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CN104564206A - 凸轮驱动式内燃机液压全可变气门机构 - Google Patents

凸轮驱动式内燃机液压全可变气门机构 Download PDF

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CN104564206A
CN104564206A CN201510035476.3A CN201510035476A CN104564206A CN 104564206 A CN104564206 A CN 104564206A CN 201510035476 A CN201510035476 A CN 201510035476A CN 104564206 A CN104564206 A CN 104564206A
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CN
China
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oil
valve
piston
tappet
oil pipe
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Application number
CN201510035476.3A
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钟兵
洪伟
解方喜
苏岩
张富伟
李翔宇
韩林沛
姜伟
陈静
王鑫峰
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Jilin University
Original Assignee
Jilin University
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    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
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    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

凸轮驱动式内燃机液压全可变气门机构属发动机技术领域，本发明中油管Ⅲ入口端置于油箱Ⅰ中，出口端固接于进油孔Ⅰ；油管Ⅲ入口端置有滤清器，油管Ⅲ上串接有油泵、油管Ⅱ入口端和单向阀Ⅰ；油管Ⅱ上串接有溢流阀和油管Ⅰ出口端，油管Ⅱ出口端置于油箱Ⅰ中；油管Ⅰ入口端与泄油孔Ⅰ固接，油管Ⅰ中部置有单向阀Ⅱ；油管Ⅴ入口端固接于泄油孔Ⅱ，油管Ⅴ出口端置于油箱Ⅱ中，油管Ⅴ近入口端置有电液比例阀；油管Ⅳ两端分别与挺柱组的连接孔和进油孔Ⅱ连通，油管Ⅳ中部置有单向阀Ⅲ；本发明可实现气门升程、配气相位连续可变，可实现汽油机无节气门负荷控制、降低泵气损失，提高充气效率及实现米勒循环，达到节能减排效果，结构简单，控制灵活。

Description

凸轮驱动式内燃机液压全可变气门机构
技术领域
本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种凸轮驱动式内燃机液压全可变气门机构。
背景技术
传统发动机的配气机构，由于结构固定，在发动机运转过程中，配气相位是不能改变的，通常只能保证在某一工况优化内燃机的性能，不能同时兼顾各工况的要求，很难达到真正的最佳配气相位。这些固定的气门运行参数只是内燃机在不同工况下运行对气门工作要求的各种综合矛盾的一种折衷。因此，为了满足不同工况下各异的配气相位需求，提高内燃机经济性和动力性，降低有害物排放，需要采用可变气门技术。可变气门技术可根据内燃机工况的变化，实现气门升程从零至最大设计升程和配气相位的连续可变。
由于可变气门技术具有巨大的优越性，其已经成为当前内燃机研究的一个热点方向，国内外一些高等院校和科研机构相继展开了对可变气门机构的研究工作。虽然目前可变气门机构的种类繁多，工作原理也不尽相同，但根据其结构特点和驱动方式的不同，可将可变气门机构大体分为凸轮驱动机构和无凸轮驱动机构两大类。其中无凸轮驱动可变气门机构可以实现对气门升程和配气相位的灵活控制，但由于其涉及液压、电磁、电子等多个领域，结构复杂且需占用较大的体积；而凸轮驱动的可变气门机构，机构相对简单可靠，但由于原有凸轮机构的局限性，往往不能灵活的控制气门升程和配气相位。
