多級(jí)增壓氣閥式排氣機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供多級(jí)增壓氣閥式排氣機(jī)構(gòu)，通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)排氣閥的開啟與關(guān)閉，采用一級(jí)活塞與二級(jí)活塞分別以不同的增壓比對(duì)初級(jí)增壓腔內(nèi)的液壓油增壓，利用增壓后的二級(jí)液壓油腔內(nèi)的液壓油再驅(qū)動(dòng)三級(jí)活塞與四級(jí)活塞分別以不同的增壓比對(duì)次級(jí)增壓腔內(nèi)的液壓油進(jìn)行增壓，從而以不同的增壓壓力驅(qū)動(dòng)排氣閥的開啟，通過(guò)三位三通電磁換向閥控制PA和AT液壓油路與低壓液壓油路的通斷，可以實(shí)現(xiàn)排氣閥的排氣定時(shí)和排氣持續(xù)角可變。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)排氣閥控制的自由度大，驅(qū)動(dòng)液壓油的供油壓力低，能進(jìn)一步改善燃料的經(jīng)濟(jì)性和內(nèi)燃機(jī)的排放，有利于提高內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性能。
【專利說(shuō)明】多級(jí)增壓氣閥式排氣機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種發(fā)動(dòng)機(jī)，具體地說(shuō)是發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]排氣系統(tǒng)是內(nèi)燃機(jī)配氣系統(tǒng)的重要組成部分，其主要作用是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)把燃燒后的廢氣排出燃燒室，排氣相位和排氣持續(xù)角對(duì)燃油的經(jīng)濟(jì)性、內(nèi)燃機(jī)功率及排放都有很大影響。傳統(tǒng)機(jī)械式凸輪軸驅(qū)動(dòng)排氣門的配氣機(jī)構(gòu)，氣門的運(yùn)動(dòng)通過(guò)曲軸與凸輪軸以及凸輪軸與各氣缸氣門之間的機(jī)械傳動(dòng)來(lái)進(jìn)行控制定時(shí)，一直以來(lái)，這種機(jī)械式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)被證明是簡(jiǎn)單、有效、可靠并且廉價(jià)的，然而，這種排氣機(jī)構(gòu)的排氣閥開啟時(shí)刻、持續(xù)時(shí)間和氣閥升程等在結(jié)構(gòu)參數(shù)上是固定不變的，只能保證內(nèi)燃機(jī)在某一工況下性能達(dá)到最佳，這對(duì)使用工況變化頻繁的內(nèi)燃機(jī)是不利的。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于提供液壓驅(qū)動(dòng)、排氣相位可控、驅(qū)動(dòng)壓力和排氣持續(xù)角可變的多級(jí)增壓氣閥式排氣機(jī)構(gòu)
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]本發(fā)明多級(jí)增壓氣閥式排氣機(jī)構(gòu)，其特征是:排氣單元、一級(jí)增壓器、二級(jí)增壓器、液壓油箱、三位三通電磁換向閥；排氣單元包括活塞套、液壓活塞、復(fù)位彈簧套、排氣閥、排氣閥外殼，液壓活塞安裝在活塞套里并與活塞套上壁之間形成液壓腔，活塞套固定在復(fù)位彈簧套上，復(fù)位彈簧套固定在排氣閥外殼上，復(fù)位彈簧套里安裝復(fù)位彈簧和復(fù)位彈簧座，復(fù)位彈簧設(shè)置在復(fù)位彈簧座和排氣閥殼體之間，排氣閥的閥桿端部安裝在液壓活塞里，排氣閥的閥頭與排氣閥殼體上的排氣閥座相配合；一級(jí)增壓器包括增壓器殼體、一級(jí)活塞、二級(jí)活塞、一級(jí)液壓柱塞，增壓器殼體里為中空結(jié)構(gòu)，增壓器殼體上分別開有液壓油出口一、低壓液壓油進(jìn)口一、一級(jí)液壓油進