[发明专利]一种无凸轮轴驱动的大功率发动机配气机构及其气缸盖

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，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。

背景技术

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。

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。

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。

发明内容

本发明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。

本发明采用的技术方案是：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。

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。

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。

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。