一种压电晶体控制式全可变电液气门装置的制作方法

本实用新型涉及发动机气门机构领域，具体涉及一种压电晶体控制式全可变电液气门装置。

背景技术：

全可变气门机构(fullyvariablevalvesystem，简称fvvs)可实现气门最大升程、气门开启持续角和配气相位三者的连续可变，对发动机的节能减排具有重要意义。fvvs能够采用进气门早关(eivc)的方式控制进入气缸内的工质数量，从而取消节气门，这种无节气门汽油机将大幅度地降低泵气损失，使中小负荷时的燃油耗降低。

目前，国外较为先进的全可变气门机构是舍弗勒和菲亚特联合研制的multiair(又名uniair)系统，该系统采用了凸轮轴驱动式电液气门机构，通过凸轮轴与电磁阀联合控制气门运动规律。该系统的工作原理如下：由凸轮推动液压活塞，液压活塞通过液压腔与驱动活塞相连，而液压腔则由一个开关式电磁阀控制。当电磁阀处于完全关闭状态时，液压活塞通过液体压力推动驱动活塞，将凸轮转动产生的液压压力传递给气门；此时进气门完全由凸轮控制，处于开启状态。当电磁阀处于完全开启状态时，液体压力无法传递驱动力，液压活塞无法推动驱动活塞，进气门不再受凸轮控制并处于回落或关闭状态。通过对电磁阀开闭时刻的控制，即可实现各种不同的气门运动规律，实现全可变气门机构的功能。但是，其电磁阀结构复杂，价格昂贵，而且电磁阀不可避免的存在电磁时间延迟，限制了该技术的推广应用。

近年来压电晶体越来越多的应用于高频的控制器中，其具有的良好动态响应和稳定的工作运行状况，在特定的工作条件上要优于传统电磁阀。

技术实现要素：

根据现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种压电晶体控制式全可变电液气门装置，将压电晶体阀代替传统的电磁阀运用到全可变气门机构中，提升全可变气门机构动态响应和工作运行状况的稳定性。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种压电晶体控制式全可变电液气门装置，包括第一液压缸、驱动装置、高压室、蓄压室、压电晶体阀、第二液压缸和进气门，所述第一液压缸包括活塞杆和与活塞杆固定的活塞，所述驱动装置包括凸轮、转向盘和固定底座，所述转向盘可转动的连接在所述固定底座上，所述凸轮与所述转向盘的一端接触，所述转向盘的另一端与所述活塞杆固定进而驱动所述活塞杆移动，所述高压室包括第一油口、第二油口和第三油口，所述第一液压室与所述高压室的第一油口通过第一油道连通，所述高压室的第二油口与所述蓄压室通过第二油道连通，所述第二油道通过所述压电晶体阀控制开闭，所述高压室的第三油口与所述第二液压缸通过第三油道连通，所述第二液压缸包括气门杆和与所述气门杆固定的进气门活塞，所述气门杆从第二液压缸中伸出与所述进气门连接。

进一步的，所述活塞杆上套设有复位弹簧，所述复位弹簧的一端与第一液压缸的缸体固定，另一端与活塞杆固定。

进一步的，所述转向盘为三角形板状结构，所述转向盘的三个角处分别固定有第一轴、第二轴和第三轴，所述第一轴上套设有第一轴承，所述第一轴承的外圈与所述凸轮接触，所述第二轴上套设有第二轴承，所述第二轴承的外圈与所述第一液压缸的液压杆固定，所述第三轴上套设有第三轴承，所述第三轴承的外圈与所述固定底座间隙配合。

进一步的，所述第一轴与转向盘为过盈连接。

进一步的，所述第二轴与转向盘为过盈连接。

进一步的，所述第三轴与转向盘为过盈连接。

进一步的，所述气门杆的中部远离所述第二液压缸依次设有弹簧挡板、气门弹簧和弹簧底座，所述弹簧挡板固定在所述气门杆上，所述弹簧底座套设在所述气门杆上且与所述气门杆间隙配合，所述气门弹簧的一端与所述弹簧挡板连接，另一端与所述弹簧底座连接

进一步的，所述第二液压缸外部固定有法兰，所述法兰下方设有套设在第二液压缸外部的密封圈。

进一步的，所述第一液压缸内壁上设有第一滑套。

进一步的，所述第二液压缸内壁上设有第二滑套。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和有益效果：

1.本实用新型所述的一种压电晶体控制式全可变电液气门装置，将压电晶体阀代替传统的电磁阀运用到全可变气门机构中，提升全可变气门机构动态响应和工作运行状况的稳定性。

2.本实用新型所述的一种压电晶体控制式全可变电液气门装置，通过设置复位弹簧，可以使驱动装置不传递力时，第一液压缸的活塞杆回位。

3.本实用新型所述的一种压电晶体控制式全可变电液气门装置，可以按时间来控制压电晶体阀的关闭和开启能够很方便地实现多种进气门的开启模式，以便达到实现进气门全可变的目的。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型液压控制组件的剖视图；

