一种发动机气门径向调整机构、方法及配气机构与流程

本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种发动机气门径向调整机构、方法及配气机构。

背景技术：

配气机构作为发动机的重要组成部分，目的是按照发动机每一缸的工作循环和点火顺序要求，定时开启和关闭气门，保证可燃混合气及时进入气缸，而废气及时从气缸排出。

配气机构对密封性能有很高的要求，主要通过气门油封与气门的配合隔断燃烧室与气缸盖罩，防止气缸盖罩内的机油大量进入燃烧室，导致烧机油、燃烧恶化、排放超标、燃烧室内积碳、动力降低等问题；同时防止燃烧室中的燃料及气体通过气缸盖罩进入发动机曲轴箱，导致机油乳化及机油老化问题。

气门的开启与关闭通过凸轮轴的凸轮驱动气门挺柱，气门挺柱与气门弹簧驱动气门在气门导管与气门油封间往复运动，实现气门的开启与关闭。

由于配气机构需要依靠凸轮轴、气门挺柱、气门弹簧、气门导管、气门油封等多个零部件之间力的传递来实现功能，气门的径向与轴向方向受力不均匀，长期以来会造成气门偏向某一个方向磨损，导致气门油封偏磨，进而引起烧机油、气门烧蚀、动力下降、发动机抖动等问题。

随着发动机里程数增加，特别是市场上的营运车辆，里程数是乘用车的数倍乃至数十倍，售后市场的长里程发动机气门油封偏磨问题频繁发生，一旦发生气门油封偏磨，只能对其进行更换，且目前市场上无气门油封偏磨的有效解决方案。

技术实现要素：

现有配气机构由于存在力的多级传递，随着发动机里程数增加，造成市场上气门油封偏磨问题频繁发生，随着里程数增加，气门油封受力恶化，最终会导致气门油封偏磨，且无法依靠自身结构进行有效调整。

为了解决气门油封偏磨的问题，本发明第一方面提供了一种气门径向调整机构，包括执行单元、检测单元、驱动单元和发动机控制单元；

所述执行单元能够在所述驱动单元的驱动下往复运动于气门导管上的安装孔内，所述执行单元的一端与气门相配合，所述执行单元的另一端与所述驱动单元连接，所述驱动单元与所述发动机控制单元电连接；

所述检测单元用于持续监测气门径向作用力，将气门径向作用力变化转化为电压变化信息反馈给发动机控制单元；

所述发动机控制单元用于根据所述电压变化信息调整所述驱动单元的电压，生成电压调整指令；

所述驱动单元用于根据所述电压调整指令驱动所述执行单元动作，以修正气门到气门油封轴线中心。

进一步地，还包括发动机插件和线束插件；

所述驱动单元与所述发动机插件连接，所述发动机插件与所述线束插件连接，所述线束插件与所述发动机控制单元连接。

进一步地，还包括导线和发动机线束；

所述驱动单元通过所述导线集成于所述发动机插件，所述线束插件通过所述发动机线束连接到所述发动机控制单元。

进一步地，还包括导向安装槽和安装凸台；

所述导向安装槽设置在所述安装孔的内侧壁上，所述导向安装槽的长度小于所述安装孔的长度；所述安装凸台设置在所述执行单元的外侧壁，所述安装凸台与所述导向安装槽相适配，以使安装后的所述执行单元与气门匹配良好。

进一步地，还包括导向安装槽和安装凸台；

所述安装凸台设置在所述安装孔的内侧壁上，所述导向安装槽设置在所述执行单元的外侧壁，所述导向安装槽的长度小于所述安装孔的长度，所述安装凸台与所述导向安装槽相适配，以使安装后的所述执行单元与气门匹配良好。

进一步地，所述执行单元的数量为至少三个，至少三个所述执行单元沿所述气门导管中心均匀分布。

进一步地，所述执行单元的一端的形状为与气门相匹配的圆柱面，所述执行单元另一端与所述发动机控制单元焊接在一起。

进一步地，所述检测单元包括压力传感器，所述压力传感器与所述发动机控制单元电连接；所述驱动单元包括电机，所述电机与所述发动机控制单元电连接。

本发明第二方面提供了一种气门径向调整方法，所述方法是基于本发明第一方面提供的气门径向调整机构进行的，所述方法包括：

检测单元在监测到气门径向作用力变化时，将气门径向作用力变化转化为电压变化信息反馈给发动机控制单元；其中，所述检测单元持续监测气门径向作用力；所述驱动单元在初始位置时处于不受力状态；

