專利名稱：一種電液綜合控制的發(fā)動機配氣系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機配氣系統(tǒng)，尤其是涉及一種發(fā)動機的進(排)氣門控 制裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的發(fā)動機配氣機構(gòu)主要有一套復(fù)雜的傳動機構(gòu)，由傳動鏈(或是正時皮 帶、挺桿)、正時鏈(帶)張緊機構(gòu)、正時鏈輪(或是正時齒輪)、凸輪軸、搖 臂、搖臂銷、氣門、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧等部件組成。發(fā)動機的配氣相位直接 影響進排氣性能，對燃燒過程起著至關(guān)重要的作用。配氣相位的選擇既要考慮 到發(fā)動機的高速功率、低速扭矩、怠速油耗、部分負荷下的燃油經(jīng)濟性，又要 兼顧低速平穩(wěn)性和廢氣排放等問題。傳統(tǒng)的凸輪式發(fā)動機氣門傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu) 復(fù)雜、易磨損、調(diào)整維修困難且繁瑣，而且配氣相位是基本固定的，不能隨著 發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化而改變，僅通過各種不同的配氣相位試驗選取兼顧各種工況 下發(fā)動機性能的一種折中方案，不能在各種情況下提供最佳配氣正時，發(fā)動機 性能得不到充分發(fā)揮。為了解決這些問題，人們曾嘗試了一些采用電子配氣的
方法，申請?zhí)枮?00510041311. 3的發(fā)明專利公開了一種電控氣門執(zhí)行機構(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。該發(fā)明采用電磁開 關(guān)直接控制氣門開閉，但由于在發(fā)動機的工作過程中，需要實現(xiàn)進氣門緩開和 排氣門緩關(guān)，以調(diào)節(jié)氣門重疊角，而電磁開關(guān)的控制只能進行瞬間的開閉，所 以配氣系統(tǒng)難以達到最佳效果，且不易于對現(xiàn)有傳統(tǒng)的非全電控發(fā)動機進行改 裝，因此該發(fā)明對發(fā)動機氣門的改進意義是有限的。申請?zhí)枮閁S4930464、
4US5456221等國外專利實現(xiàn)了通過油路控制氣閥，有的再通過電磁閥來控制油路 的過程，達到了較好的應(yīng)用效果，但由于這些專利公開的結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，所以 它們的制造難度大，成本較高，而且對氣缸蓋的改動較大，在一定程度上會影 響到氣缸蓋的力學(xué)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易磨損、難以調(diào)節(jié)氣門重 疊角等的技術(shù)問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長、采用電液綜合控制，以 達到最佳配氣效果的發(fā)動機配氣系統(tǒng)綜合控制裝置。
本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的 一種電液綜 合控制的發(fā)動機配氣系統(tǒng)，包括一個氣門桿、 一個液壓油缸以及液壓油路，其 特征在于所述的液壓油缸的活塞桿與氣門桿相連，進油口與一個換向閥的油路 相連，該換向閥一路與高壓油路相連，另一路與低壓回路相連，所述的換向閥 由一個電磁開關(guān)控制。通過換向閥實現(xiàn)液壓油缸或者與高壓油路相連，或者與 低壓回路相連。當(dāng)液壓油缸與高壓油路相連時開始進油，活塞向下運動，打開 氣門；液壓油缸與低壓回路相連時開始回油，活塞向上運動，氣門逐漸閉合。 換向閥的變換由一個電磁開關(guān)控制，所以，只要控制電磁閥的開閉，就能實現(xiàn) 氣門的開閉。
作為優(yōu)選，所述的換向閥為2位3通閥。2位3通閥可以通過變換閥位來控 制液壓油缸的油路或與高壓油路相連，或與低壓回路相連，來實現(xiàn)進油或回油， 進而實現(xiàn)氣門的開閉。結(jié)構(gòu)簡單可靠，且易于控制。
作為優(yōu)選，所述的高壓油路上設(shè)有一個節(jié)流闊。為了控制氣門開啟的速度， 需要通過該節(jié)流閥將液壓油調(diào)節(jié)到一定的流速，控制液壓油缸活塞的運動速度， 以控制氣門開啟速度。
作為優(yōu)選，所述的換向閥與高壓油路上的節(jié)流閥之間的油路與一個儲能器相通。彌補液壓油的沿程壓力損失，以減小壓力波動，增強液壓系統(tǒng)的續(xù)流能力。 這樣在電磁閥自身響應(yīng)特性變化不大的情況下，使電磁閥在系統(tǒng)中僅起開關(guān)的 作用，確保其流通能力大于系統(tǒng)需求，減小電磁閥對系統(tǒng)響應(yīng)的影響。
