專利名稱：用于內(nèi)燃機(jī)的電控液壓可變氣門機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可變氣門機(jī)構(gòu)，該可變氣門機(jī)構(gòu)可以改變進(jìn)排氣門的配氣相 位以及氣門的最大升程量。
背景技術(shù)：
近年出現(xiàn)的均質(zhì)壓燃，即可控自燃(CAI)燃燒模式具有極低的NOx排放和改善燃 油經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)勢和潛力，正在受到國際內(nèi)燃機(jī)界廣泛重視，被認(rèn)為是未來極有吸引力的汽 油機(jī)技術(shù)之一。CAI燃燒模式在理論上可以通過多種方式實(shí)現(xiàn)，但是前期的研究結(jié)果表明，利用缸 內(nèi)廢氣再循環(huán)(EGR)是在汽車發(fā)動機(jī)上實(shí)現(xiàn)CAI燃燒的最為有效的方法和途徑。缸內(nèi)廢氣 再循環(huán)的實(shí)現(xiàn)，必須依賴于可變配氣機(jī)構(gòu)，它實(shí)現(xiàn)了進(jìn)排氣門的柔性操作，從而實(shí)現(xiàn)不同的 內(nèi)部EGR策略。本實(shí)用新型主要根據(jù)以上背景進(jìn)行了電控液壓可變配氣機(jī)構(gòu)的開發(fā)。配氣機(jī)構(gòu)是 內(nèi)燃機(jī)的重要組成部分，它的功能是實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的換氣過程，根據(jù)氣缸的工作次序，定時地 開啟和關(guān)閉進(jìn)、排氣門，以保證氣缸吸入新鮮空氣和排除廢氣。其結(jié)構(gòu)是否合理將直接影響 內(nèi)燃機(jī)的經(jīng)濟(jì)性能、噪聲、振動及工作可靠性等。目前絕大多數(shù)活塞式內(nèi)燃機(jī)采用傳統(tǒng)的機(jī) 械驅(qū)動凸輪結(jié)構(gòu)來驅(qū)動進(jìn)排氣門，其氣門的升程、配氣定時都是固定不變的。但是，隨著燃 油經(jīng)濟(jì)性和降低有害排放物的要求日趨嚴(yán)格，其已不能滿足現(xiàn)代發(fā)動機(jī)的要求，于是提出 可變配氣相位技術(shù)。可變配氣相位技術(shù)可以優(yōu)化氣門的定時、升程、持續(xù)時間和其它運(yùn)行參 數(shù)，使得其可以在內(nèi)燃機(jī)整個工作范圍內(nèi)，提供合適的氣門開啟、關(guān)閉時刻或升程，從而改 善內(nèi)燃機(jī)進(jìn)、排氣性能，較好地滿足高轉(zhuǎn)速和低轉(zhuǎn)速，大負(fù)荷和小負(fù)荷時的動力性、經(jīng)濟(jì)性 以及廢氣排放的要求。已知的一種電磁驅(qū)動可變氣門機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)氣門相位和升程的變化，它由微處 理器控制電磁閥的無凸輪軸全可變氣門機(jī)構(gòu)，可以按照工況的變化全程調(diào)整氣門的運(yùn)動參 數(shù)，實(shí)現(xiàn)對氣門的升程、運(yùn)動速度和開啟持續(xù)時間的獨(dú)立控制，但是，電磁驅(qū)動可變氣門機(jī) 構(gòu)，落座沖擊比較大。還有一種已知的電氣驅(qū)動可變配氣相位機(jī)構(gòu)，與液體相比，空氣的粘度低、運(yùn)動慣 性小，有利于提高電氣驅(qū)動可變配氣相位機(jī)構(gòu)的響應(yīng)速度；但空氣的可壓縮性更高，難以精 確控制。因此，空氣作為傳動介質(zhì)的優(yōu)越性并不明顯。尋找合適的傳動介質(zhì)是提高此類氣 門驅(qū)動機(jī)構(gòu)性能的關(guān)鍵。此外，已知一種電液驅(qū)動無彈簧可變配氣相位機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)有高壓油源和低壓油 源各一個，氣門頂部裝有一個雙作用的液壓柱塞，柱塞上部的油腔既可以與高壓油源相連 通又可以與低壓油源相連通；柱塞下部的油腔一直與高壓油源相連通。柱塞上部的承壓面 積明顯大于柱塞下部的承壓面積。通過柱塞頂面與底面的壓力差來控制氣門的開啟與關(guān) 閉。
