[實用新型]溢流閥及致動器

有效

• 申請號: 201320013486.3
• 申請日: 2013-01-11
• 公開（公告）號: CN203223265U
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 婁征;鄧強泉;文韶
• 申請（專利權）人: 江蘇公大動力技術有限公司
• 主分類號: F01L1/34
• 分類號: F01L1/34;F01L9/02
• 代理公司: 蘇州廣正知識產權代理有限公司 32234
• 代理人: 劉述生

技術領域

本實用新型總體上涉及致動器以及用于控制該致動器的相關方法與系統，且特別是，涉及能以最小能量消耗提供獨立升程（或沖程或行程）和正時控制的致動器。?

背景技術

可以采用各種系統來有效控制發動機氣門的正時和升程，來改善發動機的性能、燃油經濟性、噴射和其他特性。根據控制的裝置或致動器，這些系統可以分成機械的、電液的（electrohydraulic）和機電的（有時稱為電磁）形式。根據控制的范圍，可以分成可變氣門升程和正時、可變氣門正時和可變氣門升程的形式。它們也可以分成有凸輪（cam-based）或者間接作用以及無凸輪或者直接作用的形式。?

在有凸輪的系統的情況下，保持傳統的發動機凸輪系統并且稍微修改，以間接地控制氣門正時和/或氣門升程。在無凸輪系統中，傳統的發動機凸輪系統用直接驅動各發動機氣門的電液或者機電致動器完全替換。盡管無凸輪系統提供更寬的可控性，例如汽缸和氣門的停用（deactivation），并且由此具有更好的燃油經濟性，但是所有現有生產的汽車可變氣門系統都是有凸輪的。?

機電無凸輪系統的問題包括與軟著陸（soft-landing）、高電功率要求、能力不足相關的困難，或者難于控制升程以及處理高的和/或變化的汽缸空氣壓力的能力有限。電液無凸輪系統通?？梢钥朔@樣的問題，但是它確實存在自身的問題，例如在高發動機速度下的性能以及設計或者控制復雜，導致響應時間和流量之間的沖突。為了在6,000至7,000rpm下運行，致動器必須在2.5至3毫秒的時間內在8mm的范圍上首先加速然后減速發動機氣門。發動機氣門必須行進在約5米/秒的峰值速度。這些要求已經達到了傳統電液技術的極限。?

克服這種性能限制的一個途徑是，類似于機電系統一樣,?在電液系統中加入一對相對的彈簧（opposing?springs），其與系統的運動質量一起來產生彈簧質量諧振或擺動系統。在靜止狀態下，該相對彈簧將發動機氣門居中設置在該氣門的端點位置之間，即開啟與關閉位置之間。為了保持發動機氣門在一個端點位置上，系統必須具有一定的鎖定機構，來抵抗來自該對彈簧的凈返回力，其在兩個端點的任何一個上積累了勢能。當從一端點位置向另一端點位置行進時，發動機氣門首先由彈簧返回力驅動并且加速，由彈簧存儲的勢能提供動力，直到在行程的中點，在此處其達到最大速度并且具有相應的動能；然后其抵抗彈簧的返回力保持向前運動，由動能提供動力，直到另一端，在此處其速度下降為零，相應的動能轉變為彈簧存儲的勢能。?

就其熟知的工作原理而言，彈簧質量系統本身在能量轉換方面非常有效且很可靠。很多技術開發已經是去設計出有效的和可靠的鎖定－釋放機構，其可以將發動機氣門保持在其開啟和關閉位置，根據要求釋放，增加附加能量來補償摩擦和高度可變的發動機汽缸空氣壓力，并且在其著陸在另一端上之前阻息多余的能量。如上所討論，存在著與機電或者電磁鎖定－釋放裝置相關的困難。也已經有人在電液鎖定－釋放裝置的開發方面進行了努力。?

歸于戴姆勒克萊斯勒（DaimlerChrysler）的美國專利No.?4,930,464所揭示的是一種電液致動器，其包括雙桿油缸（double-ended?rod?cylinder）、一對相對的彈簧和旁路，所述相對的彈簧趨于將活塞設置于油缸的中間，所述旁路在大部分沖程上短接兩個油缸室，這樣，液壓油缸不浪費能量。當發動機氣門在關閉位置時，旁路不起作用，活塞將油缸分成較大的開啟側室和較小的關閉側室，并且當開啟側室和關閉側室分別經受高壓源和低壓源時，發動機氣門能夠鎖定，這是由于在活塞上產生與返回彈簧力相反的差壓。當發動機氣門處于開啟位置時，活塞將油缸分成較大的關閉側室和較小的開啟側室，并且通過較大的關閉側室和較小的開啟側室分別經受高壓源和低壓源可以鎖定發動機氣門。?

無論在開啟位置還是在關閉位置，通過簡單地開啟二通觸發閥（2－way?trigger?valve）來釋放大室中的壓力，由此消除活塞上的差壓，觸發彈簧質量系統的擺動動力，來解鎖發動機氣門。該二通閥必須在沖程結束前再次非?？焖俚仃P閉，從而大室壓力可以快速升高到足夠大以鎖定活塞，并且因此發動機氣門處于其新的端點位置。該構造也具有二通推進閥，以在開啟沖程期間在閥桿的頂端面上引入額外的驅動力。?