一种发动机的推杆和发动机及气门间隙的自动调节方法与流程

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机的推杆和发动机及气门间隙的自动调节方法。

背景技术：

由于发动机的配气机构中的气门通常设置在气缸盖上，发动机正常工作时处于高速状态，温度较高，因此如气门挺杆、气门杆等零件受热后伸长，便会自动顶开气门，使气门与气门座关闭不严，造成漏气现象，为了避免热胀冷缩对配气机构产生影响，在进排气门杆尾端与摇臂上调整螺钉之间留有一定的间隙，这一间隙，就是气门间隙。

随着发动机的不断运行，机械部件之间摩擦会导致气门间隙变小，气门间隙变小会导致气门关闭不严，产生漏气，从而会影响发动机的动力输出，并且机械部件之间碰撞噪音较大，因此，在发动机运行时间较长使得气门间隙变小时需要对气门间隙进行调整，在现有技术中，通常需要拆卸发动机气缸盖后通过人工对所述气门间隙进行调节，操作不方便，人力成本增大，同时在人工调节时容易为发动机带来其他隐患。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种发动机的推杆和发动机及气门间隙的自动调节方法。不需要拆卸发动机就能够对所述发动机的气门间隙进行自动调节，操作简单方便，能够节省人力成本，减少发动机的运行隐患。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供一种发动机的推杆，包括：

压电致动器，所述压电致动器的下端用于与凸轮轴传动连接，上端用于与摇臂的短臂一端传动连接；

所述压电致动器的上端和下端分别与电压可调电源电连接；所述压电致动器用于在所述电压可调电源的电压变化时发生伸长或缩短，带动摇臂摆动，以对气门间隙进行调节。

优选的，所述推杆还包括杆状壳体以及传动部件，所述杆状壳体的上端开放，下端封闭，所述压电致动器和所述传动部件从下到上依次穿设于所述杆状壳体内，所述压电致动器的下端与所述杆状壳体的封闭端上表面接触连接，上端与所述传动部件的下端接触连接，所述传动部件的上端伸出所述杆状壳体外部与所述摇臂的短臂一端传动连接。

可选的，所述传动部件包括从下到上依次穿设于所述杆状壳体的承压体和支撑体，所述承压体的下端与所述压电致动器的上端接触连接，所述承压体的上端、所述支撑体的下端以及所述杆状壳体围合成液压腔。

另一方面，本发明实施例提供一种发动机的配气机构，包括气门组和气门传动组；

所述气门传动组包括：摇臂、凸轮轴和如上所述的推杆，所述摇臂的短臂一端与所述凸轮轴通过所述推杆传动连接，所述摇臂的长臂一端与所述气门组活动连接。

优选的，所述气门传动组还包括挺柱，所述挺柱的下端与所述凸轮轴连接，上端与所述杆状壳体的封闭端的底部连接。

另一方面，本发明实施例提供一种发动机，包括电子控制单元和如上所述的配气机构；

所述电子控制单元与所述电压可调电源电连接，用于对所述电压可调电源的输出电压进行控制。

可选的，所述电子控制单元还用于获取所述发动机的运行工况以及累积运行时间。

再一方面，本发明实施例提供一种气门间隙的自动调节方法，应用于如上所述的发动机；包括：

发动机在预设工况下运行，通过所述电子控制单元对所述电压可调电源的输出电压进行调节，使得所述压电致动器发生伸长或缩短，带动摇臂发生摆动，对所述气门间隙进行调节。

优选的，所述发动机在预设工况下运行之前还包括：

模拟发动机的预设工况；

确定若干个不同的时间点，从开始运行至每一个时间点时，测量每一个时间点所对应的气门间隙，建立所述预设工况下气门间隙与累积运行时间之间的函数关系。

可选的，所述发动机在预设工况下运行之前还包括：

所述电子控制单元控制所述电压可调电源输出若干组不同的电压值，分别测量每一组电压值所对应的气门间隙，获取电压与气门间隙之间的函数关系。

优选的，所述通过电子控制单元对所述电压可调电源的输出电压进行调节具体包括：

所述电子控制单元获取发动机的运行工况和累积运行时间，根据所述预设工况下气门间隙与累积运行时间之间的函数关系确定任意时刻所对应的气门间隙值，并与预设气门间隙值进行比较，若确定任意时刻所对应的气门间隙值与所述预设气门间隙值之间存在偏差，则根据所述电压与气门间隙之间的函数关系计算消除所述偏差所对应的电压值，并调节所述电压可调电源的输出电压等于所述电压值。