(jìn)口，增壓器殼體中空結(jié)構(gòu)的頂端分別于液壓油出口一、低壓液壓油進(jìn)口一相連通，一級(jí)活塞、二級(jí)活塞、一級(jí)液壓柱塞自下而上依次安裝在增壓器殼體里，一級(jí)活塞下端與增壓器殼體形成一級(jí)液壓油腔，一級(jí)活塞下端開有一級(jí)液壓通孔，一級(jí)液壓通孔、一級(jí)液壓油腔、一級(jí)液壓油進(jìn)口相連通，一級(jí)液壓柱塞與增壓器殼體中空結(jié)構(gòu)的頂端之間形成初級(jí)增壓腔；二級(jí)增壓器與一級(jí)增壓器結(jié)構(gòu)相同，一級(jí)增壓器的液壓油出口一、低壓液壓油進(jìn)口一、一級(jí)液壓油進(jìn)口分別與二級(jí)增壓器的液壓油出口二、低壓液壓油進(jìn)口 二、二級(jí)液壓油進(jìn)口相對(duì)應(yīng)，一級(jí)液壓油進(jìn)口連通三位三通電磁換向閥，三位三通電磁換向閥通過(guò)低壓液壓油管和高壓液壓油管連通液壓油箱，高壓液壓油管上安裝濾清器、液壓油輸油泵、高壓液壓油泵，低壓液壓油管連通低壓液壓油進(jìn)油管一，低壓液壓油進(jìn)油管一上安裝第一液壓進(jìn)油單向閥，低壓液壓油進(jìn)油管一連通低壓液壓油進(jìn)口 一和低壓液壓油進(jìn)油管二，低壓液壓油進(jìn)油管二上安裝第二液壓進(jìn)油單向閥，低壓液壓油進(jìn)油管二連通低壓液壓油進(jìn)口二，液壓油出口一通過(guò)增壓液壓油管連通二級(jí)液壓油進(jìn)口，液壓出油口二通過(guò)液壓油管連通液壓腔。[0006]本發(fā)明還可以包括:
[0007]1、一級(jí)活塞位于一級(jí)液壓油腔一端的橫截面積大于其另一端的橫截面積,一級(jí)液壓油進(jìn)口最大橫截面積大于一級(jí)液壓柱塞橫截面積，一級(jí)液壓油進(jìn)口與一級(jí)液壓油腔相連通的部分剖面形狀為梯形。
[0008]2、一級(jí)活塞上開有的一級(jí)液壓通孔靠近二級(jí)活塞端的橫截面面積大于一級(jí)液壓柱塞的橫截面面積，一級(jí)液壓通孔最大橫截面積大于一級(jí)液壓柱塞橫截面積，一級(jí)液壓通孔靠近二級(jí)活塞端的剖面形狀為梯形。
[0009]3、一級(jí)活塞的最大橫截面積大于二級(jí)活塞的橫截面積，二級(jí)活塞的橫截面積大于一級(jí)液壓柱塞的橫截面積。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于:本發(fā)明通過(guò)一級(jí)增壓器上的一級(jí)活塞與二級(jí)活塞分別以不同的增壓比對(duì)初級(jí)增壓腔內(nèi)的液壓油增壓，從而增壓驅(qū)動(dòng)二級(jí)增壓器上的三級(jí)活塞與四級(jí)活塞以不同的增壓比對(duì)次級(jí)液壓腔內(nèi)的液壓油進(jìn)行增壓，進(jìn)而在排氣閥開啟的過(guò)程中以不同的增壓壓力驅(qū)動(dòng)，有利于降低驅(qū)動(dòng)液壓油的供油壓力，采用電磁閥控制液壓油的流通方向，對(duì)排氣閥控制的自由度大，能靈活的控制排氣定時(shí)和排氣持續(xù)角，能進(jìn)一步改善內(nèi)燃機(jī)的排放和燃油的經(jīng)濟(jì)性。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為初級(jí)增壓腔和次級(jí)增壓腔內(nèi)壓力變化曲線示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述:
[0014]結(jié)合圖1?2，本發(fā)明由液壓油管1、液壓腔2、液壓活塞3、排氣閥4、復(fù)位彈簧座5、復(fù)位彈簧6、排氣口 7、排氣閥座8、液壓油出口二 9、次級(jí)增壓腔10、二級(jí)液壓柱塞11、二級(jí)增壓器12、四級(jí)活塞13、三級(jí)活塞14、二級(jí)液壓通孔15、二級(jí)液壓油腔16、二級(jí)液壓油進(jìn)口
