[发明专利]一种应用于汽车发动机的电磁驱动配气机构

说明书

本发明公开了一种应用于汽车发动机的电磁驱动配气机构，包括电磁摆动执行器、摆杆、转动轴组件、气门连接件。通过该电磁驱动配气机构可将电磁摆动执行器的往复摆动转变为气门的直线运动，每个气门都由一套独立的系统进行驱动。该机构可通过控制摆动执行器来调整摆杆的摆动角度，进而调节气门的升程；可通过控制摆动执行器来调整摆杆的摆动角速度，进而调节气门开启或关闭的过渡时间。本发明具有体积小、响应时间短、气门升程可控等优点，可根据实际工况调整气门升程与气门正时，从而达到发动机低油耗、小体积、高输出动力的效果。

技术领域

本发明属于汽车无凸轮发动机配气机构领域，具体涉及一种应用于汽车发动机的电磁驱动配气机构。

背景技术

如今，随着世界各国的排放法规日益严格，石油等能源面临枯竭，人们对于提高汽车燃油经济性与保护环境的要求越来越强烈，传统的凸轮轴发动机气门驱动机构已经无法满足节能减排的需求。与传统的凸轮驱动配气机构相比，电磁驱动配气机构能够根据发动机的实际工况，实时调整气门的开启、关闭时刻以及气门升程，有效的提高发动机的动力性、经济性以及大大的降低有害气体排放等。

凸轮驱动配气机构技术成熟、结构简单、工作可靠、应用范围广。但是凸轮轴一旦安装就被固定，尽管有添加的各种机械和液压的外加装置，但是驱动气门全可变技术依然受到机械凸轮的限制，无法满足节能减排的需求。

电磁驱动配气机构取消了传统的凸轮驱动配气机构中的凸轮轴和从动件，通过电磁式的驱动方式实现气门机构的自主电控。如今已有的电磁驱动配气机构控制灵活、气门启闭迅速，但结构尺寸过大且电能损耗较大。

发明内容

本发明的目的在于提出一种应用于汽车发动机的电磁驱动配气机构，替代现有凸轮驱动配气机构，摆脱传统发动机凸轮轴的限制，使得每个气门都能被独立驱动，从而实现气门的全可变驱动。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种应用于汽车发动机的电磁驱动配气机构，包括电磁摆动执行器、摆杆、转动轴组件、气门连接件。其中，摆动执行器作为控制气门的动力源，用于提供动力；摆杆作为执行机构，通过转动轴摆动运动传递到气门连接件上；气门连接件用于连接摆杆与气门，同时将摆杆的摆动运动转换为气门的直线运动，实现控制气门开闭的目的。

进一步地，摆杆的横截面为方形，一端与摆动执行器固连，另一端转动连接一个圆柱形凸起，圆柱形凸起垂直于摆杆的侧壁，上述侧壁为沿摆杆中心轴线延伸的侧壁，圆柱形凸起与气门连接件滑动连接；转动轴组件一端与摆杆连接，且转动轴组件与摆杆中心轴线垂直，使得摆杆沿气门运动方向所在的平面运动。

进一步地，摆动执行器包括外壳、动子线圈盒、定子轭和两块扇形永磁体，动子线圈盒、定子轭和两块扇形永磁体均设置于外壳内，动子线圈盒侧壁与摆杆固连的一端无盖板，两块扇形永磁体分别与外壳的前壁面和后壁面贴合；定子轭为扇形，位于外壳中心，且平行等间隔设置于两块扇形永磁体之间，动子线圈盒为长方体，沿竖直中心轴线方向开有长通孔，动子线圈盒设有矩形线圈绕组，定子轭贯穿动子线圈盒中心的长通孔，定子轭与长通孔之间留有间隙，两者不接触；两块扇形永磁体与动子线圈盒之间也留有间隙，相互不接触，动子线圈盒的侧壁与摆杆固连，保证摆杆摆动时，两者无相对滑动。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

（1）采用电磁驱动配气机构，使每个气门都能独立的被电磁摆动执行器控制，可根据发动机的实际工况对气门正时与气门升程实现自由控制，实现气门的全可变运动，降低功耗，提高燃油经济性。

（2）在本发明的电磁驱动配气机构中采用电磁摆动执行器驱动气门，能够提高响应速度，提高系统的利用率，减小体积，通过在摆杆上连接位置传感器或编码器得到气门的精确位置。

附图说明

图1为本发明的一种应用于汽车发动机的电磁驱动配气机构的主视图。

图2为本发明的一种应用于汽车发动机的电磁驱动配气机构的摆动执行器的内部结构示意图。