图3是本实用新型进气门组件的剖视图。

其中：1、第一液压缸；101、活塞杆；102、活塞；2、驱动装置；201、凸轮；202、转向盘；203、固定底座；204、第一轴；205、第二轴；206、第三轴；207、第一轴承；208、第二轴承；209、第三轴承；3、高压室；301、第一油口；302、第二油口；303、第三油口；4、蓄压室；5、压电晶体阀；6、第二液压缸；601、进气门活塞；602、气门杆；7、进气门；8、复位弹簧；9、第一油道；10、第二油道；11、第三油道；12、弹簧挡板；13、气门弹簧；14、弹簧底座；15、法兰；16、密封圈；17、第一滑套；18、第二滑套。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参照图1-图3所示，一种压电晶体控制式全可变电液气门装置，包括第一液压缸1、驱动装置2、高压室3、蓄压室4、压电晶体阀5、第二液压缸6和进气门7。第一液压缸1包括活塞杆101和活塞102，活塞杆101的左端与活塞102固定。驱动装置2包括凸轮201、转向盘202和固定底座203，转向盘202可转动的连接在固定底座203上，凸轮201与转向盘202的一端接触，转向盘202的另一端与活塞杆101的右端固定进而驱动活塞杆101移动。高压室3包括第一油口301、第二油口302和第三油口303，第一液压缸1与高压室3的第一油口301通过第一油道9连通，高压室3的第二油口302与蓄压室4通过第二油道10连通，第二油道10通过压电晶体阀5控制开启或关闭，高压室3的第三油口303与第二液压缸6通过第三油道11连通，第二液压缸6包括进气门活塞601和气门杆602，气门杆602的上端与进气门活塞601的上端固定，气门杆602的下端从第二液压缸6中伸出并与进气门7固定连接。

使用过程中，凸轮201通过电机驱动转动，凸轮201运动产生的力通过转向盘202传递给第一液压缸1的活塞杆101，第一液压缸1中的液油通过第一油道9进入高压室3，当压电晶体阀5处于开启时，第一液压缸1的活塞102运动，高压室3内的液油通过第二油道10进入蓄压室4，高压室3与进气门7之间的联系断开，凸轮201产生的力不转移到进气门7上，进气门7关闭，在液油回路低压部分的蓄压室4帮助高压室3再次充满液油，为下一次行程做准备。当压电晶体阀5处于关闭时，第一液压缸1的活塞102运动，高压室3内的液油通过第三油道11进入第二液压缸6，当液油进入第二液压缸6中，液油推动进气门活塞601运动，进而带动气门杆602运动，从而带动进气门7运动。按时间来控制压电晶体阀的关闭和开启能够很方便地实现多种进气门7的开启模式，以便达到实现进气门7全可变的目的。

本实用新型中，可由控制器中的气门控制模块产生信号控制压电晶体阀5的开启或关闭。

参照图1所示，为了使凸轮201不传递力时，活塞杆101回位，活塞杆101上套设有复位弹簧8，复位弹簧8左端与第一液压缸1缸体固定，另一端与活塞杆101的右端固定。当凸轮201不推动活塞杆101时，由于复位弹簧8的复位作用，活塞杆101向右运动，回到初始位置。

参照图1所示，转向盘202为三角形板状结构，转向盘202的三个角处分别固定有第一轴204(图中未示出)、第二轴205(图中未示出)和第三轴206(图中未示出)。第一轴204上套设有第一轴承207，第一轴承207的内圈与第一轴204过盈配合，第一轴承207的外圈与凸轮201接触，第一轴204与转向盘204为过盈连接。第二轴205上套设有第二轴承208，第二轴承208的内圈与第二轴205过盈配合，外圈与活塞杆101的右端固定，第二轴205与转向盘202为过盈连接。第三轴206上套设有第三轴承209，第三轴承209的内圈与第三轴206过盈配合，外圈与固定底座203间隙配合，使得第三轴承209可以在固定底座203上转动，第三轴206与转向盘202为过盈连接。当凸轮201转动时，凸轮201运动推动第一轴承207转动，首先带动第一轴204和转向盘202运动，进而带动第二轴205和第二轴承208运动，从而推动活塞杆101向左运动。

参照图3所示，气门杆602的中部远离第二液压缸6依次设有弹簧挡板12、气门弹簧13和弹簧底座14，弹簧挡板12固定在气门杆602上，弹簧底座14套设在气门杆602上且固定在气缸盖上，弹簧底座14与气门杆602间隙配合使得气门杆602可以在弹簧底座14内上下移动，气门弹簧13的上端与弹簧挡板12连接，下端与弹簧底座14连接，当压电晶体阀5处于开启时，凸轮201产生的力不转移到进气门7上，气门弹簧13可以让进气门7复位。

参照图1和图3所示，第二液压缸6外部固定有法兰15，为了保证密封性，法兰15下方设有套设在第二液压缸6外部的密封圈16。

参照图2所示，为了保证第一液压缸1内的密封性，第一液压缸1内壁上设有第一滑套17，第一滑套17和第一液压缸1内的活塞102形成密闭的液压腔。

参照图3所示，为了保证第一液压缸1内的密封性，第二液压缸6内壁上设有第二滑套18，第二滑套18和第二液压缸6内的进气门活塞601形成密闭的液压腔。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。