17、低壓液壓油進(jìn)口二 18、三位三通電磁換向閥19、高壓液壓油泵20、液壓油輸油泵21、濾清器22、液壓油箱23、低壓液壓油管24、一級(jí)液壓油進(jìn)口 25、一級(jí)液壓油腔26、一級(jí)液壓通孔27、一級(jí)活塞28、液壓進(jìn)油單向閥29、二級(jí)活塞30、一級(jí)增壓器31、一級(jí)液壓柱塞32、初級(jí)增壓腔33、低壓液壓油進(jìn)口一 34、液壓油出口一 35和增壓液壓油管36組成。其特征是:一級(jí)活塞28與一級(jí)增壓器31體之間形成一級(jí)液壓油腔26，一級(jí)液壓油腔26通過(guò)一級(jí)增壓器31體上的一級(jí)液壓油進(jìn)口 25與三位三通電磁換向閥19相連通，一級(jí)活塞28上開有一級(jí)液壓通孔27，液壓油通過(guò)一級(jí)液壓通孔27連通一級(jí)液壓油腔26和由于二級(jí)活塞30滑動(dòng)時(shí)與一級(jí)活塞28之間形成的液壓油腔，一級(jí)活塞28可以在一級(jí)增壓器31內(nèi)往復(fù)滑動(dòng)，一級(jí)活塞28作為二級(jí)活塞30的活塞套與二級(jí)活塞30相連，二級(jí)活塞30可以在一級(jí)活塞28內(nèi)往復(fù)滑動(dòng)，一級(jí)液壓柱塞32由于初級(jí)增壓腔33內(nèi)液壓油的液壓力作用與二級(jí)活塞30緊密相連，一級(jí)液壓柱塞32與一級(jí)增壓器31體之間形成初級(jí)增壓腔33，初級(jí)增壓腔33通過(guò)一級(jí)增壓器31體上開有的低壓液壓油進(jìn)口一 34連通液壓進(jìn)油單向閥29，液壓進(jìn)油單向閥29通過(guò)低壓液壓油管24與液壓油箱23相連通，初級(jí)增壓腔33通過(guò)一級(jí)增壓器31體上開有的液壓油出口一 35與增壓液壓油管36相連通，增壓液壓油管36通過(guò)二級(jí)增壓器12體上開有的二級(jí)液壓油進(jìn)口 17與二級(jí)液壓油腔16相連通，三級(jí)活塞14與二級(jí)增壓器12體之間形成二級(jí)液壓油腔16，三級(jí)活塞14上開有二級(jí)液壓通孔15，液壓油通過(guò)二級(jí)液壓通孔
15連通二級(jí)液壓油腔16和由于四級(jí)活塞13滑動(dòng)時(shí)與三級(jí)活塞14之間形成的液壓油腔，三級(jí)活塞14可以在二級(jí)增壓器12內(nèi)往復(fù)滑動(dòng)，三級(jí)活塞14作為四級(jí)活塞13的活塞套與四級(jí)活塞13相連，四級(jí)活塞13可以在三級(jí)活塞14內(nèi)往復(fù)滑動(dòng)，二級(jí)液壓柱塞11由于次級(jí)增壓腔10內(nèi)液壓油的液壓力作用與四級(jí)活塞13緊密相連，二級(jí)液壓柱塞11與二級(jí)增壓器12體之間形成次級(jí)增壓腔10，次級(jí)增壓腔10通過(guò)二級(jí)增壓器12體上開有的低壓液壓油進(jìn)口二 18連通液壓進(jìn)油單向閥29，液壓進(jìn)油單向閥29通過(guò)低壓液壓油管24與液壓油箱23相連通，次級(jí)增壓腔10通過(guò)二級(jí)增壓器12體上開有的液壓油出口二 9與液壓油管I相連通，液壓油管I與液壓活塞3上端的液壓腔2相連通。
[0015]圖1為本發(fā)明多級(jí)增壓氣閥式排氣機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)示意圖，包括液壓油管1、液壓腔2、液壓活塞3、排氣閥4、復(fù)位彈簧座5、復(fù)位彈簧6、排氣口 7、排氣閥座8、液壓油出口二9、次級(jí)增壓腔10、二級(jí)液壓柱塞11、二級(jí)增壓器12、四級(jí)活塞13、三級(jí)活塞14、二級(jí)液壓通孔15、二級(jí)液壓油腔16、二級(jí)液壓油進(jìn)口 17、低壓液壓油進(jìn)口二 18、三位三通電磁換向閥
