一种压电驱动的挺柱式无凸轮轴气门驱动机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107975395A(43)申请公布日2018.05.01(21)申请号201610949926.4(22)申请日2016.10.22(71)申请人浙江师范大学地址321004浙江省金华市迎宾大道688号(72)发明人董颖常占辉(51)Int.Cl.F01L9/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种压电驱动的挺柱式无凸轮轴气门驱动机构(57)摘要本发明涉及一种压电驱动的挺柱式无凸轮轴气门驱动机构，包括挺柱体，活塞，柱塞，传动块，压电驱动器，单向阀等。压电驱动器通过传动块与活塞相连，活塞和柱塞分别安装在挺柱体的两端，挺柱体外表面有油孔与内腔相通，油孔处对应安装有单向阀，柱塞直接与气门相连。本发明结构简单，系统刚度大，响应时间短，气门运行参数可以在大范围内自由调整。CN107975395ACN107975395A权利要求书1/1页1.一种压电驱动的挺柱式无凸轮轴气门驱动机构，包含压电驱动部分、行程液压放大及自适应部分，其特征在于：所述的压电驱动部分包括压电驱动器和机械传动机构，所述的机械传动机构可以直接传递所述的压电驱动器的动作，也可以通过杠杆放大机构或椭圆放大机构或三角形放大机构对所述的压电驱动器的驱动动作进行放大；所述的行程液压放大及自适应部分包括固定安装在气缸盖上的挺柱体、活塞、单向阀、柱塞、密封圈，所述的挺柱体具有第一端和第二端，所述的第一端与所述的活塞配合安装，所述的密封圈安装在所述的活塞和所述的挺柱体之间，用于实现无泄漏的可靠密封，所述的挺柱体外表面有至少一个油孔通向所述的挺柱体内腔，所述的挺柱体内腔安装有和所述的油孔数量相同的所述的单向阀，与所述的油孔对应安装，用于控制流经所述的油孔的油液只能从所述的挺柱体外部向所述的挺柱体内腔单向流动，所述的挺柱体第二端与所述的柱塞配合安装；所述的机械传动机构的末端传动元件与所述的活塞紧密接触，所述的柱塞与发动机气门紧密接触。2.根据权利要求1所述的一种压电驱动的挺柱式无凸轮轴气门驱动机构，其特征在于所述的压电驱动器的输入电压由电控单元ECU根据发动机工作需要自由调节，当发动机工作状况变化时，ECU控制所述的压电驱动器的输入电压，调节所述的压电驱动器的变形量，最终控制气门的开度大小及气门轨迹曲线。3.根据权利要求1所述的一种压电驱动的挺柱式无凸轮轴气门驱动机构，其特征在于所述的活塞和所述的柱塞均可以沿自身的轴线方向在所述的挺柱体内运动，所述的柱塞与所述的挺柱体第二端配合安装，允许微量泄漏。4.根据权利要求1所述的一种压电驱动的挺柱式无凸轮轴气门驱动机构，其特征在于所述的挺柱体内腔充满油液，外表面的油孔与发动机润滑油道相通或连接专用的液压油路。5.根据权利要求1所述的一种压电驱动的挺柱式无凸轮轴气门驱动机构，其特征在于当气门落座时ECU控制所述的压电驱动器的输入电压变化，可以对气门的落座速度进行控制。6.根据权利要求1所述的一种压电驱动的挺柱式无凸轮轴气门驱动机构，其特征在于所述的活塞直径大于所述的柱塞直径，两者由于直径差产生的行程放大结合所述的机械传动机构的放大倍数用来使所述的压电驱动器的工作行程能够放大到气门的最大升程。2CN107975395A说明书1/3页一种压电驱动的挺柱式无凸轮轴气门驱动机构技术领域[0001]本发明涉及一种发动机配气机构，具体是发动机无凸轮轴气门驱动机构，特指一种压电驱动的挺柱式无凸轮轴气门驱动机构。背景技术[0002]压电驱动器是利用压电陶瓷材料的逆压电效应，当输入一定的电压时，压电驱动器将产生随电压升高而逐渐增大的变形量，从而将电能转变成机械运动，具有强度大，功耗低，响应速度快，位移控制精度高等一系列优点。[0003]现代发动机特别是转速较高的汽油机，往往采用顶置式凸轮轴配用液压挺柱驱动气门的开启和关闭，从而使气门驱动系统传动链较短获得较大的刚度，满足高速运转下配气机构的工作效能。而在发动机工作过程中由于温度变化产生的工作元件变形以及由此产生的尺寸偏差，则通过液压挺柱动态调节凸轮轴到气门之间的间隙，满足不同工作温度下气门驱动链的尺寸要求。[0004]发动机配气机构的工作性能对于发动机的动力性，经济性，排放性等都有着非常重要的影响。目前的可变配气机构中对气门的工作参数调整最为灵活，可以使气门的工作参数得到最大范围动态变化的是无凸轮轴气门驱动机构，这种机构取消了传统配气机构中的凸轮轴，采用其他的动力源直接驱动气门动作，目前主要有电磁驱动、电液驱动、电气驱动等几种工作形式。发明内容[0005]本发明的目的在于提出一种压电驱动的挺柱式无凸轮轴气门驱动机构。通过ECU控制压电驱动器变形伸长，利用机械传动机构传递这一变形量和驱动力，在此同时也可以根据