專利名稱:雙壓電液壓驅(qū)動(dòng)增壓式配氣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型的目的在于提供雙壓電液壓驅(qū)動(dòng)增壓式配氣系統(tǒng)，包括液壓油軌、第一電液控制部分、第二電液控制部分、氣門體、油箱。本實(shí)用新型采用液壓油軌顯著降低了系統(tǒng)內(nèi)壓力波動(dòng)引起的氣門開啟和關(guān)閉不穩(wěn)定性，確保了配氣系統(tǒng)工作的可靠性及一致性；通過雙壓電協(xié)同液壓控制球閥開啟和關(guān)閉液壓油路，利用增壓活塞對增壓腔內(nèi)液壓油進(jìn)行增壓，進(jìn)而對液壓活塞兩端液壓力靈活控制，利用作用在液壓活塞和氣門上的壓力差實(shí)現(xiàn)氣門運(yùn)動(dòng)可控，從而實(shí)現(xiàn)氣門與通氣口間的通斷，能有效控制配氣定時(shí)及配氣持續(xù)角，通過壓電堆直接驅(qū)動(dòng)球閥，能靈活而精確的控制配氣規(guī)律，能進(jìn)一步改善燃料的經(jīng)濟(jì)性和內(nèi)燃機(jī)排放，有利于提高內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性能。
【專利說明】
雙壓電液壓驅(qū)動(dòng)増壓式配氣系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及的是一種內(nèi)燃機(jī)，具體地說是內(nèi)燃機(jī)配氣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃機(jī)配氣裝置的主要作用是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)把燃燒后的廢氣排出氣缸，并吸入足夠量的新鮮空氣，配氣定時(shí)和配氣持續(xù)角對燃油的經(jīng)濟(jì)性、內(nèi)燃機(jī)功率、燃燒及排放等影響重大。進(jìn)、排氣過程必須嚴(yán)格按照內(nèi)燃機(jī)定時(shí)要求進(jìn)行，在多缸內(nèi)燃機(jī)中，還要按照規(guī)定的發(fā)火次序來進(jìn)行，以保證內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在最佳工況下。申請?zhí)枮?01410638791.0的專利公開了一種由機(jī)械、液壓和電子控制三個(gè)子系統(tǒng)組成的可變配氣相位系統(tǒng)，該系統(tǒng)的三個(gè)子系統(tǒng)相互配合可以實(shí)現(xiàn)可變配氣相位的功能，但電子控制系統(tǒng)同樣采用電磁閥控制，電磁閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電磁線圈電感作用使其響應(yīng)時(shí)間滯后，導(dǎo)致對氣門的控制精度差。申請?zhí)枮?00510041311.3的專利公開了一種電控氣門執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由殼體、殼體內(nèi)底部的電磁裝置、貫穿電磁裝置軸向中心通孔的行程調(diào)節(jié)螺桿、行程調(diào)節(jié)螺桿上端與殼體內(nèi)頂部之間設(shè)置的消噪彈簧構(gòu)成，該實(shí)用新型采用電磁開關(guān)直接控制氣門開閉，仍然存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、響應(yīng)慢及控制精度差的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供驅(qū)動(dòng)壓力可變及配氣控制精度高的雙壓電液壓驅(qū)動(dòng)增壓式配氣系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]本實(shí)用新型雙壓電液壓驅(qū)動(dòng)增壓式配氣系統(tǒng)，其特征是:包括配氣單元、液壓油軌、油箱;所述配氣單元包括氣門體、第一電液控制部分、第二電液控制部分、氣門、外殼；