19、高壓液壓油泵20、液壓油輸油泵21、濾清器22、液壓油箱23、低壓液壓油管24、一級(jí)液壓油進(jìn)口 25、一級(jí)液壓油腔26、一級(jí)液壓通孔27、一級(jí)活塞28、液壓進(jìn)油單向閥29、二級(jí)活塞30、一級(jí)增壓器31、一級(jí)液壓柱塞32、初級(jí)增壓腔33、低壓液壓油進(jìn)口一 34、液壓油出口一35和增壓液壓油管36。一級(jí)活塞28與一級(jí)增壓器31體之間形成一級(jí)液壓油腔26，一級(jí)液壓油腔26通過(guò)一級(jí)增壓器31體上的一級(jí)液壓油進(jìn)口 25與三位三通電磁換向閥19A 口相連通，一級(jí)液壓油進(jìn)口 25靠近一級(jí)活塞28端的橫截面積大于遠(yuǎn)離一級(jí)活塞28端的橫截面積，一級(jí)液壓油進(jìn)口 25最大橫截面積大于一級(jí)液壓柱塞32的橫截面積,如圖1所不,一級(jí)液壓油進(jìn)口 25靠近一級(jí)活塞28端的剖面形狀為梯形，三位三通電磁換向閥19P 口依次與高壓液壓油泵20、液壓油輸油泵21、濾清器22和液壓油箱23相連通，三位三通電磁換向閥19T 口通過(guò)低壓液壓油管24與液壓油箱23相連通，一級(jí)活塞28上開有一級(jí)液壓通孔27，一級(jí)液壓通孔27靠近二級(jí)活塞30端的橫截面積大于遠(yuǎn)離二級(jí)活塞30端的橫截面積，一級(jí)液壓通孔27最大橫截面積大于一級(jí)液壓柱塞32的橫截面積，如圖1所示，一級(jí)液壓通孔27靠近二級(jí)活塞30端的剖面形狀為梯形，液壓油通過(guò)一級(jí)液壓通孔27連通一級(jí)液壓油腔26和由于二級(jí)活塞30滑動(dòng)時(shí)與一級(jí)活塞28之間形成的液壓油腔，一級(jí)活塞28可以在一級(jí)增壓器31內(nèi)往復(fù)滑動(dòng)，一級(jí)活塞28作為二級(jí)活塞30的活塞套與二級(jí)活塞30相連，二級(jí)活塞30可以在一級(jí)活塞28內(nèi)往復(fù)滑動(dòng)，一級(jí)液壓柱塞32由于初級(jí)增壓腔33內(nèi)液壓油的液壓力作用與二級(jí)活塞30緊密相連，一級(jí)液壓柱塞32可以在一級(jí)增壓器31內(nèi)往復(fù)滑動(dòng)，一級(jí)液壓柱塞32與一級(jí)增壓器31體之間形成初級(jí)增壓腔33，初級(jí)增壓腔33通過(guò)一級(jí)增壓器31體上開有的低壓液壓油進(jìn)口一 34連通液壓進(jìn)油單向閥29，液壓進(jìn)油單向閥29通過(guò)低壓液壓油管24與液壓油箱23相連通，初級(jí)增壓腔33通過(guò)一級(jí)增壓器31體上開有的液壓油出口一 35與增壓液壓油管36相連通，增壓液壓油管36通過(guò)二級(jí)增壓器12體上開有的二級(jí)液壓油進(jìn)口 17與二級(jí)液壓油腔16相連通，二級(jí)液壓油進(jìn)口 17靠近三級(jí)活塞14端的橫截面積大于遠(yuǎn)離三級(jí)活塞14端的橫截面積，二級(jí)液壓油進(jìn)口 17最大橫截面積大于二級(jí)液壓柱塞11的橫截面積，如圖1所示，二級(jí)液壓油進(jìn)口 17靠近三級(jí)活塞14端的剖面形狀為梯形，三級(jí)活塞14與二級(jí)增壓器12體之間形成二級(jí)液壓油腔16，三級(jí)活塞14上開有二級(jí)液壓通孔15，二級(jí)液壓通孔15靠近四級(jí)活塞13端的橫截面積大于遠(yuǎn)離四級(jí)活塞13端的橫截面積，二級(jí)液壓通孔15最大橫截面積大于二級(jí)液壓柱塞11橫截面積，如圖1所示，二級(jí)液壓通孔
15靠近四級(jí)活塞13端的剖面形狀為梯形，液壓油通過(guò)二級(jí)液壓通孔15連通二級(jí)液壓油腔16和由于四級(jí)活塞13滑動(dòng)時(shí)與三級(jí)活塞14之間形成的液壓油腔，三級(jí)活塞14可以在二級(jí)增壓器12內(nèi)往復(fù)滑動(dòng)，三級(jí)活塞14作為四級(jí)活塞13的活塞套與四級(jí)活塞13相連，四級(jí)活塞13可以在三級(jí)活塞14內(nèi)往復(fù)滑動(dòng)，二級(jí)液壓柱塞11由于次級(jí)增壓腔10內(nèi)液壓油的液壓力作用與四級(jí)活塞13緊密相連，二級(jí)液壓柱塞11與二級(jí)增壓器12體之間形成次級(jí)增壓腔10，二級(jí)液壓柱塞11可以在二級(jí)增壓器12內(nèi)往復(fù)滑動(dòng)，次級(jí)增壓腔10通過(guò)二級(jí)增壓器12體上開有的低壓液壓油進(jìn)口二 18連通液壓進(jìn)油單向閥29，液壓進(jìn)油單向閥29通過(guò)低壓液壓油管24與液壓油箱23相連通，次級(jí)增壓腔10通過(guò)二級(jí)增壓器12體上開有的液壓油出口二 9與液壓油管I相連通，液壓油管I與液壓活塞3上端的液壓腔2相連通，液壓活塞3上端由于液壓腔2內(nèi)液壓油的液壓力作用緊連排氣閥4，復(fù)位彈簧座5被固定在排氣閥4的閥桿上，隨之一起運(yùn)動(dòng)，復(fù)位彈簧6壓緊在復(fù)位彈簧座5上，排氣閥4通過(guò)排氣閥座8限位。當(dāng)三位三通電磁換向閥19處在中位時(shí)，A 口、P 口和T 口彼此間均不連通，一級(jí)增壓器
