一种无凸轮轴气门驱动机构制造技术

本发明专利技术涉及一种无凸轮轴气门驱动机构，其可以实现对发动机气门开启正时，开启升程的灵活控制，通过弹簧胀环的动作满足气门热胀冷缩的要求，准确实现气门开启设计曲线与实际曲线的一致性，不受发动机热状态的影响。气门驱动机构系统刚度大，响应时间短，气门落座冲击小，气门的开启参数可以在大范围内自由控制，满足发动机不同工况以及各种新型燃烧技术的需求。发动机不同工况以及各种新型燃烧技术的需求。发动机不同工况以及各种新型燃烧技术的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种无凸轮轴气门驱动机构


[0001]本专利技术涉及一种发动机配气机构，具体是发动机无凸轮轴气门驱动机构，特指一种无凸轮轴气门驱动机构。

技术介绍

[0002]可变配气机构可以根据发动机工况的不同调整气门运行参数，包括气门开启正时、气门开启升程等，从而改善了不同工况下发动机的工作性能。在所有可变配气机构中，对气门的配气正时和开启升程可变范围最大的，是无凸轮轴气门驱动机构。目前的无凸轮轴气门驱动机构，大都采用电磁阀，控制液压油驱动活塞，进而驱动气门动作。通过电磁阀开闭时刻的不同，工作周期的不同，得到不同的气门开启正时和气门升程。但在这种系统中，要实现气门部分开启时，对于气门的实际曲线与设计曲线之间往往有一定偏差，同时对于气门间隙的补偿也比较复杂。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提出一种无凸轮轴气门驱动机构，通过ECU控制压电驱动器，利用液压腔实现行程的放大，推动气门开启。当需要气门升程变化时，通过ECU控制输入压电驱动器的最高电压降低，从而压电驱动器驱动行程减小，使气门的最大升程随之减小，实现部分升程气门运动。通过在气门落座时控制输入压电驱动器的电压，控制液压腔中压力变化，从而控制气门的落座速度，减小落座冲击。因此，通过ECU对压电驱动器输入电压信号的调整，可以灵活的控制气门正时，气门升程，得到参数多变，工作可靠的气门工作曲线，更好地满足发动机工作需求。通过对应的结构特征，使驱动气门开启的过程中气门的实际曲线更加接近于理论的设计曲线，更好的满足发动机的工作要求。
[0004]实现本专利技术目的的技术方案如下：设有一种无凸轮轴气门驱动机构，其特征在于：包含气门、气门弹簧、液压缸、单向阀、密封圈、第一活塞、传动机构、压电驱动器、弹性胀环、第二活塞和液压腔；所述第一活塞比所述第二活塞更大，所述密封圈装在所述第一活塞上，所述弹性胀环装在所述第二活塞上，所述液压缸包括第一端和第二端，所述第一活塞和所述第一密封圈装在所述液压缸的第一端，所述第二活塞和所述弹性胀环装在所述液压缸的第二端，所述第一活塞和所述第二活塞之间是被密封的液压腔，所述液压缸表面有至少一个油孔，所述油孔对应的液压缸内部安装有所述的单向阀，以单向关闭所述油孔；所述传动机构的一端与所述的压电驱动器抵接，另一端与所述的第一活塞抵接；所述液压缸的第二端与所述第二活塞之间有间隙；所述弹性胀环装在所述液压缸的第二端时对配合表面产生一定的压力，配合处无泄漏；所述第二活塞在安装所述弹性胀环的一端有凹槽，所述凹槽包括上表面、下表面和侧面，所述上表面和所述下表面之间的距离大于所述弹性胀环的厚度，所述弹性胀环与所述第二活塞装入所述液压缸第二端时，所述弹性胀环与所述凹槽的侧面间有间隙；所述第一活塞以所述密封圈与所述液压缸的第一端配合时密封无泄漏。
[0005]作为优选，压电驱动器由ECU控制，输入电压由ECU决定，能够根据发动机工作需要自由调节。
[0006]作为优选，所述第一活塞和所述第二活塞两者的直径比由所述压电驱动器的工作行程和所述气门的最大开度决定。
[0007]作为优选，所述弹性胀环采用金属材料制成有开口的弹性环，开口处搭接。
[0008]作为优选，所述弹性胀环的切面为上小下大的锥形。
[0009]作为优选，所述油孔连接发动机润滑油道或低压油源。
[0010]作为优选，所述润滑油或低压油源作用在所述第二活塞上所产生的压力低于气门弹簧的预紧力。
[0011]作为优选，所述润滑油或低压油源作用在所述弹性胀环上的力低于所述弹性胀环与所述液压缸之间的摩擦力。