[0006]所述第一電液控制部分包括第一壓電堆、第一頂桿、第一球閥、第一球閥復(fù)位彈簧，第一壓電堆安裝在氣門體里，第一頂桿位于第一頂桿腔里并位于第一壓電堆的下方，第一球閥位于在第一球閥腔里，第一球閥腔位于第一頂桿腔下方，第一球閥復(fù)位彈簧腔位于第一球閥腔下方，第一球閥復(fù)位彈簧設(shè)置在第一球閥復(fù)位彈簧腔里并位于第一球閥下面，第一球閥腔上端與第一球閥相配合的位置為第一密封座面，第一球閥腔下端與第一球閥相配合的位置為第二密封座面；
[0007]第一電液控制部分下方設(shè)置增壓活塞，增壓活塞與第一電液控制部分之間形成第一控制腔，增壓活塞下方設(shè)置第二電液控制部分，第二電液控制部分與增壓活塞之間形成增壓腔；
[0008]所述第二電液控制部分包括第二壓電堆、第二頂桿、第二球閥、第二球閥復(fù)位彈簧、液壓活塞，第二壓電堆安裝在氣門體里并位于增壓腔下方，第二頂桿設(shè)置在第二頂桿腔里并位于第二壓電堆下方，第二球閥腔設(shè)置在第二頂桿腔下方，第二球閥復(fù)位彈簧腔設(shè)置在第二球閥腔下方，第二球閥設(shè)置在第二球閥腔里，第二球閥復(fù)位彈簧設(shè)置在第二球閥復(fù)位彈簧腔里，第二球閥分別與第二球閥腔上端面和第二球閥腔下端面相配合，第二球閥腔上端面與第二球閥配合處為第三密封座面，第二球閥腔下端面與第二球閥配合處為第四密封座面，液壓活塞設(shè)置在氣門體里，液壓活塞與其下方的氣門體之間形成第二控制腔，液壓活塞與其上方的氣門體之間形成第三控制腔；
[0009]氣門體里分別設(shè)置總回油孔、第一頂桿腔、第二頂桿腔、第一高壓進(jìn)油孔、第二高壓進(jìn)油孔、第三高壓進(jìn)油孔、第一高低壓通孔、第二高低壓通孔、第一低壓回油孔、第二低壓回油孔、第一球閥腔、第二球閥腔、第一球閥復(fù)位彈簧腔、第二球閥復(fù)位彈簧腔，總回油管連通油箱，第一高壓進(jìn)油孔分別連通第一頂桿腔和液壓油軌，第一低壓回油孔分別連通第一球閥復(fù)位彈簧腔和總回油管，第一高低壓通孔分別連通第一球閥腔和第一控制腔，第二球閥復(fù)位彈簧腔連通第二高壓進(jìn)油孔，第三控制腔連通第三高壓進(jìn)油孔，第二高壓進(jìn)油孔和第三高壓進(jìn)油孔連通后連通增壓腔，第二低壓回油孔分別連通第二頂桿腔和總回油管，第二高低壓通孔分別連通第二球閥腔和第二控制腔；
[0010]液壓活塞下方連接氣門，氣門上套有氣門復(fù)位彈簧，氣門端部安裝氣門座，外殼安裝在氣門體下方，氣門座位于外殼外側(cè);所述的配氣單元的數(shù)量與發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的數(shù)量相一致。
[0011]本實(shí)用新型還可以包括:
[0012]1、增壓腔通過吸油管路與總回油管相通，吸油管路上安裝吸油單向閥。
[0013]2、增壓活塞上端面面積大于其下端面面積，液壓活塞上斷面面積小于其下端面面積。
[0014]本實(shí)用新型的優(yōu)勢在于:本實(shí)用新型通過第一電液控制部分和第二電液控制部分協(xié)同通斷電分別控制第一球閥和第二球閥位移，在配氣系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)高低壓油路間靈活轉(zhuǎn)換，通過增壓活塞對增壓腔內(nèi)的液壓油增壓，使作用在液壓活塞上的液壓力靈活變化，利用作用在液壓活塞和氣門上的壓力差實(shí)現(xiàn)氣門運(yùn)動(dòng)可控，從而實(shí)現(xiàn)氣門與通氣口間的通斷，能有效控制配氣定時(shí)及配氣持續(xù)角;采用液壓油軌顯著降低了由于電液控制部分切換高低壓油路時(shí)引起的液壓油壓力波動(dòng)導(dǎo)致的氣門開啟和關(guān)閉不穩(wěn)定性，確保了配氣系統(tǒng)工作的可靠性及一致性;通過壓電堆直接驅(qū)動(dòng)球閥，能靈活而精確的控制配氣規(guī)律，有利于內(nèi)燃機(jī)不同工況下靈活配氣方式的實(shí)現(xiàn)，顯著提高了氣門控制自由度，能進(jìn)一步改善燃料的經(jīng)濟(jì)性和內(nèi)燃機(jī)排放，有利于提高內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性能。
【附圖說明】

[0015]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型的第一電液控制部分的示意圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型的第二電液控制部分的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖舉例對本實(shí)用新型做更詳細(xì)地描述:
[0019]結(jié)合圖1?3，本實(shí)用新型一種雙壓電液壓驅(qū)動(dòng)增壓式配氣系統(tǒng)，它由液壓油軌1、液壓油管2、第一電液控制部分3、第一控制腔4、增壓活塞5、增壓活塞復(fù)位彈簧6、吸油單向閥7、增壓腔8、第二電液控制部分9、氣門體10、彈簧座11、氣門復(fù)位彈簧12、氣門13、外殼14、通氣口 15、氣門座16、回油管17、油箱18、濾器19和液壓油栗20組成。液壓油軌I左端通過液壓油管分別與液壓油栗20、濾器19和油箱18相連通，液壓油軌I上開有多個(gè)液壓油出口，液壓油出口的個(gè)數(shù)根據(jù)內(nèi)燃機(jī)氣缸的個(gè)數(shù)確定，液壓油出口通過液壓油管2與氣門體10上開有的液壓進(jìn)油口相連通，氣門體10上開有的低壓回油口通過回油管17連通油箱18。第一電液控制部分3由電氣接頭21、第一壓電堆22、第一高壓進(jìn)油孔23、第一密封座面24、第一球閥復(fù)位彈簧25、第一高低壓通孔26、第一低壓回油孔27、第二密封座面28、第一球閥29和第一頂桿30組成。第二電液控制部分9由第二頂桿31、第三密封座面32、第二球閥33、第二高壓進(jìn)油孔34、第三高壓進(jìn)油孔35、液壓活塞36、第二控制腔37、第二高低壓通孔38、第三控制腔39、第二球閥復(fù)位彈簧40、第四密封座面41、第二低壓回油孔42和第二壓電堆43組成。氣門體10上分別設(shè)計(jì)有第一高壓進(jìn)油孔23、第一密封座面24、第一高低壓通孔26、第一低壓回油孔27、第二密封座面28、第三密封座面32、第二高壓進(jìn)油孔34、第三高壓進(jìn)油孔35、第二高低壓通孔38、第四密封座面41和第二低壓回油孔42，第一高壓進(jìn)油孔23通過氣門體10上的液壓油通道與液壓進(jìn)油口相連通，第一低壓回油孔27通過氣門體10上的低壓回油通道與低壓回油口相連通，第二高壓進(jìn)油孔34通過氣門體10上開有的液壓油道連通第三高壓進(jìn)油孔35并與氣門體10上的液壓油通道與增壓腔8相連通，第二低壓回油孔42通過氣門體10上的液壓通道與第一低壓回油孔27相連通，增壓活塞5上端面積大于下端面積，其上端與氣門體10之間形成第一控制腔4，第一控制腔4連通第一高低壓通孔26，下端與氣門體10之間形成增壓腔8并與吸油單向閥7連通，液壓活塞36上端面積小于下端面積，其上端和下端分別與氣門體10之間形成第三控制腔39和第二控制腔37，第二控制腔37與第二高低壓通孔38連通，第三控制腔39與第三高壓進(jìn)油孔35連通，在第一球閥29壓緊至第一密封座面24上