基于压电单元件驱动内燃机气门的无凸轮轴配气机构.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CN106545376A(43)申请公布日2017.03.29(21)申请号201610947147.0(22)申请日2016.10.26(71)申请人江苏理工学院地址213000江苏省常州市钟楼区中吴大道1801号(72)发明人倪彰贝绍轶杭卫星胡淳(74)专利代理机构常州市夏成专利事务所(普通合伙)32233代理人沈兵(51)Int.Cl.F01L9/04(2006.01)F02D13/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称基于压电单元件驱动内燃机气门的无凸轮轴配气机构(57)摘要本发明涉及内燃机技术领域，尤其是一种基于压电单元件驱动内燃机气门的无凸轮轴配气机构。其包括驱动装置、执行装置、气门室盖和气缸，驱动装置安装在气门室盖内，执行装置安装在气缸内，气门室盖固定在气缸的顶部，驱动装置通过气门室盖连接在执行装置的上方。设计采用压电单元件作为执行器的驱动装置，利用气门室盖与气缸的结合，将驱动装置与执行装置安装连接，通过压电单元件效应驱动气门开闭，因压电单元件响应速度较快，满足了发动机高速运转时控制响应速度，大大提高了控制精度及控制可靠性，同时省略了液压回路设计，在结构上将更加简单、结构布置将更加方便、移植性将更强。CN106545376ACN106545376A权利要求书1/1页1.一种基于压电单元件驱动内燃机气门的无凸轮轴配气机构，其特征是：包括驱动装置（100）、执行装置（200）、气门室盖（11）和气缸（12），驱动装置（100）安装在气门室盖（11）内，执行装置（200）安装在气缸（12）内，气门室盖（11）固定在气缸（12）的顶部，驱动装置（100）通过气门室盖（11）连接在执行装置（200）的上方，驱动装置（100）包括浮动浮塞（4）、油介质（5）、移动浮塞（6）、压电单元件（7）、正极接线端（8）、负极接线端（9）和壳体（13），执行装置（200）包括气门（1）、气门弹簧（2）、气门锁片（3）、气门弹簧座（10）和气门杆（14）。2.根据权利要求1所述的基于压电单元件驱动内燃机气门的无凸轮轴配气机构，其特征是，浮动浮塞（4）、油介质（5）、移动浮塞（6）和压电单元件（7）都安装在壳体（13）内，压电单元件（7）和浮动浮塞（4）分别位于壳体（13）的顶部和底部，移动浮塞（6）位于压电单元件（7）的下方，油介质（5）填充在轻铝合金材质的浮动浮塞（4）和移动浮塞（6）之间，正极接线端（8）和负极接线端（9）的一端与压电单元件（7）连接，另一端延伸至壳体（13）的外部。3.根据权利要求1所述的基于压电单元件驱动内燃机气门的无凸轮轴配气机构，其特征是，压电单元件（7）的基体为压电陶瓷层（15），两侧分别设有正电极层（18）和负电极层（19），正电极层（18）和负电极层（19）分别与正极接线端（8）和负极接线端（9）连接。4.根据权利要求1所述的基于压电单元件驱动内燃机气门的无凸轮轴配气机构，其特征是，气门杆（14）的上下两端分别插在壳体（13）和气门（1）内，顶在浮动浮塞（4）的下方，气门弹簧座（10）通过气门锁片（3）约束在气门杆（14）上。5.根据权利要求1所述的基于压电单元件驱动内燃机气门的无凸轮轴配气机构，其特征是，气门弹簧（2）套装在气门杆（14）的中部，固定在气门弹簧座（10）上，夹在气门弹簧座（10）和气缸（12）之间，气门杆（14）通过气门弹簧（2）支撑在气缸（12）上。2CN106545376A说明书1/3页基于压电单元件驱动内燃机气门的无凸轮轴配气机构技术领域[0001]本发明涉及内燃机技术领域，尤其是一种基于压电单元件驱动内燃机气门的无凸轮轴配气机构。背景技术[0002]目前，内燃机技术的发展主要是进行电控系统集成及精度控制上，涉及到内燃机机械机构的改进主要集中在对机械运动部件的优化及材料应用方面。表现在发动机配气机构方面的改进主要有：采用多气门控制技术；利用VVT技术改变发动机进、排气门开启及关闭时刻；采用可变气门升程技术提高发动机的充气效率等。但是传统配气机构有个共同特点，进、排气门的开闭均由凸轮轴驱动，这就影响到进、排气门开闭的灵活性。[0003]一种较为先进的控制方法是“无凸轮轴电液式配气机构”，如长春工程学院王树范、邹向阳、温泳发表的研究论文《无凸轮轴驱动可变配气机构发展及展望》；北京理工大学军用车辆动力系统技术国防重点学科实验室的赵振峰、黄英、张付军、杨守平撰写的研究论文《一种新型电液驱动无凸轮轴配气机构特性研究》；吉林大学王云开、于秀敏、郭英男梁金广等人撰写的研究论文《无凸轮轴电液配气机构性能试验》等，他们的研究方向均是利用执行元件电磁阀对液压回路进行控制，进而控制进、排气门开闭。对