所述发动机控制单元根据所述电压变化信息调整所述驱动单元的电压，生成电压调整指令；

所述驱动单元根据所述电压调整指令驱动所述执行单元动作，以修正气门到气门油封轴线中心。

本发明第三方面提供了一种发动机配气机构，包括本发明第一方面提供的一种气门径向调整机构。

本发明实施例具有以下有益效果：

本发明实施例提供的气门径向调整机构，在现有配气机构基础上通过监测气门径向力并调整气门修正到气门油封轴线中心，使气门油封均匀受力，来避免气门油封偏磨，大大提升发动机使用寿命。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明实施例提供的发动机气门径向调整机构的横截面示意图；

图2是本发明实施例提供的驱动单元与发动机控制单元的连接关系示意图；

图3是本发明实施例提供的发动机气门径向调整机构的安装示意图；

图4是本发明实施例提供的发动机气门径向调整机构的纵剖面图；

图5是本发明实施例提供的发动机气门径向调整方法的流程图；

图6是本发明实施例提供的发动机配气机构的结构示意图。

其中，1-执行单元，2-驱动单元，3-发动机控制单元，4-气门导管，5-安装孔，6-气门，7-气门油封，8-发动机插件，9-线束插件，10-导线，11-发动机线束，12-导向安装槽，13-安装凸台，14-凸轮轴，15-缸盖，16-气门挺柱，17-气门锁夹，18-气门弹簧座，19-气门弹簧，20-气门座圈。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者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发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以使直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

图1是本发明实施例提供的发动机气门径向调整机构的横截面示意图。为简化起见，仅示出了与文中所述的主题相关的那些元件。总体的气门径向调整机构可具有许多其他构造和可使用许多其它类型的元件。本发明实施例提拱的一种气门径向调整机构，可在气门6偏离中心时对其进行修正，避免气门油封13偏磨，下面将结合附图对本实施例进行详细说明。

请参照图1，一种气门径向调整机构，包括执行单元1、检测单元(未图示)、驱动单元2和发动机控制单元3。

执行单元1能够在驱动单元2的驱动下往复运动于气门导管4上的安装孔5内，执行单元1的一端与气门6相配合，执行单元1的另一端与驱动单元2连接，驱动单元2与发动机控制单元3电连接；

检测单元用于持续监测气门径向作用力，将气门径向作用力变化转化为电压变化信息反馈给发动机控制单元3；

发动机控制单元3用于根据电压变化信息调整驱动单元2的电压，生成电压调整指令；

驱动单元2用于根据电压调整指令驱动执行单元1动作，以修正气门6到气门油封7轴线中心。

图2是本发明实施例提供的驱动单元2与发动机控制单元3的连接关系示意图，请参照图2，在一个实施例中，气门径向调整机构还包括发动机插件8和线束插件9；驱动单元2通过导线10集成于发动机插件8，发动机插件8与线束插件9连接，线束插件9通过发动机线束11连接到发动机控制单元3。

图3是本发明实施例提供的发动机气门径向调整机构的安装示意图，图4是本发明实施例提供的发动机气门径向调整机构的纵剖面图，请参照图3和图4，在一个实施例中，气门径向调整机构还包括导向安装槽12和安装凸台13，通过气门径向调整执行单元1导向安装槽12与气门径向调整执行单元1安装凸台13配合安装，保证安装后气门径向调整执行单元1能与气门6匹配良好；详细地，安装凸台13设置在安装孔5的内侧壁上，导向安装槽12设置在执行单元1的外侧壁，导向安装槽12的长度小于安装孔5的长度，安装凸台13的位置形状与导向安装槽12相适配，以使安装后的执行单元1与气门6匹配良好。

在另一个实施例中，安装凸台13设置在安装孔5的内侧壁上，导向安装槽12设置在执行单元1的外侧壁，导向安装槽12的长度小于安装孔5的长度，安装凸台13与导向安装槽12相适配，以使安装后的执行单元1与气门6匹配良好。

详细地，执行单元1的数量为至少三个，至少三个执行单元1沿气门导管4中心均匀分布安装。相应地，安装孔5、驱动单元2分别与执行单元1一一对应的沿气门导管4中心均匀分布。

