基于发动机转速的气门内弹簧压力计划的制作方法

本发明涉及汽油发动机，特别是指一种可以根据发动机转速而改变气门内弹簧压力的调节方法。

背景技术：

发动机的气门弹簧是保证气门复位的唯一部件，气门弹簧弹力过大，严重损害配气机构的部件的磨损；气门弹簧弹力过小，气门复位滞后，导致气门和做功活塞碰撞。

气门弹簧的复位力是按发动机的最高转速来设定，才能保证发动机的高速运转，但是，最高转速的气门弹簧的压力相对比较大，在低速时势必影响着发动机的扭力。

更有的高转速发动机为了实现气门的复位速度，气门弹簧采用了双弹簧设计，一根内弹簧和一根外弹簧。而这样的设计虽然满足发动机的高速运转需求，但是，低速的负载导致低扭不足噪音偏大，油耗增加等问题。

以上现有技术中的气门弹簧的压力不能随发动机转速的变化而变化，因而，迫切需要一种能够随着发动机的不同转速下自动调节弹簧压力的装置，以满足发动机的效能最大化。

技术实现要素：

本发明提出一种气门调节系统及方法，解决了现有技术中不同发动机转速同一气门内弹簧压力的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种用于控制发动机气门内弹簧的方法，包含：基于发动机转速调节至所述气门内弹簧的压力。

其中，调节所述气门内弹簧的压力包括调节与电磁连接的电控制。

其中，调节基于发动机的转速而调节至电磁的电控制。

进一步地，调节当发动机的转速高时气门内弹簧的压力大以及调节当发动机的转速低时气门内弹簧的压力小或无压力。

进一步地，所述活塞的升程高时所述气门内弹簧的压力大，所述气门内弹簧的压力大时复位装置的复位快，所述复位装置的复位快时其所带动的气门回位速度快，所述气门回位速度快所述发动机的转速快。

进一步地，所述活塞的升程低时所述内弹簧的压力小，所述内弹簧的压力小时复位装置的复位慢，所述复位装置的复位慢时其所带动气门回位速度慢，所述气门回位速度慢所述发动机的转速慢。

进一步地，所述复位装置包括气门外弹簧和气门内弹簧。

有益效果：

1. 解决了现有技术中气门弹簧的压力不能随发动机转速的变化而变化。

2. 提高时规链、时规链齿（时规皮带、皮带轮）、凸轮轴、摇臂的使用寿命，尤其是减轻时规皮带或时规链的传动力，以及凸轮推动摇臂顶开气门的作用力，有效延长上述部件的使用寿命。

3. 提高低速扭力，增加中高速功率，并降低燃油消耗。

4. 减轻配气机构的噪音。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明在汽缸头安装后的示意图。

图2为本发明的始点位置示意图。

图3为本发明的终点位置示意图。

图4为本发明的控制示意图。

附图符号说明：

100----汽缸头

200----气门

300----升程装置

320----活塞

330----定位弹簧

340----定位板

350----凹槽

360----电磁

370----压力弹簧

400----气门内弹簧

450----吸附装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种用于控制发动机气门内弹簧的方法，包含：基于发动机转速调节至所述气门内弹簧400的压力，调节所述气门内弹簧400的压力包括调节与电磁360连接的电控制。所述气门内弹簧400为气门200的两条复位弹簧中套在外弹簧内的弹簧。

其中，如图1、2、3所示，电供应控制升程装置300的升程高低，所述升程高的控制是基于电磁360松开定位板340的同时凸轮轴与摇臂处于非压迫状态时压力弹簧370将活塞320推出至终点为高行程；所述升程低的控制是基于电磁360松开定位板340的同时凸轮轴与摇臂处于压迫状态时气门压盖借助气门内弹簧将活塞克服压力弹簧370的压力将活塞320推回至始点为低行程。升程装置300包括:底座、电磁360、活塞320、定位板340、定位弹簧330和压力弹簧370。底座的中心呈阶梯式空芯，侧面开有滑槽，滑槽的内孔靠近活塞的位置为方孔靠近外侧为圆孔，圆孔设计有螺纹，压力弹簧370放在空芯内然后插入活塞320，定位板340从圆孔穿入再插入定位弹簧330，电磁360旋入圆孔上，电磁360为圆形，外圆设计与圆孔螺纹相匹配的螺牙，当然电磁也可以直接压力圆孔，圆孔用紧固装置固定。所述升程装置300安装在汽缸头100上，所述活塞320的凹槽350内可放置吸附装置450用于吸附气门内弹簧400的同时也防止气门内弹簧400的底部跑偏实现定位作用，并消除发动机工作时的内弹簧震动同时实现活塞320上升时气门内弹簧与气门压盘产生的共振。所述升程装置300内靠近燃烧室位置设计一油封座，所述油封座用于安装气门油封，气门穿过空芯，所述气门油封用于避免油缸内的润滑油顺气门200杆跑入燃烧室引起烧机油，还实现气门200杆的全泡油润滑，可有效延长气门200的使用寿命和减少偏磨。同时还实现对转轮360和活塞320齿轮的润滑。

