專利名稱：基于轉(zhuǎn)子控制的液壓可變氣門裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)可變氣門液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，尤其涉及多缸柴油機(jī)可變氣門液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機(jī)至今仍然是熱效率最高、單位體積和單位重量功率最大的原動(dòng)機(jī)，應(yīng)用非常廣泛，然而隨著世界能源的逐漸短缺以及環(huán)境資源的不斷惡化，我們需要內(nèi)燃機(jī)滿足更嚴(yán)格的排放法規(guī)。傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)采取固定型線的凸輪軸驅(qū)動(dòng)氣門，這使得內(nèi)燃機(jī)的排放與油耗并不能在所有的工況點(diǎn)達(dá)到最佳，因此，大多新型內(nèi)燃機(jī)都采用可變氣門技術(shù)控制排放，降低油耗。可變氣門技術(shù)目前主要分為基于凸輪軸的可變配氣技術(shù)及無凸輪配氣技術(shù)。前者主要改變機(jī)械結(jié)構(gòu)，因此結(jié)構(gòu)簡單，響應(yīng)速度快，但是因?yàn)楸Ａ袅送馆啠錃忾T只是相對(duì)可變，并不能任意可變。而無凸輪配氣技術(shù)則可以任意的改變氣門正時(shí)、升程及持續(xù)期。就驅(qū)動(dòng)方式來分，無凸輪配氣技術(shù)分為電磁驅(qū)動(dòng)、電氣驅(qū)動(dòng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電液驅(qū)動(dòng)等方式。相對(duì)于電磁驅(qū)動(dòng)的能耗大，電氣驅(qū)動(dòng)的響應(yīng)速度低及不穩(wěn)定，電機(jī)驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)復(fù)雜等缺點(diǎn)，電液驅(qū)動(dòng)的無凸輪配氣技術(shù)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單、響應(yīng)速度較快。然而它也有不可避免的缺點(diǎn):高轉(zhuǎn)速下液壓系統(tǒng)流量不夠，氣門達(dá)到最大升程處及落座處速度快、沖擊力大。因此主要用于柴油機(jī)這種轉(zhuǎn)速較低的發(fā)動(dòng)機(jī)上，除此之外，還必須要采用昂貴的電液伺服系統(tǒng)及相對(duì)復(fù)雜的控制技術(shù)來精確的控制氣門行程避免落座沖擊，而且在多缸機(jī)上需要多套電磁閥系統(tǒng)，大大增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的成本。因此，研究靈活可變而成本又相對(duì)較低適用于多缸機(jī)的可變氣門系統(tǒng)勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，為了降低多缸機(jī)采用電液可變氣門成本，本發(fā)明提供一種基于轉(zhuǎn)子控制的液壓可變氣門裝置，該裝置主要由外殼、外轉(zhuǎn)子、內(nèi)轉(zhuǎn)子、單作用液壓缸、氣門組件、齒輪控制系統(tǒng)構(gòu)成，通過內(nèi)外轉(zhuǎn)子的配合控制流體的進(jìn)出，從而可以控制與此相連接的液壓缸運(yùn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)氣門的可變。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明基于轉(zhuǎn)子控制的液壓可變氣門裝置予以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案是:包括發(fā)動(dòng)機(jī)氣門組件、單作用液壓缸和轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣門組件包括氣門座、氣門和氣門彈簧；所述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包括自外向內(nèi)依次套裝的外殼、外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子；所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的內(nèi)部設(shè)有進(jìn)油腔和回油腔，所述進(jìn)油腔連接有高壓油源，所述回油腔連接有低壓油源，還包括有進(jìn)油道和回油道，所述進(jìn)油道自所述進(jìn)油腔與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的外回轉(zhuǎn)表面之間，所述回油道自所述回油腔與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的外回轉(zhuǎn)表面之間；所述進(jìn)油道在內(nèi)轉(zhuǎn)子外回轉(zhuǎn)表面上的投影與回油道在內(nèi)轉(zhuǎn)子外回轉(zhuǎn)表面上的投影之間的夾角為大于O度且小于90度，所述進(jìn)油道和所述回油道之間相互獨(dú)立；所述內(nèi)轉(zhuǎn)子上設(shè)有一齒輪控制系統(tǒng)，在該齒輪控制系統(tǒng)作用下實(shí)現(xiàn)所述內(nèi)轉(zhuǎn)子的軸向移動(dòng)或繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述外轉(zhuǎn)子設(shè)有外轉(zhuǎn)子油孔，所述外轉(zhuǎn)子油孔隨發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)機(jī)構(gòu)同步繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)所述外轉(zhuǎn)子油孔與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子上的進(jìn)油道或回油道相通時(shí)，液壓油處于流動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)所述外轉(zhuǎn)子油孔與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子上的進(jìn)油道和回油道均不相通時(shí)，液壓油處于封閉狀態(tài)；所述外轉(zhuǎn)子油孔從與高壓油源相通的進(jìn)油道轉(zhuǎn)到離開低壓油源相通的回油道過程中，所述外轉(zhuǎn)子油孔所經(jīng)過的角度為發(fā)動(dòng)機(jī)氣門開啟持續(xù)期所對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角的一半；所述外殼的內(nèi)回轉(zhuǎn)面上設(shè)有凹槽，從而在所述外殼與所述外轉(zhuǎn)子之間形成一弧形間隙，所述弧形間隙在徑向上覆蓋的寬度大于進(jìn)油道和回油道兩者在內(nèi)轉(zhuǎn)子外回轉(zhuǎn)表面上投影的寬度；所述外殼設(shè)有外殼油孔，所述外殼油孔通過油管連接至單作用液壓缸，所述外殼油孔將所述單作用液壓缸與所述外轉(zhuǎn)子油孔連通；所述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)控制液壓油進(jìn)入或流出該單作用液壓缸，從而控制該單作用液壓缸的行進(jìn)與倒退，實(shí)現(xiàn)氣門的可變。本發(fā)明基于轉(zhuǎn)子控制的液壓可變氣門裝置，其中，所述齒輪控制系統(tǒng)包括軸向移動(dòng)控制結(jié)構(gòu)和繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)控制結(jié)構(gòu)，所述軸向移動(dòng)控制結(jié)構(gòu)包括軸向軸承和齒條齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述軸向軸承的內(nèi)圈與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子固定，所述軸向軸承的外圈與所述齒條齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的齒條固定；所述繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)控制結(jié)構(gòu)由一齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的被動(dòng)齒輪通過一銷子與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:在多缸柴油機(jī)上只需采用兩套本發(fā)明來控制進(jìn)排氣門，不需要多套電磁閥系統(tǒng)，在保證氣門運(yùn)動(dòng)靈活可變的基礎(chǔ)上可明顯降低成本，同時(shí)，填補(bǔ)了基于凸輪與無凸輪氣門可變技術(shù)之間的空白，進(jìn)一步完善了可變氣門技術(shù)。


圖1是本發(fā)明基于轉(zhuǎn)子控制的液壓可變氣門裝置原理圖；圖2是圖1中所示外殼3的俯視圖；圖3是圖1中所示外轉(zhuǎn)子4的俯視圖；圖4是圖1所示內(nèi)轉(zhuǎn)子5的俯視圖；圖5是本發(fā)明基于轉(zhuǎn)子控制的液壓可變氣門裝置的裝配圖；圖6是圖5中所示帶有銷子槽的被動(dòng)齒輪15的左視圖。圖1中，1.單作用液壓缸，2.氣門組件，3.外殼，4.外轉(zhuǎn)子，5.內(nèi)轉(zhuǎn)子，6.進(jìn)油腔，
7.進(jìn)油道，8.外轉(zhuǎn)子油孔，9.外殼油孔，10油管，11回油道，12.回油腔，13.泄油孔，14.發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)機(jī)構(gòu)，15.帶有銷子槽的齒輪，16.銷子，17.齒輪，18.齒條，19.軸承，20齒輪。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。如圖1所示，本發(fā)明基于轉(zhuǎn)子控制的液壓可變氣門裝置，包括發(fā)動(dòng)機(jī)氣門組件2、單作用液壓缸I和轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣門組件2與普通發(fā)動(dòng)機(jī)相同，包括氣門座、氣門和氣門彈簧。所述單作用液壓缸I為只由活塞的一側(cè)輸入壓力油的液壓缸，如單柱塞缸，正向運(yùn)動(dòng)(氣門開啟)時(shí)，高壓液壓油從轉(zhuǎn)子系統(tǒng)流進(jìn)液壓缸，其反向運(yùn)動(dòng)(氣門關(guān)閉)由氣門彈簧提供動(dòng)力，液壓油從液壓缸流進(jìn)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。