发明内容
本发明的目的在于克服现有可变气门机构结构复杂、体积较大，以及不能灵活控制气门升程和配气相位等缺点，提供一种结构简单可靠，且能灵活控制气门升程和配气相位的凸轮驱动式内燃机液压全可变气门机构。
本发明由由液压活塞气门组A、挺柱组B、凸轮1、油管Ⅰ2、油箱Ⅰ3、滤清器4、油管Ⅱ5、油泵6、溢流阀7、油管Ⅲ8、单向阀Ⅰ9、单向阀Ⅱ10、单向阀Ⅲ11、油管Ⅳ12、电液比例阀13、油管Ⅴ14和油箱Ⅱ15组成，其中油管Ⅲ8入口端置于油箱Ⅰ3中，油管Ⅲ8出口端固接于挺柱组B的挺柱套33顶部的进油孔Ⅰ29；油管Ⅲ8入口端置有滤清器4，油管Ⅲ8入口端和油管Ⅲ8出口端之间串接有油泵6、油管Ⅱ5入口端和单向阀Ⅰ9；油管Ⅱ5入口端和油管Ⅱ5出口端之间串接有溢流阀7和油管Ⅰ2出口端，油管Ⅱ5出口端置于油箱Ⅰ3中；油管Ⅰ2入口端与挺柱组(B)的泄油孔Ⅰ27固接，油管Ⅰ2中部置有单向阀Ⅱ10；油管Ⅴ14入口端固接于液压活塞气门组A的泄油孔Ⅱ22，油管Ⅴ14出口端置于油箱Ⅱ15中，油管Ⅴ14近入口端置有电液比例阀13；油管Ⅳ12入口端固接于挺柱组B的连接孔32，油管Ⅳ12出口端与液压活塞气门组A的进油孔Ⅱ21连通，油管Ⅳ12中部置有单向阀Ⅲ11。
所述的液压活塞气门组A由气门16、气门弹簧座Ⅰ17、气门弹簧Ⅰ18、气门活塞19、活塞腔20和活塞套23组成，其中活塞套23顶部设有进油孔Ⅱ21，活塞套23右上壁设有泄油孔Ⅱ22，气门活塞19置于活塞套23中，与活塞套23内壁滑动连接，活塞腔20为气门活塞19上部与活塞套23之间的空腔部分，并且为气门活塞19在活塞套23内壁滑动提供导向作用；气门16上固接有气门弹簧座Ⅰ17，再套有气门弹簧Ⅰ18，气门16上端穿过活塞套23底部的中心孔与气门活塞19下端固接，气门弹簧Ⅰ18上下端分别由活塞套23底部和气门弹簧座Ⅰ17限位。
所述的挺柱组B由榫舌24、油量调节套筒25、齿圈夹紧螺钉26、挺柱腔28、螺旋槽30、挺柱活塞31、挺柱套33、油量调节齿杆套筒34、油量调节齿杆35、齿圈36、榫舌槽37、活塞杆38、弹簧Ⅱ39、弹簧座Ⅱ40组成，其中挺柱套33顶部设有进油孔Ⅰ29，挺柱套33左侧中部设有泄油孔Ⅰ27，挺柱套33右侧上部设有连接孔32；挺柱活塞31位于挺柱套33内，挺柱活塞31上部与挺柱套33内壁滑动连接；挺柱腔28为挺柱活塞31上部与挺柱套33之间的空腔部分，并且为挺柱活塞31在挺柱套33内壁滑动提供导向，挺柱活塞31上设有螺旋槽30；油量调节套筒25上部内圈与泄油孔Ⅰ27以下的挺柱套33外圈固接；油量调节套筒25下部内圈与榫舌槽37外圈固接；挺柱活塞31的活塞杆38上部穿过榫舌槽37顶部的孔与挺柱活塞31固接；挺柱活塞31的活塞杆38中部与榫舌24固接，榫舌24与榫舌槽37滑动连接，挺柱活塞31的活塞杆38下端与弹簧座Ⅱ40固接；弹簧Ⅱ39套于挺柱活塞31的活塞杆38下部，弹簧Ⅱ39的上下端分别由油量调节套筒25下端和弹簧座Ⅱ40限位；齿圈36经齿圈夹紧螺钉26固接于油量调节套筒25外圈上部一侧，油量调节齿杆35与齿圈36啮合，油量调节齿杆35固接于油量调节齿杆套筒34内；弹簧座Ⅱ40下端与凸轮1接触。
进一步地凸轮1与挺柱活塞31下端弹簧座Ⅱ40相接触，气门16上固接有气门弹簧座Ⅰ17，再套有气门弹簧Ⅰ18，气门16上端穿过活塞套23底部的中心孔与气门活塞19下端固接，气门弹簧Ⅰ18上下端分别由活塞套23底部和气门弹簧座Ⅰ17限位，凸轮1驱动挺柱活塞31上行，高压系统内的油压上升，推动气门活塞19克服气门弹簧Ⅰ18推动气门16开启。滤清器4下端与油箱I3连接，上端与油泵6下端连接，油泵6上端连接一三通管接头，该三通管接头下端连接油泵6上端，右端连接溢流阀7左端，上端连接单向阀I9左端，单向阀I9右端连接挺柱组B的挺柱套33顶部的进油孔Ⅰ29。单向阀II10左端连接一三通管接头，该三通管接头上端连接溢流阀7右端，左端连接单向阀II9右端，下端连接油箱I2，单向阀II9连接挺柱组(B)的泄油孔Ⅰ27。单向阀III11左端连接挺柱组B的连接孔32，右端连接与液压活塞气门组A的进油孔Ⅱ21连通，电液比例阀13左端连接液压活塞气门组A活塞套19上的泄油孔II22，右端连接油箱II15。
