發(fā)動機配氣相位連續(xù)可調(diào)的調(diào)節(jié)方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種發(fā)動機配氣相位連續(xù)可調(diào)的調(diào)節(jié)方法及裝置，在液壓式可變凸輪從動件的可變配氣機構(gòu)的凸輪油缸與氣門油缸之間的液壓油路中并聯(lián)一個配氣相位調(diào)節(jié)器；配氣相位調(diào)節(jié)器包括配氣相位調(diào)節(jié)器油缸、配氣相位調(diào)節(jié)器活塞、活塞回位裝置和限位裝置，通過活塞回位裝置產(chǎn)生的回位力使活塞始終保持向零位方向運動的趨勢，通過限位裝置控制配氣相位調(diào)節(jié)器活塞從零位到限位裝置之間的行程，控制流入配氣相位調(diào)節(jié)器油缸的油液容積，進而控制油液流入氣門油缸的時刻及其對應(yīng)于凸輪轉(zhuǎn)動時的有效工作持續(xù)角，實現(xiàn)配氣相位連續(xù)可變控制。本發(fā)明能提高燃油經(jīng)濟性，改善發(fā)動機的動力性和減排性。
【專利說明】發(fā)動機配氣相位連續(xù)可調(diào)的調(diào)節(jié)方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動機，特別是涉及一種發(fā)動機氣門升程連續(xù)可調(diào)的調(diào)節(jié)方法，同時還涉及該調(diào)節(jié)方法所用的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機在不同的轉(zhuǎn)速下對配氣相位有不同的要求，根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)配氣相位是改善發(fā)動機燃燒條件、提高燃油經(jīng)濟性和減少有害氣體排放的重要技術(shù)手段之一。目前，在可變配氣相位技術(shù)中:一類方法是采用不同的凸輪來實現(xiàn)對配氣相位的調(diào)節(jié)，這種方法只能在很少的幾種特定轉(zhuǎn)速下獲得最佳配氣相位，存在不能實現(xiàn)相位的連續(xù)調(diào)節(jié)等缺點。另一類方法是通過改變凸輪軸與曲軸之間的相對角度實現(xiàn)對配氣相位的調(diào)節(jié)，這類方法存在若增大提前角時就會減小滯后角，減小提前角則必然增大滯后角，不能滿足隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增減對氣門提前角和滯后角同時增加或同時減小的調(diào)節(jié)要求等缺點。再一類方法是采用液壓驅(qū)動氣門，并利用電磁閥或其他液壓閥控制驅(qū)動氣門的液壓油路來實現(xiàn)對配氣相位的調(diào)節(jié)，這類方法存在需配置較多的電磁閥或其他液壓閥、結(jié)構(gòu)及控制復(fù)雜、電磁閥高頻響應(yīng)性能欠佳等缺點。由于上述可變配氣相位技術(shù)存在諸多缺陷，使配置有可變配氣相位系統(tǒng)的發(fā)動機對燃油經(jīng)濟性和有害氣體排放指標(biāo)的改善效果不明顯。目前大多數(shù)發(fā)動機都沒有配置可變配氣相位裝置，發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性和有害氣體排放指標(biāo)均較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種提高燃油經(jīng)濟性，改善發(fā)動機的動力性和減排性的發(fā)動機配氣相位連續(xù)可調(diào)的調(diào)節(jié)方法。
[0004]本發(fā)明的另一目的在于提供該發(fā)動機配氣相位連續(xù)可調(diào)的調(diào)節(jié)裝置。
[0005]本發(fā)明的目的及解決其主要技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
本發(fā)明的發(fā)動機配氣相位連續(xù)可調(diào)的調(diào)節(jié)方法，包括:
(1)在液壓式可變凸輪從動件的可變配氣機構(gòu)的凸輪油缸與氣門油缸之間的液壓油路中并聯(lián)一個配氣相位調(diào)節(jié)器；
