雙壓電液壓驅動增壓式配氣系統技術方案

本實用新型專利技術的目的在于提供雙壓電液壓驅動增壓式配氣系統，包括液壓油軌、第一電液控制部分、第二電液控制部分、氣門體、油箱。本實用新型專利技術采用液壓油軌顯著降低了系統內壓力波動引起的氣門開啟和關閉不穩定性，確保了配氣系統工作的可靠性及一致性；通過雙壓電協同液壓控制球閥開啟和關閉液壓油路，利用增壓活塞對增壓腔內液壓油進行增壓，進而對液壓活塞兩端液壓力靈活控制，利用作用在液壓活塞和氣門上的壓力差實現氣門運動可控，從而實現氣門與通氣口間的通斷，能有效控制配氣定時及配氣持續角，通過壓電堆直接驅動球閥，能靈活而精確的控制配氣規律，能進一步改善燃料的經濟性和內燃機排放，有利于提高內燃機的動力性能。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及的是一種內燃機，具體地說是內燃機配氣系統。
技術介紹
內燃機配氣裝置的主要作用是在規定的時間內把燃燒后的廢氣排出氣缸，并吸入足夠量的新鮮空氣，配氣定時和配氣持續角對燃油的經濟性、內燃機功率、燃燒及排放等影響重大。進、排氣過程必須嚴格按照內燃機定時要求進行，在多缸內燃機中，還要按照規定的發火次序來進行，以保證內燃機運轉在最佳工況下。申請號為201410638791.0的專利公開了一種由機械、液壓和電子控制三個子系統組成的可變配氣相位系統，該系統的三個子系統相互配合可以實現可變配氣相位的功能，但電子控制系統同樣采用電磁閥控制，電磁閥執行機構結構復雜，電磁線圈電感作用使其響應時間滯后，導致對氣門的控制精度差。申請號為200510041311.3的專利公開了一種電控氣門執行機構，由殼體、殼體內底部的電磁裝置、貫穿電磁裝置軸向中心通孔的行程調節螺桿、行程調節螺桿上端與殼體內頂部之間設置的消噪彈簧構成，該技術采用電磁開關直接控制氣門開閉，仍然存在結構復雜、響應慢及控制精度差的不足。
技術實現思路
本技術的目的在于提供驅動壓力可變及配氣控制精度高的雙壓電液壓驅動增壓式配氣系統。本技術的目的是這樣實現的：本技術雙壓電液壓驅動增壓式配氣系統，其特征是：包括配氣單元、液壓油軌、油箱；所述配氣單元包括氣門體、第一電液控制部分、第二電液控制部分、氣門、外殼；所述第一電液控制部分包括第一壓電堆、第一頂桿、第一球閥、第一球閥復位彈簧，第一壓電堆安裝在氣門體里，第一頂桿位于第一頂桿腔里并位于第一壓電堆的下方，第一球閥位于在第一球閥腔里，第一球閥腔位于第一頂桿腔下方，第一球閥復位彈簧腔位于第一球閥腔下方，第一球閥復位彈簧設置在第
一球閥復位彈簧腔里并位于第一球閥下面，第一球閥腔上端與第一球閥相配合的位置為第一密封座面，第一球閥腔下端與第一球閥相配合的位置為第二密封座面；第一電液控制部分下方設置增壓活塞，增壓活塞與第一電液控制部分之間形成第一控制腔，增壓活塞下方設置第二電液控制部分，第二電液控制部分與增壓活塞之間形成增壓腔；所述第二電液控制部分包括第二壓電堆、第二頂桿、第二球閥、第二球閥復位彈簧、液壓活塞，第二壓電堆安裝在氣門體里并位于增壓腔下方，第二頂桿設置在第二頂桿腔里并位于第二壓電堆下方，第二球閥腔設置在第二頂桿腔下方，第二球閥復位彈簧腔設置在第二球閥腔下方，第二球閥設置在第二球閥腔里，第二球閥復位彈簧設置在第二球閥復位彈簧腔里，第二球閥分別與第二球閥腔上端面和第二球閥腔下端面相配合，第二球閥腔上端面與第二球閥配合處為第三密封座面，第二球閥腔下端面與第二球閥配合處為第四密封座面，液壓活塞設置在氣門體里，液壓活塞與其下方的氣門體之間形成第二控制腔，液壓活塞與其上方的氣門體之間形成第三控制腔；氣門體里分別設置總回油孔、第一頂桿腔、第二頂桿腔、第一高壓進油孔、第二高壓進油孔、第三高壓進油孔、第一高低壓通孔、第二高低壓通孔、第一低壓回油孔、第二低壓回油孔、第一球閥腔、第二球閥腔、第一球閥復位彈簧腔、第二球閥復位彈簧腔，總回油管連通油箱，第一高壓進油孔分別連通第一頂桿腔和液壓油軌，第一低壓回油孔分別連通第一球閥復位彈簧腔和總回油管，第一高低壓通孔分別連通第一球閥腔和第一控制腔，第二球閥復位彈簧腔連通第二高壓進油孔，第三控制腔連通第三高壓進油孔，第二高壓進油孔和第三高壓進油孔連通后連通增壓腔，第二低壓回油孔分別連通第二頂桿腔和總回油管，第二高低壓通孔分別連通第二球閥腔和第二控制腔；液壓活塞下方連接氣門，氣門上套有氣門復位彈簧，氣門端部安裝氣門座，外殼安裝在氣門體下方，氣門座位于外殼外側；所述的配氣單元的數量與發動機汽缸的數量相一致。