時(shí)，第一高低壓通孔26連通第一控制腔4與第一低壓回油孔27，在第一球閥29壓緊至第二密封座面28上時(shí)，第一高低壓通孔26連通第一控制腔4與第一高壓進(jìn)油孔23，在第二球閥33壓緊至第三密封座面32上時(shí)，第二高低壓通孔38連通第二控制腔37與第二高壓進(jìn)油孔34，在第二球閥33壓緊至第四密封座面41上時(shí)，第二高低壓通孔38連通第二控制腔37與第二低壓回油孔42，第一壓電堆22和第二壓電堆43通過電氣接頭與內(nèi)燃機(jī)電控單元相連，進(jìn)而控制第一球閥29和第二球閥33的抬起和落座，壓電堆未通電時(shí)第一球閥29和第二球閥33分別通過第一球閥復(fù)位彈簧25和第二球閥復(fù)位彈簧40被壓緊至第一頂桿30和第二頂桿31上。液壓活塞36設(shè)置在氣門13上部并隨氣門13開啟和關(guān)閉并與氣門13同步運(yùn)動(dòng)，彈簧座11通過止動(dòng)環(huán)固定在氣門13上，并隨之一起運(yùn)動(dòng)，氣門復(fù)位彈簧12壓緊在彈簧座11與外殼14之間，氣門座16對氣門13的運(yùn)動(dòng)升程進(jìn)行限制。
[0020]圖1為本實(shí)用新型雙壓電液壓驅(qū)動(dòng)增壓式配氣系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖，包括由液壓油軌1、液壓油管2、第一電液控制部分3、第一控制腔4、增壓活塞5、增壓活塞復(fù)位彈簧6、吸油單向閥7、增壓腔8、第二電液控制部分9、氣門體10、彈簧座11、氣門復(fù)位彈簧12、氣門13、外殼14、通氣口15、氣門座16、回油管17、油箱18、濾器19和液壓油栗20組成。液壓油軌I左端通過液壓油管分別與液壓油栗20、濾器19和油箱18相連通，液壓油軌I上開有多個(gè)液壓油出口，液壓油出口的個(gè)數(shù)根據(jù)內(nèi)燃機(jī)氣缸的個(gè)數(shù)確定，如圖1所示，為本實(shí)用新型用于四缸內(nèi)燃機(jī)時(shí)的示意圖，液壓油出口通過液壓油管2與氣門體10上開有的液壓進(jìn)油口相連通，氣門體10上開有的低壓回油口通過回油管17連通油箱18。電氣接頭21、第一壓電堆22、第一高壓進(jìn)油孔23、第一密封座面24、第一球閥復(fù)位彈簧25、第一高低壓通孔26、第一低壓回油孔27、第二密封座面28、第一球閥29和第一頂桿30共同構(gòu)成了雙壓電液壓驅(qū)動(dòng)增壓式配氣系統(tǒng)的第一電液控制部分3，如圖2所示。第二頂桿31、第三密封座面32、第二球閥33、第二高壓進(jìn)油孔34、第三高壓進(jìn)油孔35、液壓活塞36、第二控制腔37、第二高低壓通孔38、第三控制腔39、第二球閥復(fù)位彈簧40、第四密封座面41、第二低壓回油孔42和第二壓電堆43共同構(gòu)成了雙壓電液壓驅(qū)動(dòng)增壓式配氣系統(tǒng)的第二電液控制部分9，如圖3所示。氣門體10上分別設(shè)計(jì)有第一高壓進(jìn)油孔23、第一密封座面24、第一高低壓通孔26、第一低壓回油孔27、第二密封座面28、第三密封座面32、第二高壓進(jìn)油孔34、第三高壓進(jìn)油孔35、第二高低壓通孔38、第四密封座面41和第二低壓回油孔42，第一高壓進(jìn)油孔23通過氣門體10上的液壓油通道與液壓進(jìn)油口相連通，第一低壓回油孔27通過氣門體10上的低壓回油通道與低壓回油口相連通，第二高壓進(jìn)油孔34通過氣門體10上開有的液壓油道連通第三高壓進(jìn)油孔35并與氣門體10上的液壓油通道與增壓腔8相連通，第二低壓回油孔42通過氣門體10上的液壓通道與第一低壓回油孔27相連通，增壓活塞5上端面積大于下端面積，其上端與氣門體10之間形成第一控制腔4，第一控制腔4連通第一高低壓通孔26，下端與氣門體10之間形成