[发明专利]压电液压驱动式配气系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种内燃机，具体地说是内燃机的配气系统。

背景技术

内燃机配气装置的主要作用是在规定的时间内把燃烧后的废气排出气缸， 并吸入足够量的新鲜空气，配气定时和配气持续角对燃油的经济性、内燃机功 率、燃烧及排放等影响重大。进、排气过程必须严格按照内燃机定时要求进行， 在多缸内燃机中，还要按照规定的发火次序来进行，以保证内燃机运转在最佳 工况下。申请号为201410638791.0的专利公开了一种由机械、液压和电子控制 三个子系统组成的可变配气相位系统，该系统的三个子系统相互配合可以实现 可变配气相位的功能，但电子控制系统同样采用电磁阀控制，电磁阀执行机构 结构复杂，电磁线圈电感作用使其响应时间滞后，导致对气门的控制精度差。 申请号为200810120557.3的专利公开了一种电液综合控制的发动机配气系统， 包括一个气门杆、一个液压油缸及液压油路，液压油缸的活塞杆与气门杆相连， 进油口与一个换向阀的油路相连，该换向阀与高压油路相连，另一路与低压回 路相连，换向阀的变换由一个电磁开关控制，控制电磁阀的开闭就能实现气门 的开闭，可以达到最佳配气效果，但其电磁阀开关仍存在响应慢及控制精度差 的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供配气规律灵活可调及配气控制精度高的压电液压驱 动式配气系统。

本发明的目的是这样实现的：

本发明压电液压驱动式配气系统，其特征是：包括配气单元、高压油轨、 油箱，所述配气单元包括气门体、气门、外壳、电液控制部分；所述电液控制 部分包括压电堆、顶杆、球阀、球阀复位弹簧、液压活塞，气门体里分别设置 第一高压进油孔、第二高压进油孔、低压回油孔、高低压通孔、顶杆腔、球阀 腔、球阀复位弹簧腔，压电堆安装在气门体里，顶杆设置在顶杆腔里并位于压 电堆下方，球阀腔设置在顶杆腔下方，球阀复位弹簧腔设置在球阀腔下方，球 阀设置在球阀腔里，球阀复位弹簧设置在球阀复位弹簧腔里，球阀分别与球阀 腔上端面和球阀腔下端面相配合，球阀腔上端面与球阀配合处为第一密封座面， 球阀腔下端面与球阀配合处为第二密封座面，液压活塞设置在气门体里，液压 活塞与其下方的气门体之间形成第一控制腔，液压活塞与其上方的气门体之间 形成第二控制腔，球阀复位弹簧腔连通第一高压进油孔，第二控制腔连通第二 高压进油孔，第一高压进油孔和第二高压进油孔连通后与高压油轨相通，低压 回油孔分别连通顶杆腔和油箱，高低压通孔分别连通球阀腔和第一控制腔；液 压活塞下方连接气门，气门上套有气门复位弹簧，气门端部安装气门座，外壳 安装在气门体下方，气门座位于外壳外侧；所述的配气单元的数量与发动机汽 缸的数量相一致。

本发明还可以包括：

1、液压活塞上端面面积小于其下端面面积。

2、电液控制部分未通电时，压电堆保持原始长度，球阀复位弹簧压紧球阀 至第一密封座面高低压通孔与低压回油孔不连通，由高压共轨流入气门体内的 高压液压油分为两路，第一路经由第二高压进油孔流入第二控制腔，第二路经 由第一高压进油孔和高低压通孔流入第一控制腔，气门座被压至外壳上；电液 控制部分通电后，压电堆变形伸长，向下推动顶杆，球阀随顶杆一起向下运动， 球阀离开第一密封座面并密封第二密封座面，第一密封座面开启，高低压通孔 与低压回油孔连通，第一控制腔内高压液压油流经高低压通孔和低压回油孔流 回至油箱，液压活塞推动气门一起向下运动，气门座离开外壳，开启配气。

本发明的优势在于：本发明采用高压油轨显著降低了由于电液控制部分切 换高低压油路时引起的液压油压力波动导致的气门开启和关闭不稳定性，确保 了配气系统工作的可靠性及一致性；通过电液控制部分通断电控制球阀位移， 实现对高低压油路的通断及流量大小的灵活控制，进而对液压活塞两端液压力 灵活控制，利用作用在液压活塞和气门上的压力差实现气门运动可控，从而实 现气门与通气口间的通断，能有效控制配气定时及配气持续角；通过压电堆直 接驱动球阀，能灵活而精确的控制配气规律，有利于内燃机不同工况下灵活配 气方式的实现，显著提高了气门控制自由度，能进一步改善燃料的经济性和内 燃机排放，有利于提高内燃机的动力性能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的电液控制部分示意图。