所述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包括自外向內(nèi)依次套裝的外殼3、外轉(zhuǎn)子4和內(nèi)轉(zhuǎn)子5 ;如圖1和圖4所示，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子5的內(nèi)部設(shè)有進(jìn)油腔6和回油腔12，所述進(jìn)油腔6連接有高壓油源，所述回油腔12通過泄油孔13連接有低壓油源，還包括有進(jìn)油道7和回油道11，所述進(jìn)油道7自所述進(jìn)油腔6與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子5的外回轉(zhuǎn)表面之間，所述回油道11自所述回油腔12與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子5的外回轉(zhuǎn)表面之間；所述進(jìn)油道7在內(nèi)轉(zhuǎn)子外回轉(zhuǎn)表面上的投影與回油道11在內(nèi)轉(zhuǎn)子外回轉(zhuǎn)表面上的投影之間的夾角為大于O度且小于90度，所述進(jìn)油道7和所述回油道12之間相互獨(dú)立，也即進(jìn)油道7和回油道11不相交。如圖5所示，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子5上設(shè)有一齒輪控制系統(tǒng)，在該齒輪控制系統(tǒng)作用下實(shí)現(xiàn)所述內(nèi)轉(zhuǎn)子5的軸向移動(dòng)或繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。所述齒輪控制系統(tǒng)包括軸向移動(dòng)控制結(jié)構(gòu)和繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)控制結(jié)構(gòu)，所述軸向移動(dòng)控制結(jié)構(gòu)包括軸向軸承19和齒條齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述軸向軸承19的內(nèi)圈與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子5固定,所述軸向軸承19的外圈與所述齒條齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的齒條18固定；所述繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)控制結(jié)構(gòu)由一齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的(帶有銷子槽的)被動(dòng)齒輪15 (如圖6所示)通過銷子16連接固定在所述內(nèi)轉(zhuǎn)子5上。如圖1和圖3所示，所述外轉(zhuǎn)子4設(shè)有外轉(zhuǎn)子油孔8，所述外轉(zhuǎn)子油孔8隨發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)機(jī)構(gòu)同步繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)所述外轉(zhuǎn)子油孔8與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子5上的進(jìn)油道7或回油道11相通時(shí)，液壓油處于流動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)所述外轉(zhuǎn)子油孔8與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子5上的進(jìn)油道7和回油道11均不相通時(shí)，液壓油處于封閉狀態(tài)；所述外轉(zhuǎn)子油孔8從與高壓油源相通的進(jìn)油道7轉(zhuǎn)到離開低壓油源相通的回油道11過程中，所述外轉(zhuǎn)子油孔8所經(jīng)過的角度為發(fā)動(dòng)機(jī)氣門開啟持續(xù)期所對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角的一半。如圖1和圖2所示，所述外殼3的內(nèi)回轉(zhuǎn)面上設(shè)有凹槽，從而在所述外殼3與所述外轉(zhuǎn)子4之間形成一弧形間隙，所述弧形間隙在徑向上覆蓋的寬度大于進(jìn)油道7和回油道11兩者在內(nèi)轉(zhuǎn)子外回轉(zhuǎn)表面上投影的寬度；所述外殼3設(shè)有外殼油孔9，所述外殼油孔9通過油管連接至單作用液壓缸1，所述外殼油孔9將所述單作用液壓缸I與所述外轉(zhuǎn)子油孔8連通。所述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)控制液壓油進(jìn)入或流出該單作用液壓缸，從而控制該單作用液壓缸的行進(jìn)與倒退，實(shí)現(xiàn)氣門的可變。