增壓腔8并與吸油單向閥7連通，液壓活塞36上端面積小于下端面積，其上端和下端分別與氣門體10之間形成第三控制腔39和第二控制腔37，第二控制腔37與第二高低壓通孔38連通，第三控制腔39與第三高壓進(jìn)油孔35連通，在第一球閥29壓緊至第一密封座面24上時(shí)，第一高低壓通孔26連通第一控制腔4與第一低壓回油孔27，在第一球閥29壓緊至第二密封座面28上時(shí)，第一高低壓通孔26連通第一控制腔4與第一高壓進(jìn)油孔23，在第二球閥33壓緊至第三密封座面32上時(shí)，第二高低壓通孔38連通第二控制腔37與第二高壓進(jìn)油孔34，在第二球閥33壓緊至第四密封座面41上時(shí)，第二高低壓通孔38連通第二控制腔37與第二低壓回油孔42，第一壓電堆22和第二壓電堆43通過電氣接頭與內(nèi)燃機(jī)電控單元相連，進(jìn)而控制第一球閥29和第二球閥33的抬起和落座，壓電堆未通電時(shí)第一球閥29和第二球閥33分別通過第一球閥復(fù)位彈簧25和第二球閥復(fù)位彈簧40被壓緊至第一頂桿30和第二頂桿31上。液壓活塞36設(shè)置在氣門13上部并隨氣門13開啟和關(guān)閉并與氣門13同步運(yùn)動(dòng)，彈簧座11通過止動(dòng)環(huán)固定在氣門13上，并隨之一起運(yùn)動(dòng)，氣門復(fù)位彈簧12壓緊在彈簧座11與外殼14之間，氣門座16對氣門13的運(yùn)動(dòng)升程進(jìn)行限制。如圖1所示，本實(shí)用新型用于四缸內(nèi)燃機(jī)時(shí)，油箱18內(nèi)的液壓油流經(jīng)液壓油管流入濾器19，濾清后的液壓油通過液壓油管流入液壓油栗20，并在液壓油栗20內(nèi)被增壓到一定壓力，從液壓油栗20內(nèi)流出的增壓液壓油經(jīng)過液壓油管流入液壓油軌I，并儲(chǔ)存在液壓油軌I內(nèi)，液壓油軌I內(nèi)的增壓液壓油流經(jīng)液壓油管2經(jīng)由氣門體10上開有的液壓進(jìn)油口流入氣門體10內(nèi)液壓進(jìn)油通道，在雙壓電液壓驅(qū)動(dòng)增壓式配氣系統(tǒng)第一電液控制部分3和第二電液控制部分9均未通電時(shí)，第一壓電堆22和第二壓電堆43均保持原始長度，不伸長，第一球閥復(fù)位彈簧25壓緊第一球閥29至第一密封座面24，第二球閥復(fù)位彈簧40壓緊第二球閥33至第三密封座面32，流入氣門體12內(nèi)的增壓液壓油經(jīng)由第一高壓進(jìn)油孔23流入第一密封座面24、第一球閥29、第一頂桿30與氣門體12形成的環(huán)形容腔內(nèi)，由于第一球閥29在此容腔內(nèi)所受液壓力小于第一球閥復(fù)位彈簧25向上的彈簧力，第一球閥29仍然被第一球閥復(fù)位彈簧25壓緊至第一密封座面24上，此時(shí)，第二密封座面28打開，第一高低壓通孔26連通第一控制腔4與第一低壓回油孔27，從而通過回油管17連通第一控制腔4與油箱18，第一控制腔4內(nèi)液壓油壓力較低，增壓活塞5在增壓活塞復(fù)位彈簧6作用下不對增壓腔8內(nèi)液壓油進(jìn)行增壓，氣門7在氣門復(fù)位彈簧12的彈簧力作用下被壓緊至氣門座16上，通氣口 15與氣缸不連通;在雙壓電液壓驅(qū)動(dòng)增壓式配氣系統(tǒng)第一電液控制部分3接收來自內(nèi)燃機(jī)電控單元的增壓控制電流后，由于壓電堆的逆壓電效應(yīng)，第一壓電堆22變形伸長，向下推動(dòng)第一頂桿30，第一球閥29隨第一頂桿30—起向下運(yùn)動(dòng)，第一球閥29密封第二密封座面28，第一高低壓通孔26與第一低壓回油孔27斷開，第一密封座面24開啟，第一高低壓通孔26與第一高壓進(jìn)油孔23連通，液壓油軌I內(nèi)的增壓液壓油流經(jīng)液壓油管2流入第一控制腔4，第一控制腔4內(nèi)壓力迅速升高，由于增