本发明按照液压系统可分为低压系统和高压系统，低压系统包括油箱I3、滤清器4、油泵6、溢流阀7、单向阀I9、油箱II15，高压系统包括挺柱腔28、挺柱活塞31、挺柱套33、单向阀III11、气门活塞19、活塞腔20和活塞套23，且挺柱套33上开有进油孔Ⅰ29、泄油孔I27和连接孔32，活塞套23上开有进油孔II21和泄油孔Ⅱ22。首先进油孔Ⅰ29、泄油孔I27、泄油孔Ⅱ22均关闭，凸轮1驱动挺柱组B的挺柱活塞31上行，高压系统内的油压上升，推动液压活塞气门组A的气门活塞19克服气门弹簧Ⅰ18推动气门16开启，当气门16到达指定升程时，单向阀III11可保持气门升程。开启电液比例阀13，使高压油通过泄油孔II22流出，气门16在气门弹簧Ⅰ18的作用下回位。当凸轮1处于下降段时，挺柱活塞31开始回落，此时气门16处于已落座或正在落座过程中，当气门16和挺柱活塞31均落座时，完成一次完整的气门16启闭过程。
结合本发明各组件及其安装位置关系，本发明凸轮驱动式内燃机液压全可变气门机构是通过以下技术方案实现的：
1.当发动机处于低速小负荷时，进气流速低，流体流动惯性小，宜采用较小的气门16升程，有利于增强缸内气流运动，提高燃烧速度，增加发动机低速扭矩，改善冷启动和降低油耗。如图3所示，从上往下看顺时针旋转螺旋槽30，可使螺旋槽30关闭泄油孔Ⅰ27的时刻滞后，同时使气门16晚开和气门16升程变小；此时配合电液比例阀13的开启时刻实现进气门开启持续时间控制亦可实现汽油机无节气门负荷控制和米勒循环。
2.当发动机处于高速大负荷时，进气流速高，流体流动惯性大，宜采用较大的气门升程，提早开启进气门，减少气门节流损失，提高充气效率，提高发动机在高速大负荷时的功率输出，并降低燃油消耗，提高燃油经济性。如图3所示，从上往下看逆时针旋转螺旋槽30，可以使气门16早开，气门16升程变大。
3.挺柱活塞31旋转角度一定，则气门16的升程和开启时刻一定，气门16到达最大升程后，随着挺柱活塞31的下行，挺柱腔28内液压油压力下降，单向阀III11由于压差的作用随即关闭，气门16升程保持在最大位置，此时通过ECU即发动机控制电脑控制电液比例阀13的开启时刻，活塞腔29内压力下降，气门16上行，即可实现进气门关闭时刻控制；落座后期，降低电液比例阀13的流通面积，从而控制气门16的落座速度，实现软落座。
本发明的有益效果在于：
1.可实现气门升程、配气相位的连续可变，并且能在一定时间内保持气门最大升程。
2.结构简单，控制灵活。
3.可实现汽油机无节气门负荷控制、降低泵气损失，提高充气效率及实现米勒循环，达到节能减排的效果。
附图说明
图1是凸轮驱动式内燃机液压全可变气门机构的结构示意图
图2是液压活塞气门组的结构示意图
图3是挺柱组的结构示意图
图4是图2中C-C方向的剖视结构示意图
图5是图2中D-D方向的剖视结构示意图
其中：A.液压活塞气门组 B.挺柱组 1.凸轮 2.油管Ⅰ 3.油箱Ⅰ 4.滤清器 5.油管Ⅱ 6.油泵 7.溢流阀 8.油管Ⅲ 9.单向阀Ⅰ 10.单向阀Ⅱ 11.单向阀Ⅲ 12.油管Ⅳ13.电液比例阀 14.油管Ⅴ 15.油箱Ⅱ 16.气门 17.气门弹簧座Ⅰ 18.气门弹簧Ⅰ19.气门活塞 20.活塞腔 21.进油孔Ⅱ 22.泄油孔Ⅱ 23.活塞套 24.榫舌 25.油量调节套筒 26.齿圈夹紧螺钉 27泄油孔Ⅰ 28.挺柱腔 29.进油孔Ⅰ 30.螺旋槽 31.挺柱活塞 32.连接孔 33.挺柱套 34.油量调节齿杆套筒 35.油量调节齿杆 36.齿圈 37.榫舌槽 38.活塞杆 39.弹簧Ⅱ 40.弹簧座Ⅱ
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细描述：
本发明由由液压活塞气门组A、挺柱组B、凸轮1、油管Ⅰ2、油箱Ⅰ3、滤清器4、油管Ⅱ5、油泵6、溢流阀7、油管Ⅲ8、单向阀Ⅰ9、单向阀Ⅱ10、单向阀Ⅲ11、油管Ⅳ12、电液比例阀13、油管Ⅴ14和油箱Ⅱ15组成，所述的液压活塞气门组A由气门16、气门弹簧座Ⅰ17、气门弹簧Ⅰ18、气门活塞19、活塞腔20和活塞套23组成，所述的挺柱组B由榫舌24、油量调节套筒25、齿圈夹紧螺钉26、挺柱腔28、螺旋槽30、挺柱活塞31、挺柱套33、油量调节齿杆套筒34、油量调节齿杆35、齿圈36、榫舌槽37、活塞杆38、弹簧Ⅱ39、弹簧座Ⅱ40组成。
参照附图1：
凸轮1主要为整个可变气门机构提供动力，驱动气门16开启与关闭。
油箱I3和油箱II15均为普通油箱，用于储存液压油。
滤清器4安装在油箱I3和油泵6之间，其作用为对吸入油泵6的液压油进行过滤，保证液压油液的清洁。