当发动机转速上升超过设定值时，比如6000r/min含，车载ECU根据设定的发动机转速并当凸轮轴与摇臂处于非结合状态时调节至电磁360的工作（所述的非结合状态指：凸轮轴受曲轴的带动旋转其凸头与摇臂错开接触并一直旋转至与摇臂的接触面开始的这段行程），活塞320受压力弹簧370的作用上升至终点，到达终点后，车载ECU控制断开电磁360的电源，定位弹簧330将定位板340推出使其与活塞320结合，活塞被定位。此时，气门内弹簧的底端以活塞320为支撑顶端顶住气门压盘，凸轮轴顶开气门的作用力受气门内弹簧的加入工作而增加推力，那么所述活塞在终点时所述内弹簧的压力大，所述内弹簧的压力大时复位装置的复位快，所述内弹簧的复位快时其所带动的气门回位速度快，所述气门回位速度快所述发动机的转速快，因在高速时，发动机需求的换气效率也同样增加，气门内弹簧的介入工作以实现发动机高转速时的换气需求来增加发动机的功率和提高发动机的最高转速。当发动机转速下降超过设定值时，比如6000r/min不含，车载ECU根据设定的发动机转速并当凸轮轴与摇臂处于结合状态时调节至电磁360工作（所述的结合状态指：凸轮轴受曲轴的带动旋转其凸头与摇臂开始接触并一直旋转至与摇臂的接触面错开的这段行程），气门压盘将内弹簧压下的同时，活塞320受内弹簧的压力将压力弹簧370推回原位活塞下降至始点，到达始点后，车载ECU控制断开电磁360的电源，定位弹簧330将定位板340推出使其与活塞320结合，活塞被定位。此时，气门内弹簧的顶端离开气门压盘，凸轮轴顶开气门的作用力不受气门内弹簧的加入工作而减轻推力，那么所述活塞在始点时所述内弹簧的压力已经消失，所述内弹簧的压力小时复位装置的复位慢，所述复位装置的复位慢时其所带动的气门回位速度慢，所述气门回位速度慢所述发动机的转速慢。因在低速时，发动机对换气效率及频率需求已不像高速时的需求，在低速时将气门内弹簧的工作去除，以实现减少发动机低速时的配气阻力来增加发动机低速的动力。发动机的转速越高功率越高，此时，当发动机的转速下降功率和扭力也下降的同时，通过减少气门内弹簧400的压力来减轻配气机构的负载可有效减轻时规链、时规链齿（时规皮带、皮带轮）、凸轮轴、摇臂、气门的运行阻力，尤其是减轻时规皮带或时规链的传动力，以及凸轮推动摇臂顶开气门200的作用力，减少噪音及因阻力导致的燃油内耗和提高发动机的低速扭力，也就是提高低速的动力性，有效延长上述部件的使用寿命。

低速时的气门内弹簧不介入工作，配气机构的压力也将同步降低，这对于降低油耗起到非常大的关键作用，经实验，加入本升程装置300后，发动机的低速扭力提升3%~7%，油耗下降3%~8%，低速时的发动机噪音降低1分贝~3分贝，因发动机大部分的工作范围都在低速状态（最少有70%的时间处于设定转速下），配气的减负十分明显，尤其是时规链、凸轮轴和摇臂的寿命成倍的延长，有效减少客户的后期维修费用十分显著。第一：时规链的减负在于凸轮轴的凸头每一次要顶开气门时的拉力，这可有效避免其被拉长；其次：摇臂与凸轮轴的接触面因内弹簧的不工作，其摩擦力减少50%左右，对于凸轮轴和摇臂在热处理时的要求可以降低一个等级，而热处理的每一个级别的价差在20%~40%之间，有效的降低了凸轮轴和摇臂的价格10%以上；再有：气门与气门座的结合，因内弹簧的不工作，气门作用在气门座上的结合力降低50%左右，因气门长时间的与气门座的撞合，气门座的内陷在发动机使用几万公里后开始出现，而这个撞合力减轻后，气门座的维修寿命将在原来的基础上成倍的提高，有效减少和延长车主的维修费用支出；最后：气门是受气门弹簧的推力而固定于气门座上，气门内弹簧70%以上的不工作，对于气门卡槽和气门面及气门杆的加强就不用特别的要求，每付气门的成本可降低3~5元。这些成本节约特别对于高转速的单双缸发动机有着非常显著的帮助。

如图4所示，车载ECU与电磁线圈330、发动机转速、升程位置传感器、凸轮轴位置传感器电连接。发动机转速在6000r/min，其传递给车载ECU的信号不变，当发动机的转速超过6000 r/min时含6000 r/min，信号由1变化到2（注：发动机低于6000时其车载ECU采集的信号为1，高于6000 r/min含6000 r/min时其车载ECU采集的信号为2），此时升程装置300的活塞320受车载ECU根据设定的发动机转速并当凸轮轴与摇臂处于非结合状态时调节至电磁360的工作，活塞320受压力弹簧370的作用上升至终点，到达终点后，车载ECU控制断开电磁360的电源，定位弹簧330将定位板340推出使其与活塞320结合，活塞被定位。当发动机转速下降超过设定值时，比如6000r/min不含，车载ECU根据设定的发动机转速并当凸轮轴与摇臂处于结合状态时调节至电磁360工作，气门压盘将内弹簧压下的同时，活塞320受内弹簧的压力将压力弹簧370推回原位活塞下降至始点，到达始点后，车载ECU控制断开电磁360的电源，定位弹簧330将定位板340推出使其与活塞320结合，活塞被定位。车载ECU采集的转速可以根据发动机的构造而改变其转速值。其中，凸轮轴与摇臂的结合和非结合由凸轮轴位置传感器向车载ECU传送的信号来判断。

综上所述，本发明解决了现有技术中气门内弹簧400的压力不能随发动机转速的变化而变化，其中的变化是：高速时气门内弹簧压力大，低速时气门内弹簧压力小或无压力，从而提高低速扭力，增加中高速功率，并降低燃油消耗。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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。