一种减压装置、减压控制系统及发动机的制作方法

1.本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种减压装置、减压控制系统及发动机。


背景技术：

2.发动机是为汽车提供动力的装置，发动机的启动有人力手动起动和起动机起动的方式，通常，汽车发动机都采用起动机起动，起动机通电运转，发动机才能自行运转，当发动机正常工作后，起动机的使命就完成了。
3.目前，采用起动机起动的发动机在起动过程中存在着起动机负荷大、发动机转速低、冷启动能力差等问题，导致发动机启动困难。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种减压装置、减压控制系统及发动机，有助于降低发动机启动的困难性。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供一种减压装置，所述减压装置用于与发动机的排气门连接，所述减压装置包括：
6.安装座，所述安装座内具有内腔；
7.活塞，所述活塞滑动设置在所述内腔内，且所述活塞具有延伸到所述内腔外部的活塞杆，所述活塞杆与所述排气门连接；所述活塞被配置为在气源作用下在发动机启动时，挤压所述排气门，以使所述排气门打开，其中，所述气源在发动机启动时开启。
8.本实用新型提供的一种减压装置，与发动机的排气门连接，可以在发动机启动时，气源提供气压推动通过活塞的运动，从而挤压排气门，使得排气门打开，有助于减小排气门打开的负荷，从而减小发动机启动的负荷，有利于发动机在寒冷的环境中也能快速启动，快速增加发动机启动时的转速，降低发动机启动的困难度。
9.在一种可能实施的方式中，所述活塞还具有连接于所述活塞杆的活塞头，所述活塞头沿所述内腔的内壁面滑动，且所述活塞头的周侧边缘与所述内腔的内壁面之间密封抵接。
10.在一种可能实施的方式中，所述内腔被所述活塞头分隔成第一腔和第二腔，所述第一腔具有用于连接气源装置的接口，所述第二腔的底壁面开设有导向孔，所述活塞杆通过所述导向孔延伸到所述第二腔的外部。
11.在一种可能实施的方式中，还包括第一弹性件，所述第一弹性件设置于所述第二腔内，且所述第一弹性件的施力方向与所述活塞杆的轴向相互平行。
12.在一种可能实施的方式中，所述第一弹性件为压缩弹簧，所述第一弹性件套设于所述活塞杆的外周面。
13.在一种可能实施的方式中，还包括连接件，所述活塞杆通过所述连接件与所述排气门连接，所述活塞杆与所述连接件之间呈球面连接。
14.在一种可能实施的方式中，所述连接件内具有球形槽，所述活塞杆的背向所述活塞头的一端具有球头部，所述球头部与球形槽相适配，所述球头部转动设置在所述球形槽内。
15.在一种可能实施的方式中，所述连接件的背向所述球形槽的一端具有限位部，所述限位部与所述排气门相抵接，所述限位部用于防止所述连接件脱离所述排气门。
16.本实用新型还提供一种减压控制系统，包括
17.控制阀、气源装置、控制单元和上述的减压装置，所述控制阀与所述气源装置电连接，且所述控制阀与所述控制单元电连接，所述气源装置与所述减压装置的第一腔连通；
18.所述控制单元用于通过所述控制阀的通断，以使所述控制阀控制所述气源装置的通断。
19.本实用新型还提供一种发动机，包括发动机本体和上述的减压装置。
20.本实用新型提供的减压装置、减压控制系统及发动机，可以实现发动机在启动时的减压功能，降低起动负荷，提高起动转速，延长电瓶与起动机使用寿命的效果，对冷启动及自动启停车型的效果尤为明显。
21.除了上面所描述的本实用新型实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本实用新型实施例提供的一种减压装置、减压控制系统及发动机所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作进一步详细的说明。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型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以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型实施例提供的减压装置的安装结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例提供的减压装置的连接件的剖视图；