(2)配氣相位調(diào)節(jié)器包括配氣相位調(diào)節(jié)器油缸、配氣相位調(diào)節(jié)器活塞、活塞回位裝置和限位裝置，通過活塞回位裝置產(chǎn)生的回位力使活塞始終保持向零位方向運動的趨勢，通過限位裝置控制配氣相位調(diào)節(jié)器活塞從零位到限位裝置之間的行程，控制流入配氣相位調(diào)節(jié)器油缸的油液容積，進而控制油液流入氣門油缸的時刻及其對應(yīng)于凸輪轉(zhuǎn)動時的有效工作持續(xù)角，實現(xiàn)配氣相位連續(xù)可變控制；其中:配氣相位調(diào)節(jié)器活塞處于零位時的活塞回位力和配氣相位調(diào)節(jié)器活塞達到最大可調(diào)行程時的回位力所對應(yīng)的油壓均小于液壓系統(tǒng)克服氣門彈簧預(yù)緊力而打開氣門所對應(yīng)的油壓。
[0006]上述的發(fā)動機配氣相位連續(xù)可調(diào)的調(diào)節(jié)方法，其中:液壓油路設(shè)有補油裝置，其油壓小于系統(tǒng)克服配氣相位調(diào)節(jié)器活塞處于零位時的活塞回位力而使配氣相位調(diào)節(jié)器活塞運動所對應(yīng)的油壓。
[0007]上述的發(fā)動機配氣相位連續(xù)可調(diào)的調(diào)節(jié)方法，其中:活塞回位裝置為液壓裝置、氣壓裝置、電磁裝置或/和彈簧等。
[0008]上述的發(fā)動機配氣相位連續(xù)可調(diào)的調(diào)節(jié)方法，其中:限位裝置為限位桿、限位塊或限位套等。
[0009]本發(fā)明的發(fā)動機配氣相位連續(xù)可調(diào)的調(diào)節(jié)裝置，包括凸輪、氣門，凸輪與氣門之間設(shè)有液壓系統(tǒng)，其中:在凸輪油缸與氣門油缸之間的液壓油路中并聯(lián)一個配氣相位調(diào)節(jié)器，配氣相位調(diào)節(jié)器包括配氣相位調(diào)節(jié)器油缸、配氣相位調(diào)節(jié)器活塞、配氣相位調(diào)節(jié)器彈簧、配氣相位調(diào)節(jié)器限位桿，配氣相位調(diào)節(jié)器活塞位于配氣相位調(diào)節(jié)器油缸內(nèi)，配氣相位調(diào)節(jié)器的活塞后端設(shè)有配氣相位調(diào)節(jié)器彈簧和限位桿。
[0010]上述的發(fā)動機配氣相位連續(xù)可調(diào)的調(diào)節(jié)裝置，其中:液壓系統(tǒng)克服配氣相位調(diào)節(jié)器彈簧預(yù)緊力和配氣相位調(diào)節(jié)器活塞達到最大可調(diào)行程時的配氣相位調(diào)節(jié)器彈簧的作用力而推動配氣相位調(diào)節(jié)器活塞運動所對應(yīng)的油壓均小于液壓系統(tǒng)克服氣門彈簧預(yù)緊力而打開氣門所對應(yīng)的油壓。
[0011]上述的發(fā)動機配氣相位連續(xù)可調(diào)的調(diào)節(jié)裝置，其中:彈簧可由在配氣相位調(diào)節(jié)器活塞后腔引入壓力油或引入壓力油和彈簧的組合等方式等效替代。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明采用液壓容積調(diào)節(jié)式調(diào)節(jié)方法。使發(fā)動機在各種轉(zhuǎn)速下都能獲得合適的配氣相位，改善進排氣條件，防止廢氣倒流，減少有用功損失，提高燃油的燃燒效率，降低有害氣體排放，改善發(fā)動機性能；采用容積控制，控制精確、調(diào)節(jié)簡單；配氣相位調(diào)節(jié)范圍寬，可在發(fā)動機各種轉(zhuǎn)速下連續(xù)調(diào)整，極大提高和改善了發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和排放性；對于發(fā)動機一定的轉(zhuǎn)速下，配氣相位調(diào)節(jié)器只需進行相應(yīng)的限位桿的位置調(diào)節(jié)，系統(tǒng)即可自動進行自適應(yīng)運轉(zhuǎn)，無需針對發(fā)動機每一個循環(huán)都進行高頻、反復(fù)的調(diào)節(jié)動作，具有良好的系統(tǒng)自適應(yīng)性和動態(tài)響應(yīng)特性；發(fā)動機所有進氣門和排氣門的配氣相位調(diào)節(jié)器，可共用一套安裝裝置、一套限位驅(qū)動控制裝置，結(jié)構(gòu)簡單，集成性好，經(jīng)濟性好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中標(biāo)記:
