一种无凸轮轴驱动的大功率发动机配气机构及其气缸盖制造技术

本发明专利技术公开了一种无凸轮轴驱动的大功率发动机配气机构及其气缸盖，解决了现有技术中发动机难以实现对进气门、排气门进行自由控制的问题。该配气机构包括安装在气缸盖本体上的安装支座，所述的安装支座上设有两个分别用于驱动排气门摇臂、进气门摇臂的液压控制阀，所述的液压控制阀包括阀体和阀芯，所述的阀芯一端连接有连接杆，另一端与阀体滑动连接，所述连接杆的另一端与排气门摇臂、进气门摇臂连接，所述的阀体上设有控制阀芯升降的控制组件。本发明专利技术的一种无凸轮轴驱动的大功率发动机配气机构及其气缸盖，取消凸轮轴结构，利用液压驱动装置驱动进气门摇臂与排气门摇臂，提升内燃机的动力性、燃油经济性、排放水平等性能。排放水平等性能。排放水平等性能。

A high-power engine valve train without camshaft drive and its cylinder head

【技术实现步骤摘要】
一种无凸轮轴驱动的大功率发动机配气机构及其气缸盖


[0001]本专利技术涉及发动机
，尤其涉及一种无凸轮轴驱动的大功率发动机配气机构及其气缸盖。

技术介绍

[0002]目前，内燃机通常通过齿轮或链条驱动凸轮轴，凸轮轴再通过一系列传动装置来驱动进气摇臂与排气摇臂，摇臂再驱动相应的进气门与排气门，使得气缸盖中的进气门与排气门按照配气相位和内燃机发火顺序要求，有规律的打开和关闭。由于驱动凸轮轴的齿轮系速比固定，凸轮轴上的进气凸轮及排气凸轮角度、位置固定，所以内燃机的进气门与排气门的升程曲线也是固定的，从而不能根据内燃机负荷变化的需要，以及内燃机不同转速及转速变化速率的需要，来相应调整进气门与排气门的开启时刻，开启持续期，以及开启的升程。内燃机的功率、扭矩、油耗、排放等性能指标潜力难以得到充分发挥，内燃机的用途相对固定单一，针对某类用途或使用场景的需求，需开发相应性能特性的内燃机，势必导致发动机型号增多，技术管理、生产组织、营销服务等全产业链条成本的提升。
[0003]随着技术进步，有些内燃机开始采用电磁阀直接驱动内燃机的进气门及排气门，进气门及排气门的开启通过内燃机的电子控制单元控制电磁阀的动作来实现。可以实现对进气门与排气门开启时刻、开启升程及开启持续时间的控制。但是，电磁阀的驱动电压或电流较高，电磁阀的体积尺寸较大，对于电磁阀装置的安装空间及电控系统控制要求高，难以广泛使用。
[0004]此外，还有些内燃机采用可变气门正时或可变气门升程的技术。可以实现对进气门与排气门开启时刻、开启升程的控制，但通常仍保留有凸轮轴机构，整个控制机构的零件数量较多，控制精度及难度大，对原有配气机构的改动大，产品的继承性差。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，一种无凸轮轴驱动的大功率发动机配气机构及其气缸盖，取消凸轮轴结构，利用液压驱动装置驱动进气门摇臂与排气门摇臂，提升内燃机的动力性、燃油经济性、排放水平等性能。
[0006]本专利技术采用的技术方案是：一种无凸轮轴驱动的大功率发动机配气机构，包括安装在气缸盖本体上的安装支座，所述的安装支座上设有两个分别用于驱动排气门摇臂、进气门摇臂的液压控制阀，所述的液压控制阀包括阀体和阀芯，所述的阀芯一端连接有连接杆，另一端与阀体滑动连接，所述连接杆的另一端与排气门摇臂、进气门摇臂连接，所述的阀体上设有控制阀芯升降的控制组件。
[0007]作为进一步地改进，所述阀体内开设有第一油道、第一油腔、第二油腔、第三油腔和第四油腔，所述的第一油腔、第二油腔均与第一油道连通，所述的第二油腔与第三油腔、第四油腔连通，所述的第二油腔通过与第四油道与第三油腔连通，所述第二油腔与第三油腔之间的第四油道上设有用于堵塞第四油道的阀杆，所述的阀杆与阀体滑动连接，所述的
阀体与阀杆之间设有复位弹簧，所述的控制组件布置在阀杆上方的阀体上，所述的第一油道与进油管连通，所述的第四油腔与出油管连通。
[0008]进一步地，所述的第一油道分别通过第二油道、第三油道与第一油腔、第二油腔连通，所述的第三油腔通过第五油道与第四油腔连通。
[0009]进一步地，所述的第三油道的截面积与第二油道的截面积比值为0.13～ 0.18，所述的第三油道的截面积与第四油道的截面积比值为0.13～0.18。
[0010]进一步地，所述的控制组件包括电磁线圈衔铁和电源及信号控制线束，所述的电磁线圈衔铁布置在第四油腔内，并且位于所述阀杆上方，所述电源及信号控制线束一端与电磁线圈衔铁连接，另一端与发动机的电子控制单元ECU连接。
[0011]进一步地，所述的阀芯包括顶杆、滑块和底杆，所述滑块的上下两端分别与顶杆、底杆连接，所述的底杆与连接杆的一端可拆卸连接，所述的顶杆位于第二油腔，所述滑块的底部位于第一油腔。
