专利名称：内燃机液压配气机构的制作方法
技术领域：
本发明属于内燃机技术领域，涉及一种内燃机液压配气机构。
背景技术：
内燃机的配气机构主要用于控制气缸中的进气和排气状况，在已有技术中，配气 机构采用机械方式直接控制进气门和排气门开关状态，其工作过程是内燃机气缸内的活 塞通过连杆驱动曲轴，曲轴通过正时传动装置带动正时输入轴旋转，正时输入轴一端安装 有提前器，提前器驱动凸轮轴转动，凸轮轴上安装有凸轮，凸轮轴转动时通过驱动装置分别 驱动进气门和排气门，控制进、排气门的开闭时间。由于这种控制技术中，驱动装置采用机 械零件连接，在气缸体上存在机械零件的连接位置布置困难的缺点，其结构在缸体和缸盖 上设计较复杂，气门位置布置受限，需要的传动零部件占用空间体积较大，加工制造时工序 多而复杂，导致内燃机体积增大，重量增大，制造成本增大。
发明内容
为解决现有技术中内燃机配气机构结构设计复杂、传动机件占用的空间体积较 大、加工制造复杂的问题，本发明提供一种内燃机液压配气机构，该机构安装在内燃机的气 缸缸体外部，由凸轮驱动装置、气门驱动装置、液压装置和保压供油装置四个部份组成。凸轮驱动装置，由泵壳、正时输入轴、提前器、凸轮轴组成，正时输入轴和凸轮轴分 别安装在内燃机的气缸缸体外部的泵壳上，泵壳的位置可以根据气缸缸体外部的安装空间 来确定，提前器安装在正时输入轴和凸轮轴之间，凸轮轴上安装有凸轮，凸轮分为进气凸轮 和排气凸轮；气门驱动装置由执行油缸和气门推杆组成，执行油缸设计在与气门位置相对应的 气缸缸盖上，气门推杆安装在执行油缸内；液压装置安装在凸轮驱动装置和气门驱动装置之间，由驱动油缸、回位弹簧、注塞 和连接管组成，驱动油缸设计在凸轮驱动装置的泵壳上，油缸内安装回位弹簧和注塞，注塞 顶在凸轮上，连接管安装在驱动油缸上，连接管另一端连接到执行油缸上，驱动油缸、执行 油缸和连接管内部，形成一个密封的工作油流动空间，在连接管上安装有缓冲器，连接管分 为排气连接管和进气连接管；保压供油部分由过滤器、调压阀、单向阀和低压腔组成，过滤器前端接内燃机的润 滑油供油系统或润滑油专供油泵，过滤器后端的油管上接有调压阀、单向阀和低压腔，低压 腔通过单向阀用油管连接执行油缸上的排气连接管，通过单向阀用油管连接执行油缸上的 进气连接管，工作油由内燃机润滑油供油系统提供，其流向是过滤器流入，经调压阀、单向 阀进入低压腔，从低压腔经单向阀流向连接管，低压腔上安装有油压表和蓄能器；本机构的工作情况是内燃机在工作时，曲轴通过正时传动装置带动正时输入轴 旋转，正时输入轴带动提前器转动，提前器驱动凸轮轴转动，凸轮轴上的凸轮转动，推动驱 动油缸中的注塞运动；在驱动油缸、执行油缸以及它们之间的连接管内部形成的密封工作环境中，注有工作油，当注塞运动时，这个密封环境中的工作油受注塞驱动，在驱动油缸和 执行油缸之间流动，执行油缸中的工作油有规律的增加和减少，推动气门推杆进行有规律 的运动，气门推杆控制气门有规律的打开和闭合；驱动油缸内安装有回位弹簧，凸轮转过极 大值时，气门执行油缸上受到的负载、低压腔中流入的工作油产生的油压以及回位弹簧三 者共同推动注塞回位。为使本装置在使用汽油的内燃机上有更好的使用效果和功能，可以在凸轮驱动装 置和气门驱动装置之间的进气连接管上设计安装油路控制装置，油路控制装置由离心调速 器、流量控制阀、控制杆和高压腔组成，离心调速器安装在凸轮轴的另一端，离心调速器一 端顶在流量控制阀的阀芯上，流量控制阀芯另一端通过推力平衡弹簧与控制杆连接，控制 杆外接内燃机的油门，流量控制阀上安装有油管，油管与高压腔相连接，高压腔通过单向阀 用油管连接到进气连接管上。