[實用新型]壓電晶體電控液壓快速VVT及VVL裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520620797.5
• 申請日: 2015-08-17
• 公開（公告）號: CN204877575U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 衛(wèi)海橋;裴自剛;潘明章;高東志;馮登全;陳策遠
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: F01L13/00
• 分類號: F01L13/00;F01L9/02;F01L9/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 李麗萍

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及內(nèi)燃機領(lǐng)域，特別是涉及內(nèi)燃機工作過程控制，具體的說是一種涉及電控液壓快速氣門可變正時(VVT)及氣門可變升程(VVL)裝置。

背景技術(shù)

發(fā)動機的配氣相位機構(gòu)負責(zé)向氣缸提供汽油燃燒做功所必須的新鮮空氣，并將燃燒后的廢氣排出，從工作原理上講，配氣相位機構(gòu)的主要功能是按照一定的時限來開啟和關(guān)閉各氣缸的進、排氣門，從而實現(xiàn)發(fā)動機氣缸換氣補給的整個過程。對于沒有可變氣門技術(shù)的普通發(fā)動機而言，進排氣們開閉時間及升程都是固定的，內(nèi)燃機的配氣相位不能根據(jù)內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速而改變，這種固定不變的氣門正時及升程很難顧及到發(fā)動機在不同轉(zhuǎn)速工況時的工作需要。因此為了滿足發(fā)動機全工況的工作要求，就要設(shè)計可變氣門，提升發(fā)動機的動力表現(xiàn)，使燃燒更有效率。

VVT技術(shù)改變了傳統(tǒng)發(fā)動機中配氣相位固定不變的狀態(tài)，在發(fā)動機運轉(zhuǎn)工況范圍內(nèi)提供最佳的配氣正時，較好地解決了高轉(zhuǎn)速與低轉(zhuǎn)速、大負荷與小負荷下動力性與經(jīng)濟性的矛盾，同時在一定程度上改善了廢氣排放。VVL技術(shù)可以在發(fā)動機不同轉(zhuǎn)速、不同負荷時匹配合適的氣門升程，使得發(fā)動機在低轉(zhuǎn)速、小負荷時使用較小的氣門升程，改善冷啟動和降低油耗。高轉(zhuǎn)速、大負荷時使用較大的氣門升程，減少氣門節(jié)流損失，提高充氣效率，提高發(fā)動機在高轉(zhuǎn)速、大負荷時的功率輸出并能降低發(fā)動機的燃油消耗，提高燃油經(jīng)濟性，降低HC,NOx的排放。

目前，VVT和VVL技術(shù)已經(jīng)在內(nèi)燃機領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，如本田的i-VTEC系統(tǒng)就是典型的VVL技術(shù)在汽車中的應(yīng)用，實現(xiàn)了復(fù)雜的氣門升程變化，但是增加第三根搖臂和第三根凸輪軸的機構(gòu)使其機械系統(tǒng)更加復(fù)雜，而且分段式的氣門調(diào)節(jié)方式使其動力輸出不夠線性；BMW的Valvetronic系統(tǒng)在傳統(tǒng)的配氣相位機構(gòu)上增加了偏心軸，步進電機和中間推桿等部件，該系統(tǒng)借由步進電機的旋轉(zhuǎn)，再在一系列機械傳動后巧妙的改變進氣門升程的大小，但是只能在一定范圍內(nèi)改變升程大小，而且如何在正確的時間使氣門升程處于正確的位置是該技術(shù)的難點；奧迪的AVS系統(tǒng)以及豐田的VVTL-i技術(shù)等都是代表性的可變氣門技術(shù)，但是由于機械控制系統(tǒng)本身存在的誤差和磨損，這些系統(tǒng)仍然存在不足，因此氣門可變技術(shù)的控制需要向電控技術(shù)傾斜，如菲亞特的Multiair電控液壓進氣系統(tǒng)，使用了電控液壓控制系統(tǒng)來驅(qū)動氣門的正時和升程，卻取消了進氣門一側(cè)凸輪軸，排氣門側(cè)的凸輪軸通過液壓機構(gòu)來驅(qū)動進氣門，但是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且利用ECU控制一個電磁閥同時實現(xiàn)VVT和VVL也在一定程度上增加了控制的難度。

實用新型內(nèi)容

本實用新型主要解決的問題是實際運行中發(fā)動機氣門正時和升程的無極可調(diào)，通過利用排氣側(cè)凸輪軸和活塞、液壓機構(gòu)實現(xiàn)正常的配氣相位，利用壓電晶體控制機構(gòu)和高低壓油路機構(gòu)實現(xiàn)VVT和VVL，減小了電控機構(gòu)控制的難度，壓電晶體的快速響應(yīng)特性使氣門變化更迅速，增強了發(fā)動機對不同工況的適應(yīng)能力，而且機械結(jié)構(gòu)的安排減小了配氣機構(gòu)的慣性，減小了高速運轉(zhuǎn)時的能量損失。