31和二級(jí)增壓器12內(nèi)的各個(gè)增壓活塞和液壓柱塞都保持初始位置，不運(yùn)動(dòng)；當(dāng)三位三通電磁換向閥19換向到右位時(shí)，PA通路接通，液壓油箱23中的液壓油經(jīng)由濾清器22由液壓油輸油泵21輸入到高壓液壓油泵20，在高壓液壓油泵20內(nèi)增壓后的液壓油流經(jīng)三位三通電磁換向閥19，流過(guò)液壓油管由一級(jí)液壓油進(jìn)口 25流入一級(jí)液壓油腔26，由于一級(jí)液壓油進(jìn)口 25靠近一級(jí)活塞28端的橫截面積大于遠(yuǎn)離一級(jí)活塞28端的橫截面積，如圖1所示，一級(jí)液壓油進(jìn)口 25靠近一級(jí)活塞28端的剖面形狀為梯形，流入的液壓油通過(guò)一級(jí)液壓油進(jìn)口 25后即作用在一級(jí)活塞28較大的作用面積上，又因?yàn)橐患?jí)活塞28的最大橫截面積大于二級(jí)活塞30的橫截面積,二級(jí)活塞30的橫截面積大于一級(jí)液壓柱塞32的橫截面積，隨著一級(jí)液壓油腔26內(nèi)不斷的供入高壓液壓油，由于一級(jí)活塞28和一級(jí)液壓柱塞32兩端的壓力差，其受力不平衡，一級(jí)活塞28帶動(dòng)二級(jí)活塞30推動(dòng)一級(jí)液壓柱塞32向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，初級(jí)增壓腔33內(nèi)的低壓液壓油被一級(jí)活塞28增壓，增壓后的液壓油流經(jīng)增壓液壓油管36通過(guò)二級(jí)液壓油進(jìn)口 17流入二級(jí)液壓腔16，由于二級(jí)液壓油進(jìn)口 17靠近三級(jí)活塞14端的橫截面積大于遠(yuǎn)離三級(jí)活塞14端的橫截面積，如圖1所示，二級(jí)液壓油進(jìn)口 17靠近三級(jí)活塞14端的剖面形狀為梯形，流入的液壓油通過(guò)二級(jí)液壓油進(jìn)口 17后即作用在三級(jí)活塞14較大的作用面積上,又因?yàn)槿?jí)活塞14的最大橫截面積大于四級(jí)活塞13的橫截面積，四級(jí)活塞13的橫截面積大于二級(jí)液壓柱塞11的橫截面積，隨著二級(jí)液壓油腔16內(nèi)不斷的供入增壓液壓油，由于三級(jí)活塞14和二級(jí)液壓柱塞11兩端的壓力差，其受力不平衡，三級(jí)活塞14帶動(dòng)四級(jí)活塞13推動(dòng)二級(jí)液壓柱塞11向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，次級(jí)增壓腔10內(nèi)的低壓液壓油被三級(jí)活塞14增壓，當(dāng)次級(jí)增壓腔10內(nèi)液壓油的壓力大于排氣閥復(fù)位彈簧6和氣缸內(nèi)氣體對(duì)排氣閥4向上的壓力之和時(shí)排氣閥4脫離排氣閥閥座8，排氣閥4開始開啟，廢氣經(jīng)由排氣口 7排出，而在排氣閥4從剛開啟到達(dá)到最大升程的開啟過(guò)程中，隨著排氣閥4與排氣閥座8距離的增大，氣門開口面積增大，氣缸內(nèi)氣體通過(guò)排氣口 7的排出量增加，缸內(nèi)氣體壓力降低，排氣閥4所受向上的氣體壓力減小，此時(shí)，如果繼續(xù)按一個(gè)增壓比對(duì)次級(jí)增壓腔10內(nèi)的液壓油增壓勢(shì)必要求高壓液壓油泵20不斷供入高壓的液壓油，造成額外的機(jī)械做功損失和高壓液壓油能量的損失，所以本發(fā)明在排氣閥4從剛開啟到達(dá)到最大升程的開啟過(guò)程中采用一級(jí)活塞28和二級(jí)活塞30分別以不同的增壓比對(duì)初級(jí)增壓腔33內(nèi)的液壓油增壓，再利用三級(jí)活塞14和四級(jí)活塞13分別以不同的增壓比對(duì)次級(jí)增壓腔10內(nèi)的液壓油增壓，從而以不同的液壓壓