一种发动机主动式多级可变气门升程液压挺柱的制作方法

1.本发明涉及发动机液压挺柱技术领域，尤其涉及一种发动机主动式多级可变气门升程液压挺柱。


背景技术：

2.在汽车节能减排技术中，可变气门升程技术作为一种可以提高发动机性能的技术，可以使发动机相关系统的结构或参数在不同工况下得到优化，从而能较好地降低发动机燃油消耗。其中，连续可变式气门升程(continual variable valve lift，缩写cvvl)技术，可以根据发动机的运行工况改变气门升程量，使得节气门始终处于较大开度的范围内，能有效的降低油耗和排放、提高发动机功率和扭矩。
3.为了保证气门关闭严密，在气门杆端与气门驱动件(摇臂、挺杆或凸轮)之间留有适当的间隙，称为气门间隙。然而，气门间隙在热车和冷车时受气门杆高度影响而发生变化，间隙过大导致气门的开启量，气门升程减少引起进气不足，排气不彻底，间隙过小会引起气门关闭不严引起漏气，造成动力下降。液压挺柱是气门间隙调整的重要部件。现有的液压挺柱通过液压和回位弹簧配合调节控制阀杆升降，进而调节气门间隙。然而，这种液压挺柱工作效果较差，只能部分提升发动机的性能，致使对气门间隙调整效果较差。


