[发明专利]一种无气门弹簧发动机二四冲程可变液压气门机构

说明书

本发明提供了一种无气门弹簧发动机二四冲程可变液压气门机构，包括活动凸轮、定子和气门；活动凸轮套于定子上，并可绕定子做旋转运动；定子内部设有第一液压缸和第一活塞，第一活塞的活塞杆下端固定连接滚轮；气门杆上端固定连接第二液压缸，第二液压缸内部设有第二活塞，第二活塞的活塞杆上端固定连接滚轮；活动凸轮内部设有与滚轮互相配合的导向凹槽，所述导向凹槽上下表面分别设有第一型线和第二型线；通过控制第一液压缸与第二液压缸中液压流体的压力大小与运动方向，可以改变滚轮与第一型线和第二型线之间的配合规律，从而实现二四冲程变化。本发明取消了气门弹簧，可以实现更高充气效率，同时控制简单，有利于可变气门技术的工程化应用。

技术领域

本发明属于发动机可变气门液压执行机构技术领域，尤其是涉及一种无气门弹簧发动机二四冲程可变液压气门机构。

背景技术

内燃机至今仍然是热效率最高、单位体积和单位重量功率最大的原动机，应用非常广泛，然而随着世界能源的逐渐短缺以及环境资源的不断恶化，我们需要内燃机满足更严格的排放法规。传统内燃机采取固定型线的凸轮轴驱动气门，这使得内燃机的排放与油耗并不能在所有的工况点达到最佳，因此，大多新型内燃机都采用可变气门技术控制排放，降低油耗。

可变气门技术目前主要分为基于凸轮轴的可变配气技术及无凸轮配气技术。前者主要改变机械结构，因此结构简单，响应速度快，但是因为保留了凸轮，其气门只是相对可变，并不能任意可变。而无凸轮配气技术则可以任意的改变气门正时、升程及持续期。就驱动方式来分，无凸轮配气技术分为电磁驱动、电气驱动、电机驱动、电液驱动等方式。相对于电磁驱动的能耗大，电气驱动的响应速度低及不稳定，电机驱动的系统复杂等缺点，电液驱动的无凸轮配气技术结构相对简单、响应速度较快。然而它也有不可避免的缺点：高转速下液压系统流量不够，气门达到最大升程处及落座处速度快、冲击力大。因此主要用于柴油机这种转速较低的发动机上，除此之外，还必须要采用昂贵的电液伺服系统及相对复杂的控制技术来精确的控制气门行程避免落座冲击，大大增加了发动机的成本。因此，需要针对发动机具体的用途来采用合适的可变气门技术。

已经公知的是，如发明专利(名称：多模式2冲程/4冲程内燃发动机；专利号：200880102440.0)中所描述的，通过将发动机冲程从4冲程运行切换到2冲程运行可以使得燃烧频率被翻倍,甚至在每一循环的输出功相同时也实现发动机功率的翻倍。由此，有必要针对上述需求，研究耗能低而又灵活可变的气门机构，以实现2/4冲程互换功能。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出本发明旨在提出一种无气门弹簧发动机二四冲程可变液压气门机构，通过改变机构内部液压流体的压力大小与运动方向，最终实现二四冲程的可变。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种无气门弹簧发动机二四冲程可变液压气门机构，包括活动凸轮、定子和气门；

所述活动凸轮套于所述定子上，并可绕所述定子做旋转运动，所述定子内部设有第一液压缸以及沿所述第一液压缸内壁滑动的第一活塞，所述第一活塞自上而下把所述第一液压缸内部空间分为第一液压腔和第二液压腔；所述第一活塞的活塞杆下端固定连接滚轮，所述活动凸轮内部设有与所述滚轮互相配合的导向凹槽，所述导向凹槽上下表面分别设有第一型线和第二型线；

所述气门的气门杆顶端固定连接第二液压缸，所述第二液压缸内设可沿所述第二液压缸内壁滑动的第二活塞，所述第二活塞自上而下把所述第二液压缸内部空间分为第三液压腔和第四液压腔；所述第二活塞的活塞杆上端固定连接所述滚轮；

所述第一活塞的活塞杆内部和所述第二活塞的活塞杆内部设有第三油道和第四油道；所述第三油道两端分别连通至所述第一液压腔和所述第三液压腔，所述第四油道两端分别连通至所述第二液压腔和所述第四液压腔；所述定子内部还设有第一油道和第二油道，所述第一油道与所述第一液压腔相通，所述第二油道与所述第二液压腔相通。