一种电液式可变气门正时调节装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电液式可变气门正时调节装置，包括气门系统A和B、回油路控制系统和回油路，所述回油路控制系统的阀体安装在发动机缸盖的安装孔中，通过节流套上节流孔以及回油路将液压挺柱的油腔与阀体的油腔进行连接；阀口安装固定在阀体内部台阶轴孔的下部；阀芯导套安装固定在阀体内部台阶轴孔的中部，阀芯安装在阀芯导套中，可沿阀芯导套轴向与阀口内孔轴向往复运动；弹簧垫圈安装在阀芯轴肩上，小弹簧空套在阀芯上，大弹簧空套在小弹簧安装套上，电磁驱动器安装固定在在发动机缸盖的安装孔中，本发明专利技术结构简单、集成度高，系统调节灵活、精度高，可实现气门提前角和滞后角的单独、准确的实时调控，提高发动机效率，改善动力性能、节能减排。

An Electro-hydraulic Variable Valve Timing Regulating Device

【技术实现步骤摘要】
一种电液式可变气门正时调节装置
本专利技术涉及发动机
，具体来说涉及一种电液式可变气门正时调节装置。
技术介绍
可变气门正时技术可以为发动机各种工况提供合适的配气正时，改善发动机进、排气性能，提高充气效率，改善燃烧条件，较好地满足发动机各种工况下的动力性、经济性和废气排放的要求，已成为现代汽车发动机的关键技术之一。目前，应用比较广泛的可变气门正时技术主要有一下几种：1）通过改变配气凸轮轴与曲轴之间的相对相位实现气门正时的可变凸轮相位技术。由于气门开启持续角的不可变，该技术只能满足发动机不同工况配气对气门提前角或气门滞后角需求，不能同时满足气门提前角和气门滞后角的最佳参数调节需求。2）采用多个凸轮并在一定发动机工况范围利用其中某一个凸轮对气门进行控制的方法实现气门正时需求的阶段式调节气门正时技术。该技术只能实现与控制一个气门运动的凸轮个数相同的最佳气门正时数量，正时变化不连续，且系统结构复杂。3）利用电磁力和弹簧力驱动气门运动的电磁式可变气门正时技术。该技术通过对电磁线圈通断电的时刻控制，可以灵活实现气门正时、持续期和升程的独立控制，但是存在电磁驱动力大、响应慢、落座冲击大、能耗大等缺点。4）无凸轮轴的电液式可变气门正时技术。该技术采用高、低压两套不同油压的液压系统对气门运动进行控制，通过高、低压系统相关电磁阀的灵活控制可以满足不同发动机工况的气门正时，但是系统结构较为复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构、控制简单，可以根据发动机不同工况进行气门提前角和滞后角调节的电液式气门正时调节装置，可以克服现有技术的不足。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种电液式可变气门正时调节装置，包括气门系统A和B、回油路控制系统和回油路，气门系统A和B位于回油路控制系统两侧并通过回油路并联起来，气门系统包括液压挺柱、润滑油路、气门弹簧、气门、摇臂、滚子，在摇臂上设置滚子，在滚子上方设置配气凸轮且相互配合，所述回油路控制系统包括阀体、节流套、阀口、阀芯导套、阀芯、弹簧垫圈、小弹簧、小弹簧安装套、大弹簧、大弹簧安装套、电磁驱动器，该阀体安装在发动机缸盖的安装孔中，且阀体的轴肩压紧发动机缸盖的台阶孔的台阶面；节流套安装固定在阀体的节流套安装孔内，并通过节流套的节流孔以及回油路将液压挺柱的油腔与阀体的油腔进行连接；阀口安装固定在阀体内部台阶轴孔的下部；阀芯导套安装固定在阀体内部台阶轴孔的中部，且阀芯导套的轴肩压紧阀体内部台阶轴孔的中部台阶面；阀芯安装在阀芯导套中，其下端穿过阀口设置的内孔，上端与电磁驱动器连接，可沿阀芯导套轴向与阀口内孔轴向往复运动；弹簧垫圈安装在阀芯轴肩上且可随阀芯一起运动；小弹簧空套在阀芯上且其上端与小弹簧安装套内孔孔底接触、下端与弹簧垫圈上表面接触；小弹簧安装套空套在阀芯上且可沿阀芯轴向往复运动；大弹簧空套在小弹簧安装套上且其上端与大弹簧安装套的内孔孔底接触、下端与小弹簧安装套外轴肩接触；大弹簧安装套空套在阀芯上且该大弹簧安装套位于阀体上的大弹簧安装套的安装孔中；电磁驱动器安装固定在在发动机缸盖的安装孔中，其下端面压紧大弹簧安装套的上表面。优选的，穿过阀口内孔的阀芯下端部分为上下两端是圆锥面且中部有贯通径向孔的细腰结构，阀芯下端头部直径尺寸与阀口内孔直径尺寸相同而小于与阀芯导套配合安装部分的直径尺寸，在阀芯下端头部的轴心设有与细腰中部径向孔相贯的轴向节流孔。