力驅(qū)動(dòng)排氣閥4的開啟，當(dāng)一級(jí)增壓器31內(nèi)的一級(jí)活塞28增壓驅(qū)動(dòng)一級(jí)液壓柱塞32，進(jìn)而推動(dòng)三級(jí)活塞14增壓驅(qū)動(dòng)二級(jí)液壓柱塞11，在液壓腔3內(nèi)的壓力足夠大后，排氣閥4開啟，排氣閥4開啟到一定升程但未達(dá)到最大升程時(shí)，一級(jí)活塞28和三級(jí)活塞14被限位，一級(jí)活塞28和三級(jí)活塞14停止繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，液壓油通過(guò)一級(jí)活塞28上開有的一級(jí)液壓通孔27驅(qū)動(dòng)二級(jí)活塞30繼續(xù)向上增壓初級(jí)增壓腔33內(nèi)的液壓油，增壓后的液壓油流經(jīng)增壓液壓油管36通過(guò)三級(jí)活塞14上的二級(jí)液壓通孔15驅(qū)動(dòng)四級(jí)活塞繼續(xù)向上增壓次級(jí)液壓腔10內(nèi)的液壓油，推動(dòng)排氣閥液壓活塞3連同排氣閥4繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，直至排氣閥4達(dá)到最大升程完全開啟。當(dāng)三位三通電磁換向閥19換向到左位時(shí)，AT通路接通，一級(jí)液壓油腔26中的高壓液壓油迅速經(jīng)過(guò)三位三通電磁換向閥19流經(jīng)低壓液壓油管24流回到液壓油箱23中，此時(shí)，由于壓力差的作用，初級(jí)增壓腔33內(nèi)增壓后的液壓油推動(dòng)一級(jí)液壓柱塞32帶動(dòng)二級(jí)活塞30推動(dòng)一級(jí)活塞28落座到最低位置，同樣的，次級(jí)增壓腔10內(nèi)增壓后的液壓油推動(dòng)二級(jí)液壓柱塞11帶動(dòng)四級(jí)活塞13推動(dòng)三級(jí)活塞14落座到最低位置，液壓腔2內(nèi)的增壓后的液壓油壓力迅速降低，排氣閥4在排氣閥復(fù)位彈簧6的彈力作用下重新落座至排氣閥閥座8上，由于排氣閥4各個(gè)部分都會(huì)存在液壓油的泄漏，也是為了避免由于一級(jí)液壓柱塞32和二級(jí)液壓柱塞11在下行過(guò)程中由于壓力的驟減造成液壓油的抽真空，在液壓油中產(chǎn)生氣泡等，初級(jí)增壓腔33和次級(jí)增壓腔10內(nèi)的液壓油通過(guò)液壓進(jìn)油單向閥29從液壓油箱23中進(jìn)行液壓油的補(bǔ)充。圖2為本發(fā)明多級(jí)增壓氣閥式排氣機(jī)構(gòu)初級(jí)增壓腔33和次級(jí)增壓腔10內(nèi)液壓油壓力隨著時(shí)間變化曲線的示意圖。由圖2可以看出，初級(jí)增壓腔33內(nèi)液壓油的壓力相對(duì)于次級(jí)液壓腔的壓力較小，但是由于三級(jí)活塞14和四級(jí)活塞13對(duì)二級(jí)液壓柱塞11的不同的增壓截面比，使即采用較小的液壓壓力也可以增壓成較大的液壓壓力。本發(fā)明通過(guò)一級(jí)增壓器31上的一級(jí)活塞28和二級(jí)活塞30與一級(jí)液壓柱塞32的不同的增壓比，對(duì)初級(jí)增壓腔33內(nèi)的液壓油進(jìn)行增壓，從而增壓二級(jí)增壓器12上的三級(jí)活塞14和四級(jí)活塞13，進(jìn)而增壓次級(jí)增壓腔10內(nèi)的液壓油，最終以不同的增壓壓力驅(qū)動(dòng)排氣閥4的開啟，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)在排氣閥4開啟過(guò)程中不同的增壓壓力控制，通過(guò)控制三位三通電磁換向閥19PA、AT油路的通斷時(shí)刻，可以控制排氣閥4的排氣定時(shí)和排氣持續(xù)角，能進(jìn)一步改善燃料的經(jīng)濟(jì)性和內(nèi)燃機(jī)的排放，提高了內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性能。上述實(shí)施方式只是本發(fā)明實(shí)施的一個(gè)方式之一，本發(fā)明不僅僅局限于此種實(shí)施方式，本發(fā)明可以通過(guò)一級(jí)增壓器31內(nèi)一級(jí)活塞28和二級(jí)活塞30及二級(jí)增壓器12內(nèi)三級(jí)活塞14和四級(jí)活塞13不同的工作位置配合實(shí)現(xiàn)不同的增壓方式，同樣可以增加增壓器的個(gè)數(shù)實(shí)現(xiàn)更多級(jí)次的增壓壓力以便降低液壓油的供油壓力。