作為優(yōu)選，所述的低壓回路上設(shè)有一個節(jié)流閥。為了達到氣門緩閉的效果， 需要通過該節(jié)流閥將液壓油調(diào)節(jié)到一定的流速，控制液壓油缸活塞的運動速度。
作為優(yōu)選，所述的節(jié)流閥、換向閥的電磁開關(guān)分別與一個電控單元線連接。 電控單元根據(jù)各種感應(yīng)器傳輸過來的發(fā)動機相位信號、轉(zhuǎn)矩信號、壓力信號自 動調(diào)節(jié)電磁開關(guān)，實現(xiàn)氣門的開閉、緩開緩閉、氣門重疊角等要求。
作為優(yōu)選，電控單元與若干個傳感器線連接。所述的傳感器包括上止點位 置傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器等。
作為優(yōu)選，所述的液壓油缸為單向油缸，所述的氣門桿上裝有并連接一個 壓力彈簧。當(dāng)液壓油缸與高壓油路相連時，活塞桿向下運動，打開氣門，同時 壓縮上述壓力彈簧，儲存勢能；當(dāng)液壓油缸與低壓路相連時，活塞桿向上運動， 活塞桿在外界氣壓和壓力彈簧的共同作用下向上運動，關(guān)閉氣門。
作為優(yōu)選，所述的高壓油路的高壓油由發(fā)動機高壓共軌提供，并設(shè)有一個 調(diào)壓閥。高壓共軌在柴油發(fā)動機中是一種普遍應(yīng)用的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明從經(jīng)濟性和 可操作性出發(fā)，將高壓共軌作為高壓油路的動力源。所述的調(diào)壓閥可以調(diào)節(jié)油 路的壓力。
作為優(yōu)選，所述的高壓油路設(shè)有一個液壓泵，并設(shè)有一個調(diào)壓閥。液壓泵 為高壓油路提供動力源。這種方式主要應(yīng)用于汽油發(fā)動機中。所述的調(diào)壓閥可 以調(diào)節(jié)油路的壓力。
本發(fā)明的帶來的有益效果是，對配氣正時、氣門升程和氣門開啟持續(xù)期等 參數(shù)靈活獨立控制，使系統(tǒng)的工作特性(氣門開啟關(guān)閉響應(yīng)時間)與發(fā)動機的 轉(zhuǎn)速負荷相適應(yīng)，實現(xiàn)配氣參數(shù)的多重調(diào)節(jié)，以滿足不同工況對壓縮比、空燃 比的要求，充分優(yōu)化發(fā)動機性能。因此，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)加工方便、控制靈活、使用壽命長、成 本低等特點。


附圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。 實施例1:
附圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖，它有一個液壓油缸1，液壓油缸的活塞 桿4與氣門桿相連，氣門桿上裝有并連接著一個壓力彈簧3。液壓油缸的油路與 一個換向閥相連，該換向閥為2位3通閥，并通過一個電磁閥電路與電控單元 相連。它其中一個閥位與高壓油路相連通，另一個閥位與低壓回路相連通。高 壓油路上設(shè)有一個節(jié)流閥，節(jié)流閥通過節(jié)流閥電路與電控單元相連。在節(jié)流閥 換向閥之間的油路上有一個儲能器與之連通。高壓油路由柴油機的高壓共軌系 統(tǒng)提供動力，并設(shè)有一個調(diào)壓閥，用于控制油壓，并有一個壓力傳感器，該壓 力傳感器通過電路與電控單元相連。低壓油路上設(shè)有一個節(jié)流閥，該節(jié)流閥通 過節(jié)流閥電路與電控單元相連。
本發(fā)明在使用中，電控單元根據(jù)各類傳感器信號發(fā)出指令控制各閥。當(dāng)液 壓油缸油路與高壓油路相連通時，液壓油進入液壓油缸，活塞2向下運動，并 通過活塞桿、氣門桿打開氣門。在此過程中，節(jié)流閥根據(jù)電控單元的指令對高 壓油路的流速進行調(diào)節(jié)，以控制氣門的運動速度。當(dāng)液壓油缸油路與低壓回路 相連通時，進行回油，液壓活塞向上運動，節(jié)流閥根據(jù)電控單元的指令對回油 的流速進行調(diào)節(jié)。電控單元根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷、上止點位置、節(jié)氣門位置、進氣溫度、冷卻水溫度等信息，調(diào)節(jié)進油壓力(主要是調(diào)節(jié)氣門開啟和關(guān)閉的 力)和節(jié)流裝置的工作參數(shù)，使系統(tǒng)的工作特性(氣門開啟和關(guān)閉響應(yīng)時間)與轉(zhuǎn)速 相適應(yīng)，實現(xiàn)配氣參數(shù)的實時調(diào)節(jié)。
實施例2:
