[發(fā)明專利]一種用于6缸內(nèi)燃機(jī)的集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310448436.2
• 申請(qǐng)日: 2013-09-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103603699A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔靖晨;隆武強(qiáng);田江平;陳雷;齊鯤鵬;付垚;依平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F01L1/34
• 分類號(hào): F01L1/34
• 代理公司: 大連星海專利事務(wù)所 21208
• 代理人: 花向陽(yáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于6缸內(nèi)燃機(jī)的集約型多功能連續(xù)可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，屬于可實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源與環(huán)境的問(wèn)題已成為影響經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要問(wèn)題。內(nèi)燃機(jī)作為目前世界上應(yīng)用最為廣泛的動(dòng)力機(jī)械，每年消耗著大量的燃油，并且排出大量的有害氣體和微粒，內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排工作刻不容緩。除此以外，隨著內(nèi)燃機(jī)保有量的急劇增加，每年因交通事故造成的人民生命和財(cái)產(chǎn)損失逐年增加，車輛安全性越來(lái)越受到人們的重視，越來(lái)越多的國(guó)家將輔助制動(dòng)系統(tǒng)列為車輛必備附件之一。然而目前輔助制動(dòng)系統(tǒng)大多存在運(yùn)行過(guò)程中制動(dòng)部件容易過(guò)熱、制動(dòng)效率降低過(guò)快、制動(dòng)能力可控程度低、制動(dòng)時(shí)車輛容易跑偏、制動(dòng)系統(tǒng)占用有限的車輛空間等問(wèn)題。可變氣門技術(shù)因其在改善內(nèi)燃機(jī)性能以及在內(nèi)燃機(jī)輔助制動(dòng)方面的潛力，受到了內(nèi)燃機(jī)研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)的廣泛關(guān)注。然而，目前車用化了的可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)大多在氣門調(diào)節(jié)靈活度和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、成本等方面存在矛盾，并且這些系統(tǒng)一般用于內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，極少用于輔助制動(dòng)領(lǐng)域。

綜合考慮，電液式可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是目前最具潛力的系統(tǒng)。傳統(tǒng)電液式系統(tǒng)采用共軌供油方式，隨著內(nèi)燃機(jī)缸數(shù)、單缸氣門數(shù)以及轉(zhuǎn)速的增加，該系統(tǒng)存在以下兩個(gè)問(wèn)題有待解決：1）存在共軌管體積龐大、空間布置困難的問(wèn)題；2）由于系統(tǒng)中所使用的高速大流量電磁閥的數(shù)量過(guò)多，以及由目前電磁閥材料和加工工藝決定的電磁閥成本較高，因此，該系統(tǒng)的整體成本較高。這些問(wèn)題造成了傳統(tǒng)電液式系統(tǒng)實(shí)用化較為困難。

針對(duì)傳統(tǒng)電液式系統(tǒng)空間布置困難的問(wèn)題，出現(xiàn)了一種凸輪供油式電液氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用凸輪-柱塞供油的方式，因其取消共軌管，系統(tǒng)空間布置容易。然而，該系統(tǒng)仍存在以下兩個(gè)問(wèn)題有待解決：1）和傳統(tǒng)電液式系統(tǒng)一樣，該系統(tǒng)仍然存在系統(tǒng)所需電磁閥的數(shù)量過(guò)多、系統(tǒng)成本較高的問(wèn)題；2）該系統(tǒng)氣門驅(qū)動(dòng)可調(diào)范圍受到凸輪-柱塞供油器供油規(guī)律的限制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)排氣門二次開(kāi)啟事件、無(wú)法實(shí)現(xiàn)將720度/循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)變?yōu)?60度/循環(huán)的壓氣機(jī)的制動(dòng)模式所要求的可變氣門事件等，這些限制了該系統(tǒng)的功能拓展。

針對(duì)凸輪供油式電液氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所存在的問(wèn)題，近年來(lái)出現(xiàn)了一種雙模式全可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)使用驅(qū)動(dòng)-制動(dòng)循環(huán)器和模式轉(zhuǎn)換器，減少了電磁閥數(shù)量，并且實(shí)現(xiàn)了同時(shí)滿足內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)模式所要求的可變氣門事件。然而，該系統(tǒng)仍存在以下兩個(gè)問(wèn)題有待解決：1）由于系統(tǒng)所使用的兩位五通閥需要在各個(gè)油口不同壓差的情況下進(jìn)行切換，而各個(gè)油口的壓差變化情況極為復(fù)雜，并且，隨著轉(zhuǎn)速的增加，要求兩位五通閥的響應(yīng)時(shí)間越短，流通速率越大，這些要求造成了兩位五通閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工成本高；2）在內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下，該系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)在供油階段提前關(guān)閉氣門的可變氣門事件，這將限制該系統(tǒng)在內(nèi)燃機(jī)怠速及中低工況的性能改善程度，而這些工況恰恰是城市車輛常用工況，這些工況下內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行情況很大程度上決定了車輛實(shí)際運(yùn)行時(shí)的油耗和排放情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：1）通過(guò)設(shè)計(jì)循環(huán)選擇器來(lái)達(dá)到僅需要2個(gè)兩位兩通閥來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)模式所要求的可變氣門事件，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)可變氣門技術(shù)和輔助制動(dòng)技術(shù)合二為一的同時(shí)，大幅度簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低系統(tǒng)成本；2）利用所使用的兩位兩通閥的出油口與油箱相連的特點(diǎn)，極大地降低了兩位兩通閥切換時(shí)油口的壓差變化的復(fù)雜程度，簡(jiǎn)化了兩位兩通閥的結(jié)構(gòu)，降低了加工成本；3）較雙模式全可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)而言，本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)在內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下，在供油器的供油階段內(nèi)提前關(guān)閉氣門的可變氣門事件，達(dá)到進(jìn)一步改善內(nèi)燃機(jī)怠速及中低工況性能，即改善車輛實(shí)際運(yùn)行時(shí)的油耗和排放情況的目的，從而拓展系統(tǒng)的應(yīng)用潛力；最終提高本系統(tǒng)的市場(chǎng)接受程度。