4發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種用于內(nèi)燃機(jī)的電控液壓可變氣門機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)響應(yīng)迅 速，可以實(shí)現(xiàn)單循環(huán)內(nèi)氣門二次開啟，能夠有效地減緩開啟和落座沖擊，而且可以防止氣門 回彈，能夠連續(xù)改變氣門的驅(qū)動相位，并且容易實(shí)現(xiàn)氣門升程的調(diào)整。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型上述目的的上述方案結(jié)合附圖說明如下一種用于內(nèi)燃機(jī)的電控液壓可變氣門機(jī)構(gòu)，包括高壓缸體1、低壓缸體2、執(zhí)行機(jī) 構(gòu)、阻尼機(jī)構(gòu)以及電磁閥座和電磁閥，所述的高壓缸體1、低壓缸體2、電磁閥座4和阻尼機(jī) 構(gòu)的阻尼缸體3之間固定密封連接，所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)裝在高壓缸體1和低壓缸體2上；所述 的高壓缸體1用于提供高壓油工作環(huán)境，該高壓缸體包括用于儲存高壓油的高壓腔8和提 供進(jìn)出高壓缸體1的高壓油通道，高壓腔8采用單作用活塞缸結(jié)構(gòu)，高壓缸體1的高壓油通 道與電磁閥座4的高壓油道相連通；所述的低壓缸體2用于提供低壓油工作環(huán)境，低壓缸體 2包括使得低壓油緩慢流出迅速流入的低壓腔10、限制輔助活塞7位移的限位環(huán)11、限制 主活塞下體15位移進(jìn)而控制氣門升程的限位臺肩12和用于低壓油的流量控制的第一、二 節(jié)流閥13、25 ；所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)由主活塞6和輔助活塞7組成，主活塞6采用分段式結(jié)構(gòu)， 由主活塞上體14和主活塞下體15構(gòu)成，輔助活塞7用于加快活塞響應(yīng)性，執(zhí)行機(jī)構(gòu)由高壓 油驅(qū)動，用于開啟或關(guān)閉進(jìn)排氣門；所述的阻尼機(jī)構(gòu)由阻尼缸體3、緩沖罐16和第一單向閥 17組成，阻尼缸體3用于提供低壓油的工作路徑，阻尼腔18用于儲存低壓油，通過油道與低 壓腔10相通，第一單向閥17用于控制低壓油的流向，緩沖罐16用于儲存適量的低壓油使 得阻尼腔18內(nèi)低壓油波動得到緩沖；所述的電磁閥座4用于連接高速電磁閥5和高壓缸體 1，電磁閥座4上設(shè)有提供高壓油進(jìn)出高壓缸體的通道和高壓油進(jìn)口 28和高壓油出口 29以 及用于安裝高速電磁閥5的兩個高速電磁閥座孔；所述的高速電磁閥5，用于控制高壓油在 高壓缸體1內(nèi)的工作狀態(tài)。所述的高壓腔8內(nèi)表面設(shè)有導(dǎo)向面，該導(dǎo)向面與輔助活塞接觸，所述的高壓油通 道分為第一主進(jìn)油道19、第一主回油道20和第一輔助油道21，第一主進(jìn)油道19安裝有第 二單向閥22，第一輔助油道21的上緣與輔助活塞7的上緣間距控制輔助油道的初始工作位置。所述的第二單向閥22使得在第一輔助油道21被關(guān)閉后高壓油的回油速度減緩， 從而降低氣門35的落座沖擊。所述的低壓腔10內(nèi)壁設(shè)有導(dǎo)向面，該導(dǎo)向面與主活塞下體15接觸，低壓腔與主油 道23和第二輔助油道24兩條低壓油道相通，第二輔助油道24設(shè)有第二節(jié)流閥25，用于減 緩主活塞對限位臺肩12的沖擊，主油道23設(shè)有第一節(jié)流閥13和第一單向閥17，第一單向 閥17用于低壓油只能從阻尼缸體3流入低壓缸體2。所述的低壓缸體2上設(shè)有限位環(huán)11和限位臺肩12，通過調(diào)整兩者的高度改變氣門升程。