實(shí)施例:所述外轉(zhuǎn)子4由發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速度比為I比2，以4缸發(fā)動(dòng)機(jī)為例，如圖3所示，外轉(zhuǎn)子4上有四個(gè)外轉(zhuǎn)子油孔8，在外轉(zhuǎn)子4轉(zhuǎn)到某一角度下，通過該四個(gè)外轉(zhuǎn)子油孔8分別與四個(gè)內(nèi)轉(zhuǎn)子進(jìn)(或回)油道相連通，所述外轉(zhuǎn)子還包括泄油孔13，從而可以使通過回油腔12的液壓油流出轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，如圖1所示，由于在所述外殼3的內(nèi)回轉(zhuǎn)面上設(shè)有凹槽，從而在所述外殼3與所述外轉(zhuǎn)子4之間形成一弧形間隙，所述弧形間隙在徑向上覆蓋的寬度大于進(jìn)油道7和回油道11兩者在內(nèi)轉(zhuǎn)子外回轉(zhuǎn)表面上投影的寬度，因此，所述外殼內(nèi)表面與外轉(zhuǎn)子在一定角度下(大于內(nèi)轉(zhuǎn)子兩油道之間的最大夾角)存在一定間隙，保證內(nèi)轉(zhuǎn)子進(jìn)(或回)油道與外轉(zhuǎn)子油孔8相通時(shí)，內(nèi)轉(zhuǎn)子油孔8與外殼油孔9也相通。通過所述齒輪控制系統(tǒng)中齒輪17與齒條18的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，內(nèi)轉(zhuǎn)子5可以沿軸向移動(dòng)；通過所述齒輪控制系統(tǒng)中齒輪20與帶有銷子槽的被動(dòng)齒輪15的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)與銷子16連接的內(nèi)轉(zhuǎn)子5繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明基于轉(zhuǎn)子控制的液壓可變氣門裝置的工作過程如下:在圖1中，假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)齒輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，與之相連的外轉(zhuǎn)子4順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，6為進(jìn)油腔，12為回油腔(當(dāng)正時(shí)齒輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，回油腔與進(jìn)油腔位置顛倒，結(jié)構(gòu)相應(yīng)改變)，當(dāng)外轉(zhuǎn)子4轉(zhuǎn)到某一角度，外轉(zhuǎn)子油孔8與進(jìn)油道7對(duì)齊時(shí)，高壓油源依次通過進(jìn)油腔6—進(jìn)油道7—外轉(zhuǎn)子油孔8—外殼油孔9—油管10與單作用液壓缸I相連，單作用液壓缸I開始進(jìn)油，克服氣門彈簧力推動(dòng)氣門開啟。當(dāng)外轉(zhuǎn)子4繼續(xù)轉(zhuǎn)過一微小角度，外轉(zhuǎn)子油孔8離開進(jìn)油道7但未到達(dá)回油道11時(shí)，進(jìn)油腔6與單作用液壓缸I連接斷開，液壓缸既不進(jìn)油也不回油，氣門升程保持不變。當(dāng)外轉(zhuǎn)子4繼續(xù)轉(zhuǎn)過一定角度，外轉(zhuǎn)子油孔8與回油道11對(duì)齊時(shí)，低壓油源依次通過回油腔12—回油道11—外轉(zhuǎn)子油孔8——外殼油孔9——油管10與單作用液壓缸I相連，單作用液壓缸I在氣門彈簧力的作用下開始回油，從而氣門逐漸關(guān)閉，其中液壓油通過泄油孔13最終流回發(fā)動(dòng)機(jī)。外轉(zhuǎn)子油孔8從進(jìn)油道7轉(zhuǎn)到離開回油道11所經(jīng)過的角度的2倍為發(fā)動(dòng)機(jī)氣門開啟持續(xù)期所對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角，當(dāng)內(nèi)轉(zhuǎn)子5繞軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)Φ角度時(shí)，進(jìn)油道7延遲Φ角度與外轉(zhuǎn)子油孔8相連，發(fā)動(dòng)機(jī)氣門晚開2Φ曲軸轉(zhuǎn)角，同時(shí)晚關(guān)2Φ曲軸轉(zhuǎn)角。當(dāng)內(nèi)轉(zhuǎn)子5繞軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)Φ角度時(shí)，進(jìn)油道7提前Φ角度與外轉(zhuǎn)子油孔8相連，發(fā)動(dòng)機(jī)氣門早開2Φ曲軸轉(zhuǎn)角，同時(shí)早關(guān)2Φ曲軸轉(zhuǎn)角。內(nèi)轉(zhuǎn)子5繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)影響氣門的開啟與關(guān)閉時(shí)刻而不影響氣門的開啟狀態(tài)下的持續(xù)期。當(dāng)圖4中內(nèi)轉(zhuǎn)子5向下運(yùn)動(dòng)，即圖1中內(nèi)轉(zhuǎn)子向外運(yùn)動(dòng)時(shí)，進(jìn)油道7與回油道11在A-A截面上的距離縮短，從而外轉(zhuǎn)子油孔8從進(jìn)油道7轉(zhuǎn)到回油道11的角度減小，發(fā)動(dòng)機(jī)氣門開啟持續(xù)期減小，氣門早關(guān)。