[发明专利]一种多变开启次数的内燃机液压气门机构

说明书

本发明公开了一种多变开启次数的内燃机液压气门机构，其主要结构包括气门组件、液压活塞组件、第一配气凸轮驱动系统、第二配气凸轮驱动系统、控制阀和低压系统。本发明通过方向控制阀或者组合控制阀控制气门工作模式，可实现内燃机的气门在一个工作循环内单次开启工作模式、一个工作循环内二次开启工作模式、一个工作循环内多次开启工作模式和不开启工作模式，并实现多种气门工作模式之间的相互切换。能够匹配内燃机实现正常做功模式、停缸模式、内部EGR模式和排气制动模式等多种工作模式，解决了现有技术结构复杂、成本高昂、一致性差等问题，对促进内燃机的节能减排和提高内燃机制动功率具有重要意义。

技术领域

本发明涉及内燃机气门机构，特别涉及一种在一个工作循环内实现多变开启次数的内燃机液压气门机构。

背景技术

随着日益严峻的能源环境危机以及内燃机技术的不断发展，单一的气门升程已经不能够满足内燃机的工作需求，寻求实现多种气门运动规律成为了内燃机配气机构发展的新趋向，其中气门多次开启技术具有广泛的应用前景：进气门在排气冲程二次开启，能够使缸内部分高温废气倒流回进气道参与下一循环的燃烧，有效提高低速小负荷工况下内燃机整体的排气温度，提高后处理的催化转化效率；排气门在进气冲程二次开启，将排气道内的高温废气吸回气缸，实现内部EGR功能，能够有效降低NOx排放；排气门在压缩冲程末期二次开启，将缸内压缩后的高压气体释放到排气道内，实现压缩释放式制动功能，提高内燃机的制动功率；气门不开启可以实现停缸功能，在低负荷工况下停止部分气缸做功，增加其他气缸的负载使其工作更靠近高效区，降低内燃机油耗。

目前存在的气门多次开启技术具有多种方案，根据驱动方式可分为凸轮轴式和无凸轮轴式。凸轮轴式气门驱动机构比较典型的是皆可博提出的发动机制动装置，在排气门上设置制动活塞，通过电磁阀控制制动活塞伸出可实现排气门在压缩冲程末期开启，完成排气门从单次开启到二次开启的切换，但是存在排气凸轮升程大、结构复杂、需要设置避阀坑等问题。无凸轮轴式气门驱动机构使气门运动规律有更大的变化空间，但是采用高频电磁阀或高频电磁铁作为气门的驱动源，响应速度难以适应内燃机的高转速，并且存在一致性差、成本高昂、能耗较高、气门落座冲击等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种多变开启次数的内燃机液压气门机构，可实现内燃机的气门在一个工作循环内单次开启工作模式、一个工作循环内二次开启工作模式、一个工作循环内多次开启工作模式和不开启工作模式，并实现多种气门工作模式之间的相互切换，能够匹配内燃机实现正常做功模式、停缸模式、内部EGR模式和排气制动模式等多种工作模式。

本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明公开了一种多变开启次数的内燃机液压气门机构，包括气门组件、液压活塞组件、第一配气凸轮驱动系统、第二配气凸轮驱动系统、方向控制阀和低压系统；

所述液压活塞组件包括液压活塞和活塞套，液压活塞和活塞套之间设置有活塞腔，液压活塞驱动气门组件往复运动；

所述第一配气凸轮驱动系统包括第一凸轮、第一液压挺柱和第一挺柱套，第一液压挺柱和第一挺柱套之间设置有第一挺柱腔，第一凸轮驱动第一液压挺柱往复运动；

所述第二配气凸轮驱动系统包括第二凸轮、第二液压挺柱和第二挺柱套，第二液压挺柱和第二挺柱套之间设置有第二挺柱腔，第二凸轮驱动第二液压挺柱往复运动；

所述方向控制阀包括第一方向控制阀和第二方向控制阀；所述第一方向控制阀包括P油口、A油口和T油口，第一方向控制阀的P油口与第一挺柱腔连通，第一方向控制阀的A油口与活塞腔连通，第一方向控制阀的T油口与低压系统连通；

所述第二方向控制阀包括P油口、A油口和T油口，第二方向控制阀的P油口与第二挺柱腔连通，第二方向控制阀的A油口与活塞腔连通，第二方向控制阀的T油口与低压系统连通；