所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的主活塞6為兩段式結(jié)構(gòu)，用于加快氣門響應(yīng)速度，主活塞6和 輔助活塞7外表面均設(shè)有用于運(yùn)動表面潤滑的環(huán)狀溝槽。所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的主活塞下體15外徑與輔助活塞7外徑相同。所述的阻尼機(jī)構(gòu)中的阻尼腔18和緩沖罐16相連通，用于緩沖阻尼腔內(nèi)的液壓油 波動和得阻尼腔內(nèi)的液壓油有效補(bǔ)充，緩沖罐16采用油氣緩沖罐。[0018]所述的高速電磁閥5為推挽式兩位三通高速電磁閥，所述的電磁閥座，內(nèi)部有對 應(yīng)于高壓缸體油道的第二主進(jìn)油道30，第二輔助油道31和第二主回油道32，在第二主進(jìn)油 道30上安裝第二單向閥22。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下技術(shù)效果1.整體結(jié)構(gòu)得到簡化，與上述電 液驅(qū)動無彈簧可變配氣相位機(jī)構(gòu)相比，取消了采用雙作用活塞時的直線控制電機(jī)以及油路 前端的滑閥，高壓油直接作用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)-活塞6和7上；2.采用了壓縮系數(shù)低的工作介 質(zhì)，避免了工作介質(zhì)壓縮性大導(dǎo)致的氣門響應(yīng)性差；3.與電磁驅(qū)動可變氣門機(jī)構(gòu)相比，增 加了阻尼腔18和緩沖罐16等緩沖裝置，通過進(jìn)回油道的合理設(shè)計(jì)以及單向閥在不同位置 的安裝，降低了氣門運(yùn)動和活塞運(yùn)動的落座沖擊；3.執(zhí)行機(jī)構(gòu)中增加了輔助活塞結(jié)構(gòu)，增 大了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的初始受力面積，縮短了氣門響應(yīng)時間；4.主活塞采用分段式結(jié)構(gòu)，與單體 式機(jī)構(gòu)相比活塞的響應(yīng)性明顯改善；此外，采用雙作用活塞時，活塞兩端的液壓油壓力波動 可能導(dǎo)致氣門升程變化，而采用單作用活塞時，這種狀況有所改善。

圖1為氣門驅(qū)動機(jī)構(gòu)前視圖，氣門處于關(guān)閉狀態(tài)。圖2為圖1氣門驅(qū)動機(jī)構(gòu)的俯視圖。圖3為圖1氣門驅(qū)動機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖。圖4為前視圖的剖視圖，顯示了圖1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖5為圖1仰視圖的剖面圖，顯示了低壓腔的主油道布置。圖6為圖1仰視圖的剖面圖，顯示了低壓腔的輔助油道布置。圖7為該氣門驅(qū)動機(jī)構(gòu)在額定工作壓力下，執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動氣門時的響應(yīng)性。圖8為該氣門驅(qū)動機(jī)構(gòu)在不同工作壓力下，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的響應(yīng)延遲特性。圖中1.高壓缸體 2.低壓缸體 3.阻尼缸體 4.高速電磁閥座 5.高速 電磁閥 6.主活塞 7.輔助活塞 8.高壓腔 10.低壓腔 11.限位環(huán) 12.限位臺 肩 13.第一節(jié)流閥14.主活塞上體 15.主活塞下體 16.緩沖罐 17.第一單向閥 18.緩沖腔19.第一主進(jìn)油道 20.第一主回油道 21.第一輔助油道 22.第二單向 閥23.主油道24.第二輔助油道25.第二節(jié)流閥28.高壓油進(jìn)口 29.高壓油出口 30.第二主進(jìn)油道31.第二輔助油道32.第二主回油道33.液壓工作站34.控制單 元35.氣門36.氣門彈簧37.進(jìn)排氣通道
