连续可变气门升程的液压挺柱及汽车的制作方法

本实用新型涉及发动机技术领域，更具体地，涉及一种连续可变气门升程的液压挺柱及汽车。

背景技术：

节能型汽车对减轻能源与环境压力意义非常重大。可变升程的液压挺柱能够有效地降低发动机在部分负荷下的泵气损失，以便降低发动机的油耗。

发动机运行时，为保证气门关闭严密，在气门杆端与气门驱动件(摇臂、挺杆或凸轮)之间留有气门间隙。若气门间隙调整不当，会使发动机运行不正常，在发动机上安装可自行调整气门间隙的液压挺柱，能够有效避免上述问题。液压挺柱的一端与凸轮接触，另一端与气门接触，液压挺柱的作用是将凸轮提供的推力传给气门，使得气门开启或关闭，以便进气或停止进气。进入气缸的空气量由气门升程控制。液压挺柱的升程越大，进气量越大，泵气损耗及摩擦损耗也会相应增大，油耗越大；反之，升程越小，油耗越小。因此，使用可变升程的液压挺柱能够提升发动机的性能和竞争力。

现有发动机采用的连续可变升程的液压挺柱存在装配结构复杂，制造成本高昂，售后维修困难等问题，不易于发动机向小型化、轻量化、节能化发展。

因此，需要一种连续可变气门升程的液压挺柱及汽车，来解决上述问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种连续可变气门升程的液压挺柱及汽车，结构紧凑，成本低廉，易于装配，以便有效降低发动机油耗，提升发动机动力性能。

基于上述目的本实用新型提供的一种连续可变气门升程的液压挺柱，包括：

第一壳体，所述第一壳体的延伸方向上设置有第一通孔和第二通孔；

第二壳体，所述第二壳体套设在所述第一壳体内部，所述第一壳体的内壁和所述第二壳体的外壁形成调节腔；所述第二壳体上设置有开孔；

平衡阀，所述平衡阀套设在所述第二壳体上，且能够沿所述第二壳体移动；所述平衡阀将所述调节腔分隔为与所述第一通孔连通的上调节腔和与所述第二通孔连通的下调节腔；

控制件，所述控制件固定在所述平衡阀上，且贯穿所述开孔并进到所述第二壳体的内部；

柱塞体，所述柱塞体由单向阀总成推动在所述第二壳体的内部移动，所述柱塞体上设置有第一腔体以及分别与所述第一腔体连通的进液孔和出液孔；

泄液槽，所述泄液槽连通所述第一腔体和所述第二壳体的内部，所述控制件靠近或远离所述柱塞体使得所述泄液槽切断或连通。

优选地，所述第一壳体包括第一上壳体和第一下壳体，所述第一上壳体的底端与所述第一下壳体的顶端固定，所述第一通孔设置在所述第一上壳体上，所述第二通孔设置在第一下壳体上。

优选地，所述上调节腔通过所述第一通孔与用于提供液压流体的第一通道连通，所述下调节腔通过所述第二通孔与用于提供所述液压流体的第二通道连通。

优选地，所述第二壳体包括底板和从所述底板伸出的侧壁，所述底板与所述侧壁形成第二腔体，所述侧壁上设置有所述开孔，所述底板上设置有连通所述第二腔体的供液通道。

优选地，所述单向阀总成设置在所述第二腔体的底部，所述单向阀总成用于推动所述柱塞体在所述第二腔体内移动。

优选地，所述单向阀总成包括单向阀、阀杆和弹性件，所述单向阀设置在所述供液通道上，所述阀杆连接在所述单向阀上，所述弹性件连接在所述阀杆上；所述单向阀开启时，所述阀杆使所述弹性件受力产生弹性形变。

优选地，所述平衡阀上设置有销孔，所述控制件为限位销，所述限位销的一端固定在所述销孔内，所述限位销的另一端贯穿所述开口伸入到所述第二壳体的内部。

优选地，所述柱塞体包括柱塞和从所述柱塞顶部伸出的推杆，所述柱塞内设置有所述第一腔体，所述推杆上设置有连通所述第一腔体的所述进液孔，所述第一腔体与所述泄液槽通过所述出液孔连通。