當(dāng)圖4中內(nèi)轉(zhuǎn)子向上運(yùn)動(dòng)，即圖1中內(nèi)轉(zhuǎn)子向里運(yùn)動(dòng)時(shí)，進(jìn)油道7與回油道11在A-A截面上的距離增加，從而外轉(zhuǎn)子油孔8從進(jìn)油道7轉(zhuǎn)到回油道11的角度增大，發(fā)動(dòng)機(jī)氣門開啟持續(xù)期延長，氣門晚關(guān)。如圖5所示，通過齒輪17與齒條18相對(duì)運(yùn)動(dòng)，內(nèi)轉(zhuǎn)子5可以沿軸向移動(dòng)。繞軸旋轉(zhuǎn)控制裝置(齒輪、帶銷子槽的齒輪、內(nèi)轉(zhuǎn)子表面上的銷子)中，帶銷子槽的齒輪套在內(nèi)轉(zhuǎn)子上，與內(nèi)轉(zhuǎn)子為滑動(dòng)配合，通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的齒輪20與帶有銷子槽的被動(dòng)齒輪15的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使內(nèi)轉(zhuǎn)子5繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。通過對(duì)內(nèi)轉(zhuǎn)子5的軸向移動(dòng)與繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的控制，可以實(shí)現(xiàn)氣門靈活的運(yùn)動(dòng)，如氣門正常開早關(guān)(內(nèi)轉(zhuǎn)子5沿軸向外運(yùn)動(dòng))，氣門早開早關(guān)(內(nèi)轉(zhuǎn)子5繞軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng))，氣門晚開早關(guān)(內(nèi)轉(zhuǎn)子5繞軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)轉(zhuǎn)子5沿軸向外運(yùn)動(dòng))，如氣門正常開晚關(guān)(內(nèi)轉(zhuǎn)子5沿軸向內(nèi)運(yùn)動(dòng))，氣門早開晚關(guān)(內(nèi)轉(zhuǎn)子5繞軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)轉(zhuǎn)子5沿軸向內(nèi)運(yùn)動(dòng))，氣門晚開晚關(guān)(內(nèi)轉(zhuǎn)子5繞軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng))。本發(fā)明取消了現(xiàn)有可變氣門技術(shù)中的凸輪，實(shí)現(xiàn)靈活可變的氣門運(yùn)動(dòng)規(guī)律，同時(shí)取消了現(xiàn)有可變氣門技術(shù)中的高速電磁閥的應(yīng)用，降低了成本，尤其適用于多缸柴油機(jī)。盡管上面結(jié)合圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨的情況下，還可以作出很多變形，如內(nèi)轉(zhuǎn)子與發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)機(jī)構(gòu)相連，只能繞軸旋轉(zhuǎn)，而外轉(zhuǎn)子既可以繞軸微轉(zhuǎn)，又可以軸向水平移動(dòng)，內(nèi)外轉(zhuǎn)子的配合同樣可以實(shí)現(xiàn)氣門的控制，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于轉(zhuǎn)子控制的液壓可變氣門裝置，包括發(fā)動(dòng)機(jī)氣門組件(2)、單作用液壓缸(I)和轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣門組件(2)包括氣門座、氣門和氣門彈簧；其特征在于: 所述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包括自外向內(nèi)依次套裝的外殼(3)、外轉(zhuǎn)子(4)和內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)； 所述內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)的內(nèi)部設(shè)有進(jìn)油腔(6)和回油腔(12)，所述進(jìn)油腔(6)連接有高壓油源，所述回油腔(12)連接有低壓油源，還包括有進(jìn)油道(7)和回油道(11)，所述進(jìn)油道(7)自所述進(jìn)油腔(6)與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)的外回轉(zhuǎn)表面之間，所述回油道(11)自所述回油腔(12)與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)的外回轉(zhuǎn)表面之間；所述進(jìn)油道(7)在內(nèi)轉(zhuǎn)子外回轉(zhuǎn)表面上的投影與回油道(11)在內(nèi)轉(zhuǎn)子外回轉(zhuǎn)表面上的投影之間的夾角為大于O度且小于90度，所述進(jìn)油道(7)和所述回油道(12)之間相互獨(dú)立； 所述內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)上設(shè)有一齒輪控制系統(tǒng)，在該齒輪控制系統(tǒng)作用下實(shí)現(xiàn)所述內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)的軸向移動(dòng)或繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)； 