[0012]进一步地，所述的液压控制阀外围设有气缸盖罩，所述的液压控制阀的顶端安装在气缸盖罩上。
[0013]进一步地，还包括高压机油泵，所述的液压控制阀均与高压机油泵连接，所述的高压机油泵与液压控制阀之间设有蓄压管。
[0014]一种无凸轮轴驱动的大功率发动机气缸盖，该气缸盖包括所述的配气机构。
[0015]有益效果
[0016]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：
[0017]本专利技术的一种无凸轮轴驱动的大功率发动机配气机构及其气缸盖，当排气门需要打开时，通过发动机的电子控制单元ECU控制电磁线圈衔铁通电，电磁线圈衔铁通电后将阀杆吸附，从而使第二油腔与第三油腔连通，使得第二油腔的油往第三油腔流出，由于第四油道的截面积大于第三油道的截面积，第二油腔的油开始减少，此时阀芯的顶杆所受力小于阀芯的滑块所受力，使得阀芯向上运动，从而带动连接杆，连接杆带动摇臂转动，由于杠杆原理，摇臂带动排气门气门桥，从而克服排气门弹簧的力，实现排气门打开，采用此结构打开排气门和进气门，可以实现不同工况下的进气门与排气门开启时刻的自由连续调节，开启升程的自由连续调节，以及开启持续时间的自由控制，并且当发动机需要紧急停机时，可以设置让各缸进气门均处于关闭状态，发动机无新鲜空气进入，发动机将因缺氧随之熄火，更加了发动机了安全性，具有使用方便、适用范围广的特点。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的主视结构示意图；
[0019]图2为本专利技术的部分结构放大示意图；
[0020]图3为本专利技术的立体结构示意图；
[0021]图4为本专利技术中阀体的剖面结构放大示意图；
[0022]图5为本专利技术中阀芯的剖面结构放大示意图。
[0023]其中：1
‑
气缸盖本体、2
‑
气缸盖罩、3
‑
进气门摇臂、4
‑
排气门摇臂、5
‑
液压控制阀、6
‑
安装支座、7
‑
阀体、8
‑
阀芯、9
‑
连接杆、10
‑
第一油道、11
‑
第一油腔、12
‑
第二油腔、13
‑
第三油腔、14
‑
第四油腔、15
‑
阀杆、16
‑
复位弹簧、17
‑ꢀ
进油管、18
‑
出油管、19
‑
第二油道、20
‑
第三
油道、21
‑
第四油道、22
‑
第五油道、 23
‑
电源及信号控制线束、24
‑
电磁线圈衔铁、25
‑
球头、26
‑
顶杆、27
‑
滑块、28
‑ꢀ
底杆、29
‑
泄油槽、30
‑
排气门弹簧、31
‑
排气门气门桥、32
‑
排气门。
具体实施方式
[0024]下面结合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无凸轮轴驱动的大功率发动机配气机构，其特征在于，包括安装在气缸盖本体(1)上的安装支座(6)，所述的安装支座(6)上设有两个分别用于驱动排气门摇臂(4)、进气门摇臂(3)的液压控制阀(5)，所述的液压控制阀(5)包括阀体(7)和阀芯(8)，所述的阀芯(8)一端连接有连接杆(9)，另一端与阀体(7)滑动连接，所述连接杆(9)的另一端与排气门摇臂(4)、进气门摇臂(3)连接，所述的阀体(7)上设有控制阀芯(8)升降的控制组件。2.根据权利要求1所述的一种无凸轮轴驱动的大功率发动机配气机构，其特征在于，所述阀体(7)内开设有第一油道(10)、第一油腔(11)、第二油腔(12)、第三油腔(13)和第四油腔(14)，所述的第一油腔(11)、第二油腔(12)均与第一油道(10)连通，所述的第二油腔(12)与第三油腔(13)、第四油腔(14)连通，所述的第二油腔(12)通过与第四油道(21)与第三油腔(13)连通，所述第二油腔(12)与第三油腔(13)之间的第四油道(21)上设有用于堵塞第四油道(21)的阀杆(15)，所述的阀杆(15)与阀体(7)滑动连接，所述的阀体(7)与阀杆(15)之间设有复位弹簧(16)，所述的控制组件布置在阀杆(15)上方的阀体(7)上，所述的第一油道(10)与进油管(17)连通，所述的第四油腔(14)与出油管(18)连通。3.根据权利要求2所述的一种无凸轮轴驱动的大功率发动机配气机构，其特征在于，所述的第一油道(10)分别通过第二油道(19)、第三油道(20)与第一油腔(11)、第二油腔(12)连通，所述的第三油腔(13)通过第五油道(22)与第四油腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，黄永仲，易加宁，王利乐，陈悦，覃明智，
申请(专利权)人：广西玉柴船电动力有限公司，
类型：发明
国别省市：