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖所述實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的的具體內(nèi)容。一種用于內(nèi)燃機(jī)的電控液壓可變氣門機(jī)構(gòu)，包括高壓缸體1、低壓缸體2、執(zhí)行機(jī) 構(gòu)、阻尼機(jī)構(gòu)以及電磁閥座和電磁閥，所述的高壓缸體1、低壓缸體2、電磁閥座4和阻尼機(jī) 構(gòu)的阻尼缸體3之間固定密封連接，所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)裝在高壓缸體1和低壓缸體2上。執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括主活塞上體、主活塞下體以及輔助活塞。主活塞上體和輔助活塞同 軸裝配，主活塞通過限位臺肩保證與輔助活塞同時運(yùn)動，兩者一起裝入高壓腔內(nèi)，由高壓油 驅(qū)動，主活塞下體裝入低壓腔內(nèi)，由主活塞上體驅(qū)動。本實(shí)用新型中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括主活塞和輔助活塞，輔助活塞的外徑較大，兩者配對
6安裝在高壓腔內(nèi)。根據(jù)該布置，輔助活塞和主活塞上體配合加大了初始受力面積也使得執(zhí)行機(jī)構(gòu)的 響應(yīng)速度加快。同時，為提高執(zhí)行機(jī)構(gòu)的響應(yīng)速度在保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)正常工作的前提下使得 高壓腔的容積盡量小。在本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方式中，高壓腔的導(dǎo)向面和輔助活塞導(dǎo)向面之間、輔助 活塞與主活塞上體之間存在相對運(yùn)動，以執(zhí)行驅(qū)動主活塞下體的操作。主活塞上體上端伸 出機(jī)構(gòu)體，以執(zhí)行氣門升程的監(jiān)控。根據(jù)該布置，為防止高壓油的泄露使得執(zhí)行機(jī)構(gòu)正常工作，需在輔助活塞與高壓 腔導(dǎo)向面之間，主活塞上體與輔助活塞之間以及主活塞與高壓缸體之間采用密封措施，具 體為，在輔助活塞與高壓腔壁面之間以及主活塞上體與輔助活塞之間需配對研磨，同時設(shè) 置均壓環(huán)槽，采用油膜密封，主活塞上體與高壓缸體之間采用密封圈密封。在本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方式中，低壓腔的導(dǎo)向面和主活塞下體導(dǎo)向面之間存在 相對運(yùn)動，以執(zhí)行打開或關(guān)閉氣門的操作。主活塞下體下端伸出機(jī)構(gòu)體，以執(zhí)行進(jìn)排氣門的 驅(qū)動。根據(jù)該布置，為防止低壓油的泄露使得執(zhí)行機(jī)構(gòu)正常工作，需在主活塞下體與低 壓腔壁面之間以及主活塞下體與低壓缸體之間采用密封措施，具體為，在主活塞下體與低 壓腔壁面之間需配對研磨，同時設(shè)置均壓環(huán)槽，采用油膜密封，主活塞下體與低壓缸體之間 采用密封圈密封。在本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方式中，設(shè)計(jì)了輔助活塞來加快主活塞的響應(yīng)性，然而 在主活塞加速后期，過大的速度會造成主活塞和氣門之間的沖擊。根據(jù)該布置，為防止執(zhí)行機(jī)構(gòu)開啟氣門的加速度過大需限制輔助活塞的位移，為 此在低壓缸體上設(shè)置限位環(huán)槽并安裝高度合適的限位環(huán)，使得輔助活塞停止運(yùn)動。更具體 地，需采用限位環(huán)的材料為紫銅。更具體地，根據(jù)上述布置，為了使主活塞按照設(shè)計(jì)的位移運(yùn)動，在低壓缸體上還設(shè) 置了限位臺肩。在本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方式中，在高壓腔的主進(jìn)油道上安裝了單向閥來控制高 壓油的流向。