一种发动机配气机构及其工作方法

：本发明涉及一种发动机配气机构及其工作方法，其属于发动机领域。

背景技术

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背景技术：

1、传统发动机一般通过传动组件传递来自曲轴的动力，使凸轮轴和挺杆配合来驱动气门组件来实现配气相位。其中传统发动机存在机械结构复杂、体积重量大、传动路线长、凸轮加工难、易磨损等问题，所以发动机配气机构在设计、制造和装配等方面技术要求较高，维修的难度亦较大。

2、因此，确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种发动机配气机构及其工作方法，省去传统的气门传动和气门驱动组件，能够大大简化发动机配气机构结构，减轻发动机质量，并降低其设计、制造和装配等技术要求及成本，且维修方便。

2、本发明采用如下技术方案：一种发动机配气机构，包括步进电机以及位于步进电机下方的气门组件，所述步进电机包括壳体以及安装于壳体中的定子和转子，所述转子安装于定子中，所述步进电机中安装有步进电机输出轴，所述步进电机输出轴包括螺纹端和进给端，所述步进电机输出轴的螺纹端通过螺纹与转子连接，所述步进电机输出轴的进给端上安装有气门位移传感器，所述气门组件包括气门弹簧、气门导管、气门、气门弹簧座以及缸盖，所述气门弹簧座安装于气门的上末端，所述步进电机安装于缸盖的上方，所述气门导管安装于缸盖中，所述气门贯穿安装于气门导管中，在所述缸盖上位于气门导管四周的位置开设有弹簧槽，所述气门弹簧安装于气门弹簧座和弹簧槽之间，所述气门弹簧的上端与气门弹簧座相接触，所述缸盖上与气门下末端接触的位置镶嵌有气门座圈。

3、进一步地，所述气门的上末端预留有径向孔，所述径向孔中安装有圆柱销，气门弹簧座通过圆柱销固定于气门的上末端。

4、进一步地，所述步进电机输出轴与气门上末端留有0.25～0.35mm的间隙。

5、进一步地，所述步进电机包括安装于壳体中的第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和第二轴承分别固定于转子的上下端。

6、本发明还采用如下技术方案：一种发动机配气机构的工作方法，步骤如下：

7、步骤一：步进电机的转子顺时针转动时，带动步进电机输出轴向下移动，步进电机输出轴向下推动气门移动，气门向下移动的过程中，气门的下末端与气门座圈之间的密封锥面打开以使得气体能够通过缸盖进入到气缸中；

8、步骤二：气门位移传感器监测气门运动的位置；

9、步骤三：当气门运动到规定位置时，步进电机逆时针转动启动，步进电机输出轴向上移动，气门弹簧推动气门向上移动使气门复位。

10、本发明具有如下有益效果：本发明发动机配气机构，通过步进电机输出轴的直线位移，直接驱动气门组件上下移动，由此可以省去传统的气门传动和气门驱动组件，能够大大简化发动机配气机构结构，减轻发动机质量，并降低其设计、制造和装配等技术要求及成本，且维修方便。

技术特征：

1.一种发动机配气机构，其特征在于：包括步进电机(1)以及位于步进电机(1)下方的气门组件，所述步进电机(1)包括壳体(8)以及安装于壳体(8)中的定子(12)和转子(10)，所述转子(10)安装于定子(12)中，所述步进电机(1)中安装有步进电机输出轴(2)，所述步进电机输出轴(2)包括螺纹端(11)和进给端(13)，所述步进电机输出轴(2)的螺纹端(11)通过螺纹与转子(10)连接，所述步进电机输出轴(2)的进给端(13)上安装有气门位移传感器(3)，所述气门组件包括气门弹簧(4)、气门导管(5)、气门(6)、气门弹簧座(62)以及缸盖(7)，所述气门弹簧座(62)安装于气门(6)的上末端，所述步进电机(1)安装于缸盖(7)的上方，所述气门导管(5)安装于缸盖(7)中，所述气门(6)贯穿安装于气门导管(5)中，在所述缸盖(7)上位于气门导管(5)四周的位置开设有弹簧槽(70)，所述气门弹簧(4)安装于气门弹簧座(62)和弹簧槽(70)之间，所述气门弹簧(4)的上端与气门弹簧座(62)相接触，所述缸盖(7)上与气门(6)下末端接触的位置镶嵌有气门座圈(71)。

2.如权利要求1所述的发动机配气机构，其特征在于：所述气门(6)的上末端预留有径向孔，所述径向孔中安装有圆柱销(61)，气门弹簧座(62)通过圆柱销(61)固定于气门(6)的上末端。

3.如权利要求2所述的发动机配气机构，其特征在于：所述步进电机输出轴(2)与气门(6)上末端留有0.25～0.35mm的间隙。

4.如权利要求3所述的发动机配气机构，其特征在于：所述步进电机(1包括安装于壳体(8)中的第一轴承(9)和第二轴承(14)，所述第一轴承(9)和第二轴承(14)分别固定于转子(10)的上下端。

5.一种发动机配气机构的工作方法，其特征在于：步骤如下：

技术总结
本发明公开了一种发动机配气机构及其工作方法，其中发动机配气机构包括步进电机以及位于步进电机下方的气门组件，步进电机包括壳体以及安装于壳体中的定子和转子，转子安装于定子中，步进电机中安装有步进电机输出轴，步进电机输出轴的螺纹端通过螺纹与转子连接，进给端上安装有气门位移传感器，气门组件包括气门弹簧、气门导管、气门、气门弹簧座以及缸盖，气门弹簧座安装于气门的上末端，步进电机安装于缸盖的上方，气门导管安装于缸盖中，气门贯穿安装于气门导管中，在缸盖上位于气门导管四周的位置开设有弹簧槽，气门弹簧安装于气门弹簧座和弹簧槽之间，气门弹簧的上端与气门弹簧座相接触，缸盖上与气门下末端接触的位置镶嵌有气门座圈。

技术研发人员：魏学新,黄珂,黄嘉保,李声权,刘仁鑫
受保护的技术使用者：江西农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16