[发明专利]一种电磁式气门

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁式气门。

背景技术

由于汽油机节气门的存在，使得发动机存在着较大的泵气损失，特别在部分负荷时，这种损失将很大程度上影响发动机的性能指标，因此出现许多取消节气门来控制汽油机负荷的方法，电磁式气门通过电流的强弱来控制所激发磁场的强弱，进而控制气门的开度，使气门升程可以根据负荷的改变而进行调整，取代节气门，减少发动机泵气损失和节流损失。这种无凸轮轴取消节气门的技术被称为“camless”(无凸轮)，其原理都是通过依靠电流的大小来控制激发磁场的强弱，进而改变气门驱动力的大小。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单并可以实现快速响应的电磁式气门，取消普通汽油机的节气门，减少泵气损失，提升发动机效率。

本发明的技术方案如下。

一种电磁式气门机构，包括机构本体、执行机构、气门导管及气门，执行机构位于机构本体内部，包括电磁线圈、电磁铁以及润滑油路，电磁线圈均匀地缠绕在电磁铁上，当气门要开启时，电磁线圈激发电磁铁，气门和电磁铁具有相同的磁性，使气门远离电磁铁而打开；当气门要关闭时，通过机构本体顶端的传感器控制电磁线圈使电磁铁的磁性消失，气门在气门弹簧的作用下回位，使气门关闭。

机构本体包括阀体及定位部件，定位部件上有定位螺栓孔，电磁式气门机构通过定位螺栓孔安装于发动机本体上。

电磁式气门机构还包括液压机构，该液压机构位于电磁铁内部，用于调节气门。液压机构包括三个油腔、内部弹簧、液压控制球以及滑套，第一油腔与第三油腔之间通过滑套控制开闭，第二油腔和第三油腔之间由液压控制球控制关闭。当第二油腔中的油压大于第三油腔的油压时，液压控制球下移，两个油腔联通，反之在弹簧力作用下上移；当第三油腔的油压大于第一油腔的油压时，滑套下移，两油腔联通，反之滑套在弹簧力作用下上移。润滑油从润滑油路进入阀体到达第二油腔，进而推动液压控制球进入第三油腔，在内部弹簧的作用下进入第一油腔。

本发明的电磁式气门机构具有如下优点：

(1)本发明的电磁式气门利用电流所激发的磁场来控制气门的开启关闭，并且可以根据电流强弱来控制气门的开度，实现气门升程完全可变，取消了节气门，避免了泵气损失，发动机性能显著提高。排放、油耗明显低于同排量的发动机。

(2)电磁式气门的主要执行机构均位于气门锁夹之上，避免了对整个气门运动机构造成影响。

(3)取消凸轮轴，简化发动机结构，减少了摩擦机构，结构简单、紧凑，设计合理。

附图说明

图1：电磁式气门全视图；

图2电磁式气门剖视图；

图3：电磁式气门执行机构全视图；

图4：电磁式气门执行机构剖视图；

图5：电磁式气门液压机构剖视图；

图6电磁式气门内部液压元件半剖视图。

附图标记说明：

1-机构本体，2-润滑油路，3-电磁线圈，4-电磁铁，

5-液压机构，6-气门导管，7-气门，8-传感器，9-第一油腔，

10-液压元件内部弹簧，11-液压控制球，12-第二油腔，

13-第三油腔，16-滑套，14-定位螺栓孔，15-阀体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述。

如图1、2所示，电磁式气门由机构本体1、执行机构、液压机构5、气门导管6及气门7组成，电磁式气门最外端为机构本体1，包括阀体15及定位部件，阀体顶端有传感器8，定位部件上有定位螺栓孔14，机构本体主要起到保护电磁线圈3以及定位作用，机构本体1内部的电磁线圈3均匀地缠绕在电磁铁4上，电磁线圈3、电磁铁以及润滑油路2组成执行机构，如图3、4所示。

当气门要开启时，电磁线圈3激发电磁铁4，使气门7和电磁铁4具有相同的磁性，根据同性相斥的原理使气门远离电磁阀本体而打开，可以根据电流的大小来控制磁力的大小，与气门弹簧共同作用来控制气门开启过程中运动情况。

当气门要关闭时，通过阀体15顶端的传感器控制电磁线圈3使电磁铁4的磁性消失，这样气门7在气门弹簧的作用下回位，使气门关闭。

电磁铁4内部为调节气门的液压机构，其结构如图5、6所示，第二油腔12和第三油腔13之间由液压控制球11来控制关闭，当第二油腔12中的油压大于第三油腔13的油压时，液压控制球11下移，两个油腔联通，反之在弹簧力作用下上移。第三油腔13与第一油腔9之间通过滑套16来控制，当第三油腔13的油压大于第一油腔时，滑套16下移，两油腔联通，反之滑套16在弹簧力作用下上移。