油泵6为常见的齿轮泵，为系统提供0.2—0.5MPa的液压油，从而保证整个全可变气门系统对于液压油的需求，当凸轮1处于下降段时，挺柱31开始回落，高压系统内的液体压力将会出现高于或低于低压系统压力的情况，当液压力高于低压系统压力时单向阀I9关闭，当液压力低于低压系统压力时，单向阀I9打开，低压系统内的液压油通过单向阀I9和进油孔Ⅰ29进入高压系统。
溢流阀7的作用是稳定低压系统的压力，当低压系统压力高于设定值时，可以通过溢流阀7泄油，使系统压力稳定。
单向阀I9的主要作用是将高压系统和低压系统分离，既能为高压系统及时补油，亦可防止高压系统内的液压油进入低压系统。
单向阀III11的主要作用是使气门16升程保持一定的时间，且使活塞腔20内的高压油不能倒流进挺柱腔28。
电液比例阀13的主要作用是使液压油按一定的流量和速度流出，保证气门16平稳落座，且可实现进气门关闭时刻控制。
参照附图2：
气门弹簧Ⅰ18上下端分别由活塞套23底部和气门弹簧座Ⅰ17限位。
气门弹簧Ⅰ18的主要作用是保证气门16及时落座，并维持机构各零件间的的正常接触，其次，气门弹簧Ⅰ18还有增大气门16对气门弹簧座Ⅰ17的压力并提高气门16密封的作用。
气门活塞19下端与气门16固接，气门活塞19的主要作用是克服气门弹簧Ⅰ18作用力，并推动气门16开启。
活塞腔20为活塞套23与气门活塞19之间组成的空腔部分，挺柱腔28内的高压油通过单向阀III11进入活塞腔20，推动气门活塞19克服气门弹簧Ⅰ18推动气门16开启。
进油孔Ⅱ21为活塞套23顶部所开的孔，其主要作用是为挺柱腔28内的高压油进入活塞腔20提供通道。
泄油孔Ⅱ22为活塞套23右上壁所开的孔，其主要作用是是让活塞腔20内的高压油流入油箱II15，开启电液比例阀13，高压油通过泄油孔II22流入油箱II13，气门16在气门弹簧Ⅰ18的作用下回位。
活塞套23可为气门活塞19运动提供导向，活塞套23上开有进油孔II21和泄油孔Ⅱ22。
参照附图3：
榫舌24与挺柱活塞31的活塞杆38中部固接，榫舌24以及挺柱活塞31的活塞杆38可以在榫舌槽37内滑动，油量调节齿杆35拉动油量调节套筒25转动时，油量调节套筒25通过榫舌槽37带动榫舌24以及挺柱活塞31的活塞杆38转动，从而使挺柱活塞31转动。
油量调节套筒25上部内圈与泄油孔Ⅰ27以下的挺柱套33外圈固接，油量调节套筒25下部内圈与榫舌槽37外圈固接，榫舌槽37与榫舌24滑动连接，通过油量调节套筒25可以使挺柱活塞31旋转，从而改变气门16升程以及进气正时。
齿圈夹紧螺钉26的主要作用是使齿圈36夹紧在油量调节套筒25上，防止油量调节齿杆35拉动挺柱活塞31旋转时出现松动。
泄油孔I27为挺柱套33上所开的孔，其主要作用是让高压系统的液压油适时地流入油箱I3，使系统不能建立高压，从而不能开启气门16。
挺柱腔28为挺柱套33和挺柱活塞31之间组成的空腔部分，其主要作用是储存由低压系统流入的液压油，挺柱活塞31通过压缩挺柱腔28内的液压油，使系统内的油压上升，推动气门活塞19克服气门弹簧Ⅰ18推动气门16开启。
进油孔Ⅰ29为挺柱套33上所开的孔，其主要作用是为由低压系统进入高压系统的液压油提供通道。
螺旋槽30开在挺柱活塞31上，通过改变螺旋槽30和泄油孔I27的相对位置可以改变气门16升程以及配气相位，结构简单，控制方便。
挺柱活塞31的活塞杆38通过弹簧座Ⅱ40与凸轮1相接触，挺柱活塞31的主要作用是压缩挺柱腔28内的液压油，使油压升高。另外，挺柱活塞31上开有螺旋槽30，油量调节机构的油量调节齿杆35拉动挺柱活塞31旋转，当螺旋槽30和泄油孔I27相连通时，高压系统内不能建立高压油，也就不能推动活塞19克服气门弹簧Ⅰ18推动气门16开启，也就是说可以通过旋转螺旋槽30来改变气门16升程和开启时刻。
连接孔32为挺柱套33上所开的孔，连接孔32和进油孔Ⅱ21一起连接挺柱腔28和活塞腔20，为挺柱腔28内的高压油进入活塞腔20提供通道。
挺柱套33主要作用是为挺柱活塞31运动提供导向，且其上开有进油孔Ⅰ29、泄油孔I27和连接孔32，能够使液压油适时地流入或者流出高压系统以及使挺柱腔28内的高压油进入活塞腔20。
油量调节齿杆35与齿圈36去啮合，并且通过齿圈36使挺柱活塞31旋转，改变开启泄油孔I27的时间来改变气门16升程以及进气正时。
齿圈36经齿圈夹紧螺钉26固接于油量调节套筒25外圈上部一侧，其与油量调节齿杆35相啮合，油量调节齿杆35拉动挺柱活塞31旋转，当螺旋槽30和泄油孔I27相连通时，高压系统内不能建立高压油，也就不能推动活塞19克服气门弹簧Ⅰ18推动气门16开启。
