配气相位两级切换的进气门装置及柴油机的制作方法

本发明涉及柴油机技术领域，具体的说，涉及一种配气相位两级切换的进气门装置及柴油机。

背景技术

随着环境的恶化和温室效应的影响，人们对传统柴油机排放污染物关注的同时，也越来越关注二氧化碳的排放，这就需要柴油机技术路线升级过程中对更多的变量实现可控。

其中，配气机构作为柴油机进气系统的主要装置，其主要功用是按照发动机的工作顺序和工作循环的要求，定时开启和关闭各缸的进排气门，使新气进入气缸，废气从气缸排出。其对进气量、配气相位的灵活控制与否关系到柴油机的性能与排放指标。

但是，现在柴油机多采用的是固定配气相位，即在全负荷全工况下的配气相位是唯一的，这样不利于实现对进气系统的灵活控制，实现全工况下最优的柴油机性能。

因此，如何提供一种配气相位两级切换的进气门装置，以实现配气相位的切换，提高柴油机性能，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种配气相位两级切换的进气门装置，以实现配气相位的切换，提高柴油机性能。本发明还提供了一种具有上述配气相位两级切换的进气门装置的柴油机。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种配气相位两级切换的进气门装置，包括依次连接的凸轮、挺柱导杆组、摇臂、可变气门桥和进气门，其还包括：

进气门驱动活塞，所述进气门驱动活塞能够与所述摇臂相抵；

所述可变气门桥内设置有容置所述进气门驱动活塞的活塞腔，所述活塞腔的高压端通过高压油路与主油路可通断联通，所述活塞腔的低压端通过低压油路与所述主油路联通，所述高压端和所述低压端之间设置有单向阀，所述单向阀由低压端向高压端导通；

所述凸轮为具有高低两种凸轮型线的多升程凸轮。

优选的，上述的进气门装置中，还包括用于控制所述高压油路与所述主油路通断的控制阀。

优选的，上述的进气门装置中，所述控制阀为电磁控制阀。

优选的，上述的进气门装置中，所述挺柱导杆组与所述摇臂通过可调节气门间隙的间隙调整螺栓连接。

优选的，上述的进气门装置中，所述活塞腔内设置有用于对所述进气门驱动活塞复位的复位弹簧。

一种柴油机，包括配气相位两级切换的进气门装置，其中，所述配气相位两级切换的进气门装置为上述任一项所述的配气相位两级切换的进气门装置。

经由上述的技术方案可知，本发明公开了一种配气相位两级切换的进气门装置，包括依次连接的凸轮、挺柱导杆组、摇臂、可变气门桥和进气门，其还包括：进气门驱动活塞，该进气门驱动活塞能够与摇臂相抵，而可变气门桥内设置有容置上述进气门驱动活塞的活塞腔，其中，该活塞腔的高压端通过高压油路与主油路可通断联通，而活塞腔的低压端通过低压油路与主油路联通，为了保证活塞腔内部压力的建立，保证有足够的压力开启气门，活塞腔内设置有由低压端向高压端导通的单向阀。本申请中的凸轮为具有高低两种凸轮型线的多升程凸轮，能够兼顾两种不同工况对配气相位的要求，实现发动机性能与排放目标的最优。而设置的进气门驱动活塞和液压油路实现对凸轮升程的切换。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的配气相位两级切换的进气门装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的进气门装置第一升程的数据图；

图3为本发明实施例提供的进气门装置第二升程的数据图；

图4为本发明实施例提供的配气相位两级切换的进气门装置的凸轮的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种配气相位两级切换的进气门装置，以实现配气相位的切换，提高柴油机性能。本发明的另一核心是提供一种具有上述配气相位两级切换的进气门装置的柴油机。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图4所示，本发明公开了一种配气相位两级切换的进气门装置，包括依次连接的凸轮1、挺柱导杆组2、摇臂3、可变气门桥6和进气门12，其还包括：进气门驱动活塞5，该进气门驱动活塞5能够与摇臂3相抵，而可变气门桥6内设置有容置上述进气门驱动活塞5的活塞腔，其中，该活塞腔的高压端通过高压油路8与主油路10可通断联通，而活塞腔的低压端通过低压油路11与主油路10联通，为了保证活塞腔内部压力的建立，保证有足够的压力开启气门，活塞腔内设置有由低压端向高压端导通的单向阀7。本申请中的凸轮1为具有高低两种凸轮型线的多升程凸轮，能够兼顾两种不同工况对配气相位的要求，实现发动机性能与排放目标的最优。而设置的进气门驱动活塞5和液压油路实现对凸轮1升程的切换。

为了实现高压油路8与主油路10通断的控制，本申请中公开的进气门装置还包括控制阀9，且该控制阀9设置在高压油路8与主油路10之间。具体的，该控制阀9为电磁控制阀，在实际中也可采用手动控制的控制阀。通过采用电磁控制阀作为控制装置，利用柴油机润滑油压作为驱动力来源可保证切换动作的快速、准确。

优选的实施例中，上述的挺柱导杆组2与摇臂3通过可调节进门间隙的间隙调整螺栓4连接。通过调间隙调整螺栓4可调节摇臂3的位置，从而调节进气门的间隙。

本申请中的进气门装置的控制过程：

首先，对于气门间隙的调整。为了能够实现该进气门装置的预定功能，需要首先对气门间隙进行调整。在图1所示的可变气门桥6与摇臂3之间放入一定厚度(对于厚度需要根据凸轮的低升程进行设置，对于凸轮的升程可根据不同的需要进行选择)的塞尺，调节间隙调整螺栓4至没有间隙，然后取出塞尺，在复位弹簧的作用下，活塞腔处将存在一定的气门间隙。

当需要正常气门升程工作时，控制阀9处在打开状态，此时高压油路8与低压油路11皆与主油路10连接，压力相同，进气门驱动活塞5下的压力不足以满足气门开启的需求，如图3所示凸轮的低升程型线51被间隙抵消掉，气门实际升程如图2断线曲线所示。本申请中的凸轮的低升程型线51为图4中，距离圆心较近的一段，高升程型线52为图4中，距离圆心较远的一段。

当需要切换到米勒气门升程时，控制阀9处在关闭状态，高压油路8在单向阀7的作用下与低压油路11断开，高压油路8在控制阀9的作用下与主油路10断开连接，且高压油路8的压力随着摇臂的推动而逐渐增加，即在进气门驱动活塞5的压力下，如图4所示凸轮的低升程型线51起作用，气门实际升程如图3断线曲线所示。

在实际中，可将本申请中的多升程凸轮设置为对称结构，此外，也可根据不同的需要设置为不是对称的结构，本申请的核心在于，在凸轮1转动过程中，具有两种升程即可。

为了实现进气门驱动活塞5的复位，在活塞腔内设置了用于对进气门驱动活塞5复位的复位弹簧。

本申请中对于凸轮升程调节的控制装置采用纯液压装置，结构简单紧凑，对发动机本体改动较小；直接使用发动机上的润滑油作为压力源，不增加额外的辅助装置；采用电磁控制阀控制，响应迅速、准确，能够实现对不同气门升程的准确切换。

此外，本申请还公开了一种柴油机，包括配气相位两级切换的进气门装置，且该配气相位两级切换的进气门装置为上述实施例中公开的配气相位两级切换的进气门装置，因此，具有该配气相位两级切换的进气门装置的柴油机也具有上述所有技术效果，在此不再一一赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。