本技術還可以包括：1、增壓腔通過吸油管路與總回油管相通，吸油管路上安裝吸油單向閥。2、增壓活塞上端面面積大于其下端面面積，液壓活塞上斷面面積小于其下端面面積。本技術的優勢在于：本技術通過第一電液控制部分和第二電液控制部分協同通斷電分別控制第一球閥和第二球閥位移，在配氣系統內部實現高低壓油路間靈活轉換，通過增壓活塞對增壓腔內的液壓油增壓，使作用在液壓活塞上的液壓力靈活變化，利用作用在液壓活塞和氣門上的壓力差實現氣門運動可控，從而實現氣門與通氣口間的通斷，能有效控制配氣定時及配氣持續角；采用液壓油軌顯著降低了由于電液控制部分切換高低壓油路時引起的液壓油壓力波動導致的氣門開啟和關閉不穩定性，確保了配氣系統工作的可靠性及一致性；通過壓電堆直接驅動球閥，能靈活而精確的控制配氣規律，有利于內燃機不同工況下靈活配氣方式的實現，顯著提高了氣門控制自由度，能進一步改善燃料的經濟性和內燃機排放，有利于提高內燃機的動力性能。附圖說明圖1為本技術的結構示意圖；圖2為本技術的第一電液控制部分的示意圖；圖3為本技術的第二電液控制部分的示意圖。具體實施方式下面結合附圖舉例對本技術做更詳細地描述：結合圖1～3，本技術一種雙壓電液壓驅動增壓式配氣系統，它由液壓油軌1、液壓油管2、第一電液控制部分3、第一控制腔4、增壓活塞5、增壓活塞復位彈簧6、吸油單向閥7、增壓腔8、第二電液控制部分9、氣門體10、彈簧座11、氣門復位彈簧12、氣門13、外殼14、通氣口15、氣門座16、回油管17、油箱18、濾器19和液壓油泵20組成。液壓油軌1左端通過液壓油管分別與液壓油泵20、濾器19和油箱18相連通，液壓油軌1上開有多個液壓油出口，液壓油出口的個數根據內燃機氣缸的個數確定，液壓油出口通過液壓油管2與氣門體10上開有的液壓進油口相連通，氣門體10上開有的低壓回油口通過回油管17連通油箱18。第一電液控制部分3由電氣接頭21、第一壓電堆22、第一高壓進油孔23、第一密封座面24、第一球閥復位彈簧25、第一高低壓通孔26、第一低壓回油孔27、第二密封座面28、第一球閥29和第一頂桿30組
成。第二電液控制部分9由第二頂桿31、第三密封座面32、第二球閥33、第二高壓進油孔34、第三高壓進油孔35、液壓活塞36、第二控制腔37、第二高低壓通孔38、第三控制腔39、第二球閥復位彈簧40、第四密封座面41、第二低壓回油孔42和第二壓電堆43組成。氣門體10上分別設計有第一高壓進油孔23、第一密封座面24、第一高低壓通孔26、第一低壓回油孔27、第二密封座面28、第三密封座面32、第二高壓進油孔34、第三高壓進油孔35、第二高低壓通孔38、第四密封座面41和第二低壓回油孔42，第一高壓進油孔23通過氣門體10上的液壓油通道與液壓進油口相連通，第一低壓回油孔27通過氣門體10上的低壓回油通道與低壓回油口相連通，第二高壓進油孔34通過氣門體10上開有的液壓油道連通第三高壓進油孔35并與氣門體10上的液壓油通道與增壓腔8相連通，第二低壓回油孔42通過氣門體10上的液壓通道與第一低壓回油孔27相連通，增壓活塞5上端面積大于下端面積，其上端與氣門體10之間形成第一控制腔4，第一控制腔4連通第一高低壓通孔26，下端與氣門體10之間形成增壓腔8并與吸油單向閥7連通，液壓活塞36上端面積小于下端面積，其上端和下端分別與氣門體10之間形成第三控制腔39和第二控制腔37，第二控制腔37與第二高低壓本文檔來自技高網...