榫舌槽37外圈固接与油量调节套筒25下部内圈，并为榫舌24滑动提供导向。榫舌槽37的转动可以带动榫舌24以及挺柱活塞31的活塞杆38转动，从而使挺柱活塞31转动。
活塞杆38上部穿过榫舌槽37顶部的孔与挺柱活塞31固接，下端与弹簧座Ⅱ40固接，其主要作用是传递凸轮1的运动，并可以使柱活塞31旋转。
弹簧Ⅱ39上下端分别由油量调节套筒25下端和弹簧座Ⅱ40限位，弹簧Ⅱ39的作用是保证凸轮1下降时弹簧座Ⅱ40始终与凸轮1接触。
弹簧座Ⅱ40下端与凸轮1接触，并将凸轮1的运动传递给活塞杆38，并通过活塞杆38将凸轮1的运动传递给挺柱活塞31，使其压缩挺柱腔28内的液压油，使油压升高。
本发明的工作过程分为以下四个阶段：
1.气门16开启阶段，此阶段进油孔Ⅰ29、泄油孔I27、泄油孔Ⅱ22均关闭，凸轮1通过弹簧座Ⅱ40驱动挺柱活塞31上行，高压系统内的油压上升，当油压足以克服气门弹簧Ⅰ18预紧力和摩擦力时，气门16开启，直至到达最大升程。
2.气门16升程保持阶段，此阶段单向阀III11关闭，活塞腔20内的高压油不能通过单向阀III11倒流，此阶段气门16不受凸轮1型线的控制，可使气门16保持一定的升程。
3.气门16回落阶段，此阶段电液比例阀13开启，使活塞腔20内的高压油通过泄油孔II22流出，气门16在气门弹簧Ⅰ18的作用下回位，此阶段气门16也不受凸轮1型线的控制。电液比例阀13的工作原理是阀内比例电磁铁根据输入的电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出。可以通过相应的电控单元对电液比例阀13进行控制，使活塞腔20内的高压油按一定的流量流出，进而可以控制气门16关闭时刻和落座速度。
4.挺柱回落阶段，当凸轮1处于下降段时，挺柱活塞31开始回落，高压系统内的液体压力将会出现高于或低于低压系统压力的情况，当液压力高于低压系统压力时单向阀I9关闭，当液压力低于低压系统压力时，单向阀I9打开，低压系统内的液压油通过单向阀I9和进油孔Ⅰ29进入高压系统。至此，完成一个完整的工作过程，并为下一工作过程做好准备。
气门16正时和升程控制过程：
挺柱活塞31上开有螺旋槽30，油量调节机构的油量调节齿杆35拉动挺柱活塞31旋转，当螺旋槽30未关闭泄油孔I27时，高压系统内的液压油通过泄油孔I27和单向阀II10流回油箱I3，因此高压系统内不能建立高压，也就不能推动活塞19克服气门弹簧Ⅰ18推动气门16开启，也就是说可以通过改变螺旋槽30的旋转角度来改变气门16升程和开启时刻。如图3所示，从上往下看顺时针旋转螺旋槽30，可以使气门16晚开，电液比例阀13可以控制活塞腔20内的高压油按一定的流量和流速流出，从而可以控制气门16的关闭时刻，实现气门16的软落座。挺柱活塞31配合电液比例阀13联合使用，可以使气门16升程和配气相位均连续可变，并且该机构结构简单，易于控制。7 -->

Claims (3)

1.一种凸轮驱动式内燃机液压全可变气门机构，由液压活塞气门组(A)、挺柱组(B)、凸轮(1)、油管Ⅰ(2)、油箱Ⅰ(3)、滤清器(4)、油管Ⅱ(5)、油泵(6)、溢流阀(7)、油管Ⅲ(8)、单向阀Ⅰ(9)、单向阀Ⅱ(10)、单向阀Ⅲ(11)、油管Ⅳ(12)、电液比例阀(13)、油管Ⅴ(14)和油箱Ⅱ(15)组成，其特征在于其中油管Ⅲ(8)入口端置于油箱Ⅰ(3)中，油管Ⅲ(8)出口端固接于挺柱组(B)的挺柱套(33)顶部的进油孔Ⅰ(29)；油管Ⅲ(8)入口端置有滤清器(4)，油管Ⅲ(8)入口端和油管Ⅲ(8)出口端之间串接有油泵(6)、油管Ⅱ(5)入口端和单向阀Ⅰ(9)；油管Ⅱ(5)入口端和油管Ⅱ(5)出口端之间串接有溢流阀(7)和油管Ⅰ(2)出口端，油管Ⅱ(5)出口端置于油箱Ⅰ(3)中；油管Ⅰ(2)入口端与挺柱组(B)的泄油孔Ⅰ(27)固接，油管Ⅰ(2)中部置有单向阀Ⅱ(10)；油管Ⅴ(14)入口端固接于液压活塞气门组(A)的泄油孔Ⅱ(22)，油管Ⅴ(14)出口端置于油箱Ⅱ(15)中，油管Ⅴ(14)近入口端置有电液比例阀(13)；油管Ⅳ(12)入口端固接于挺柱组(B)的连接孔(32)，油管Ⅳ(12)出口端与液压活塞气门组(A)的进油孔Ⅱ(21)连通，油管Ⅳ(12)中部置有单向阀Ⅲ(11)。