1、凸輪；2、氣門；3、液壓系統(tǒng)；4、凸輪油缸；5、氣門油缸；6、液壓油路；7、配氣相位調(diào)節(jié)器；8、配氣相位調(diào)節(jié)器油缸；9、配氣相位調(diào)節(jié)器活塞；10、配氣相位調(diào)節(jié)器彈簧；11、配氣相位調(diào)節(jié)器限位桿；12、氣門彈簧；13、凸輪油缸活塞；14、氣門油缸活塞。

【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。
[0016]實施例1
一種發(fā)動機配氣相位連續(xù)可調(diào)的調(diào)節(jié)方法，包括:
(I)在液壓式可變凸輪從動件的可變配氣機構(gòu)的凸輪油缸與氣門油缸之間的液壓油路中并聯(lián)一個配氣相位調(diào)節(jié)器； (2)配氣相位調(diào)節(jié)器包括配氣相位調(diào)節(jié)器油缸、配氣相位調(diào)節(jié)器活塞、活塞回位裝置和限位裝置，通過活塞回位裝置產(chǎn)生的回位力使活塞始終保持向零位(配氣相位調(diào)節(jié)器油缸容積為零的位置)方向運動的趨勢，通過限位裝置控制配氣相位調(diào)節(jié)器活塞從零位到限位裝置之間的行程，控制流入配氣相位調(diào)節(jié)器油缸的油液容積，進而控制油液流入氣門油缸的時刻及其對應(yīng)于凸輪轉(zhuǎn)動時的有效工作持續(xù)角，實現(xiàn)配氣相位連續(xù)可變控制；其中:配氣相位調(diào)節(jié)器活塞處于零位時的活塞回位力和配氣相位調(diào)節(jié)器活塞達到最大可調(diào)行程時的回位力所對應(yīng)的油壓均小于液壓系統(tǒng)克服氣門彈簧預(yù)緊力而打開氣門所對應(yīng)的油壓。
[0017]液壓油路設(shè)有補油裝置，其油壓小于系統(tǒng)克服配氣相位調(diào)節(jié)器活塞處于零位時的活塞回位力而使配氣相位調(diào)節(jié)器活塞運動所對應(yīng)的油壓。
[0018]活塞回位裝置為液壓裝置、氣壓裝置、電磁裝置或/和彈簧等。
[0019]限位裝置為限位桿、限位塊或限位套等。
[0020]實施例2
一種發(fā)動機配氣相位連續(xù)可調(diào)的調(diào)節(jié)裝置，包括凸輪1、氣門2，凸輪I與氣門2之間設(shè)有液壓系統(tǒng)3，其中:在凸輪油缸4與氣門油缸5之間的液壓油路6中并聯(lián)一個配氣相位調(diào)節(jié)器7，配氣相位調(diào)節(jié)器7包括配氣相位調(diào)節(jié)器油缸8、配氣相位調(diào)節(jié)器活塞9、配氣相位調(diào)節(jié)器彈簧10、配氣相位調(diào)節(jié)器限位桿11，配氣相位調(diào)節(jié)器活塞9位于配氣相位調(diào)節(jié)器油缸8內(nèi)，配氣相位調(diào)節(jié)器活塞9后端設(shè)有配氣相位調(diào)節(jié)器彈簧10和配氣相位調(diào)節(jié)器限位桿11。
[0021]液壓系統(tǒng)克服配氣相位調(diào)節(jié)器彈簧10預(yù)緊力和配氣相位調(diào)節(jié)器活塞9達到最大可調(diào)行程時的配氣相位調(diào)節(jié)器彈簧10的作用力而推動配氣相位調(diào)節(jié)器活塞9運動所對應(yīng)的油壓均小于液壓系統(tǒng)克服氣門彈簧12預(yù)緊力而打開氣門2所對應(yīng)的油壓。
[0022]配氣相位調(diào)節(jié)器彈簧10可由在配氣相位調(diào)節(jié)器活塞9后腔引入壓力油或引入壓力油和彈簧的組合等方式等效替代。
[0023]工作過程如下:
配氣相位調(diào)節(jié)器活塞9在凸輪油缸活塞13后端與凸輪I相接觸處為凸輪基圓時，在配氣相位調(diào)節(jié)器彈簧10彈簧力(回位力)的作用下處于零位(配氣相位調(diào)節(jié)器油缸8容積為零的位置)。調(diào)節(jié)配氣相位調(diào)節(jié)器限位桿11的位置就可以控制配氣相位調(diào)節(jié)器活塞9從零位到限位裝置之間的行程，從而控制流入配氣相位調(diào)節(jié)器油缸8的油液容積，進而控制油液流入氣門油缸5的時刻及其對應(yīng)于凸輪I轉(zhuǎn)動時的有效工作持續(xù)角，最終實現(xiàn)控制配氣相位。