壓活塞5上端面積大于下端面積，增壓活塞5向下運(yùn)動(dòng)并對增壓腔8內(nèi)液壓油進(jìn)行增壓，增壓腔8內(nèi)液壓油壓力迅速增加，此時(shí)，第二電液控制部分9不通電，第二壓電堆43保持原始長度，不伸長，第二球閥復(fù)位彈簧40壓緊第二球閥33至第三密封座面32，此時(shí)，第二高低壓通孔38與第二低壓回油孔42不連通，由增壓腔8流入氣門體10內(nèi)的增壓液壓油分為兩路，一路經(jīng)由第三高壓進(jìn)油孔35流入第三控制腔39，一路經(jīng)由第二高壓進(jìn)油孔34和第二高低壓通孔38流入第二控制腔37，由于液壓活塞36上端面積小于下端面積，因此，此時(shí)液壓活塞36所受液壓合力方向向上，又由于氣門復(fù)位彈簧12對氣門13的彈簧力方向也向上，所以氣門13在液壓力和彈簧力合力作用下被壓緊至氣門座16上，通氣口 15與氣缸不連通，在增壓腔8內(nèi)液壓油壓力增壓到一定值后，第二壓電堆43通電伸長，向下推動(dòng)第二頂桿31，第二球閥33隨第二頂桿31—起向下運(yùn)動(dòng)，第二球閥33密封第四密封座面41，第二高低壓通孔38與第二高壓進(jìn)油孔34斷開，第三密封座面32開啟，第二高低壓通孔38與第二低壓回油孔42連通，第二控制腔37內(nèi)高壓液壓油流經(jīng)第二高低壓通孔38和第二低壓回油孔42流回至油箱18，第二控制腔37內(nèi)液壓油壓力迅速下降，而第三控制腔39內(nèi)仍保持高壓，液壓活塞36所受液壓合力向下，推動(dòng)氣門13克服氣門復(fù)位彈簧12的彈簧力和氣門13所受氣缸內(nèi)壓力的合力，液壓活塞36與氣門13—起向下運(yùn)動(dòng)，氣門13離開氣門座16而開啟，通氣口 15與氣缸連通，開啟配氣;在雙壓電液壓驅(qū)動(dòng)增壓式配氣系統(tǒng)第一電液控制部分3再次斷電時(shí)，第一壓電堆22再次恢復(fù)原始長度，第一球閥29在第一球閥復(fù)位彈簧25的彈簧力作用下再次密封第一密封座面24，第一高低壓通孔26與第一高壓進(jìn)油孔23斷開，第二密封座面28開啟，第一控制腔4通過第一高低壓通孔26與第一低壓回油孔27相連通，第一控制腔4內(nèi)的高壓液壓油流經(jīng)第一高低壓通孔26回流至油箱18，第一控制腔4內(nèi)壓力迅速下降，在增壓活塞復(fù)位彈簧6的彈簧力及增壓腔8內(nèi)液壓油對增壓活塞5下端面液壓力合力作用下增壓活塞5向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)第二電液控制部分9斷電，第二球閥33在第二球閥復(fù)位彈簧40的彈簧力作用下再次密封第三密封座面32，第二高低壓通孔38與第二低壓回油孔42斷開，第四密封座面41開啟，第二控制腔37通過第二高低壓通孔38與第二高壓進(jìn)油孔34相連通，第二控制腔37內(nèi)壓力迅速升高，液壓活塞36帶動(dòng)氣門13在向上的液壓力及氣門復(fù)位彈簧12彈簧力作用下向上運(yùn)動(dòng)壓緊至氣門座16而關(guān)閉，隨著增壓活塞5向上運(yùn)動(dòng)吸油單向閥7開啟，增壓腔8通過吸油單向閥7自油箱18中吸油，增壓腔8內(nèi)液壓油壓力恢復(fù)至初始值，完成一個(gè)配氣循環(huán)過程。圖1所示，為本實(shí)用新型用于四缸內(nèi)燃機(jī)時(shí)的示意圖，可以根據(jù)內(nèi)燃機(jī)氣缸個(gè)數(shù)靈活調(diào)整本實(shí)用新型雙壓電液壓驅(qū)動(dòng)增壓式配氣系統(tǒng)的第一電液控制部分3、第一控制腔4、增壓活塞5、增壓活塞復(fù)位彈簧6、吸油單向閥7、增壓腔8、第二電液控制部分9、氣門體10、彈簧座11、氣門復(fù)位彈簧12、氣門13、外殼14、通氣口 15和氣門座16等的個(gè)數(shù)。