当汽油内燃机在工作时，气缸中进气量的大小根据内燃机工作的需要会发生变 化。在本机构中，气缸内进气量的大小，是由进气门打开的大小和时间决定的，进气门打开 的大小和时间由进气执行油缸中工作油的油量决定，工作油多时，气门推杆的工作行程大， 气门打开的幅度大、时间长，反之，工作油减少则气门的打开幅度减小、时间短。设计在驱动 油缸与执行油缸的进气连接管上的油路控制装置，目的就是要解决进气连接管中油量增加 和减小的问题。本机构中，进气连接管中的油量由低压腔提供，由高压腔控制输出，当内燃 机进行加大油门操作，即需要增大气缸进气量时，可用外力推动油路控制装置中的控制杆， 控制杆经推力平衡弹簧推动流量控制阀芯前移，此时，流量控制阀开口减小，高压腔内压力 升高，对流出腔的工作油形成阻碍，流出连接管的工作油的流量减小，因而更多的工作油流 入进气的执行油缸中，使油缸的行程增加，进气门的开口增大、开启时间增大；当内燃机进 行减小油门操作，即需要减小气缸的进气量时，减小控制杆上的外力，控制杆回缩，流量控 制阀开口增大，高压腔内压力减小，此时流出连接管的工作油的流量增大，进气执行油缸中 的工作油油量减少，执行油缸的行程减小，进气门的开口减小、开启的时间缩短。经以上控 制，达到的目的是控制汽油内燃机的输出功率。在施加于汽油内燃机油门上的外力固定时，受汽油内燃机外围负载的影响，当汽 油内燃机转速升高时，安装在凸轮轴一端的离心调速器高速转动，对流量控制阀芯施予向 外的推力，当这个推力大于加在控制杆上的外力时，流量控制阀芯后退，推力平衡弹簧压 缩，流量控制阀开口增大，回流的工作油流量增大，高压腔内压力降低，这时进气连接管上 执行油缸中的工作油减少，油缸的行程减小，进气门的开口减小、时间缩短，内燃机的进气 量自动减小，推动曲轴转动的动力相应减小，内燃机的转速相应下降；反之，当汽油内燃机 转速减小时，推力平衡弹簧推动流量控制阀芯后退，使流量控制阀开口减小，使得进气门的 开口随之增大、打开时间增长，促使内燃机转速增力口。这样就可以实现汽油内燃机恒转速输 出自动控制的目的。另外，驱动油缸、执行油缸和连接管中的工作油，在实际工作中会出现调速卸油和 少量渗漏，保压供油部分以一定的压力向连接管中供油，可以起到动态补充工作油的作用。在各连接管道上可以安装缓冲器，缓冲器能吸收工作时油路中出现的冲击和振 动。在低压腔上安装蓄能器，蓄能器用以平衡油量供给和吸收保压供油装置油路中的振动。 在低压腔上安装压力表，用于监控低压腔内的油压。
图1是本发明实施例一的结构示意图。图2是本发明实施例二的结构示意图。
具体实施例方式实施例一如图1所示，内燃机液压配气机构，安装在内燃机的气缸缸体外部，由 凸轮驱动装置、气门驱动装置、液压装置和保压供油装置四个部份组成；凸轮驱动装置由正时输入轴1、提前器3和凸轮轴4组成，提前器3安装在正时输 入轴1和凸轮轴4之间，凸轮轴4上安装有凸轮，凸轮分为进气凸轮7和排气凸轮6，凸轮驱 动装置中的正时输入轴1和凸轮轴4分别安装在内燃机气缸缸体外的泵壳2上；气门驱动装置由执行油缸35和气门推杆36组成，执行油缸35设计在与气门37 