[0012]与现有技术相比，本专利技术技术方案至少具有以下优点：气门实际曲线更加接近理论设计曲线。当发动机工作时，不可避免的产生热状态的变化，而为了抵消由于热变形对于配气机构的影响，往往采用液压方式，而在这些液压机构中，时刻存在泄漏问题，通过泄漏的方式对气门间隙产生适应性变化，抵消热变形的影响，同时也因为泄漏导致气门的实际动作曲线受到影响，压力越高，泄漏越大，影响也就越大。本专利技术中，通过弹性胀环在气门动作过程中与第二活塞的相对运动关系，在气门开启过程中完全处于密封状态下无泄漏，有效保证了气门的实际曲线更加符合理论设计曲线，提高发动机工作性能，通过气门开闭的瞬时液压油的泄漏，保证了发动机热状态的变化对于配气机构不产生任何影响。
[0013]减小了落座冲击。通过在气门落座期间控制压电驱动器的电压变化，使气门落座时的动作完全在液压腔压力的限制下进行，保证了落座速度，同时避免了落座冲击。
[0014]气门升程曲线灵活多变。气门的动作完全由第二活塞控制，而第二活塞的动作完全由压电驱动器控制，因此通过控制压电驱动器的输入电压，就可以得到灵活多变的气门升程曲线，实现气门开启正时，开启升程等参数的大范围变化。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的一种无凸轮轴气门驱动机构的结构示意图。
[0016]图2是本专利技术的一种无凸轮轴气门驱动机构中第二活塞与弹性胀环的结构放大示意图。
[0017]附图中标注说明：1－气门 2－气门弹簧 3－第二活塞 4－弹性胀环 5－密封圈 6－第一活塞 7－压电驱动器 8—传动杆 9—油孔 10—单向阀 11—液压缸 301—凹槽侧面 302—凹槽上表面 401—弹性胀环内侧面 402—弹性胀环上表面
实施方式
[0018]参考附图1和2，对本专利技术的一个实施例进行详细描述。
[0019]如图1和2所示，一种无凸轮轴气门驱动机构包含液压缸11，液压缸11表面有油孔9与发动机的润滑油道相通，与油孔9对应的液压缸11内部安装有单向阀10，以封闭油孔9，使油液只能从外部单向流入液压缸内部。第一活塞6装在液压缸11的第一端，其上装有密封圈
5以保证两者之间密封无泄漏。液压缸11的第二端装有第二活塞3，第二活塞3在靠近液压缸11内部的一端装有弹性胀环4，第二活塞3与液压缸11的第二端之间有间隙；第二活塞3以弹性胀环4与液压缸11的第二端配合时，由于弹性胀环4的自由直径大于液压缸11第二端的内径尺寸，因此产生径向的弹力压紧在液压缸11的壁面上，配合处密封无泄漏。弹性胀环4与液压缸11第二端之间的摩擦力大于气门开闭瞬时液压缸内油压作用在弹性胀环4上的压力。第二活塞3与弹性胀环4配合情况如图2所示，第二活塞3上有凹槽，凹槽宽度大于弹性胀环4的厚度，当第二活塞3与弹性胀环4装入液压缸11第二端时，弹性胀环4的内侧面401与凹槽侧面301之间有间隙，弹性胀环4的外侧面以一定的压力作用在液压缸11第二端的内壁上，从而产生一定的摩擦力。第一活塞6和第二活塞3之间是被密封的液压腔。压电驱动器7由ECU控制，通过传动杆8与第一活塞6相抵接，第二活塞3在液压腔压力作用下与气门1相抵接。
[0020]当气门1关闭时，ECU输入压电驱动器7的为低电压或零电压，此时，压电驱动器7的伸长量极小或保持初始尺寸，液压腔内压力由于单向阀10的影响，略低于发动机润滑压力，此时由于油压作用在第一活塞6和第二活塞3上的力较小，只能保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无凸轮轴气门驱动机构，其特征在于：包含气门、气门弹簧、液压缸、单向阀、密封圈、第一活塞、传动机构、压电驱动器、弹性胀环、第二活塞和液压腔；所述第一活塞比所述第二活塞更大，所述密封圈装在所述第一活塞上，所述弹性胀环装在所述第二活塞上，所述液压缸包括第一端和第二端，所述第一活塞和所述第一密封圈装在所述液压缸的第一端，所述第二活塞和所述弹性胀环装在所述液压缸的第二端，所述第一活塞和所述第二活塞之间是被密封的液压腔，所述液压缸表面有至少一个油孔，所述油孔对应的液压缸内部安装有所述的单向阀，以单向关闭所述油孔；所述传动机构的一端与所述的压电驱动器抵接，另一端与所述的第一活塞抵接；所述液压缸的第二端与所述第二活塞之间有间隙；所述弹性胀环装在所述液压缸的第二端时对配合表面产生一定的压力，配合处无泄漏；所述第二活塞在安装所述弹性胀环的一端有凹槽，所述凹槽包括上表面、下表面和侧面，所述上表面和所述下表面之间的距离大于所述弹性胀环的厚度，所述弹性胀环与所述第二活塞装入所述液压缸第二端时，所述弹性胀环与所述凹槽的侧面间有间隙；所述第一活塞以所述密封...

【专利技术属性】
技术研发人员：董颖，施继忠，常占辉，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：发明
国别省市：