本實(shí)用新型采用液壓油軌I顯著降低了由于系統(tǒng)內(nèi)高低壓油路轉(zhuǎn)換時(shí)引起的液壓油壓力波動(dòng)導(dǎo)致的氣門13開啟和關(guān)閉不穩(wěn)定性，確保了配氣系統(tǒng)工作的可靠性及一致性;通過雙壓電協(xié)同液壓控制球閥位移，實(shí)現(xiàn)對高低壓油路的通斷及流量大小的靈活控制，通過增壓活塞5對增壓腔8內(nèi)的液壓油增壓，使作用在液壓活塞36上的液壓力靈活變化，可以實(shí)現(xiàn)不同的配氣方式，既可以根據(jù)不同工況調(diào)節(jié)配氣定時(shí)，又能靈活控制配氣持續(xù)角，顯著提高了氣門13控制自由度，能進(jìn)一步改善燃料的經(jīng)濟(jì)性和內(nèi)燃機(jī)排放，有利于提高內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性能。
[0021]本實(shí)用新型雙壓電液壓驅(qū)動(dòng)增壓式配氣系統(tǒng)包括液壓油軌、液壓油管、第一電液控制部分、第一控制腔、增壓活塞、增壓活塞復(fù)位彈簧、吸油單向閥、增壓腔、第二電液控制部分、氣門體、彈簧座、氣門復(fù)位彈簧、氣門、外殼、通氣口、氣門座、回油管、油箱、濾器和液壓油栗。氣門體上開有的液壓進(jìn)油口通過液壓油管與液壓油軌相連通，氣門體上開有的低壓回油口通過回油管連通油箱。氣門體上分別設(shè)計(jì)有第一高壓進(jìn)油孔、第一密封座面、第一高低壓通孔、第一低壓回油孔、第二密封座面、第三密封座面、第二高壓進(jìn)油孔、第三高壓進(jìn)油孔、第二高低壓通孔、第四密封座面和第二低壓回油孔。壓電堆未通電時(shí)第一球閥和第二球閥分別通過第一球閥復(fù)位彈簧和第二球閥復(fù)位彈簧被壓緊至第一頂桿和第二頂桿上。液壓活塞設(shè)置在氣門上部，彈簧座通過止動(dòng)環(huán)固定在氣門上，氣門復(fù)位彈簧壓緊在彈簧座與外殼之間。
[0022]第一電液控制部分包括電氣接頭、第一壓電堆、第一高壓進(jìn)油孔、第一密封座面、第一球閥復(fù)位彈簧、第一高低壓通孔、第一低壓回油孔、第二密封座面、第一球閥和第一頂桿。第一高壓進(jìn)油孔通過氣門體上的液壓油通道與液壓進(jìn)油口相連通，第一低壓回油孔通過氣門體上的低壓回油通道與低壓回油口相連通，在第一球閥壓緊至第一密封座面上時(shí)，第一高低壓通孔連通第一控制腔與第一低壓回油孔，在第一球閥壓緊至第二密封座面上時(shí)，第一高低壓通孔連通第一控制腔與第一高壓進(jìn)油孔。
[0023]第二電液控制部分包括第二頂桿、第三密封座面、第二球閥、第二高壓進(jìn)油孔、第三高壓進(jìn)油孔、液壓活塞、第二控制腔、第二高低壓通孔、第三控制腔、第二球閥復(fù)位彈簧、第四密封座面、第二低壓回油孔和第二壓電堆。第二高壓進(jìn)油孔通過氣門體上開有的液壓油道連通第三高壓進(jìn)油孔并與氣門體上的液壓油通道與增壓腔相連通，第二低壓回油孔通過氣門體上的液壓通道與第一低壓回油孔相連通，在第二球閥壓緊至第三密封座面上時(shí)，第二高低壓通孔連通第二控制腔與第二高壓進(jìn)油孔，在第二球閥壓緊至第四密封座面上時(shí)，第二高低壓通孔連通第二控制腔與第二低壓回油孔。
[0024]增壓活塞上端面積大于下端面積，其上端與氣門體之間形成第一控制腔，第一控制腔連通第一高低壓通孔，下端與氣門體之間形成增壓腔并與吸油單向閥連通。
[0025]液壓活塞上端面積小于下端面積，其上端和下端分別與氣門體之間形成第三控制腔和第二控制腔，第二控制腔與第二高低壓通孔連通，第三控制腔與第三高壓進(jìn)油孔連通。