位置相对应的气缸缸盖34上，气门推杆36安装在执行油缸35内；液压装置安装在凸轮驱动装置和气门驱动装置之间，由驱动油缸15、注塞14、回 位弹簧16和连接管组成，连接管分为排气连接管33和进气连接管32，驱动油缸15设计在 内燃机气缸缸体外的泵壳2上，回位弹簧16和注塞14安装在驱动油缸15内，注塞14顶在 进气凸轮7和排气凸轮6上，排气连接管33和进气连接管32安装在驱动油缸15与执行油 缸35之间，驱动油缸15、执行油缸35及其连接管内部形成一个密封的油路通道，内装工作 油，在排气连接管33和进气连接管32上安装有缓冲器沈；保压供油部分由过滤器31、调压阀30、单向阀四和低压腔23组成，过滤器31前 端接内燃机的润滑油供油系统，过滤器31后端的油管上接有调压阀30、单向阀四和低压腔 23，低压腔23通过单向阀17、22用油管连接行执油缸35上的排气连接管33，通过单向阀 18J4用油管连接执行油缸35上的进气连接管32，低压腔23上安装有油压表观和蓄能器 27。实施例二 如图2所示，内燃机液压配气机构，安装在内燃机的气缸缸体外部，由 凸轮驱动装置、气门驱动装置、液压装置、保压供油装置和油路控制装置五个部份组成；凸轮驱动装置由正时输入轴1、提前器3和凸轮轴4组成，提前器3安装在正时输 入轴1和凸轮轴4之间，凸轮轴4上安装有凸轮，凸轮分为进气凸轮7和排气凸轮6，凸轮驱 动装置中的正时输入轴1和凸轮轴4分别安装在内燃机气缸缸体外的泵壳2上；气门驱动装置由执行油缸35和气门推杆36组成，执行油缸35设计在与气门37 位置相对应的气缸缸盖34上，气门推杆36安装在执行油缸35内；液压装置安装在凸轮驱动装置和气门驱动装置之间，由驱动油缸15、注塞14、回 位弹簧16和连接管组成，连接管分为排气连接管33和进气连接管32，驱动油缸15设计在 内燃机气缸缸体外的泵壳2上，回位弹簧16和注塞14安装在驱动油缸15内，注塞14顶在 进气凸轮7和排气凸轮6上，排气连接管33和进气连接管32安装在驱动油缸15与执行油 缸35之间，驱动油缸15、执行油缸35及其连接管内部形成一个密封的油路通道，内装工作 油，在排气连接管33和进气连接管32上安装有缓冲器沈；保压供油部分由过滤器31、调压阀30、单向阀四和低压腔23组成，过滤器31前 端接内燃机的润滑油供油系统，过滤器31后端的油管上接有调压阀30、单向阀四和低压腔23，低压腔23通过单向阀17、22用油管连接执行油缸35上的排气连接管33，通过单向阀 18J4用油管连接执行油缸35上的进气连接管32，低压腔23上安装有油压表观和蓄能器 27 ； 在凸轮驱动装置和气门驱动装置之间的进气连接管32上，设计安装油路控制装 置，该装置由离心调速器8、流量控制阀9、推力平衡弹簧12、控制杆10和高压腔20组成，离 心调速器8安装在凸轮轴4的另一端，离心调速器8 一端顶在流量控制阀9的阀芯11 一端， 流量控制阀阀芯11另一端通过推力平衡弹簧12与控制杆10连接，控制杆10外接内燃机 的油门，流量控制阀9上安装有油管13，油管13连接高压腔20，高压腔20通过单向阀19、 25用油管连接到进气连接管32上。
权利要求
1.内燃机液压配气机构，具有一个凸轮驱动装置，凸轮驱动装置由正时输入轴(1)、提 前器( 和凸轮轴(4)组成，提前器( 安装在正时输入轴(1)和凸轮轴(4)之间，凸轮轴 (4)上安装有凸轮，其特征在于该机构安装在内燃机的气缸缸体外部，机构中还具有气门 驱动装置、液压装置和保压供油装置三个部份。