另外，优选地，所述柱塞的外壁开设有凹槽，所述凹槽覆盖在所述出液孔上，所述凹槽与所述第二壳体的内壁形成所述泄液槽。

本实用新型还提供一种汽车，所述汽车包括上述的连续可变气门升程的液压挺柱。

从上面所述可以看出，本实用新型提供的连续可变气门升程的液压挺柱及汽车，与现有技术相比，具有以下优点：其一，通过调整上调节腔和下调节腔对平衡阀的压差，实现对柱塞体的高度调节，柱塞体的高度能够连续变化，从而实现气门升程的连续可变，具体的升程可由发动机控制单元根据具体的发动机负荷状态来控制。其二，液压挺柱的结构紧凑，成本低廉，易于装配，以便有效降低发动机油耗，提升发动机动力性能。

附图说明

通过下面结合附图对其实施例进行描述，本实用新型的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1为本实用新型具体实施例中采用的连续可变气门升程的液压挺柱的分解示意图。

图2为图1所示的连续可变气门升程的液压挺柱的剖视图。

图3为图1所示的连续可变气门升程的液压挺柱的剖视图。

图4为图1所示的连续可变气门升程的液压挺柱的安装状态示意图。

图5a为图1所示的连续可变气门升程的液压挺柱的第一使用状态(中升程)示意图。

图5b为图1所示的连续可变气门升程的液压挺柱的第二使用状态(低升程)示意图。

图5c为图1所示的连续可变气门升程的液压挺柱的第三使用状态(高升程)示意图。

其中附图标记：

1：柱塞体； 11：第一腔体； 12：进液孔；

13：出液孔； 2：第一上壳体； 21：上调节腔；

22：第一通孔； 3：第一下壳体； 31：下调节腔；

32：第二通孔； 4：第二壳体； 41：第二腔体：

42：供液通道； 43：开孔； 5：平衡阀；

6：控制件； 7：单向阀总成； 8：泄液槽；

100：液压挺柱； 101：第一通道； 102：第二通道；

200：凸轮轴； 300：摇臂； 400：气门。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。使用的词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

图1为本实用新型具体实施例中采用的连续可变气门升程的液压挺柱的分解示意图。图2为图1所示的连续可变气门升程的液压挺柱的剖视图。图3为图1所示的连续可变气门升程的液压挺柱的剖视图。如图1至图3所示，连续可变气门升程的液压挺柱包括：第一壳体，第二壳体4，平衡阀5，控制件6，柱塞体1和泄液槽8。

第一壳体的延伸方向上设置有第一通孔22和第二通孔32。

第二壳体4套设在第一壳体内部，第一壳体的内壁和第二壳体4的外壁形成调节腔(未标识)；第二壳体4上设置有开孔43(未标识)。

平衡阀5套设在第二壳体4上，且能够沿第二壳体4移动；平衡阀5将调节腔分隔为与第一通孔22连通的上调节腔21和与第二通孔32连通的下调节腔31。

控制件6固定在平衡阀5上，且贯穿开孔43并进到第二壳体4的内部。

柱塞体1由单向阀总成7推动在第二壳体4的内部移动，柱塞体1上设置有第一腔体11以及分别与第一腔体11连通的进液孔12和出液孔13。

泄液槽8连通第一腔体11和第二壳体4的内部，控制件6靠近或远离柱塞体1使得泄液槽8切断或连通。

通过上调节腔21和下调节腔31之间的压差控制平衡阀5的位置，平衡阀5与控制件6同步移动，控制件6能够控制泄液槽8的连通或切断，以便控制第二壳体内部的高压液体通过柱塞体1外泄，来控制柱塞体1连续可变升降。连续可变气门升程的液压挺柱的结构紧凑，成本低廉，易于装配，以便有效降低发动机油耗，提升发动机动力性能。

在本实施例中，第一壳体包括第一顶板(未标识)、第一底板(未标识)以及用于连接第一顶板和第一底板的第一侧壁(未标识)，第一顶板和第一底板上均开设有通孔，以便第二壳体4能够套设在第一壳体的内部。侧壁上开设有竖直方向的第一通孔22和第二通孔32，第一通孔22和第二通孔32对称设置在第一侧壁的上部和下部。

第二壳体4包括第二底板(未标识)和从第二底板边沿竖直向上伸出的第二侧壁(未标识)，第二底板上开设有通孔，以便与供液管道连通，第二侧壁上开设有竖直方向上的开孔43，开孔43、第一通孔22和第二通孔32三者的方向相同，开孔43位于第一通孔22和第二通孔32之间。第二壳体4与第一壳体通过过盈配合或焊接进行装配。

