油腔的下端；小活塞与气门杆连接为一体设于小油腔内，上述电磁液压配气机构缸体中液压油的压力通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：李美，张少波，谭偲龙，王振，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：海南,46