CN102913299A - 柴油机空气弹簧电磁驱动气门机构 - Google Patents

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石勇
张连俞
齐自达
张红光
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Abstract

本发明的目的在于提供柴油机空气弹簧电磁驱动气门机构，包括汽缸盖以及安装在汽缸盖里的气门、气门导杆、衔铁、电磁铁、线圈、弹簧，气门、气门导杆、衔铁依次相连，电磁铁安装在衔铁的下方，线圈嵌套于电磁铁中，衔铁与汽缸盖之间安装弹簧，衔铁在电磁铁作用下在汽缸盖里做上下移动，衔铁向上移动时，衔铁的上端与汽缸盖形成第一气室，衔铁向下移动时，衔铁的下端与汽缸盖形成第二气室。本发明通过单向阀与可调节流阀来配合气门的开闭，可调节流阀控制空气流量实现气门回落时的软着陆，方便易行。空气弹簧为气门关闭提供复位力，可以减少弹簧的消耗，经济方便。

Description

柴油机空气弹簧电磁驱动气门机构
技术领域
本发明涉及的是一种发动机，具体地说是发动机的气门机构。
背景技术
目前柴油机的配气机构多采用凸轮直接或间接的驱动气门的机械装置。在运行过程中，凸轮轴的机械磨损、间隙、径向跳动等影响，导致气门冲击噪声；配气正时受凸轮形状及加工精度的影响，很难直观修正。同时，气门缓慢开启和落座，导致气门全开时间短，进气效率低。而且凸轮驱动配气机构加工复杂，技术要求和成本高。
申请号为：201110101673.2、名称为“汽车发动机电控气门驱动机构”的专利文件中公开了一种电控气门驱动机构，通过柱塞腔内液体与回位弹簧之间的压力差控制电液执行器的开关，柱塞腔内液体的压力变化通过电磁阀的开闭实现。发动机气门打开的时刻由高速电磁阀的通电时刻控制，气门的关闭时刻由由高速电磁阀的断电时刻控制。其缺点在于：结构复杂，不易维修保养，通过改变电磁阀的通断与液体的压力才能实现气门的开闭，气门响应时间长。综上所述，其性能与可靠性不能满足柴油机对气门机构的要求。
防止气门回落速度过快，撞击汽缸盖的保护装置已经有相关的研究，如中国专利申请号为201010105591.0的专利文件中，提出一种发动机液压驱动气门机构气门落座控制装置，具有液压活塞、液压油道、单向阀、液压活塞腔、可变节流通道等结构。该结构采用液压油为控制介质，清洁保养成本高。需要液压油道、液压油箱等装置，增加了多余负载。
发明内容
本发明的目的在于提供气门开始时间调节方便、可控制气门落座速度的柴油机空气弹簧电磁驱动气门机构。
本发明的目的是这样实现的：
本发明柴油机空气弹簧电磁驱动气门机构，其特征是：包括汽缸盖以及安装在汽缸盖里的气门、气门导杆、衔铁、电磁铁、线圈、弹簧，气门、气门导杆、衔铁依次相连，电磁铁安装在衔铁的下方，线圈嵌套于电磁铁中，衔铁与汽缸盖之间安装弹簧，衔铁在电磁铁作用下在汽缸盖里做上下移动，衔铁向上移动时，衔铁的上端与汽缸盖形成第一气室，衔铁向下移动时，衔铁的下端与汽缸盖形成第二气室。
本发明还可以包括：
1、还包括单向阀、可调节流阀，单向阀和可调节流阀与第一气室相连通。
本发明的优势在于：本发明通过单向阀与可调节流阀来配合气门的开闭，可调节流阀控制空气流量实现气门回落时的软着陆，方便易行。空气弹簧为气门关闭提供复位力，可以减少弹簧的消耗，经济方便。
附图说明
图1为本发明气门开启时的结构示意图；
图2为本发明气门关闭时的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1～2，本发明包括：单向阀1、可调节流阀2、气室(1)3、衔铁4、电磁铁5、线圈6、气室(2)7、弹簧8、气门导杆9、气门10，单向阀1、可调节流阀2与气室(1)3相连通。线圈6嵌套于电磁铁5中，二者置于衔铁4下方。线圈6、电磁铁5、衔铁4组成电磁执行机构。电磁执行机构与弹簧8配合控制气门9开闭。弹簧8位于气室(2)中，与衔铁4下部连接。气门导杆9保证气门10的直线运动。气门10通过气门导杆9与衔铁4连接。
本发明的柴油机空气弹簧电磁驱动气门机构，线圈6通电后电磁铁5产生电磁力，当电磁力大于弹簧预紧力后吸引衔铁4向下运动。这时气室(1)3处于密封状态，空气从单向阀1进入气室(1)3，防止气室(1)3中形成负压阻碍衔铁4下降。衔铁4下降带动气门打开，气缸与气道开通，如图1。增大线圈6电流电磁力增大，克服更大弹簧弹力，电磁铁5吸引衔铁4继续下降后衔铁4下部将气室(2)7密封。气室(2)7内空气压缩形成空气弹簧，与弹簧8配合控制气门10开度。通过控制线圈4中的电流大小可自由控制气门10的开启时间与气门10升程。线圈4断电后在空气弹簧与弹簧8的作用力下衔铁4向上移动。当上升至一定位移后气室(2)7打开，空气流进气室(2)7，以便下一次气门10打开时空气弹簧有效。当衔铁4上部密封气室(1)3后，气室(1)3中的空气从可调节流阀2流出，调节节流阀2开度控制气流流量，使气室(1)3内有足够压力作用于衔铁4上部，防止气门10回落速度过快撞击汽缸盖。衔铁4的上升通过气门导杆9带动气门10关闭，如图2。

Claims (2)

1.柴油机空气弹簧电磁驱动气门机构，其特征是：包括汽缸盖以及安装在汽缸盖里的气门、气门导杆、衔铁、电磁铁、线圈、弹簧，气门、气门导杆、衔铁依次相连，电磁铁安装在衔铁的下方，线圈嵌套于电磁铁中，衔铁与汽缸盖之间安装弹簧，衔铁在电磁铁作用下在汽缸盖里做上下移动，衔铁向上移动时，衔铁的上端与汽缸盖形成第一气室，衔铁向下移动时，衔铁的下端与汽缸盖形成第二气室。
2.根据权利要求1所述的柴油机空气弹簧电磁驱动气门机构，其特征是：还包括单向阀、可调节流阀，单向阀和可调节流阀与第一气室相连通。
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