平衡阀5的外壁贴合在第一壳体的侧壁内表面，平衡阀5的内壁贴合在第二壳体4的侧壁外表面，平衡阀5的顶端和底端分别距离第一壳体的顶板和底板一定的距离，平衡阀5能够在第二壳体4上移动，平衡阀5的顶端、第二壳体4和第一壳体形成上调节腔，平衡阀5的底端、第二壳体4和第一壳体形成下调节腔，上调节腔和下调节腔的体积随着平衡阀5的位置相应地增大或减小。在平衡阀5的中部开设有销孔(未标识)，控制件6安装到销孔内。

优选地，第一壳体包括第一上壳体2和第一下壳体3，第一上壳体2的底端与第一下壳体3的顶端固定，如第一上壳体2和第二上壳体3焊接连接。第一通孔22设置在第一上壳体2上，第二通孔32设置在第一下壳体3上。第一上壳体2和第一下壳体3可以分别与第二壳体4装配，以便易于装配。

优选地，上调节腔21通过第一通孔22与用于提供液压流体的第一通道101(如图5所示)连通，下调节腔31通过第二通孔32与用于提供液压流体的第二通道102连通(如图5所示)。第一通道101和第二通道102分别向上调节腔21和下调节腔31提供高压液体，通过上调节腔21和下调节腔31的液体压力差驱动平衡阀5以及控制件6移动，以便控制柱塞体1连续可变升降。

优选地，第二壳体4包括底板(未标识)和从底板伸出的侧壁(未标识)，底板与侧壁形成第二腔体41，第二腔体41可容纳高压液体，侧壁上设置有开孔43，以便控制件6从开孔43进入第二腔体41内，底板上设置有连通第二腔体41的供液通道42，以便高压液体从供液通道42进入到第二腔体41内。

优选地，单向阀总成7设置在第二腔体41的底部，单向阀总成7用于推动柱塞体1在第二腔体41内移动。单向阀总成7使得高压液体供液通道42进入第二腔体41，以便控制柱塞体1连续可变升降。

优选地，单向阀总成7包括单向阀(未标识)、阀杆(未标识)和弹性件(未标识)，单向阀设置在供液通道42上，以便控制供液通道42与第二腔体41连通或切断，阀杆连接在单向阀上，弹性件连接在阀杆上；单向阀开启时，阀杆使弹性件受力产生弹性形变，弹性件为恢复形状，将推动其上方的柱塞体1上移。本装置结构简单，使第二腔体41内的结构更加紧凑。在本实施例中，弹性件采用弹簧，弹簧的两端分别抵在阀杆和柱塞体1的底部。

优选地，平衡阀5上设置有销孔(未标识)，控制件6为限位销，限位销的一端固定在销孔内，如限位销过盈装配于销孔内，限位销的另一端贯穿开口43伸入到第二壳体4的内部。限位销与平衡阀形成平衡阀总成，限位销随着平衡阀5同步移动时，以便推动柱塞体1移动，平衡阀5与控制件6共同控制柱塞体1连续可变升降。而且结构简单，易于装配。在本实施例中，柱塞体1的底部靠近开孔43一侧设置有卡槽，限位销的端部能够卡接在卡槽内。当限位销卡接在卡槽内，泄液槽8与第二壳体4断开；当限位销从卡槽内脱离时，泄液槽8与第二壳体4连通。

优选地，柱塞体1包括柱塞和从柱塞顶部伸出的推杆，推杆用于推动驱动件，例如摇臂等，柱塞内设置有第一腔体11，推杆上设置有连通第一腔体11的进液孔12，第一腔体11与泄液槽8通过出液孔13连通。高压液体通过进液孔12进入第一腔体11，通过出液孔13流出进入泄液槽8，柱塞体1与控制件6共同平衡柱塞体1的位置，以便实现对推杆的精确定位。

另外，优选地，柱塞的外壁开设有凹槽，凹槽覆盖在出液孔13上，凹槽与第二壳体4的内壁形成泄液槽8。柱塞的上部与第二壳体4的内部过盈配合，凹槽设置在柱塞体1上，凹槽使得柱塞的下部与第二壳体4的内部间隙配合，以便形成泄液槽8，以便控制第二腔体41内高压液体的外泄，该结构使第二腔体41内的结构更加紧凑。