本发明实施例提供了一种发动机的推杆和发动机及气门间隙的自动调节方法，通过对推杆的结构进行改进，与现有技术中推杆为刚性体相比，所述推杆包括压电致动器，根据压电致动器的逆压电效应，向所述压电致动器的上下两端施加不同大小的电压，可使得所述压电致动器上下伸缩，从而能够根据杠杆原理对气门间隙进行调节，不需要拆卸发动机就能够对所述发动机的气门间隙进行自动调节，操作简单方便，能够节省人力成本，减少发动机的运行隐患。克服了现有技术中通过人工对所述气门间隙进行调节使得操作不方便，人力成本增大，同时容易为发动机带来其他隐患的缺陷。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种发动机的推杆的剖面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种发动机的配气机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例提供的一种发动机的推杆和发动机及气门间隙的自动调节方法进行详细描述。

一方面，本发明实施例提供一种发动机的推杆01，参见图1与图2，包括：

压电致动器1，所述压电致动器1的下端用于与凸轮轴2传动连接，上端用于与摇臂3的短臂一端传动连接；

所述压电致动器1的上端和下端分别与电压可调电源(图中未示出)电连接；所述压电致动器1用于在所述电压可调电源的电压变化时发生伸长或缩短，带动摇臂摆动，以对气门间隙进行调节。

本发明实施例提供了一种发动机的推杆，通过对推杆01的结构进行改进，与现有技术中推杆为刚性体相比，所述推杆01包括压电致动器1，根据压电致动器1的逆压电效应，向所述压电致动器1的上下两端施加不同大小的电压，可使得所述压电致动器1上下伸缩，从而能够根据杠杆原理对气门间隙进行调节，不需要拆卸发动机就能够对所述发动机的气门间隙进行自动调节，操作简单方便，能够节省人力成本，减少发动机的运行隐患。克服了现有技术中通过人工对所述气门间隙进行调节使得操作不方便，人力成本增大，同时容易为发动机带来其他隐患的缺陷。

本发明的一实施例中，所述推杆还包括杆状壳体4以及传动部件5，所述杆状壳体4的上端开放，下端封闭，所述压电致动器1和所述传动部件5从下到上依次穿设于所述杆状壳体4内，所述压电致动器1下端与所述杆状壳体4的封闭端上表面接触连接，上端与所述传动部件5的下端接触连接，所述传动部件5的上端伸出所述杆状壳体4外部与所述摇臂的短臂一端传动连接。

在本发明实施例中，通过将所述压电致动器1置于杆状壳体4中，并在所述压电致动器1的上部连接传动部件5，能够所述压电致动器1的伸缩运行转化为所述传动部件5的上下移动，避免直接将压电致动器1的上下两端分别与所述凸轮轴2和所述摇臂进行接触而产生磨损。

其中，所述传动部件5可以为刚性体，例如可沿所述杆状壳体4的轴向往复活动的支撑体。

优选的，所述传动部件5包括从下到上依次穿设于所述杆状壳体4的承压体51和支撑体52，所述承压体51的下端与所述压电致动器1的上端接触连接，所述承压体51的上端、所述支撑体52的下端以及所述杆状壳体4围合成液压腔53。

通过在支撑体52和承压体51之间设置液压腔53，所述液压腔53可填充液压油，与所述传动部件5为刚性体相比，能够将作用于所述支撑体52上的侧向应力抵消掉，使得作用在所述压力致动器1上的侧向应力接近于零，从而能够更好地避免所述压电致动器1受到侧应力而损坏。

另一方面，本发明实施例提供一种发动机的配气机构，参见图1与图2，包括气门组10和气门传动组100；

所述气门传动组100包括：摇臂3、凸轮轴2和如上所述的推杆01，所述摇臂3的短臂一端与所述凸轮轴2通过所述推杆01传动连接，所述摇臂3的长臂一端与所述气门组10活动连接。

本发明实施例提供了一种发动机的配气机构，通过对推杆01的结构进行改进，与现有技术中推杆为刚性体相比，所述推杆01包括压电致动器1，根据压电致动器1的逆压电效应，向所述压电致动器1的上下两端施加不同大小的电压，可使得所述压电致动器1上下伸缩，从而能够根据所述摇臂3的杠杆原理对气门间隙进行调节，不需要拆卸发动机就能够对所述发动机的气门间隙进行自动调节，操作简单方便，能够节省人力成本，减少发动机的运行隐患。克服了现有技术中通过人工对所述气门间隙进行调节使得操作不方便，人力成本增大，同时容易为发动机带来其他隐患的缺陷。

