[发明专利]一种凸轮供油式电液气门驱动系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种凸轮供油式电液气门驱动系统，属于可实现发动机可变气门的凸轮供油式电液气门驱动系统。

背景技术

可变气门技术可以优化发动机在不同转速下的换气性能，有效地降低发动机的燃油消耗，并改善其排放性能。近年来，国内外研究人员对可变气门技术进行了大量深入的研究，开发出多种可变气门系统，如机械式可变气门系统、电液式可变气门系统、电磁式可变气门系统、电气式可变气门系统等。其中，电液式可变气门系统是目前最具潜力的可变气门系统。电液式可变气门系统大都采用共轨供油式机构，具有气门调节自由度大、落座速度可调等优势。但是随着多缸多气门发动机的使用和发动机转速的增加，共轨供油方式的弊端越来越严重，主要表现为：共轨容积过大、油泵供油体积流量过大、泵油压力过大等。对此，国内外研究人员开始尝试采用凸轮供油式电液气门驱动系统。这种系统通过取消共轨管结构使得气门驱动过程不再受其限制，但是其研究大多处于初级阶段，具有气门可变灵活程度低、无法实现排气门二次开启事件等不足。

发明内容

本发明的目的在于为4缸或者6缸发动机，尤其是高速多气门发动机，提供一种采用充分利用发动机的缸数和点火顺序设计的对置式凸轮-柱塞供油器来为气门驱动机构提供液压油的、不仅能够实现可变进(排)气正时、还可以实现排气门二次开启、结构简单、能耗低、响应速度快的凸轮供油式电液可变气门驱动系统。

本发明所采用的技术方案是：一种凸轮供油式电液气门驱动系统，采用对置式凸轮-柱塞供油器通过连接油路为带有弹簧的单作用活塞式电液气门驱动机构提供液压油，对置式凸轮-柱塞供油器按照发动机的气缸数和点火顺序进行工作，发动机的曲轴直接驱动供油凸轮轴，供油凸轮轴上的供油凸轮经相对的二个滚子驱动各自的供油柱塞，使正向供油油腔或反向供油油腔供油；对于进气门驱动系统，第4进气侧电磁阀将正向供油油腔和反向供油油腔相连，正向供油油腔直接与第1进气侧电磁阀和第2进气侧电磁阀相连，第1进气侧电磁阀的另一端与进气门驱动油腔相连，而第2进气侧电磁阀的另一端与油箱相连，进气门驱动油腔通过第3进气侧电磁阀与油箱相连；对于排气门驱动系统，第5排气侧电磁阀的常开口将供油器的正向供油油腔与第1排气侧电磁阀和第2排气侧电磁阀相连，而第5排气侧电磁阀的常闭口将反向供油油腔与第1排气侧电磁阀和第2排气侧电磁阀相连，第1排气侧电磁阀的另一端与排气门驱动油腔相连，而第2排气侧电磁阀的另一端与油箱相连，排气门驱动油腔通过第3排气侧电磁阀与油箱相连。

对于4缸发动机而言，所述对置式凸轮-柱塞供油器的正向供油油腔与发动机的1缸和4缸的气门驱动机构相连，反向供油油腔与发动机的2缸和3缸的气门驱动机构相连，供油凸轮轴每360°曲轴转角旋转1周，左右两个柱塞以180°曲轴转角的间隔完成一次相同的上下运行，通过控制电磁阀的启闭状态来为相应的气门驱动机构提供液压油。

对于6缸发动机而言，所述对置式凸轮-柱塞供油器的正向供油油腔与发动机的1缸、2缸和3缸的气门驱动机构相连，反向供油油腔与发动机的4缸、5缸和6缸的气门驱动机构相连，供油凸轮轴每240°曲轴转角旋转1周，左右两个柱塞以120°曲轴转角的间隔完成一次相同的上下运行，通过控制电磁阀的启闭状态来为相应的气门驱动机构提供液压油。

本发明的有益效果是：这种凸轮供油式电液气门驱动系统主要包括供油器、气门驱动机构、油箱、连接油路以及电磁阀。依据发动机缸数和点火顺序设计了对置式凸轮-柱塞供油器，并且仅使用两个供油器即可对所有的发动机进排气门驱动机构提供液压油。通过控制供油油腔和驱动油腔之间的第1进、排气侧电磁阀可实现可变进排气门和降低气门驱动所需的能量。通过控制第5排气侧电磁阀可实现排气门二次开启。供油油腔与油箱之间的第2进、排气侧电磁阀和正反向供油油腔之间的第4进、排气侧电磁阀的配合使用可降低供油油腔充油所需的能耗。第3进、排气侧电磁阀的使用不仅取消了气门落座缓冲器和气门间隙调节器，而且加快了气门关闭速度和拓宽了气门关闭的范围。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是对置式凸轮-柱塞供油器的结构示意图。

图2是单个进气门的凸轮供油式电液气门驱动系统的结构示意图。

图3是单个排气门的凸轮供油式电液气门驱动系统的结构示意图。

图4是4缸发动机的系统油路布置示意图。

图5是6缸发动机的系统油路布置示意图。