所述外轉(zhuǎn)子(4)設(shè)有外轉(zhuǎn)子油孔(8)，所述外轉(zhuǎn)子油孔(8)隨發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)機(jī)構(gòu)同步繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)所述外轉(zhuǎn)子油孔(8)與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)上的進(jìn)油道(7)或回油道(11)相通時(shí)，液壓油處于流動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)所述外轉(zhuǎn)子油孔(8)與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)上的進(jìn)油道(7)和回油道(11)均不相通時(shí)，液壓油處于封閉狀態(tài)；所述外轉(zhuǎn)子油孔(8)從與高壓油源相通的進(jìn)油道(7)轉(zhuǎn)到離開低壓油源相通的回油道(11)過程中，所述外轉(zhuǎn)子油孔(8)所經(jīng)過的角度為發(fā)動(dòng)機(jī)氣門開啟持續(xù)期所對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角的一半； 所述外殼(3)的內(nèi)回轉(zhuǎn)面上設(shè)有凹槽，從而在所述外殼(3)與所述外轉(zhuǎn)子(4)之間形成一弧形間隙，所述弧形間隙在徑向上覆蓋的寬度大于進(jìn)油道(7)和回油道(11)兩者在內(nèi)轉(zhuǎn)子外回轉(zhuǎn)表面上投影的寬度；所述外殼(3)設(shè)有外殼油孔(9)，所述外殼油孔(9)通過油管連接至單作用液壓缸(1)，所述外殼油孔(9)將所述單作用液壓缸(I)與所述外轉(zhuǎn)子油孔(8)連通； 所述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)控制液壓油進(jìn)入或流出該單作用液壓缸，從而控制該單作用液壓缸的行進(jìn)與倒退，實(shí)現(xiàn)氣門的可變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于轉(zhuǎn)子控制的液壓可變氣門裝置，其特征在于，所述齒輪控制系統(tǒng)包括軸向移動(dòng)控制結(jié)構(gòu)和繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)控制結(jié)構(gòu)，所述軸向移動(dòng)控制結(jié)構(gòu)包括軸向軸承(19)和齒條齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述軸向軸承(19)的內(nèi)圈與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)固定，所述軸向軸承(19)的外圈與所述齒條齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的齒條(18)固定；所述繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)控制結(jié)構(gòu)由一齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的被動(dòng)齒輪通過一銷子與所述內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于轉(zhuǎn)子控制的液壓可變氣門裝置，包括發(fā)動(dòng)機(jī)氣門組件、單作用液壓缸和轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包括外殼、外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子；外轉(zhuǎn)子設(shè)有外轉(zhuǎn)子油孔，內(nèi)轉(zhuǎn)子的內(nèi)部設(shè)有進(jìn)油腔和回油腔，進(jìn)油腔連接有高壓油源，回油腔連接有低壓油源，還包括有進(jìn)油道和回油道，進(jìn)油道在內(nèi)轉(zhuǎn)子外回轉(zhuǎn)表面上的投影與回油道在內(nèi)轉(zhuǎn)子外回轉(zhuǎn)表面上的投影之間的夾角為大于0度且小于90度，進(jìn)油道和回油道之間相互獨(dú)立；通過一齒輪控制系統(tǒng)控制外轉(zhuǎn)子油孔與內(nèi)轉(zhuǎn)子兩油道相連通的時(shí)刻，進(jìn)而控制液壓油的流出與流進(jìn)，從而帶動(dòng)液壓缸驅(qū)動(dòng)氣門。本發(fā)明取消了凸輪，可實(shí)現(xiàn)靈活可變的氣門運(yùn)動(dòng)規(guī)律，同時(shí)取消了高速電磁閥的應(yīng)用，降低了成本，尤其適用于多缸柴油機(jī)。
文檔編號(hào)F01L9/02GK103174490SQ20131011169
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月1日
發(fā)明者堯命發(fā), 張翔宇, 鄭尊清 申請(qǐng)人:天津大學(xué)