【技術保護點】
雙壓電液壓驅動增壓式配氣系統，其特征是：包括配氣單元、液壓油軌、油箱；所述配氣單元包括氣門體、第一電液控制部分、第二電液控制部分、氣門、外殼；所述第一電液控制部分包括第一壓電堆、第一頂桿、第一球閥、第一球閥復位彈簧，第一壓電堆安裝在氣門體里，第一頂桿位于第一頂桿腔里并位于第一壓電堆的下方，第一球閥位于在第一球閥腔里，第一球閥腔位于第一頂桿腔下方，第一球閥復位彈簧腔位于第一球閥腔下方，第一球閥復位彈簧設置在第一球閥復位彈簧腔里并位于第一球閥下面，第一球閥腔上端與第一球閥相配合的位置為第一密封座面，第一球閥腔下端與第一球閥相配合的位置為第二密封座面；第一電液控制部分下方設置增壓活塞，增壓活塞與第一電液控制部分之間形成第一控制腔，增壓活塞下方設置第二電液控制部分，第二電液控制部分與增壓活塞之間形成增壓腔；所述第二電液控制部分包括第二壓電堆、第二頂桿、第二球閥、第二球閥復位彈簧、液壓活塞，第二壓電堆安裝在氣門體里并位于增壓腔下方，第二頂桿設置在第二頂桿腔里并位于第二壓電堆下方，第二球閥腔設置在第二頂桿腔下方，第二球閥復位彈簧腔設置在第二球閥腔下方，第二球閥設置在第二球閥腔里，第二球閥復位彈簧設置在第二球閥復位彈簧腔里，第二球閥分別與第二球閥腔上端面和第二球閥腔下端面相配合，第二球閥腔上端面與第二球閥配合處為第三密封座面，第二球閥腔下端面與第二球閥配合處為第四密封座面，液壓活塞設置在氣門體里，液壓活塞與其下方的氣門體之間形成第二控制腔，液壓活塞與其上方的氣門體之間形成第三控制腔；氣門體里分別設置總回油孔、第一頂桿腔、第二頂桿腔、第一高壓進油孔、第二高壓進油孔、第三高壓進油孔、第一高低壓通孔、第二高低壓通孔、第一低壓回油孔、第二低壓回油孔、第一球閥腔、第二球閥腔、第一球閥復位彈簧腔、第二球閥復位彈簧腔，總回油管連通油箱，第一高壓進油孔分別連通第一頂桿腔和液壓油軌，第一低壓回油孔分別連通第一球閥復位彈簧腔和總回油管，第一高低壓通孔分別連通第一球閥腔和第一控制腔，第二球閥復位彈簧腔連通第二高壓進油孔，第三控制腔連通第三高壓進油孔，第二高壓進油孔和第三高壓進油孔連通后連通增壓腔，第二低壓回油孔分別連通第二頂桿腔和總回油管，第二高低壓通孔分別連通第二球閥腔和第二控制腔；液壓活塞下方連接氣門，氣門上套有氣門復位彈簧，氣門端部安裝氣門座，外殼安裝在氣門體下方，氣門座位于外殼外側；所述的配氣單元的數量與發動機汽缸的數量相一致。...

【技術特征摘要】
1.雙壓電液壓驅動增壓式配氣系統，其特征是：包括配氣單元、液壓油軌、油箱；所述配氣單元包括氣門體、第一電液控制部分、第二電液控制部分、氣門、外殼；所述第一電液控制部分包括第一壓電堆、第一頂桿、第一球閥、第一球閥復位彈簧，第一壓電堆安裝在氣門體里，第一頂桿位于第一頂桿腔里并位于第一壓電堆的下方，第一球閥位于在第一球閥腔里，第一球閥腔位于第一頂桿腔下方，第一球閥復位彈簧腔位于第一球閥腔下方，第一球閥復位彈簧設置在第一球閥復位彈簧腔里并位于第一球閥下面，第一球閥腔上端與第一球閥相配合的位置為第一密封座面，第一球閥腔下端與第一球閥相配合的位置為第二密封座面；第一電液控制部分下方設置增壓活塞，增壓活塞與第一電液控制部分之間形成第一控制腔，增壓活塞下方設置第二電液控制部分，第二電液控制部分與增壓活塞之間形成增壓腔；所述第二電液控制部分包括第二壓電堆、第二頂桿、第二球閥、第二球閥復位彈簧、液壓活塞，第二壓電堆安裝在氣門體里并位于增壓腔下方，第二頂桿設置在第二頂桿腔里并位于第二壓電堆下方，第二球閥腔設置在第二頂桿腔下方，第二球閥復位彈簧腔設置在第二球閥腔下方，第二球閥設置在第二球閥腔里，第二球閥復位彈簧設置在第二球閥復位彈簧腔里，第二球閥分別與第二球閥腔上端面和第二球閥腔下端面相配合，第二球閥腔上端面與第二球閥配合處為第三密封座面，第二球閥腔下端面與第二球...

【專利技術屬性】
技術研發人員：范立云，白云，費紅姿，李學民，
申請(專利權)人：哈爾濱工程大學，
類型：新型
國別省市：黑龍江;23