更具體地，該單向閥只允許高壓油流入高壓腔內(nèi)。根據(jù)該布置，為減緩氣門關(guān)閉時主活塞落座沖擊在主進(jìn)油道設(shè)置單向閥，使得在 主活塞落座后期，輔助油道被關(guān)閉時只能通過主回油道回油，落座速度降低，落座沖擊得到 有效緩解。在本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方式中，在低壓腔的主油道和輔助油道上分別安裝了節(jié) 流閥來控制低壓油進(jìn)入緩沖腔的流速。根據(jù)該布置，為防止執(zhí)行機(jī)構(gòu)開啟氣門的速度過大在高壓腔內(nèi)形成真空區(qū)導(dǎo)致氣 門回彈需使氣門開啟過程后期主活塞的運(yùn)動速度降低，為此，在低壓缸體上設(shè)置節(jié)流閥限 制低壓油的流動速度，使得主活塞的后期運(yùn)動速度降低。阻尼機(jī)構(gòu)包括阻尼缸體，緩沖罐和單向閥，阻尼缸體與低壓缸體通過主油道和輔 助油道連通低壓腔和阻尼腔，緩沖罐通過螺紋連接與阻尼腔相連通，單向閥安裝在主油道 上。根據(jù)該布置，為了防止主活塞打開氣門時速度過快，低壓腔的工作介質(zhì)只能通過主油道和輔助油道的節(jié)流閥進(jìn)入緩沖腔，而主活塞回位時，工作介質(zhì)通過主油道的單向閥 和節(jié)流閥以及輔助油道的節(jié)流閥同時回油，加快了回油速度，使得主活塞的回位響應(yīng)加快。根據(jù)上述阻尼機(jī)構(gòu)的布置，緩沖腔內(nèi)的液壓油可以進(jìn)入緩沖罐，由于空氣的可壓 縮性，降低了緩沖腔內(nèi)油面的波動。緩沖腔內(nèi)的液壓油可以補(bǔ)充低壓腔內(nèi)液壓油的損失。在本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方式中，該驅(qū)動機(jī)構(gòu)具有兩個電磁閥座，分別用于控制 進(jìn)氣門和排氣門。每個電磁閥座包括兩個高速電磁閥座孔、一個高壓進(jìn)油孔和一個回油孔。 根據(jù)該布置，采用兩個電磁閥使得高壓油的流量增大，進(jìn)出高壓腔的速度加快，提高了執(zhí)行 機(jī)構(gòu)的響應(yīng)速度。根據(jù)上述布置，高壓進(jìn)油孔和回油孔通過外部油管跟液壓工作站相連，通過內(nèi)部 油道跟高壓缸體的主進(jìn)油道和主回油道相連。閥座內(nèi)部油道既可以做進(jìn)油油道也可以做回 油油道，兩位三通電磁閥控制上述油道與進(jìn)油孔連通或者與回油孔連通。下面接合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的工作過程。本實(shí)用新型工作原理液壓工作站33為高壓缸體持續(xù)提供某一壓力的高壓透平 油，電子控制單元34根據(jù)發(fā)動機(jī)的運(yùn)行情況控制高速電磁閥5，高速電磁閥控制高壓透平 油進(jìn)入或者流出高壓缸體。工作介質(zhì)進(jìn)入高壓缸體時推動主活塞6和輔助活塞7—起運(yùn)動， 輔助活塞的限位臺肩接觸低壓缸體限位環(huán)11時，輔助活塞停止運(yùn)動，主活塞繼續(xù)運(yùn)動直至 氣門35完全打開并保持一定時間，實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣或者排氣。工作介質(zhì)流出高壓缸體 時，進(jìn)氣門或者排氣門在氣門彈簧36推動下回位并帶動主活塞開始回位，到達(dá)一定位置后 主輔活塞一起回位，直至氣門完全落座于進(jìn)排氣通道37。圖1中所示的電控液壓可變氣門機(jī)構(gòu)開啟-關(guān)閉氣門35，該氣門構(gòu)成內(nèi)燃機(jī)(汽 車發(fā)動機(jī))的進(jìn)排氣系統(tǒng)。氣門彈簧36在一定方向上推動氣門，關(guān)閉進(jìn)排氣通道37。