[0016]本發(fā)明多級(jí)增壓氣閥式排氣機(jī)構(gòu)包括液壓油管、液壓腔、液壓活塞、排氣閥、復(fù)位彈簧座、復(fù)位彈簧、排氣口、排氣閥座、液壓油出口二、次級(jí)增壓腔、二級(jí)液壓柱塞、二級(jí)增壓器、四級(jí)活塞、三級(jí)活塞、二級(jí)液壓通孔、二級(jí)液壓油腔、二級(jí)液壓油進(jìn)口、低壓液壓油進(jìn)口
二、三位三通電磁換向閥、高壓液壓油泵、液壓油輸油泵、濾清器、液壓油箱、低壓液壓油管、一級(jí)液壓油進(jìn)口、一級(jí)液壓油腔、一級(jí)液壓通孔、一級(jí)活塞、液壓進(jìn)油單向閥、二級(jí)活塞、一級(jí)增壓器、一級(jí)液壓柱塞、初級(jí)增壓腔、低壓液壓油進(jìn)口一、液壓油出口一和增壓液壓油管。一級(jí)活塞與一級(jí)增壓器體之間形成一級(jí)液壓油腔，一級(jí)增壓器體上開有一級(jí)液壓油進(jìn)口，一級(jí)活塞上開有一級(jí)液壓通孔，一級(jí)液壓通孔連通一級(jí)液壓油腔和由于二級(jí)活塞滑動(dòng)時(shí)與一級(jí)活塞之間形成的液壓油腔，一級(jí)活塞作為二級(jí)活塞的活塞套與二級(jí)活塞相連，二級(jí)活塞可以在一級(jí)活塞內(nèi)往復(fù)滑動(dòng)，一級(jí)液壓柱塞與一級(jí)增壓器體之間形成初級(jí)增壓腔，初級(jí)增壓腔通過(guò)增壓液壓油管與二級(jí)液壓油腔相連通，三級(jí)活塞與二級(jí)增壓器體之間形成二級(jí)液壓油腔，三級(jí)活塞上開有二級(jí)液壓通孔，二級(jí)液壓通孔連通二級(jí)液壓油腔和由于四級(jí)活塞滑動(dòng)時(shí)與三級(jí)活塞之間形成的液壓油腔，三級(jí)活塞作為四級(jí)活塞的活塞套與四級(jí)活塞相連，四級(jí)活塞可以在三級(jí)活塞內(nèi)往復(fù)滑動(dòng)，二級(jí)液壓柱塞與二級(jí)增壓器體之間形成次級(jí)增壓腔，次級(jí)增壓腔通過(guò)二級(jí)增壓器體上開有的液壓油出口二與液壓油管相連通，液壓油管與液壓活塞上端的液壓腔相連通。
[0017]一級(jí)增壓器體上開有的一級(jí)液壓油進(jìn)口靠近一級(jí)活塞端的橫截面積大于遠(yuǎn)離一級(jí)活塞端的橫截面積，一級(jí)液壓油進(jìn)口最大橫截面積大于一級(jí)液壓柱塞橫截面積，一級(jí)液壓油進(jìn)口靠近一級(jí)活塞端的剖面形狀為梯形。
[0018]二級(jí)增壓器體上開有的二級(jí)液壓油進(jìn)口靠近三級(jí)活塞端的橫截面積大于遠(yuǎn)離三級(jí)活塞端的橫截面積，二級(jí)液壓油進(jìn)口最大橫截面積大于二級(jí)液壓柱塞橫截面積，二級(jí)液壓油進(jìn)口靠近三級(jí)活塞端的剖面形狀為梯形。
[0019]一級(jí)活塞上開有的一級(jí)液壓通孔靠近二級(jí)活塞端的橫截面面積大于一級(jí)液壓柱塞的橫截面面積，一級(jí)液壓通孔最大橫截面積大于一級(jí)液壓柱塞橫截面積，一級(jí)液壓通孔靠近二級(jí)活塞端的剖面形狀為梯形。
[0020]三級(jí)活塞上開有的二級(jí)液壓通孔靠近四級(jí)活塞端的橫截面面積大于二級(jí)液壓柱塞的橫截面面積，二級(jí)液壓通孔最大橫截面積大于二級(jí)液壓柱塞橫截面積，二級(jí)液壓通孔靠近四級(jí)活塞端的剖面形狀為梯形。
[0021]一級(jí)活塞的最大橫截面積大于二級(jí)活塞的橫截面積,二級(jí)活塞的橫截面積大于一級(jí)液壓柱塞的橫截面積。
[0022]三級(jí)活塞的最大橫截面積大于四級(jí)活塞的橫截面積，四級(jí)活塞的橫截面積大于二級(jí)液壓柱塞的橫截面積。
【權(quán)利要求】