在一个可选的示例中，气门径向调整机构具有沿气门导管4中心均匀分布的3个执行单元1，相邻执行单元1之间的夹角为120°；

在一个优选的示例中，请继续参照图1，气门径向调整机构具有沿气门导管4中心均匀分布的4个执行单元1，相邻执行单元1之间的夹角为90°；

优选地，气门径向调整机构具有沿气门导管4中心均匀分布的8个执行单元1，相邻执行单元1之间的夹角为45°。

本领域技术人员可以理解，上述示例仅用于对本发明实施例进行举例说明，不应视为对本发明实施例保护范围的限制。根据实际需要，气门径向调整机构的执行单元1数量还可以设定为其他值。

请继续参照图4，执行单元1的一端的形状为与气门6相匹配的圆柱面，执行单元1另一端与发动机控制单元3焊接在一起。

进一步地，检测单元包括压力传感器，压力传感器与发动机控制单元3电连接；驱动单元2包括电机，电机与发动机控制单元3电连接。

图5是本发明实施例提供的发动机气门径向调整方法的流程图，请参照图5，本发明实施例提供的发动机气门径向调整方法是基于上述的发动机气门径向调整机构实施例进行的，该方法包括如下步骤：

s1：检测单元在监测到气门径向作用力变化时，将气门径向作用力变化转化为电压变化信息反馈给发动机控制单元3；其中，所述检测单元持续监测气门径向作用力；初始位置时，驱动单元2不受力，当气门6偏离中心，偏向某一侧时，该侧检测单元监测到气门径向作用力，并将气门径向作用力的变化引起的电压变化并反馈给发动机控制单元3。

s2：发动机控制单元3根据电压变化信息调整驱动单元2的电压，生成电压调整指令；

s3：驱动单元2根据发动机控制单元3发送的电压调整指令驱动执行单元1动作以修正气门6到气门油封7轴线中心。驱动单元2根据电压调整指令调整电压，调整引起的电压变化驱使驱动单元2对气门6位置进行修正，使气门6回到气门油封7的轴线中心位置，同时驱动单元2继续监测气门6的径向作用力，最终使气门6与气门油封7始终保持均匀接触。

图6是本发明实施例提供的发动机配气机构的结构示意图，请参照图6，本发明实施例提供的发动机配气机构的凸轮轴14可旋转地安装于缸盖15上，气门挺柱16可在缸盖15内往复运动，气门导管4以过盈连接的方式安装于缸盖15内，气门油封7以过盈连接的方式安装于气门导管4上，气门锁夹17与气门6的锁夹槽配合，气门弹簧座18与气门锁夹17楔形连接安装，气门弹簧19始终以压缩状态与气门弹簧座18的底面连接，使气门6始终受弹簧的压缩力，气门6与气门导管4为间隙配合，气门6与气门油封7过盈配合，气门座圈20以过盈连接的方式安装于缸盖15内。

气门挺柱16随着凸轮轴14旋转时做往复运动，在气门锁夹17、气门弹簧座18、气门弹簧19配合下，气门6始终受弹簧压缩力，最终使气门6在气门导管4与气门油封7间做往复运动，使气门6的气门6盘与气门座圈20配合，实现气门6的开启与关闭。气门油封7与气门6为过盈连接，气门油封7以上部分与发动机曲轴箱相通，气门油封7以下在气门6开启时与燃烧室相通。

本发明实施例提供的发动机配气机构在上述发动机配气机构的基础上增加了气门径向调整机构，该气门径向调整机构环绕气门导管4轴线设置，可监测气门径向力，当监测到气门6偏离中心偏向某一侧时，分布在该侧的径向调整机构可对气门6进行径向调整，使气门6修正到气门油封7轴线中心，使气门油封7均匀受力，因此不会对气门油封7造成偏磨，提升发动机配气机构的耐久性。

由上述本发明提供的发动机气门径向调整机构、方法及配气机构的实施例可见，本发明实施例在现有配气机构基础上增加了气门径向调整机构，通过监测气门径向力并调整气门6修正到气门油封7轴线中心，使气门油封7均匀受力，来避免气门油封7偏磨，大大提升发动机使用寿命。

需要说明的是：上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于径向调整方法和发动机配气机构实施例而言，由于其基本相似于径向调整机构实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改和变型。