2.按权利要求1所述的凸轮驱动式内燃机液压全可变气门机构，其特征在于所述的液压活塞气门组(A)由气门(16)、气门弹簧座Ⅰ(17)、气门弹簧Ⅰ(18)、气门活塞(19)、活塞腔(20)和活塞套(23)组成，其中活塞套(23)顶部设有进油孔Ⅱ(21)，活塞套(23)右上壁设有泄油孔Ⅱ(22)，气门活塞(19)置于活塞套(23)中，与活塞套(23)内壁滑动连接,活塞腔(20)为气门活塞(19)上部与活塞套(23)之间的空腔部分；气门(16)上固接有气门弹簧座Ⅰ(17)，再套有气门弹簧Ⅰ(18)，气门(16)上端穿过活塞套(23)底部的中心孔与气门活塞(19)下端固接，气门弹簧Ⅰ(18)上下端分别由活塞套(23)底部和气门弹簧座Ⅰ(17)限位。
3.按权利要求1所述的凸轮驱动式内燃机液压全可变气门机构，其特征在于所述的挺柱组(B)由榫舌(24)、油量调节套筒(25)、齿圈夹紧螺钉(26)、挺柱腔(28)、螺旋槽(30)、挺柱活塞(31)、挺柱套(33)、油量调节齿杆套筒(34)、油量调节齿杆(35)、齿圈(36)、榫舌槽(37)、活塞杆(38)、弹簧Ⅱ(39)、弹簧座Ⅱ(40)组成，其中挺柱套(33)顶部设有进油孔Ⅰ(29)，挺柱套(33)左侧中部设有泄油孔Ⅰ(27)，挺柱套(33)右侧上部设有连接孔(32)；挺柱活塞(31)位于挺柱套(33)内，挺柱活塞(31)上部与挺柱套(33)内壁滑动连接，挺柱腔(28)为挺柱活塞(31)上部与挺柱套(33)之间的空腔部分,挺柱活塞(31)上设有螺旋槽(30)；油量调节套筒(25)上部内圈与泄油孔Ⅰ(27)以下的挺柱套(33)外圈固接，油量调节套筒(25)下部内圈与榫舌槽(37)外圈固接，挺柱活塞(31)的活塞杆(38)上部穿过榫舌槽(37)顶部的孔与挺柱活塞(31)固接，挺柱活塞(31)的活塞杆(38)中部与榫舌(24)固接，榫舌(24)与榫舌槽(37)滑动连接，挺柱活塞(31)的活塞杆(38)下端与弹簧座Ⅱ(40)固接；弹簧Ⅱ(39)套于挺柱活塞(31)的活塞杆(38)下部，弹簧Ⅱ(39)的上下端分别由油量调节套筒(25)下端和弹簧座Ⅱ(40)限位；齿圈(36)经齿圈夹紧螺钉(26)固接于油量调节套筒(25)外圈上部一侧，油量调节齿杆(35)与齿圈(36)啮合，油量调节齿杆(35)固接于油量调节齿杆套筒(34)内；弹簧座Ⅱ(40)下端与凸轮(1)接触。
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Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105604625A (zh) * 2016-03-07 2016-05-25 吉林大学 凸轮驱动式发动机液压气门控制装置
CN105781656A (zh) * 2016-04-23 2016-07-20 吉林大学 一种液压驱动式全可变气门的机械调节装置
CN106769073A (zh) * 2017-03-15 2017-05-31 西华大学 一种模拟发动机缸内单次燃烧的实验装置及其实验方法
CN106870055A (zh) * 2016-12-26 2017-06-20 潍柴动力股份有限公司 可变气门控制装置、控制方法及包含该装置的发动机
CN107060937A (zh) * 2017-02-20 2017-08-18 山东大学 全可变液压气门机构气门升程控制装置及内燃机
CN107143393A (zh) * 2017-06-02 2017-09-08 中国北方发动机研究所(天津) 一种内燃机液压可变气门机构
CN107355276A (zh) * 2017-06-02 2017-11-17 中国北方发动机研究所(天津) 一种高液压驱动的可变气门机构
WO2018053892A1 (zh) * 2016-09-22 2018-03-29 西华大学 一种可变气门挺柱
CN108757083A (zh) * 2018-05-25 2018-11-06 温州职业技术学院 一种液压驱动的可变气门机构
CN111022140A (zh) * 2019-12-26 2020-04-17 哈尔滨工程大学 一种液压控制的内燃机全可变配气机构
CN111120029A (zh) * 2019-12-26 2020-05-08 哈尔滨工程大学 一种旋转柱塞式的内燃机全可变配气机构
CN111188662A (zh) * 2020-01-07 2020-05-22 绵阳华博精工机械有限公司 气门机构
CN112343681A (zh) * 2020-11-04 2021-02-09 安福锦湖(湖南)气门有限公司 一种发动机进气门连续可变系统