2.如权利要求1所述的内燃机液压配气机构，其特征在于凸轮驱动装置中的正时输 入轴(1)和凸轮轴(4)分别安装在内燃机气缸缸体外的泵壳( 上，凸轮轴(4)上安装的 凸轮分为进气凸轮⑵和排气凸轮(6)。
3.如权利要求2所述的内燃机液压配气机构，其特征在于气门驱动装置由执行油缸 (35)和气门推杆(36)组成，执行油缸(3 设计在与气门(37)位置相对应的气缸缸盖(34) 上，气门推杆(36)安装在执行油缸(35)内。
4.如权利要求3所述的内燃机液压配气机构，其特征在于液压装置安装在凸轮驱动 装置和气门驱动装置之间，由驱动油缸(1 、注塞(14)、回位弹簧(16)和连接管组成，连接 管分为排气连接管(3 和进气连接管(32)，驱动油缸(1 设计在内燃机气缸缸体外的泵 壳(2)上，回位弹簧(16)和注塞(14)安装在驱动油缸(1 内，注塞(14)顶在进气凸轮(7) 和排气凸轮(6)上，连接管安装在驱动油缸(1 与执行油缸(3 之间，驱动油缸(15)、执 行油缸(3 及其连接管内部形成一个密封的油路通道，内装工作油，在排气连接管(33)和 进气连接管(3 上安装有缓冲器06)。
5.如权利要求4所述的内燃机液压配气机构，其特征在于保压供油部分由过滤器 (31)、调压阀(30)、单向阀(29)和低压腔(23)组成，过滤器(31)前端接内燃机的润滑油供 油系统或润滑油专供油泵，过滤器(31)后端的油管上接有调压阀(30)、单向阀09)和低 压腔(23)，低压腔通过单向阀(17) “2 用油管连接执行油缸(3 上的排气连接管 (33)，通过单向阀(18), (24)用油管连接执行油缸(35)上的进气连接管(32)，低压腔(23) 上安装有油压表08)和蓄能器(XT)。
6.如权利要求5所述的内燃机液压配气机构，其特征在于在凸轮驱动装置和气门 驱动装置之间的进气连接管(3 上设计安装油路控制装置，油路控制装置由离心调速器 (8)、流量控制阀(9)、推力平衡弹簧(12)、控制杆(10)和高压腔(20)组成，离心调速器(8) 安装在凸轮轴的另一端，离心调速器(8) —端顶在流量控制阀(9)的阀芯(11) 一端， 流量控制阀阀芯(11)另一端通过推力平衡弹簧(1 与控制杆(10)连接，控制杆(10)外 接内燃机的油门，流量控制阀(9)上安装有油管(13)，油管(1 连接高压腔(20)，高压腔 (20)通过单向阀(19), (25)用油管连接到进气连接管(32)上。
全文摘要
内燃机液压配气机构，该机构安装在内燃机的气缸体外部，由凸轮驱动装置、气门驱动装置、液压装置和保压供油装置四个部份组成；凸轮驱动装置，由泵壳、正时输入轴、提前器、凸轮轴组成；气门驱动装置由执行油缸和气门推杆组成；液压装置安装连接在凸轮驱动装置和气门驱动装置之间，由驱动油缸、回位弹簧、注塞和连接管组成；保压供油部分由过滤器、调压阀、单向阀和低压腔组成；使用本机构能解决现有技术中内燃机配气机构结构设计复杂、传动机件较多、占用空间体积较大、加工制造时复杂的问题。
文档编号F01L9/02GK102086789SQ20091021833
公开日2011年6月8日 申请日期2009年12月7日 优先权日2009年12月7日
发明者朱小平 申请人:朱小平