技术实现要素：

4.为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种发动机主动式多级可变气门升程液压挺柱。
5.本发明提出的一种发动机主动式多级可变气门升程液压挺柱，包括：挺柱体、控制阀杆、回位弹性机构；
6.挺柱体内部设有顶部开口的容纳腔室，所述容纳腔室侧壁设有主油孔，所述容纳腔室底部设有第一电磁铁，回位弹性机构位于所述容纳腔室内且下端与所述容纳腔室底部连接，回位弹性机构中部设有与第一电磁铁电磁配合的第二电磁铁；
7.控制阀杆上端设有气门支撑部，控制阀杆内部设有从下端向中部延伸的油腔，所述油腔下端开口设有单向阀，所述油腔侧壁设有与所述主油孔对应设置的副油孔；
8.控制阀杆位于所述容纳腔室内，控制阀杆下端与回位弹性机构上端连接，控制阀杆2的外壁设有与所述容纳腔室内壁密封配合的塞体，控制阀杆内部油腔通过所述单向阀与所述容纳腔室单向连通。
9.优选地，回位弹性机构包括自上至下依次设置的多个回位弹簧，相邻两个回位弹簧之间通过一个第二电磁铁连接。
10.优选地，单向阀包括球塞和弹性复位件，球塞位于所述油腔下端开口处，弹性复位件两端分别与球塞和控制阀杆连接。
11.优选地，所述容纳腔室侧壁设有至少两个主油孔。
12.优选地，所述油腔侧壁设有至少两个副油孔。
13.优选地，还包括上端盖，上端盖安装在挺柱体上端，上端盖中部设有供控制阀杆上端穿过的开口。
14.优选地，所述容纳腔室内壁设有用于对第二电磁铁限位的限位凸起，限位凸起位于第二电磁铁上方。
15.本发明中，所提出的发动机主动式多级可变气门升程液压挺柱，挺柱体内部设有顶部开口的容纳腔室，所述容纳腔室底部设有第一电磁铁，控制阀杆的外壁与所述容纳腔室内壁之间形成连通间隙，控制阀杆内部油腔通过单向阀与所述容纳腔室单向连通，回位弹性机构两端分别与所述容纳腔室底部和控制阀杆下端连接回位弹性机构中部设有第二电磁铁。通过上述优化设计的发动机主动式多级可变气门升程液压挺柱，通过第一电磁铁和第二电磁铁电磁配合，实现回位弹性机构的有效工作长度调节，从而根据气门升程工况，主动调节回位弹性机构对挺柱体的回位拉力，实现通过控制阀杆对气门间隙的主动控制。
附图说明
16.图1为本发明提出的一种发动机主动式多级可变气门升程液压挺柱的结构示意图。
具体实施方式
17.如图1所示，图1为本发明提出的一种发动机主动式多级可变气门升程液压挺柱的结构示意图。
18.参照图1，本发明提出的一种发动机主动式多级可变气门升程液压挺柱，包括：挺柱体1、控制阀杆2、回位弹性机构；
19.挺柱体1内部设有顶部开口的容纳腔室，所述容纳腔室侧壁设有主油孔，所述容纳腔室底部设有第一电磁铁3，回位弹性机构位于所述容纳腔室内且下端与所述容纳腔室底部连接，回位弹性机构中部设有与第一电磁铁3电磁配合的第二电磁铁4；
20.控制阀杆2上端设有气门支撑部，控制阀杆2内部设有从下端向中部延伸的油腔，所述油腔下端开口设有单向阀，所述油腔侧壁设有与所述主油孔对应设置的副油孔；
21.控制阀杆2位于所述容纳腔室内，控制阀杆2下端与回位弹性机构上端连接，控制阀杆2的外壁设有与所述容纳腔室内壁密封配合的塞体8，控制阀杆2内部油腔通过所述单向阀与所述容纳腔室单向连通。
22.本实施例的发动机主动式多级可变气门升程液压挺柱的具体工作过程中，发动机工作时，通过第一电磁铁通电，使得第二电磁铁在电磁场作用下拉动控制阀杆下降，此时回位弹性机构处于适当有效工作长度，当气门关闭，机油经挺柱体的主油孔和控制阀杆的副油孔进入控制阀杆内的油腔，然后通过油腔底部的单向阀从下部进入容纳腔室内，随着容纳腔室下部液压升高，控制阀杆逐渐上升，上端气门支撑部向上压紧气门，此时控制阀杆的上升力不足以克服气门弹簧的张力，气门不会被打开而仅仅消除了整个气门机构中的间隙，此时控制阀杆下方已充满油，单向阀在油压的作用下关闭，切断了油路；此时通过第一电磁铁断电，使得第二电磁铁处于自由状态下，此时控制阀杆的弹性回位拉力小于油压，使得阀杆上升，当塞体随阀杆上升而阀杆外壁与挺柱体内壁之间形成间隙时，由于控制阀杆下方油压很高，有少许油液通过挺柱体与控制阀杆的间隙处泄漏出去而使阀杆回落；同样，
当阀杆上升过高时，再次开启第一电磁铁，使之通过电磁场拉动阀杆下降；从而，根据油压和阀杆升降工况，通过电磁作用主动调节阀杆升降。
23.在本实施例中，所提出的发动机主动式多级可变气门升程液压挺柱，挺柱体内部设有顶部开口的容纳腔室，所述容纳腔室底部设有第一电磁铁，控制阀杆的外壁与所述容纳腔室内壁之间形成连通间隙，控制阀杆内部油腔通过单向阀与所述容纳腔室单向连通，回位弹性机构两端分别与所述容纳腔室底部和控制阀杆下端连接回位弹性机构中部设有第二电磁铁。通过上述优化设计的发动机主动式多级可变气门升程液压挺柱，通过第一电磁铁和第二电磁铁电磁配合，实现回位弹性机构的有效工作长度调节，从而根据气门升程工况，主动调节回位弹性机构对挺柱体的回位拉力，实现通过控制阀杆对气门间隙的主动控制。
24.在回位弹性机构的具体实施方式中，回位弹性机构包括自上至下依次设置的多个回位弹簧5，相邻两个回位弹簧5之间通过一个第二电磁铁4连接；通过调节第一电磁铁的电压，控制对不同高度第二电磁铁的吸附力，实现对回位弹性机构的工作长度的多级调节，进而对控制阀杆进油油压的多级调节。
25.在单向阀的具体设计方式中，单向阀包括球塞61和弹性复位件62，球塞61位于所述油腔下端开口处，弹性复位件62两端分别与球塞61和控制阀杆2连接。
26.为了减小挺柱体侧壁的液压受力，所述容纳腔室侧壁设有至少两个主油孔，使得两个主油孔处于连通状态，使得多个主油孔之间形成油路，进入的油液一部分通过油腔的单向阀流入控制阀杆下方，另一部分从主油孔流出。
27.同样，为了减小油液对控制阀杆侧壁的液压力过大，所述油腔侧壁设有至少两个副油孔，副油孔和主油孔配合，形成连通油路，使得油腔内的油液一部分可以经由第二个副油孔从主油孔排出。
28.在其他具体实施方式中，还包括上端盖7，上端盖7安装在挺柱体1上端，上端盖7中部设有供控制阀杆2上端穿过的开口，上端盖的设置，便于各个部件在容纳腔室内的装配。
29.所述容纳腔室内壁设有用于对第二电磁铁4限位的限位凸起11，限位凸起11位于第二电磁铁4上方；限位凸起通过对第二电磁铁的上端限位，对回位弹簧进行保护，从而避免油压过高造成弹簧过载。
30.当发动机在低转速、低负荷运行时，小气门升程可以增加气缸内的负压和涡流，加强空气与燃油的混合，改善燃烧，提高发动机在低速端时的扭矩，改善燃油经济性，此时，cvhla处于初始默认位置即为高升程模式，需调节改变升程，当通过第一电磁铁断电，所述控制阀杆上升，cvhla内部的泄压升程增加，即可改变发动机机气门升程；当发动机在高转速、高负荷运行时，大气门升程可以减小气门处的阻力，增加进气量，提高功率，此时只要控制cvhla处于初始默认位置，即为高升程模式，发动机就能保证较好功率性能。
31.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。