25.图3为本实用新型实施例提供的减压装置的控制阀的剖视图；
26.图4为本实用新型实施例提供的减压控制系统的框图。
27.附图标记说明：
28.10-安装座；
29.11-内腔；
30.111-第一腔；
31.112-第二腔；
32.113-导向孔；
33.114-接口；
34.12-支撑部；
35.13-延伸部；
36.14-安装部；
37.20-活塞；
38.21-活塞杆；
39.22-活塞头；
40.23-球头部；
41.30-第一弹性件；
42.40-排气门；
43.50-控制阀；
44.51-阀芯；
45.52-阀座；
46.521-阀腔；
47.54-电磁铁；
48.55-磁铁块；
49.522-进气口；
50.523-出气口；
51.524-泄气口；
52.56-第二弹性件；
53.60-气源装置；
54.70-连接件；
55.71-球形槽；
56.72-限位部；
57.73-涨大块；
58.81-气缸盖；
59.811-缩口部；
60.82-摇臂；
61.90-控制单元。
具体实施方式
62.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
63.目前，发动机通常有两个排气门和两个进气门，发动机工作时，凸轮转动在不同的时刻分别打开排气门和进气门，实现新鲜混合气的进入和燃烧废气的排出，其中，空气通过发动机的进气门吸入发动机的气缸内，与燃料混合燃烧，发动机的排气门的作用是将燃烧后的废气排出并散热。
64.发动机在起动初始阶段时，起动机负荷大，难以启动，特别是发动机在冷启动时，发动机的温度很低，机油粘度低，摩擦阻力大，在排气门和进气门完全关闭时气缸内的压力大，造成较大的起动负荷，会影响起动机和电瓶的使用寿命。
65.鉴于上述背景，本实用新型提供的减压装置、减压控制系统及发动机，可以在发动
机启动时，气源提供气压推动活塞的运动，从而挤压排气门，使得排气门打开，有助于减小气缸内压力，从而减小发动机启动的负荷，有利于发动机在寒冷的环境中也能快速启动。
66.下面参考附图描述本实用新型实施例提供的减压装置、减压控制系统及发动机。
67.参考图1所示，本实用新型提供一种减压装置，减压装置用于与发动机的排气门40连接，减压装置包括：
68.安装座10，安装座10内具有内腔11；
69.活塞20，活塞20滑动设置在内腔11内，且活塞20具有延伸到所内腔11外部的活塞杆21，活塞杆21与排气门40连接；活塞20被配置为在气源作用下在发动机启动时，挤压排气门40，以使排气门40打开，其中，气源在发动机启动时开启。
70.本实用新型提供的一种减压装置，与发动机的排气门40连接，可以在发动机启动时，气源提供气压推动活塞20的运动，从而挤压排气门40，使得排气门40打开，有助于减小气缸内的压力，从而减小发动机启动的负荷，有利于发动机在寒冷的环境中也能快速启动，快速增加发动机启动时的转速，降低发动机启动的困难度。
71.在一种可能实施的方式中，活塞20还具有连接于活塞杆21的活塞头22，活塞头22沿内腔11的内壁面滑动，且活塞头22的周侧边缘与内腔11的内壁面之间密封抵接。
72.在一种可能实施的方式中，内腔11可以是圆柱形腔，活塞头22的横截面也为圆柱形。可以在活塞头22的外周面设置密封圈，从而使得活塞头22与内腔11的内壁面之间密封。
73.在一种可能实施的方式中，可以在活塞头22的外周面开设环形槽，密封圈嵌入到环形槽内，在实现活塞头22与内腔11的内壁面之间密封效果的同时，可以防止活塞头22运动时密封圈脱落，提高使用的稳定性。
74.在一种可能实施的方式中，内腔11被活塞头22分隔成第一腔111和第二腔112，第一腔111具有用于连接气源装置60的接口114，第二腔112的底壁面开设有导向孔113，活塞杆21通过导向孔113延伸到第二腔112的外部。