電控液壓可變氣門機(jī)構(gòu)中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括主活塞6和輔助活塞7，其中，主活塞6 包括主活塞上體14和主活塞下體15，該主活塞在高壓腔和低壓腔之間往復(fù)直線運(yùn)動，該輔 助活塞在高壓腔內(nèi)往復(fù)直線運(yùn)動，主活塞下體直接與氣門35接觸，用以開啟-關(guān)閉驅(qū)動氣 門，氣門彈簧36在氣門開啟時，保證主活塞受力平衡，維持一定的氣門升程，在氣門關(guān)閉時 提供高壓油流出高壓腔8的驅(qū)動力，使得氣門35順利落座。主活塞6和輔助活塞7在Dl方向上運(yùn)動時開啟氣門，由高壓油驅(qū)動，在D2方向上 運(yùn)動時關(guān)閉氣門，由氣門彈簧驅(qū)動。高速電磁閥5控制高壓油進(jìn)入或者流出高壓腔8，高壓油進(jìn)入高壓腔8時主活塞6 和輔助活塞7—起在Dl方向上運(yùn)動，輔助活塞接觸低壓缸體2的限位環(huán)11時停止運(yùn)動，主 活塞在液壓驅(qū)動力下繼續(xù)運(yùn)動，直至主活塞下體15接觸低壓缸體的限位臺肩12時停止運(yùn) 動，高壓油流出高壓腔時，氣門彈簧推動主活塞在D2方向上首先運(yùn)動，主活塞上體14的臺 肩接觸到輔助活塞7時，兩者同時在D2方向上運(yùn)動直至氣門35落座。高壓油進(jìn)入高壓腔8時主活塞6和輔助活塞7同時開始運(yùn)動，輔助活塞的使用加 快了主活塞的響應(yīng)速度，主活塞在Dl方向運(yùn)動后期，主活塞下體15停止運(yùn)動之前受到低壓 缸內(nèi)低壓油的緩沖作用，降低了主活塞對限位臺肩12的沖擊；高壓油流出高壓腔時，活塞 回位，在D2方向運(yùn)動，回位運(yùn)動后期高壓油對主活塞和輔助活塞也有緩沖作用。下面對緩 沖進(jìn)行詳細(xì)說明。主活塞下體15剛進(jìn)入低壓腔10后，低壓腔內(nèi)的液壓油經(jīng)過主油道23和第二輔助油道24流向緩沖腔，在主油道上布置了第一單向閥17(此時單向閥關(guān)閉)和第一節(jié)流閥 13，在輔助油道上布置了第二節(jié)流閥25，低壓油向緩沖腔18的流速較快；活塞下體15進(jìn)入 低壓腔后期，輔助油道被關(guān)閉，低壓油的流量降低，流速變慢，起到緩沖作用；主活塞回位初 期，緩沖腔內(nèi)的低壓油首先經(jīng)過主油道23返回低壓腔，此時單向閥打開，增加了回油速度， 避免低壓腔內(nèi)產(chǎn)生真空度，阻礙主活塞回位，當(dāng)?shù)诙o助油道24打開后，回油速度更快。主活塞6回位后期帶動輔助活塞7 —起運(yùn)動，增加了回位阻力，高壓油首先通過第 一主回油道20和第一輔助油道21同時回油，第二輔助油道24被關(guān)閉以后高壓油只能通過 第一主回油道20進(jìn)行回油，回油速度降低，阻力增大，緩沖了主活塞和輔助活塞的落座沖 擊ο緩沖腔18內(nèi)的低壓油與緩沖罐16內(nèi)的低壓油相連通，緩沖腔內(nèi)的低壓油流入或 者流出時，緩沖罐內(nèi)的低壓油及時補(bǔ)充到緩沖腔內(nèi)；該緩沖罐為油氣緩沖罐，內(nèi)部空氣可以 預(yù)防液壓油劇烈波動。高速電磁閥座4用于安裝高速電磁閥5，并提供高壓油進(jìn)口 28和高壓油出口 29， 其內(nèi)部油道分別于缸壓缸體1的內(nèi)部油道連通，具體為第二主進(jìn)油道30與第一主進(jìn)油道19 相連通，第二輔助油道31與第一輔助油道21連通，第二主回油道32與第一主回油道20連 通；液壓工作站33為高壓油進(jìn)口 28持續(xù)提供固定壓力的高壓油，高速電磁閥5控制高壓油 進(jìn)入或者流出高壓腔8。高速電磁閥5為兩位三通電磁閥，其工作狀態(tài)由控制單元34進(jìn)行控制，該控制單 元根據(jù)操作人員的指令以及發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)向高速電磁閥發(fā)送工作指令，進(jìn)而控制氣門35 的開啟與否，達(dá)到相位調(diào)整的目的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同EGR策略下的CAI燃燒。本實(shí)用新型可應(yīng)用于先進(jìn)技術(shù)內(nèi)燃機(jī)，包括汽車內(nèi)燃機(jī)在內(nèi)，其中氣門的驅(qū)動相 位和氣門的最大升程可以改變。