1.多級(jí)增壓氣閥式排氣機(jī)構(gòu)，其特征是:包括排氣單元、一級(jí)增壓器、二級(jí)增壓器、液壓油箱、三位三通電磁換向閥；排氣單元包括活塞套、液壓活塞、復(fù)位彈簧套、排氣閥、排氣閥外殼，液壓活塞安裝在活塞套里并與活塞套上壁之間形成液壓腔，活塞套固定在復(fù)位彈簧套上，復(fù)位彈簧套固定在排氣閥外殼上，復(fù)位彈簧套里安裝復(fù)位彈簧和復(fù)位彈簧座，復(fù)位彈簧設(shè)置在復(fù)位彈簧座和排氣閥殼體之間，排氣閥的閥桿端部安裝在液壓活塞里，排氣閥的閥頭與排氣閥殼體上的排氣閥座相配合；一級(jí)增壓器包括增壓器殼體、一級(jí)活塞、二級(jí)活塞、一級(jí)液壓柱塞，增壓器殼體里為中空結(jié)構(gòu)，增壓器殼體上分別開有液壓油出口一、低壓液壓油進(jìn)口一、一級(jí)液壓油進(jìn)口，增壓器殼體中空結(jié)構(gòu)的頂端分別于液壓油出口一、低壓液壓油進(jìn)口一相連通，一級(jí)活塞、二級(jí)活塞、一級(jí)液壓柱塞自下而上依次安裝在增壓器殼體里，一級(jí)活塞下端與增壓器殼體形成一級(jí)液壓油腔，一級(jí)活塞下端開有一級(jí)液壓通孔，一級(jí)液壓通孔、一級(jí)液壓油腔、一級(jí)液壓油進(jìn)口相連通，一級(jí)液壓柱塞與增壓器殼體中空結(jié)構(gòu)的頂端之間形成初級(jí)增壓腔；二級(jí)增壓器與一級(jí)增壓器結(jié)構(gòu)相同，一級(jí)增壓器的液壓油出口一、低壓液壓油進(jìn)口一、一級(jí)液壓油進(jìn)口分別與二級(jí)增壓器的液壓油出口二、低壓液壓油進(jìn)口 二、二級(jí)液壓油進(jìn)口相對(duì)應(yīng)，一級(jí)液壓油進(jìn)口連通三位三通電磁換向閥，三位三通電磁換向閥通過(guò)低壓液壓油管和高壓液壓油管連通液壓油箱，高壓液壓油管上安裝濾清器、液壓油輸油泵、高壓液壓油泵，低壓液壓油管連通低壓液壓油進(jìn)油管一，低壓液壓油進(jìn)油管一上安裝第一液壓進(jìn)油單向閥，低壓液壓油進(jìn)油管一連通低壓液壓油進(jìn)口 一和低壓液壓油進(jìn)油管二，低壓液壓油進(jìn)油管二上安裝第二液壓進(jìn)油單向閥，低壓液壓油進(jìn)油管二連通低壓液壓油進(jìn)口二，液壓油出口一通過(guò)增壓液壓油管連通二級(jí)液壓油進(jìn)口，液壓出油口二通過(guò)液壓油管連通液壓腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)增壓氣閥式排氣機(jī)構(gòu)，其特征是:一級(jí)活塞位于一級(jí)液壓油腔一端的橫截面積大于其另一端的橫截面積，一級(jí)液壓油進(jìn)口最大橫截面積大于一級(jí)液壓柱塞橫截面積，一級(jí)液壓油進(jìn)口與一級(jí)液壓油腔相連通的部分剖面形狀為梯形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多級(jí)增壓氣閥式排氣機(jī)構(gòu)，其特征是:一級(jí)活塞上開有的一級(jí)液壓通孔靠近二級(jí)活塞端的橫截面面積大于一級(jí)液壓柱塞的橫截面面積，一級(jí)液壓通孔最大橫截面積大于一級(jí)液壓柱塞橫截面積，一級(jí)液壓通孔靠近二級(jí)活塞端的剖面形狀為梯形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多級(jí)增壓氣閥式排氣機(jī)構(gòu)，其特征是:一級(jí)活塞的最大橫截面積大于二級(jí)活塞的橫截面積，二級(jí)活塞的橫截面積大于一級(jí)液壓柱塞的橫截面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多級(jí)增壓氣閥式排氣機(jī)構(gòu)，其特征是:一級(jí)活塞的最大橫截面積大于二級(jí)活塞的橫截面積，二級(jí)活塞的橫截面積大于一級(jí)液壓柱塞的橫截面積。
【文檔編號(hào)】F01L9/02GK103953413SQ201410107950
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月21日
【發(fā)明者】白云, 范立云, 劉洋, 趙文圣, 馬修真, 董全, 宋恩哲, 袁志國(guó), 劉晶晶 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)