附圖2是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖，與實施例1相類似它有一個液壓 油缸l,液壓油缸的活塞桿4與氣門桿相連，氣門桿上裝有并連接著一個壓力彈 簧3。液壓油缸的油路與一個換向閥相連，該換向閥為2位3通閥，并通過一個 電磁閥電路與電控單元相連。它其中一個閥位與高壓油路相連通，另一個閥位 與低壓回路相連通。高壓油路上設(shè)有一個節(jié)流閥，節(jié)流閥通過節(jié)流閥電路與電 控單元相連。在節(jié)流閥換向閥之間的油路上有一個儲能器與之連通。低壓油路 上設(shè)有一個節(jié)流閥，該節(jié)流閥通過節(jié)流閥電路與電控單元相連。
與實施例1的區(qū)別在于，高壓油路由一個液壓油泵提供動力，同時也設(shè)有 一個調(diào)壓閥，用于控制油壓，并有一個壓力傳感器，該壓力傳感器通過電路與 電控單元相連。
所以，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低，對發(fā)動機配氣系統(tǒng)的制造與改造都 簡單方便。
權(quán)利要求
1.一種電液綜合控制的發(fā)動機配氣系統(tǒng)，包括一個氣門桿、一個液壓油缸以及液壓油路，其特征在于所述的液壓油缸的活塞桿與氣門桿相連，進油口與一個換向閥的油路相連，該換向閥一路與高壓油路相連，另一路與低壓回路相連，所述的換向閥由一個電磁開關(guān)控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種電液綜合控制的發(fā)動機配氣系統(tǒng)，其特征在 于所述的換向閥為2位3通閥。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種電液綜合控制的發(fā)動機配氣系統(tǒng)，其特征在 于所述的高壓油路上設(shè)有一個節(jié)流閥。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電液綜合控制的發(fā)動機配氣系統(tǒng)，其特征在 于所述的換向閥與高壓油路上的節(jié)流閥之間的油路與一個儲能器相通。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種電液綜合控制的發(fā)動機配氣系統(tǒng)，其特征在 于所述的低壓回路上設(shè)有一個節(jié)流閥。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或3或5所述的一種電液綜合控制的發(fā)動機配氣系統(tǒng)， 其特征在于所述的節(jié)流閥、換向閥的電磁開關(guān)分別與一個電控單元線連 接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種電液綜合控制的發(fā)動機配氣系統(tǒng)，其特征在 于所述的電控單元與若干個傳感器線連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種電液綜合控制的發(fā)動機配氣系統(tǒng)，其特征在 于所述的液壓油缸為單向油缸，所述的氣門桿上裝有并連接一個壓力彈 簧。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的一種電液綜合控制的發(fā)動機配 氣系統(tǒng)，其特征在于所述的高壓油路內(nèi)的高壓油由發(fā)動機高壓共軌系統(tǒng)提供，并設(shè)有一個調(diào)壓閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的一種電液綜合控制的發(fā)動機配 氣系統(tǒng)，其特征在于所述的高壓油路設(shè)有一個液壓泵，并設(shè)有一個調(diào)壓
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機配氣系統(tǒng)，尤其是涉及一種發(fā)動機的進(排)氣門控制裝置。包括一個氣門桿、一個液壓油缸以及液壓油路，液壓油缸的活塞桿與氣門桿相連，進油口與一個換向閥的油路相連，該換向閥一路與高壓油路相連，另一路與低壓回路相連，所述的換向閥由一個電磁開關(guān)控制。通過換向閥實現(xiàn)液壓油缸或者與高壓油路相連，或者與低壓回路相連。當(dāng)液壓油缸與高壓油路相連時開始進油，活塞向下運動，打開氣門；液壓油缸與低壓回路相連時開始回油，活塞向上運動，氣門逐漸閉合。換向閥的變換由一個電磁開關(guān)控制，所以，只要控制電磁閥的開閉，就能實現(xiàn)氣門的開閉。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)加工方便、控制靈活、使用壽命長、成本低等特點。
文檔編號F01L9/00GK101608560SQ20081012055
公開日2009年12月23日 申請日期2008年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月20日
發(fā)明者唐智宏, 強 李, 楊禮康, 峰 程 申請人:浙江科技學(xué)院