權(quán)利要求一種用于內(nèi)燃機(jī)的電控液壓可變氣門機(jī)構(gòu)，包括高壓缸體(1)、低壓缸體(2)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、阻尼機(jī)構(gòu)以及電磁閥座和電磁閥，其特征在于，所述的高壓缸體(1)、低壓缸體(2)、電磁閥座(4)和阻尼機(jī)構(gòu)的阻尼缸體(3)之間固定密封連接，所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)裝在高壓缸體(1)和低壓缸體(2)上；所述的高壓缸體(1)用于提供高壓油工作環(huán)境，該高壓缸體包括用于儲存高壓油的高壓腔(8)和提供進(jìn)出高壓缸體(1)的高壓油通道，高壓腔(8)采用單作用活塞缸結(jié)構(gòu)，高壓缸體(1)的高壓油通道與電磁閥座(4)的高壓油道相連通；所述的低壓缸體(2)用于提供低壓油工作環(huán)境，低壓缸體(2)包括使得低壓油緩慢流出迅速流入的低壓腔(10)、限制輔助活塞(7)位移的限位環(huán)(11)、限制主活塞下體(15)位移進(jìn)而控制氣門升程的限位臺肩(12)和用于低壓油的流量控制的第一、二節(jié)流閥(13、25)；所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)由主活塞(6)和輔助活塞(7)組成，主活塞(6)采用分段式結(jié)構(gòu)，由主活塞上體(14)和主活塞下體(15)構(gòu)成，輔助活塞(7)用于加快活塞響應(yīng)性；執(zhí)行機(jī)構(gòu)由高壓油驅(qū)動，用于開啟或關(guān)閉進(jìn)排氣門；所述的阻尼機(jī)構(gòu)由阻尼缸體(3)、緩沖罐(16)和第一單向閥(17)組成，阻尼缸體(3)用于提供低壓油的工作路徑，阻尼腔(18)用于儲存低壓油，通過油道與低壓腔(10)相通，第一單向閥(17)用于控制低壓油的流向，緩沖罐(16)用于儲存適量的低壓油使得阻尼腔(18)內(nèi)低壓油波動得到緩沖；所述的電磁閥座(4)用于連接高速電磁閥(5)和高壓缸體(1)，電磁閥座(4)上設(shè)有提供高壓油進(jìn)出高壓缸體的通道和高壓油進(jìn)口(28)和高壓油出口(29)以及用于安裝高速電磁閥(5)的兩個高速電磁閥座孔；所述的高速電磁閥(5)，用于控制高壓油在高壓缸體(1)內(nèi)的工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于內(nèi)燃機(jī)的電控液壓可變氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于，所 述的高壓腔(8)內(nèi)表面設(shè)有導(dǎo)向面，該導(dǎo)向面與輔助活塞接觸，所述的高壓油通道分為第 一主進(jìn)油道(19)、第一主回油道(20)和第一輔助油道(21)，第一主進(jìn)油道(19)安裝有第 二單向閥(22)，第一輔助油道(21)的上緣與輔助活塞(7)的上緣間距控制輔助油道的初始工作位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于內(nèi)燃機(jī)的電控液壓可變氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于，所 述的第二單向閥(22)使得在第一輔助油道(21)被關(guān)閉后高壓油的回油速度減緩，從而降 低氣門(35)的落座沖擊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于內(nèi)燃機(jī)的電控液壓可變氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于，所 述的低壓腔(10)內(nèi)壁設(shè)有導(dǎo)向面，該導(dǎo)向面與主活塞下體(15)接觸，低壓腔與主油道(23) 和第二輔助油道(24)兩條低壓油道相通，第二輔助油道(24)設(shè)有第二節(jié)流閥(25)，用于減 緩主活塞對限位臺肩(12)的沖擊，主油道(23)設(shè)有第一節(jié)流閥(13)和第一單向閥(17)， 第一單向閥(17)用于使低壓油只能從阻尼缸體(3)流入低壓缸體(2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于內(nèi)燃機(jī)的電控液壓可變氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于，所 述的低壓缸體(2)上設(shè)有限位環(huán)(11)和限位臺肩(12)，通過調(diào)整兩者的高度以改變氣門升 程。