[實用新型]全可變液壓氣門機構氣門升程控制裝置及內燃機

有效

• 申請號: 201720149159.9
• 申請日: 2017-02-20
• 公開（公告）號: CN206530374U
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 謝宗法;常英杰;王志明;王兆宇
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: F01L13/00
• 分類號: F01L13/00;F01L9/02
• 代理公司: 北京恩赫律師事務所11469
• 代理人: 趙文成

技術領域

本實用新型涉及內燃機的配氣機構和燃料供給系統領域，特別是指一種全可變液壓氣門機構氣門升程控制裝置及內燃機。

背景技術

內燃機采用液壓驅動氣門系統能夠實現氣門最大升程、氣門開啟持續角和配氣相位三者的連續可變，這種氣門系統被稱為全可變液壓氣門系統(Hydraulic Fully Variable Valve System,簡稱HFVVS)，它對內燃機的節能減排具有重要意義。目前，具有代表性的全可變液壓氣門系統有舍弗勒公司的Uniair系統、美國Ford公司的電液全可變氣門系統和英國Lotus的EHFVVT系統等。這些液壓全可變氣門系統全部采用了高頻電磁閥作為控油開關來控制油液的流入和流出，而高頻電磁閥存在頻率響應速度低、可靠性低和成本昂貴的不足。

專利號為CN201310296611.0的實用新型專利公開了一種內燃機全可變液壓氣門系統的控油裝置，該裝置由殼體及安裝在殼體中的回轉閥、液壓蓄能器和傳動機構構成。回轉閥由回轉閥芯、回轉閥套組成；液壓蓄能器由儲能活塞、蓄能彈簧、端蓋、密封座圈、橡膠墊組成，并安裝在殼體的一端內腔；回轉閥和液壓蓄能器之間為蓄能腔；傳動機構由傳動齒輪、齒輪軸和十字滑塊聯軸器組成，傳動齒輪安裝在齒輪軸上，齒輪軸通過十字滑塊聯軸器與回轉閥芯相連接實現了氣門最大升程、氣門開啟持續角和配氣相位三者的連續可變。該機構主要適用于凸輪軸頂置的配氣機構，而對于凸輪軸下置和中置的配氣機構，由于液壓傳動系統不易布置且傳動鏈較長等問題，導致該裝置難以在凸輪軸下置和中置式內燃機上推廣應用。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構簡單、工作可靠、成本低廉。不僅適用于凸輪軸上置式內燃機，并且也適用于凸輪軸下置和中置式內燃機的全可變液壓氣門機構氣門升程控制裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型提供技術方案如下：

一種全可變液壓氣門機構氣門升程控制裝置，包括設置有高壓油道的殼體，所述殼體上設置有用于連接至內燃機凸輪驅動組件的液壓柱塞式控油裝置、用于連接至內燃機氣門組件的活塞式氣門驅動裝置、用于連通內燃機機油潤滑系統的液壓蓄能裝置和入口單向閥，其中：

所述液壓柱塞式控油裝置包括設置在所述殼體上的柱塞套、與所述柱塞套的內孔相配合的柱塞、使所述柱塞復位的柱塞彈簧以及調節所述柱塞轉動角度的柱塞調節機構，所述柱塞包括與所述柱塞套相配合的柱塞芯和設置于所述柱塞芯下端的柱塞桿，所述柱塞芯的頂端與所述柱塞套之間形成與所述高壓油道連通的柱塞油腔，所述柱塞芯的圓柱面上設置有與所述柱塞油腔連通的軸向直槽和與所述軸向直槽連通的周向環形槽，所述柱塞套的側壁上設置有泄油孔；

所述活塞式氣門驅動裝置包括液壓活塞、與液壓活塞相匹配的活塞套，所述液壓活塞的頂端與所述活塞套之間形成與所述高壓油道連通的活塞油腔；

所述液壓蓄能裝置包括設置在所述殼體上的液壓蓄能器及由所述蓄能器與所述殼體構成的蓄能腔，所述殼體上設置有將所述蓄能腔與泄油孔連通的第一低壓油道、將所述蓄能腔與高壓油道連通的第二低壓油道和將所述蓄能腔與內燃機機油潤滑系統連通的第三低壓油道，所述蓄能腔能夠通過所述第一低壓油道、泄油孔、周向環形槽和軸向直槽與所述柱塞油腔連通；

所述入口單向閥設置于所述高壓油道與第二低壓油道之間。

進一步的，所述周向環形槽的上邊緣距柱塞頂端的距離從軸向直槽開始沿柱塞圓周方向逐漸增大或不變，所述周向環形槽的深度從軸向直槽開始沿柱塞圓周方向逐漸減小；

或者，所述周向環形槽的上邊緣距柱塞頂端的距離從軸向直槽開始沿柱塞圓周方向逐漸增大，所述周向環形槽的深度不變。

進一步的，所述周向環形槽的全部深度或部分深度不大于所述泄油孔的直徑的四分之一。

進一步的，所述周向環形槽的橫截面為三角形、圓弧形、梯形或矩形。

進一步的，所述柱塞調節機構包括與所述柱塞套的下部外圓間隙配合的控制套筒，所述控制套筒的端部設置有導向槽，所述柱塞桿的下部設置有與所述導向槽相配合的榫舌。

進一步的，所述柱塞調節機構還包括電機或比例電磁鐵，所述控制套筒的外圓上設置有齒圈，所述電機或比例電磁鐵驅動連接有與所述齒圈相嚙合的齒條或齒輪。

進一步的，所述活塞式氣門驅動裝置上設置有分別與所述高壓油道連通的單向孔和節流孔，所述單向孔內設置有活塞腔單向閥，所述活塞腔通過所述單向孔和節流孔與高壓油道連通，當氣門組件關閉時，所述液壓活塞的頂端位于所述節流孔的上方。