优选的，阀芯细腰上端圆锥面离开与其接触的阀口接触面且阀芯细腰下端圆锥面未进入阀口内孔中时，阀芯细腰与阀口内孔形成的最小过流面积大于节流套的节流孔过流面积。优选的，节流套的节流孔直径小于与其连接的缸盖回油路油孔和阀体油孔的直径，大于阀芯下端头部的轴向节流孔的直径。优选的，阀芯细腰上端圆锥面与阀口相接触时，弹簧垫圈上表面与小弹簧安装套下表面的距离小于阀芯从阀芯细腰上端圆锥面与阀口分离到阀芯细腰下端圆锥面完全进入阀口内孔而向上运动的运动距离。优选的，小弹簧的预紧力和弹簧垫圈上表面与小弹簧安装套的下表面接触时小弹簧的弹簧力均小于大弹簧的预紧力。优选的，阀芯细腰上端圆锥面与阀口接触面相接触时，小弹簧安装套上表面与大弹簧安装套的内孔凸台的距离与弹簧垫圈上表面与小弹簧安装套下表面的距离之和大于阀芯从阀芯细腰上端圆锥面与阀口分离到阀芯细腰下端圆锥面完全进入阀口内孔的向上运动的运动距离。优选的，电磁驱动装置利用电流大小实现二级加载，一级加载为小电流加载使阀芯克服小弹簧的作用力向上运动至弹簧垫圈上表面与小弹簧安装套下表面接触，二级加载为大电流加载使阀芯克服大弹簧的作用力向上运动至细腰下端圆锥面完全进入阀口内孔。优选的，气门系统B为发动机同一气缸上与气门系统A结构一致，且受同一回油路控制系统2控制的并列气门驱动装置。与现有技术相比，本专利技术结构简单、集成度高，易于集成在现有配置有液压挺柱的发动机上；系统调节灵活、精度高，只需根据发动机不同工况通过电磁驱动器对阀芯运动控制，可以实现液压挺柱回油路控制，就可以实现气门提前角、滞后角的独立调节，使发动机分别获得不同工况下的最佳气门提前角和滞后角，满足发动机不同转速的配气正时需求；所需调控的油量、电磁力均较小，使系统具有良好动态响应特性，在一个循环中就可实现气门提前角和滞后角的单独、准确的调节，从而可以对发动机有效压缩比实时调控，发动机可以根据当前工况在最合理的有效压缩比条件下工作，提高效率，改善动力性能、节能减排；滞后角调节范围大，可易于实现缸内残余废气系数实时调控和HCCI燃烧模式，系统运行平稳，气门关闭的运动过程及落座速度均相同，不随发动机转速的变化而变化，气门落座冲击小。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术中凸轮型线示意图；图3为本专利技术中气门运动曲线示意图；图4为本专利技术中电磁驱动器关闭时阀芯状态示意图；图5为本专利技术中电磁驱动器第一级加载时阀芯状态示意图；图6为本专利技术中电磁驱动器第二级加载时阀芯状态示意图；图7为本专利技术中阀口的结构示意图；图8为本专利技术中阀芯的结构示意图。图中：1、气门系统A，1.1、配气凸轮，1.2、液压挺柱，1.2.1、液压挺柱柱塞，1.2.2、液压挺柱弹簧，1.3、润滑油路，1.4、气门弹簧，1.5、气门，1.6、摇臂，1.7、滚子，2、回油路控制系统，2.1、阀体，2.1.1、阀体油孔，2.2、节流套，2.2.1、节流孔，2.3、阀口，2.3.1、阀口接触面，2.3.2、阀口内孔，2.4、阀芯导套，2.5、阀芯，2.5.1、阀芯径向孔，2.5.2、阀芯轴向节流孔，2.5.3、阀芯细腰上端圆锥面，2.5.4、阀芯细腰下端圆锥面，2.6、弹簧垫圈，2.7、小弹簧，2.8、小弹簧安装套，2.9、大弹簧，2.10、大弹簧安装套，2.11、电磁驱动器，3、液压挺柱回油路，4、缸盖，4.1、缸盖回油路油孔，4.2、缸盖回油路,5、气门系统B。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-8，本专利技术提供一种技术方案：一种电液式气门正时调节装置，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电液式可变气门正时调节装置，包括气门系统A(1)和B(5)、回油路控制系统(2)和回油路(3)，气门系统A(1)和B(5)位于回油路控制系统(2)两侧并通过回油路(3)并联起来，气门系统包括液压挺柱(1.2)、润滑油路(1.3)、气门弹簧(1.4)、气门(1.5)、摇臂(1.6)、滚子(1.7)，其特征在于：在摇臂(1.6)上设置滚子(7)，在滚子(1.7)上方设置配气凸轮(1.1)且相互配合，所述回油路控制系统(2)包括阀体(2.1)、节流套(2.2)、阀口(2.3)、阀芯导套(2.4)、阀芯(2.5)、弹簧垫圈(2.6)、小弹簧(2.7)、小弹簧安装套(2.8