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于內(nèi)燃機(jī)的電控液壓可變氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的主活塞(6)為兩段式結(jié)構(gòu)，用于加快氣門響應(yīng)速度，主活塞(6)和輔助活 塞(7)外表面均設(shè)有用于運(yùn)動表面潤滑的環(huán)狀溝槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于內(nèi)燃機(jī)的電控液壓可變氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于，所 述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的主活塞下體(15)外徑與輔助活塞(7)外徑相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于內(nèi)燃機(jī)的電控液壓可變氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于，所 述的阻尼機(jī)構(gòu)中的阻尼腔(18)和緩沖罐(16)相連通，用于緩沖阻尼腔內(nèi)的液壓油波動和 得阻尼腔內(nèi)的液壓油有效補(bǔ)充，緩沖罐(16)采用油氣緩沖罐。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于內(nèi)燃機(jī)的電控液壓可變氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于，所 述的高速電磁閥(5)為推挽式兩位三通高速電磁閥，所述的電磁閥座，內(nèi)部有對應(yīng)于高壓 缸體油道的第二主進(jìn)油道(30)，第二輔助油道(31)和第二主回油道(32)，在第二主進(jìn)油道 (30)上安裝第二單向閥(22)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的電控液壓可變氣門機(jī)構(gòu)，旨在通過控制高壓介質(zhì)的工作來實(shí)時調(diào)整進(jìn)排氣門配氣定時和升程。該機(jī)構(gòu)包括高壓缸體(1)、低壓缸體(2)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、阻尼機(jī)構(gòu)以及電磁閥座和電磁閥，其中的高壓缸體(1)、低壓缸體(2)、電磁閥座(4)和阻尼機(jī)構(gòu)的阻尼缸體(3)之間固定密封連接；執(zhí)行機(jī)構(gòu)裝在高壓缸體(1)和低壓缸體(2)上；高壓缸體(1)和低壓缸體(2)用于提供高、低壓油工作環(huán)境；執(zhí)行機(jī)構(gòu)由主活塞(6)和輔助活塞(7)組成；阻尼機(jī)構(gòu)由阻尼缸體(3)、緩沖罐(16)和第一單向閥(17)組成，電磁閥座(4)和高速電磁閥(5)用于控制高壓油在高壓缸體(1)內(nèi)的工作狀態(tài)。
文檔編號F01L9/02GK201723263SQ20102020252
公開日2011年1月26日 申請日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月25日
發(fā)明者劉發(fā)發(fā), 李華, 王云開, 王友坤, 王玉虎, 程鵬, 譚滿志, 谷燕華, 郭英男, 黃為鈞 申請人:吉林大學(xué)