[0024]當(dāng)發(fā)動機處于最高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時，將配氣相位調(diào)節(jié)器限位桿11調(diào)節(jié)至與配氣相位調(diào)節(jié)器活塞9后端的間隙為零且推動配氣相位調(diào)節(jié)器活塞9至零位，則可以流入配氣相位調(diào)節(jié)器7的油液容積為零。凸輪I處于升程時，在凸輪油缸活塞13的作用下液壓系統(tǒng)油壓升高，當(dāng)油壓升高至系統(tǒng)作用于氣門油缸活塞14的力大于氣門彈簧12預(yù)緊力時，液壓油流入氣門油缸5并推動氣門油缸活塞14運動同時氣門I打開并且開度不斷加大直至凸輪I升程結(jié)束。當(dāng)凸輪I處于回程時，氣門2在氣門彈簧12的作用下回落，油液向凸輪油缸4回流，同時油壓降低，當(dāng)油壓降低至系統(tǒng)作用于氣門油缸活塞14的力小于氣門彈簧12預(yù)緊力時，氣門2關(guān)閉。如上所述，該過程中，油液流入氣門油缸5的時刻最早，油液從氣門油缸5中全部流出的時刻最晚，配氣相位獲得最大提前角、最大滯后角和最大有效工作持續(xù)角。
[0025]當(dāng)發(fā)動機處于最低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時，將配氣相位調(diào)節(jié)器限位桿11調(diào)節(jié)至與配氣相位調(diào)節(jié)器活塞9后端的間隙為其調(diào)節(jié)范圍的最大值，則可以流入配氣相位調(diào)節(jié)器7的油液容積為最大。凸輪I處于升程時，在凸輪油缸活塞14的作用下液壓系統(tǒng)油壓升高，當(dāng)油壓升高至系統(tǒng)作用于配氣相位調(diào)節(jié)器活塞9的力大于配氣相位調(diào)節(jié)器彈簧10預(yù)緊力時，配氣相位調(diào)節(jié)器活塞9開始運動，液壓油首先流入配氣相位調(diào)節(jié)器油缸8并且流入的容積不斷加大直至配氣相位調(diào)節(jié)器活塞9后端與配氣相位調(diào)節(jié)器限位桿11接觸。配氣相位調(diào)節(jié)器活塞9運動停止后系統(tǒng)油壓進一步升高，當(dāng)油壓升高至系統(tǒng)作用于氣門油缸活塞14的力大于氣門彈簧12預(yù)緊力時，液壓油才開始流入氣門油缸5推動氣門油缸活塞14運動同時氣門2打開并且開度不斷加大直至凸輪I升程結(jié)束。當(dāng)凸輪I處于回程時，氣門2首先在氣門彈簧12的作用下回落，油液向凸輪油缸4回流，同時油壓降低，當(dāng)油壓降低至系統(tǒng)作用于氣門油缸活塞14的力小于氣門彈簧12預(yù)緊力時，氣門2關(guān)閉。氣門2關(guān)閉后，配氣相位調(diào)節(jié)器7中的油液在配氣相位調(diào)節(jié)器彈簧力作用下也在開始向凸輪油缸4回流直至配氣相位調(diào)節(jié)器活塞9回到零位。如上所述，該過程中，油液流入氣門油缸5的時刻最晚，油液從氣門油缸5中全部流出的時刻最早，配氣相位獲得最小提前角、最小滯后角和最小有效工作持續(xù)角。
[0026]當(dāng)發(fā)動機處于最高與最低轉(zhuǎn)速之間運轉(zhuǎn)時，根據(jù)發(fā)動機的工作情況將配氣相位調(diào)節(jié)器的限位桿調(diào)節(jié)至合理值，系統(tǒng)即可獲得合理的提前角、滯后角和有效工作持續(xù)角。