[0026]第一電液控制部分、第一控制腔、增壓活塞、增壓活塞復(fù)位彈簧、吸油單向閥、增壓腔、第二電液控制部分、氣門體、彈簧座、氣門復(fù)位彈簧、氣門、外殼、通氣口和氣門座的數(shù)量與內(nèi)燃機(jī)氣缸數(shù)量相同。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.雙壓電液壓驅(qū)動(dòng)增壓式配氣系統(tǒng)，其特征是:包括配氣單元、液壓油軌、油箱;所述配氣單元包括氣門體、第一電液控制部分、第二電液控制部分、氣門、夕卜殼； 所述第一電液控制部分包括第一壓電堆、第一頂桿、第一球閥、第一球閥復(fù)位彈簧，第一壓電堆安裝在氣門體里，第一頂桿位于第一頂桿腔里并位于第一壓電堆的下方，第一球閥位于在第一球閥腔里，第一球閥腔位于第一頂桿腔下方，第一球閥復(fù)位彈簧腔位于第一球閥腔下方，第一球閥復(fù)位彈簧設(shè)置在第一球閥復(fù)位彈簧腔里并位于第一球閥下面，第一球閥腔上端與第一球閥相配合的位置為第一密封座面，第一球閥腔下端與第一球閥相配合的位置為第二密封座面； 第一電液控制部分下方設(shè)置增壓活塞，增壓活塞與第一電液控制部分之間形成第一控制腔，增壓活塞下方設(shè)置第二電液控制部分，第二電液控制部分與增壓活塞之間形成增壓腔； 所述第二電液控制部分包括第二壓電堆、第二頂桿、第二球閥、第二球閥復(fù)位彈簧、液壓活塞，第二壓電堆安裝在氣門體里并位于增壓腔下方，第二頂桿設(shè)置在第二頂桿腔里并位于第二壓電堆下方，第二球閥腔設(shè)置在第二頂桿腔下方，第二球閥復(fù)位彈簧腔設(shè)置在第二球閥腔下方，第二球閥設(shè)置在第二球閥腔里，第二球閥復(fù)位彈簧設(shè)置在第二球閥復(fù)位彈簧腔里，第二球閥分別與第二球閥腔上端面和第二球閥腔下端面相配合，第二球閥腔上端面與第二球閥配合處為第三密封座面，第二球閥腔下端面與第二球閥配合處為第四密封座面，液壓活塞設(shè)置在氣門體里，液壓活塞與其下方的氣門體之間形成第二控制腔，液壓活塞與其上方的氣門體之間形成第三控制腔； 氣門體里分別設(shè)置總回油孔、第一頂桿腔、第二頂桿腔、第一高壓進(jìn)油孔、第二高壓進(jìn)油孔、第三高壓進(jìn)油孔、第一高低壓通孔、第二高低壓通孔、第一低壓回油孔、第二低壓回油孔、第一球閥腔、第二球閥腔、第一球閥復(fù)位彈簧腔、第二球閥復(fù)位彈簧腔，總回油管連通油箱，第一高壓進(jìn)油孔分別連通第一頂桿腔和液壓油軌，第一低壓回油孔分別連通第一球閥復(fù)位彈簧腔和總回油管，第一高低壓通孔分別連通第一球閥腔和第一控制腔，第二球閥復(fù)位彈簧腔連通第二高壓進(jìn)油孔，第三控制腔連通第三高壓進(jìn)油孔，第二高壓進(jìn)油孔和第三高壓進(jìn)油孔連通后連通增壓腔，第二低壓回油孔分別連通第二頂桿腔和總回油管，第二高低壓通孔分別連通第二球閥腔和第二控制腔； 液壓活塞下方連接氣門，氣門上套有氣門復(fù)位彈簧，氣門端部安裝氣門座，外殼安裝在氣門體下方，氣門座位于外殼外側(cè);所述的配氣單元的數(shù)量與發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的數(shù)量相一致。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙壓電液壓驅(qū)動(dòng)增壓式配氣系統(tǒng)，其特征是:增壓腔通過吸油管路與總回油管相通，吸油管路上安裝吸油單向閥。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙壓電液壓驅(qū)動(dòng)增壓式配氣系統(tǒng)，其特征是:增壓活塞上端面面積大于其下端面面積，液壓活塞上斷面面積小于其下端面面積。
【文檔編號】F01L9/02GK205714327SQ201620395029
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月4日
【發(fā)明人】范立云, 白云, 費(fèi)紅姿, 李學(xué)民
【申請人】哈爾濱工程大學(xué)