75.气源装置60用于提供气源，向第一腔111内输送空气，使得第一腔111内的空气压力增大，在第一腔111内的压力达到一定压力时，推动活塞20向第二腔112内滑动，活塞杆21挤压排气门40，以使排气门40打开。
76.在一种可能实施的方式中，接口114可以是位于第一腔111的侧壁面，也可以是位于第一腔111的底壁面。
77.在一种可能实施的方式中，导向孔113可以是圆形孔、多边形孔等，活塞杆21的形状与导向孔113的形状相适配，便于活塞杆21通过导向孔113顺畅的滑动。导向孔113为活塞杆21的运动起到导向作用，有利于防止活塞杆21发生偏斜，提高活塞杆21与排气门40之间的作用效果。
78.在一种可能实施的方式中，本实用新型提供的一种减压装置，还包括第一弹性件30，第一弹性件30设置于第二腔112内，且第一弹性件30的施力方向与活塞杆21的轴向相互平行。第一弹性件30用于在第一腔111内泄压之后，使得活塞20能够向第一腔111内移动实现自动复位。
79.容易理解的是，在第一腔111内的压力大于第一弹性件30的弹力时，活塞20向第二腔112内运动，第一弹性件30被压缩，反之，在第一腔111内的压力小于第一弹性件30的弹力时，第一弹性件30复位，推动活塞20向第一腔111内运动。
80.在一种可能实施的方式中，第一弹性件30可以是一个，第一弹性件30的一端可以是固定在第二腔112的底壁面。当然，第一弹性件30也可以是均匀分布的两个或多个，有利于提升弹性力。
81.在一种可能实施的方式中，第一弹性件30为压缩弹簧，第一弹性件30套设于活塞杆21的外周面。第一弹性件30也可以为弹性套，以使活塞20能够复位即可。
82.在一种可能实施的方式中，参考图1和图2所示，本实用新型提供的一种减压装置还包括连接件70，活塞杆21通过连接件70与排气门40连接，活塞杆21与连接件70之间呈球面连接。球面连接的结构，即使活塞杆21中轴线与排气门40的中轴线对齐，活塞杆21也可以正常推动排气门40，使得排气门40打开，从而降低了安装精度要求，降低了安装的难度。
83.在一种可能实施的方式中，连接件70内具有球形槽71，活塞杆21的背向活塞头22的一端具有球头部23，球头部23与球形槽71相适配，球头部23转动设置在球形槽71内。这样的结构，使得连接件70和活塞杆21的连接类似于万向节的结构，具有连接平稳，提高排气门40和活塞杆21之间的角度补偿能力。
84.在一种可能实施的方式中，连接件70的一端具有涨大块73，球形槽71位于涨大块73内，由于涨大块73的外径较大，方便开设较大内径的球形槽71，提高连接件70与活塞杆21的连接强度，为了方便连接件70的安装，涨大块73可以拆卸下来。
85.当然，在其他可能实施的方式中，也可以是活塞杆21的背向活塞头22的一端具有球形槽71，连接件70的一端形成延伸到球形槽71内的球头部23，也能够提高排气门40和活塞杆21之间的角度补偿能力，使得排气门40被平稳开启。
86.在一种可能实施的方式中，连接件70的背向球形槽71的一端具有限位部72，限位部72与排气门40相抵接，限位部72用于防止连接件70脱出，确保了减压装置与排气门40稳定的连接效果。
87.在一种可能实施的方式中，气缸盖81内开设有安装孔，安装孔的一端形成缩口部811，缩口部811的内径小于安装孔的内径，限位部72延伸到安装孔内，且限位部72与排气门40连接，通过限位部72与缩口部811的相互阻挡作用，从而避免连接件70脱出，提高了使用的稳定性。
88.在一种可能实施的方式中，参考图1所示，安装座10包括依次连接的支撑部12、延伸部13和安装部14，支撑部12用于实现安装座10与发动机的气缸盖81连接，延伸部13使得支撑部12和安装部14之间具有一定的间距，内腔11可以是开设在安装部14内。
89.在一种可能实施的方式中，安装座10可以是一体连接的整体结构，机械强度高。
90.参考图1和图3所示，本实用新型还提供一种减压控制系统，包括
91.控制阀50、气源装置60、控制单元90和上述的减压装置，控制阀50与气源装置60电连接，且控制阀50与控制单元90电连接，气源装置60与减压装置的第一腔111连通；
92.控制单元90用于通过控制阀50的通断，以使控制阀50控制气源装置60的通断。