[0027]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，任何未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)動機配氣相位連續(xù)可調(diào)的調(diào)節(jié)方法，包括: (1)在液壓式可變凸輪從動件的可變配氣機構(gòu)的凸輪油缸與氣門油缸之間的液壓油路中并聯(lián)一個配氣相位調(diào)節(jié)器； (2)配氣相位調(diào)節(jié)器包括配氣相位調(diào)節(jié)器油缸、配氣相位調(diào)節(jié)器活塞、活塞回位裝置和限位裝置，通過活塞回位裝置產(chǎn)生的回位力使活塞始終保持向零位方向運動的趨勢，通過限位裝置控制配氣相位調(diào)節(jié)器活塞從零位到限位裝置之間的行程，控制流入配氣相位調(diào)節(jié)器油缸的油液容積，進而控制油液流入氣門油缸的時刻及其對應(yīng)于凸輪轉(zhuǎn)動時的有效工作持續(xù)角，實現(xiàn)配氣相位連續(xù)可變控制。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機配氣相位連續(xù)可調(diào)的調(diào)節(jié)方法，其特征在于:配氣相位調(diào)節(jié)器活塞處于零位時的活塞回位力和配氣相位調(diào)節(jié)器活塞9達到最大可調(diào)行程時的回位力所對應(yīng)的油壓均小于液壓系統(tǒng)克服氣門彈簧預(yù)緊力而打開氣門所對應(yīng)的油壓。
3.如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動機配氣相位連續(xù)可調(diào)的調(diào)節(jié)方法，其特征在于:液壓油路設(shè)有補油裝置，其油壓小于系統(tǒng)克服配氣相位調(diào)節(jié)器活塞處于零位時的活塞回位力而使配氣相位調(diào)節(jié)器活塞運動所對應(yīng)的油壓。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)動機配氣相位連續(xù)可調(diào)的調(diào)節(jié)方法，其特征在于:活塞回位裝置為液壓裝置、氣壓裝置、電磁裝置或/和彈簧。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)動機配氣相位連續(xù)可調(diào)的調(diào)節(jié)方法，其特征在于:限位裝置為限位桿、限位塊或限位套。
6.一種發(fā)動機配氣相位連續(xù)可調(diào)的調(diào)節(jié)裝置，包括凸輪(I)、氣門(2)，凸輪(I)與氣門(2)之間設(shè)有液壓系統(tǒng)(3)，其特征在于:在凸輪油缸(4)與氣門油缸(5)之間的液壓油路(6 )中并聯(lián)一個配氣相位調(diào)節(jié)器(7 )，配氣相位調(diào)節(jié)器(7 )包括配氣相位調(diào)節(jié)器油缸(8 )、配氣相位調(diào)節(jié)器活塞(9)、配氣相位調(diào)節(jié)器彈簧(10)、配氣相位調(diào)節(jié)器限位桿(11)，配氣相位調(diào)節(jié)器活塞(9)位于配氣相位調(diào)節(jié)器油缸(8)內(nèi)，配氣相位調(diào)節(jié)器活塞(9)后端設(shè)有配氣相位調(diào)節(jié)器彈簧(10)和配氣相位調(diào)節(jié)器限位桿(11 )。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)動機配氣相位連續(xù)可調(diào)的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:液壓系統(tǒng)克服配氣相位調(diào)節(jié)器彈簧(10)預(yù)緊力和配氣相位調(diào)節(jié)器活塞(9)達到最大可調(diào)行程時的配氣相位調(diào)節(jié)器彈簧(10)的作用力而推動配氣相位調(diào)節(jié)器活塞(9)運動所對應(yīng)的油壓均小于液壓系統(tǒng)克服氣門彈簧(12)預(yù)緊力而打開氣門(2)所對應(yīng)的油壓。
8.如權(quán)利要求6或7所述的發(fā)動機配氣相位連續(xù)可調(diào)的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:配氣相位調(diào)節(jié)器彈簧(10)可由在配氣相位調(diào)節(jié)器活塞(9)后腔引入壓力油或引入壓力油和彈簧的組合方式等效替代。
【文檔編號】F01L1/34GK104420914SQ201310408825
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】王自勤, 謝慶生, 田豐果 申請人:王自勤