本发明的一实施例中，所述气门传动组100还包括挺柱6，所述挺柱6的下端与所述凸轮轴2连接，上端与所述杆状壳体4的封闭端的底部连接。在本发明实施例中，可以仅对推杆进行置换，不改变所述配气机构的原有结构，对原发动机的改动较小。

另一方面，本发明实施例提供一种发动机，包括电子控制单元和如上所述的配气机构；

所述电子控制单元与所述电压可调电源电连接，用于对所述电压可调电源的输出电压进行控制。

本发明实施例提供了一种发动机，通过对推杆的结构进行改进，与现有技术中推杆为刚性体相比，所述推杆包括压电致动器，根据压电致动器的逆压电效应，通过所述电子控制单元控制所述电压可调电源向所述压电致动器的上下两端施加不同大小的电压，可使得所述压电致动器上下伸缩，从而能够根据所述摇臂的杠杆原理对气门间隙进行调节，不需要拆卸发动机就能够对所述发动机的气门间隙进行自动调节，操作简单方便，能够节省人力成本，减少发动机的运行隐患。克服了现有技术中通过人工对所述气门间隙进行调节使得操作不方便，人力成本增大，同时容易为发动机带来其他隐患的缺陷。

本发明的一实施例中，所述电子控制单元还用于获取所述发动机的运行工况以及累积运行时间。通过所述电子控制单元获取所述发动机的运行工况以及累积运行时间，能够根据任一工况运行任意时间的气门间隙的变化规律控制所述电压可调电源的输出电压，对气门间隙进行调节。

再一方面，本发明实施例提供一种气门间隙的自动调节方法，应用于如上所述的发动机；包括：

发动机在预设工况下运行，通过所述电子控制单元对所述电压可调电源的输出电压进行调节，使得所述压电致动器沿发生伸长或缩短，带动摇臂发生摆动，对所述气门间隙进行调节。

本发明实施例提供了一种气门间隙的自动调节方法，通过所述电子控制单元控制所述电压可调电源向所述压电致动器的上下两端施加不同大小的电压，可使得所述压电致动器上下伸缩，从而能够根据所述摇臂的杠杆原理对气门间隙进行调节，不需要拆卸发动机就能够对所述发动机的气门间隙进行自动调节，操作简单方便，能够节省人力成本，减少发动机的运行隐患。克服了现有技术中通过人工对所述气门间隙进行调节使得操作不方便，人力成本增大，同时容易为发动机带来其他隐患的缺陷。

其中，可以根据经验获取气门间隙与累积运行时间之间的对应关系，并根据所述对应关系对所述压电致动器两端的电压进行调节，从而对气门间隙进行调节。

本发明的一实施例中，所述发动机在预设工况下运行之前还包括：

模拟发动机的预设工况；

确定若干个不同的时间点，从开始运行至每一个时间点时，测量每一个时间点所对应的气门间隙，建立所述预设工况下气门间隙与累积运行时间之间的函数关系。

通过建立所述预设工况下气门间隙与累积运行时间之间的函数关系，在对气门间隙进行调节时，根据该函数关系与所对应的累积运行时间就能够对气门间隙进行调节，为气门间隙的调节量提供参考标准，使得气门间隙的调节更为方便快捷。

本发明的又一实施例中，所述发动机在预设工况下运行之前还包括：

通过所述电子控制单元控制所述电压可调电源输出若干组不同的电压值，分别测量每一组电压值所对应的气门间隙，获取电压与气门间隙之间的函数关系。

在所述发动机运行之前，在其余条件均不变的情况下，建立电压与气门间隙之间的函数关系，在对气门间隙进行调节时，直接根据该函数关系就能够对电压进行调节，为电压的调节量提供参考标准，使得电压的调节更为方便快捷。

本发明的又一实施例中，所述通过电子控制单元对所述电压可调电源的输出电压进行调节具体包括：

所述电子控制单元获取发动机的运行工况和累积运行时间，根据所述预设工况下气门间隙与累积运行时间之间的函数关系确定任意时刻所对应的气门间隙值，并与预设气门间隙值进行比较，若确定任意时刻所对应的气门间隙值与所述预设气门间隙值之间存在偏差，则根据所述电压与气门间隙之间的函数关系计算消除所述偏差所对应的电压值，并调节所述电压可调电源的输出电压等于所述电压值。

在本发明实施例中，所述电子控制单元可以获取所述发动机的运行工况以及累积运行时间，并根据预设工况下气门间隙与累积运行时间之间的函数关系和所述电压与气门间隙之间的函数关系，控制所述电压可调电源的输出电压，使得所述气门间隙与预设气门间隙保持一致，从而能够对气门间隙进行自动化调节。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。