下面进一步介绍连续可变气门升程的液压挺柱的安装过程。

图4为图1所示的连续可变气门升程的液压挺柱的安装状态示意图。如图4所示，液压挺柱100安装在发动机缸盖的挺柱孔内，液压挺柱100上部的柱塞体1的推杆与摇臂300一端连接，摇臂300上方连接凸轮轴200，摇臂300的另一端与气门400连接。凸轮轴200能够驱动气门400的开启和关闭。液压挺柱100的供液通道42与高压油道连通，第一通孔22与第一通道101连通，第二通孔32与第二通道102连通。

下面进一步介绍连续可变气门升程的液压挺柱的使用过程。使用过程包括上升过程和下降过程。

图5a为图1所示的连续可变气门升程的液压挺柱的第一使用状态(低升程)示意图。图5b为图1所示的连续可变气门升程的液压挺柱的第二使用状态(中升程)示意图。图5c为图1所示的连续可变气门升程的液压挺柱的第三使用状态(高升程)示意图。

如图5a所示，通过供液通道42向第二腔体41通入高压液体，单向阀总成7推动柱塞体1向上移动；分别向上调节腔21和下调节腔22通入高压液体，以便在平衡阀5上生成压力差，来推动平衡阀5和控制件6移动，移动过程中，控制件6与柱塞体1之间产生空隙时，泄液槽8连通，第二腔体41内的高压液体通过泄液槽8和柱塞体1泄出，柱塞体1开始下降，降至控制件6上方，控制件6切断泄液槽8，柱塞体1停止下降。

如图5a和图5b所示，液压挺柱的下降过程：通过供液通道42向第二腔体42通入高压液体，单向阀总成7推动柱塞体1向上移动；分别向上调节腔21和下调节腔22通入高压液体，其中上调节腔21提供的向下压力大于下调节腔31提供的向上压力，平衡阀5及控制件6向下移动，在移动过程中，控制件7与柱塞体1分离，使得泄液槽8连通，第二腔体41内的高压液体通过泄液槽8进入柱塞体1内，然后流出；此时，第二腔体41内的压力下降，柱塞体1向下移动；当柱塞体1下降到控制件6上，控制件6切断泄液槽8，柱塞体1停止下降，从而实现液压挺柱100的下降。

如图5a和图5c所示，液压挺柱的上升过程：通过供液通道42向第二腔体42通入高压液体，单向阀总成7推动柱塞体1向上移动；分别向上调节腔21和下调节腔22通入高压液体，其中上调节腔21提供的向下压力小于下调节腔31提供的向上压力，平衡阀5及控制件6向上移动，在移动过程中，当柱塞体1的移动量超出了平衡阀5的移动量范围，控制件7与柱塞体1分离，使得泄液槽8连通，第二腔体41内的高压液体通过泄液槽8进入柱塞体1内，然后流出；此时，第二腔体41内的压力下降，柱塞体1向下移动；当柱塞体1下降到控制件6上，控制件6切断泄液槽8，柱塞体1停止下降，从而实现液压挺柱100的上升。

如图5b所示，上调节腔21的体积最大，下调节腔31的体积最小，控制件6抵在开孔43的下方边沿上，在该状态下，液压挺柱100实现最小气门升程。如图5c所示，上调节腔21的体积最小，下调节腔31的体积最大，控制件6抵在开孔43的上方边沿上，在该状态下，液压挺柱100实现最大气门升程。在最小气门升程和最大气门升程之间，液压挺柱100可以停止在任一位置，以便实现连续可变升程，如图5a所示。

本实用新型还提供一种汽车，所述汽车包括上述的连续可变气门升程的液压挺柱。

从上面的描述和实践可知，本实用新型提供的连续可变气门升程的液压挺柱及汽车，与现有技术相比，具有以下优点：其一，通过调整上调节腔和下调节腔对平衡阀的压差，实现对柱塞体的高度调节，柱塞体的高度能够连续变化，从而实现气门升程的连续可变，具体的升程可由发动机控制单元根据具体的发动机负荷状态来控制。其二，液压挺柱的结构紧凑，成本低廉，易于装配，以便有效降低发动机油耗，提升发动机动力性能。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的主旨之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。