专利名称：可调式气门的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可调式气门。
背景技术：
对于发动机而言，不同工况下适当的气门升程有利于优化发动机 性能，降低油耗及满足日益严格的排放法规。目前国际上对于实现可 变气门升程主要是通过改变驱动气门的凸轮来实现，所以在凸轮轴上 至少有两组型线不同的凸轮，同时配备十分复杂的液压控制机构来实 现改变，这样无疑造成发动机整体体积增大，这与目前发动机轻量化 的趋势相违背。可调式气门是通过一组凸轮来实现可变气门升程，以 更直接的手段来达到改变气门升程的目的。
发明内容
本发明的目的就是提供一种结构简单并可以实现两段气门升程的 可调式气门。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案 一种可调式气门， 包括下端含气门锥的杆状本体，其特征在于所述的本体上段为空腔， 其内设置有上段挺筒，上段挺筒的中下段内部为空腔，空腔经上段挺 筒的筒壁上开设的油口与本体上段的空腔处开设的油口连通，油口与 液压控制油路连通，所述的空腔的下段设置有压縮复位机构，所述的 上段挺筒上设置有限制上段挺筒位于空腔所处位置的限位机构。
上述技术方案中，下端含气门锥的杆状本体的上段内部为空腔状， 上段挺筒位于其内可以上下移动，实现气门的升程调节，上段挺筒的 中下段内部也设计成空腔，液压控制油进入其内将压縮复位机构压挤 收縮，在凸轮的作用下，上段挺筒被压向杆状本体的上段内部的空腔 中，在限位机构与杆状本体的配合作用下，上段挺筒被限位在本体空 腔中的适当位置处，气门杆的长度縮短，由此改变气门的开启度，提 供了可变气门的工作行程。本发明中，变气门升程是利用气门内部的液压系统、上段挺筒在本体空腔内伸縮以及限位机构的配合作用来实 现气门升程的改变，本发明能够使发动机性能显著提高，排放、油耗 明显低于同排量的发动机，本发明结构简单、紧凑，设计合理，发动 机整体体积无明显改变。
图1是气门的结构示意图2是图1中的上部的局部放大图3是上段挺筒的立体结构示意图4是限位机构的示意图5是压縮复位机构的结构示意图6是气门处在短升程的结构示意图7是图6中的上部的局部放大图。
具体实施例方式
本发明提供的实施例是一种结构简单并可以实现两段气门升程的 可调式气门，其内部包括定位系统、变升程系统以及相应的液压通道， 利用气门内部的液压系统、变升程系统以及定位系统来实现气门升程 可变。可调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。以下结合附图进行说明。
参见图l、 2，可调式气门包括下端含气门锥11的杆状本体10， 所述的本体10上段为空腔12，其内设置有上段挺筒20，上段挺筒20 的中下段内部为空腔21，空腔21经上段挺筒20的筒壁上开设的油口 22与本体10上段的空腔12处开设的油口 13连通，油口 13与液压控 制油路连通，所述的空腔12的下段设置有压縮复位机构，所述的上段 挺筒20上设置有限制上段挺筒20位于空腔12所处位置的限位机构。
变升程工况主要依靠凸轮轴驱动力、液压油推力以及变升程弹簧 力的相互作用来实现。其原理是气门直接由凸轮轴和弹簧力来驱动， 增加一个液压油的推力，可以改变前面两种力的平衡，增大推力将使 油腔内液压油量增多，气门升程加长，减小推力使腔内油量减少，气 门升程变短。液压机构主要由气门内液压通道及外部液压油路组成，见图2，液压油主要通过油口 22和油口 13进入到挺筒空腔21内并蓄压。
所述的空腔12下段设置的压縮复位机构包括一个弹簧30，弹簧 30的上端固连着一个活塞板40，活塞板40的上板面位于上段挺筒20 的下端，弹簧30的下端抵靠在空腔12的底部。
所述的上段挺筒20上的限位机构包括两个定位柱塞50，两定位 柱塞50之间连有弹簧60，两定位柱塞50及弹簧60位于上段挺筒20 上的垂直与轴向的导向孔23内，导向孔23的方向与气门杆的轴向垂 直，确保两个定位柱塞50沿着垂直于气门杆的轴向方向移动，以便与 杆状本体10的空腔12的孔口处配合实现定位。
所述的上段挺筒20的中下段筒径与空腔12的下段孔径和孔口处 的孔径相同且构成密封式滑动配合，空腔12中段的孔径大于上段挺筒 20的中下段筒径。这样可以减少精密配合部位的加工量同时提高配合 部位可靠性，并减少上段挺筒20的磨损。