93.在一种可能实施的方式中，控制单元90可以是汽车的电子控制单元(electronic control unit，简称ecu)。
94.在一种可能实施的方式中，参考图1和图4所示，控制阀50为电磁阀，控制阀50包括阀座52和阀芯51，阀座52内具有阀腔521，阀芯51活动设置在阀腔521内，阀座52的外表面具有进气口522、出气口523和泄气口524，进气口522、出气口523和泄气口524均与阀腔521连
通，阀腔521内还设置有电磁铁54，阀芯51的外壁设置有可以与电磁铁54磁性吸合的磁铁块55。进气口522与气源装置60连通，出气口523与第一腔111连通。
95.在一种可能实施的方式中，可以是通过管道连接于进气口522与气源装置60的出气嘴之间，并通过管道连接于出气口523与接口114之间。在电磁铁54通电时，电磁铁54与磁铁块55磁性吸合，磁铁块55带动阀芯51运动，使得进气口522与出气口523连通，进气口522与泄气口524之间被阀芯51阻断不连通，这样，从进气口522进入到控制阀50内的空气，便可从出气口523进入到第一腔111内，为第一腔111内提供压力。在电磁铁54断电时，电磁铁54与磁铁块55之间的磁力消失，在阀芯51一端的第二弹性件56的作用力下，阀芯51反向运动，使得进气口522与泄气口524连通，且进气口522与出气口523之间被阀芯51阻断不连通。其中，第二弹性件56为弹簧。
96.在汽车通过钥匙开关打到起动档时，控制单元90控制控制阀50通电，控制阀50控制气源装置60向第一腔111内输送空气，使得第一腔111内的空气压力增大，在第一腔111内的压力达到预设压力时，推动活塞20向第二腔112内滑动，活塞杆21挤压排气门40，以使排气门40打开。
97.在发动机转速达到50转每分钟以上时，说明发动机已经被正常启动了，控制单元90控制控制阀50断电，气源装置60不能向第一腔111内输送空气，第一腔111内泄压，在第一弹性件30自身的弹性力作用下，推动活塞20向第一腔111内滑动复位，从而使得活塞杆21带动连接件70不再挤压排气门40，排气门40关闭。
98.本实用新型还提供一种发动机，包括上述的减压装置。
99.其中，发动机包括发动机本体，发动机本体包括气缸和气缸盖81，气缸盖81盖在气缸上，安装座10可以是通过螺钉连接或者焊接等方式连接于气缸盖81。
100.在一种可能实施的方式中，可以是在安装座10的支撑部12内开设螺钉孔，便于实现安装座10的固定。
101.发动机本体还包括摇臂82和与该摇臂82相配合的凸轮，摇臂82连接于气缸盖81，摇臂82与凸轮配合，使得排气门40在摇臂82的作用下间歇性开启。发动机本体的其余结构同现有的结构，此处不再赘述。
102.本实用新型提供的一种减压装置、减压控制系统及发动机，可以实现发动机在启动时的减压功能，降低起动负荷，提高起动转速，延长电瓶与起动机使用寿命的效果，对冷启动及自动启停车型的效果尤为明显。
103.在本实用新型的描述中，需要理解的是，所使用的术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“顶端”、“底端”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”“轴向”、“周向”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或原件必须具有特定的方位、以特定的构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
104.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
105.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固
定”等应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成为一体；可以是机械连接，也可以是电连接或者可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以使两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