CN113803129A (zh) * 2021-09-13 2021-12-17 一汽解放汽车有限公司 一种可变气门系统、发动机及可变气门系统的控制方法
CN114483243A (zh) * 2022-01-25 2022-05-13 吉林大学 一种基于电液控制的凸轮驱动式液压可变气门机构
CN114746635A (zh) * 2019-10-01 2022-07-12 菲利普·克里斯塔尼 节气门替代设备
CN115013108A (zh) * 2022-07-20 2022-09-06 山东大学 一种多变开启次数的内燃机液压气门机构
CN116044538A (zh) * 2023-03-08 2023-05-02 龙口中宇热管理系统科技有限公司 一种液压可变气门控制机构
CN116771460A (zh) * 2023-08-17 2023-09-19 潍坊力创电子科技有限公司 液压全升程连续可变气门系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1780383A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-02 Hitachi, Ltd. Hydraulic control system for internal combustion engine
DE102006024793A1 (de) * 2006-05-27 2007-11-29 Mahle International Gmbh Nockenwelle
CN102086786A (zh) * 2009-12-02 2011-06-08 通用汽车环球科技运作公司 用于可变气门正时系统的汽缸盖罩组件
CN102094734A (zh) * 2010-12-24 2011-06-15 上海交通大学 燃料直喷发动机的冷启动系统及其启动方法
CN104265393A (zh) * 2014-07-25 2015-01-07 贵州大学 新型可变气门正时系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1780383A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-02 Hitachi, Ltd. Hydraulic control system for internal combustion engine
DE102006024793A1 (de) * 2006-05-27 2007-11-29 Mahle International Gmbh Nockenwelle
CN102086786A (zh) * 2009-12-02 2011-06-08 通用汽车环球科技运作公司 用于可变气门正时系统的汽缸盖罩组件
CN102094734A (zh) * 2010-12-24 2011-06-15 上海交通大学 燃料直喷发动机的冷启动系统及其启动方法
CN104265393A (zh) * 2014-07-25 2015-01-07 贵州大学 新型可变气门正时系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
臧杰,阎岩: "《汽车构造 上》", 31 August 2005, 机械工业出版社 *
谢宗法等: "基于全可变气门机构的无节气门汽油机进气性能", 《汽车安全与节能学报》 *

Cited By (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105604625A (zh) * 2016-03-07 2016-05-25 吉林大学 凸轮驱动式发动机液压气门控制装置
CN105604625B (zh) * 2016-03-07 2017-12-12 吉林大学 凸轮驱动式发动机液压气门控制装置
CN105781656B (zh) * 2016-04-23 2017-12-01 吉林大学 一种液压驱动式全可变气门的机械调节装置
CN105781656A (zh) * 2016-04-23 2016-07-20 吉林大学 一种液压驱动式全可变气门的机械调节装置
GB2568621B (en) * 2016-09-22 2019-10-09 Univ Xihua Variable valve tappet