所述的上段挺筒20上的导向孔23的中部与其下方的空腔12连 通，导向孔23的两端内嵌有止动限位片70，所述的两定位柱塞50的 外侧柱身上设置有与止动限位片70配合的台阶。止动限位片70是一 个开口状的弹性卡，它位于导向孔23靠近端口处设置的环状槽内。
上述限位机构依靠液压系统驱动，主要定位锁止元件包括两个定 位柱塞50，两定位柱塞50之间连有弹簧60,其工作原理是液压油推 动柱塞50向外运动，到指定位置时由止动限位片70与所述的两定位 柱塞50的外侧柱身上设置台阶配合，实现锁止， 一旦油压消失，定位 柱塞50将在弹簧60的弹簧力的作用下被拉回。
以下结合附图简要说明本发明的工作原理。
在长气门升程工况下，如图l、 2所示，蓄压腔即空腔12内的液 压油压力作用在与弹簧30相连的活塞板40上，其压力不足以推动活 塞板40并压縮起变升程作用的弹簧30，此时气门的工作长度为其自 然长度，空腔12内的液压油用来平衡不断变化的凸轮轴驱动力对弹簧 30的冲击，因此空腔12内的液压油压力需要在独立ECU及电磁阀的控制下实时可变，瞬时油压可以用CAE分析手段根据变升程弹簧力和 凸轮轴驱动力的瞬时MAP图来计算并输入ECU控制器中。
在长气门升程向短气门升程切换时，提高空腔12内的液压油压压 力，使其推动活塞板40并压縮起变升程作用的弹簧30到短升程长度， 同时两定位柱塞50沿上段挺筒的径向方向运动，直至到达短升程锁止 位置，如图6、 7所示，其中定位柱塞50伸至杆状本体10的空腔12 的孔口处，实现向上止动的定位配合。
在短气门升程向长气门升程切换时，减小空腔12内的油压，定位 柱塞50在弹簧60的作用下被拉回，此时气门上段挺筒20被解锁，气 门长度在弹簧30的作用下伸长，空腔12内油压在ECU和电磁阀作用 下恢复瞬时可变状态，使气门在长升程状态下达到平衡。
权利要求
1. 一种可调式气门，包括下端含气门锥(11)的杆状本体(10)，其特征在于所述的本体(10)上段为空腔(12)，其内设置有上段挺筒(20)，上段挺筒(20)的中下段内部为空腔(21)，空腔(21)经上段挺筒(20)的筒壁上开设的油口(22)与本体(10)上段的空腔(12)处开设的油口(13)连通，油口(13)与液压控制油路连通，所述的空腔(12)的下段设置有压缩复位机构，所述的上段挺筒(20)上设置有限制上段挺筒(20)位于空腔(12)内所处位置的限位机构。
2、 根据权利要求l所述的可调式气门，其特征在于所述的空腔 (12)下段设置的压縮复位机构包括一个弹簧(30)，弹簧(30)的上端固连着一个活塞板(40)，活塞板(40)的上板面位于上段挺筒(20) 的下端，弹簧(30)的下端抵靠在空腔(12)的底部。
3、 根据权利要求1所述的可调式气门，其特征在于所述的上段 挺筒(20)上的限位机构包括两个定位柱塞(50)，两定位柱塞(50) 之间连有弹簧(60)，两定位柱塞(50)及弹簧(60)位于上段挺筒(20) 上的垂直于轴向的导向孔(23)内。
4、 根据权利要求1或2或3所述的可调式气门，其特征在于所 述的上段挺筒(20)的中下段筒径与空腔(12)的下段孔径和孔口处 的孔径相同且构成密封式滑动配合，空腔(12)中段的孔径大于上段 挺筒(20)的中下段筒径。
5、 根据权利要求3所述的可调式气门，其特征在于所述的上段 挺筒(20)上的导向孔(23)的中部与其下方的空腔(12)连通，导 向孔(23)的两端内嵌有止动限位片(70)，所述的两定位柱塞(50) 的外侧柱身上设置有与止动限位片(70)配合的台阶，止动限位片(70) 是一个开口状的弹性卡，它位于导向孔(23)靠近端口处设置的环状 槽内。
全文摘要
本发明涉及一种可调式气门，包括下端含气门锥的杆状本体，所述的本体上段为空腔，其内设置有上段挺筒，上段挺筒的中下段内部为空腔，空腔经上段挺筒的筒壁上开设的油口与本体上段的空腔处开设的油口连通，油口与液压控制油路连通，所述的空腔的下段设置有压缩复位机构，所述的上段挺筒上设置有限制上段挺筒位于空腔内所处位置的限位机构。本发明能够使发动机性能显著提高，排放、油耗明显低于同排量的发动机，此外，本发明结构简单、紧凑，设计合理，发动机整体体积无明显改变。
文档编号F01L3/00GK101285409SQ20081010797
公开日2008年10月15日 申请日期2008年5月6日 优先权日2008年5月6日
发明者王建军 申请人:奇瑞汽车股份有限公司