106.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
107.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种减压装置，其特征在于，所述减压装置用于与发动机的排气门(40)连接，所述减压装置包括：安装座(10)，所述安装座(10)内具有内腔(11)；活塞(20)，所述活塞(20)滑动设置在所述内腔(11)内，且所述活塞(20)具有延伸到所述内腔(11)外部的活塞杆(21)，所述活塞杆(21)与所述排气门(40)连接；所述活塞(20)被配置为在气源作用下在发动机启动时，挤压所述排气门(40)，以使所述排气门(40)打开，其中，所述气源在发动机启动时开启。2.根据权利要求1所述的减压装置，其特征在于，所述活塞(20)还具有连接于所述活塞杆(21)的活塞头(22)，所述活塞头(22)沿所述内腔(11)的内壁面滑动，且所述活塞头(22)的周侧边缘与所述内腔(11)的内壁面之间密封抵接。3.根据权利要求2所述的减压装置，其特征在于，所述内腔(11)被所述活塞头(22)分隔成第一腔(111)和第二腔(112)，所述第一腔(111)具有用于连接气源装置(60)的接口(114)，所述第二腔(112)的底壁面开设有导向孔(113)，所述活塞杆(21)通过所述导向孔(113)延伸到所述第二腔(112)的外部。4.根据权利要求3所述的减压装置，其特征在于，还包括第一弹性件(30)，所述第一弹性件(30)设置于所述第二腔(112)内，且所述第一弹性件(30)的施力方向与所述活塞杆(21)的轴向相互平行。5.根据权利要求4所述的减压装置，其特征在于，所述第一弹性件(30)为压缩弹簧，所述第一弹性件(30)套设于所述活塞杆(21)的外周面。6.根据权利要求2-5任一所述的减压装置，其特征在于，还包括连接件(70)，所述活塞杆(21)通过所述连接件(70)与所述排气门(40)连接，所述活塞杆(21)与所述连接件(70)之间呈球面连接。7.根据权利要求6所述的减压装置，其特征在于，所述连接件(70)内具有球形槽(71)，所述活塞杆(21)的背向所述活塞头(22)的一端具有球头部(23)，所述球头部(23)与球形槽(71)相适配，所述球头部(23)转动设置在所述球形槽(71)内。8.根据权利要求7所述的减压装置，其特征在于，所述连接件(70)的背向所述球形槽(71)的一端具有限位部(72)，所述限位部(72)与所述排气门(40)相抵接，所述限位部(72)用于防止所述连接件(70)脱离所述排气门(40)。9.一种减压控制系统，其特征在于，包括控制阀(50)、气源装置(60)、控制单元(90)和权利要求1-8任一所述的减压装置，所述控制阀(50)与所述气源装置(60)电连接，且所述控制阀(50)与所述控制单元(90)电连接，所述气源装置(60)与所述减压装置的第一腔(111)连通；所述控制单元(90)用于通过所述控制阀(50)的通断，以使所述控制阀(50)控制所述气源装置(60)的通断。10.一种发动机，其特征在于，包括发动机本体和权利要求1-8任一所述的减压装置。

技术总结
本实用新型提供一种减压装置、减压控制系统及发动机，其中，减压装置用于与发动机的排气门连接，所述减压装置包括：安装座和活塞，所述安装座内具有内腔；所述活塞滑动设置在所述内腔内，且所述活塞具有延伸到所述内腔外部的活塞杆，所述活塞杆与所述排气门连接；所述活塞被配置为在气源作用下在发动机启动时，挤压所述排气门，以使所述排气门打开，其中，所述气源在发动机启动时开启。本实用新型有助于降低发动机启动的困难性。发动机启动的困难性。发动机启动的困难性。


技术研发人员：庄士俊 祁同晖 李光辉 王晶 安学慧
受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司
技术研发日：2023.02.20
技术公布日：2023/6/27