)、大弹簧(2.9)、大弹簧安装套(2.10)、电磁驱动器(2.11)，该阀体(2.1)安装在发动机缸盖(4)的安装孔中，且阀体(2.1)的轴肩压紧发动机缸盖(4)的台阶孔的台阶面；节流套(2.2)安装固定在阀体(2.1)的节流套安装孔内，并通过节流套(2.2)上节流孔(2.2.1)以及回油路(3)将液压挺柱(1.2)的油腔与阀体(2.1)的油腔进行连接；阀口(2.3)安装固定在阀体(2.1)内部台阶轴孔的下部；阀芯导套(2.4)安装固定在阀体(2.1)内部台阶轴孔的中部，且阀芯导套(2.4)的轴肩压紧阀体(2.1)内部台阶轴孔的中部台阶面；阀芯(2.5)安装在阀芯导套(2.4)中，其下端穿过阀口(2.4)设置的内孔，上端与电磁驱动器(2.11)连接，可沿阀芯导套(2.4)轴向与阀口内孔轴向往复运动；弹簧垫圈(2.6)安装在阀芯(2.5)轴肩上且可随阀芯(2.5)一起运动；小弹簧(2.7)空套在阀芯上且该上端与小弹簧安装套(2.8)内孔孔底接触、下端与弹簧垫圈(2.6)上表面接触；小弹簧安装套(2.8)空套在阀芯(2.5)上且可沿阀芯(2.5)轴向往复运动；大弹簧(2.9)空套在小弹簧安装套(2.8)上且该上端与大弹簧安装套(2.10)的内孔孔底接触、下端与小弹簧安装套(2.8)外轴肩接触；大弹簧安装套(2.10)空套在阀芯(2.5)上且该大弹簧安装套(2.10)位于阀体(2.1)上的大弹簧安装套的安装孔中；电磁驱动器(2.11)安装固定在在发动机缸盖(4)的安装孔中，其下端面压紧大弹簧安装套(2.10)的上表面。...

【技术特征摘要】
1.一种电液式可变气门正时调节装置，包括气门系统A(1)和B(5)、回油路控制系统(2)和回油路(3)，气门系统A(1)和B(5)位于回油路控制系统(2)两侧并通过回油路(3)并联起来，气门系统包括液压挺柱(1.2)、润滑油路(1.3)、气门弹簧(1.4)、气门(1.5)、摇臂(1.6)、滚子(1.7)，其特征在于：在摇臂(1.6)上设置滚子(7)，在滚子(1.7)上方设置配气凸轮(1.1)且相互配合，所述回油路控制系统(2)包括阀体(2.1)、节流套(2.2)、阀口(2.3)、阀芯导套(2.4)、阀芯(2.5)、弹簧垫圈(2.6)、小弹簧(2.7)、小弹簧安装套(2.8)、大弹簧(2.9)、大弹簧安装套(2.10)、电磁驱动器(2.11)，该阀体(2.1)安装在发动机缸盖(4)的安装孔中，且阀体(2.1)的轴肩压紧发动机缸盖(4)的台阶孔的台阶面；节流套(2.2)安装固定在阀体(2.1)的节流套安装孔内，并通过节流套(2.2)上节流孔(2.2.1)以及回油路(3)将液压挺柱(1.2)的油腔与阀体(2.1)的油腔进行连接；阀口(2.3)安装固定在阀体(2.1)内部台阶轴孔的下部；阀芯导套(2.4)安装固定在阀体(2.1)内部台阶轴孔的中部，且阀芯导套(2.4)的轴肩压紧阀体(2.1)内部台阶轴孔的中部台阶面；阀芯(2.5)安装在阀芯导套(2.4)中，其下端穿过阀口(2.4)设置的内孔，上端与电磁驱动器(2.11)连接，可沿阀芯导套(2.4)轴向与阀口内孔轴向往复运动；弹簧垫圈(2.6)安装在阀芯(2.5)轴肩上且可随阀芯(2.5)一起运动；小弹簧(2.7)空套在阀芯上且该上端与小弹簧安装套(2.8)内孔孔底接触、下端与弹簧垫圈(2.6)上表面接触；小弹簧安装套(2.8)空套在阀芯(2.5)上且可沿阀芯(2.5)轴向往复运动；大弹簧(2.9)空套在小弹簧安装套(2.8)上且该上端与大弹簧安装套(2.10)的内孔孔底接触、下端与小弹簧安装套(2.8)外轴肩接触；大弹簧安装套(2.10)空套在阀芯(2.5)上且该大弹簧安装套(2.10)位于阀体(2.1)上的大弹簧安装套的安装孔中；电磁驱动器(2.11)安装固定在在发动机缸盖(4)的安装孔中，其下端面压紧大弹簧安装套(2.10)的上表面。2.根据权利要求1所述的一种电液式可变气门正时调节装置，其特征在于：穿过阀口(2.3)的阀芯(2.5)下端部分为上下两端是圆锥面且中部有贯通径向孔的细腰结构，阀芯(2.5)下端头部直径尺寸与阀口(2.3)内孔直径尺寸相同而小于与阀芯导套(2.4)配合安装部分的直径尺寸，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈家兑，王自勤，田丰果，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：贵州,52