WO2018053892A1 (zh) * 2016-09-22 2018-03-29 西华大学 一种可变气门挺柱
GB2568621A (en) * 2016-09-22 2019-05-22 Univ Xihua Variable valve tappet
CN106870055A (zh) * 2016-12-26 2017-06-20 潍柴动力股份有限公司 可变气门控制装置、控制方法及包含该装置的发动机
CN106870055B (zh) * 2016-12-26 2019-07-30 潍柴动力股份有限公司 可变气门控制装置、控制方法及包含该装置的发动机
CN107060937A (zh) * 2017-02-20 2017-08-18 山东大学 全可变液压气门机构气门升程控制装置及内燃机
CN107060937B (zh) * 2017-02-20 2018-05-11 山东大学 全可变液压气门机构气门升程控制装置及内燃机
WO2018149333A1 (zh) * 2017-02-20 2018-08-23 山东大学 全可变液压气门机构气门升程控制装置及内燃机
CN106769073A (zh) * 2017-03-15 2017-05-31 西华大学 一种模拟发动机缸内单次燃烧的实验装置及其实验方法
CN107355276A (zh) * 2017-06-02 2017-11-17 中国北方发动机研究所(天津) 一种高液压驱动的可变气门机构
CN107355276B (zh) * 2017-06-02 2018-11-02 中国北方发动机研究所(天津) 一种高液压驱动的可变气门机构
CN107143393A (zh) * 2017-06-02 2017-09-08 中国北方发动机研究所(天津) 一种内燃机液压可变气门机构
CN108757083B (zh) * 2018-05-25 2020-01-10 温州职业技术学院 一种液压驱动的可变气门机构
CN108757083A (zh) * 2018-05-25 2018-11-06 温州职业技术学院 一种液压驱动的可变气门机构
CN114746635B (zh) * 2019-10-01 2023-09-15 菲利普·克里斯塔尼 节气门替代设备
CN114746635A (zh) * 2019-10-01 2022-07-12 菲利普·克里斯塔尼 节气门替代设备
CN111022140B (zh) * 2019-12-26 2022-05-10 哈尔滨工程大学 一种液压控制的内燃机全可变配气机构
CN111022140A (zh) * 2019-12-26 2020-04-17 哈尔滨工程大学 一种液压控制的内燃机全可变配气机构
CN111120029A (zh) * 2019-12-26 2020-05-08 哈尔滨工程大学 一种旋转柱塞式的内燃机全可变配气机构
CN111188662A (zh) * 2020-01-07 2020-05-22 绵阳华博精工机械有限公司 气门机构
CN112343681A (zh) * 2020-11-04 2021-02-09 安福锦湖(湖南)气门有限公司 一种发动机进气门连续可变系统
CN113803129A (zh) * 2021-09-13 2021-12-17 一汽解放汽车有限公司 一种可变气门系统、发动机及可变气门系统的控制方法
CN114483243A (zh) * 2022-01-25 2022-05-13 吉林大学 一种基于电液控制的凸轮驱动式液压可变气门机构
CN114483243B (zh) * 2022-01-25 2022-08-16 吉林大学 一种基于电液控制的凸轮驱动式液压可变气门机构
CN115013108A (zh) * 2022-07-20 2022-09-06 山东大学 一种多变开启次数的内燃机液压气门机构
CN116044538A (zh) * 2023-03-08 2023-05-02 龙口中宇热管理系统科技有限公司 一种液压可变气门控制机构
CN116771460A (zh) * 2023-08-17 2023-09-19 潍坊力创电子科技有限公司 液压全升程连续可变气门系统
CN116771460B (zh) * 2023-08-17 2023-11-07 潍坊力创电子科技有限公司 液压全升程连续可变气门系统

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