本发明涉及机械行业流体密封阀门技术领域， 尤其涉及一种平衡密封 阀及应用该平衡密封阀的气门系统。 背景技术

众所周知， 传统的四冲程往复活塞式发动机 "配气正时"， 是指进、 排气门开启与关闭时， 活塞在气缸的位置， 即活塞位于上、 下止点前、 后 的曲轴转角， 即进、 排气持续角， 是制造发动机时通过试验确定的并且有 严格的规定， 这项任务通过曲轴正时齿轮与配气凸轮轴齿轮 的相关定位传 动来完成。 为使吸入气缸的可燃混合气能迅速燃烧， 以产生较大的压力， 从而使发动机发出较大功率， 必须在燃烧前将可燃混合气体压缩， 使其容 积缩小、 密度加大、 温度升高， 即需要压缩过程， 此时混合气压力会增加 到 0.6-1.2MPa， 温度可达 600-700K。在这个行程中有个很重要的概念， 就 是压缩比。 所谓压缩比， 就是压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的 最 小容积之比。一般压缩比越大，在压缩结束时 混合气的压力和温度便越高， 燃烧速度也越快， 因而发动机发出的功率越大， 经济性越好。 一般家用轿 车的压缩比在 8~10之间。 随着节能环保的呼声高涨， 为实现在稀薄含油 气体下的燃烧， 需要追求与压缩比有密切关系的所谓高空燃比 。 如果光是 依靠气缸的吸气和压缩冲程， 前述的压缩比就不能满足节油提效高空燃比 的要求了， 出现了油气直喷式发动机， 如德国的哈尔舍（SKS)燃烧系统， 其采用了把压力气体直接喷入气缸的方式。无 论是上述的两种方式的哪一 种， 都需要解决压力气体进入燃烧室的阀门开闭问 题。

图 1为现有技术发动机活塞气缸气门系统的剖面� �意图。如图 1所示， 气缸体 1围成活塞空间， 气门系统设置在气缸盖 5上， 活塞 2可在活塞空 间内上下运动，在活塞空间与排气通道 11的交界处设置排气密封阀 4; 在 进气通道 12的上壁设置喷油器 10，在活塞空间与进气通道 12的交界处设 置进气密封阀 3， 进气密封阀 3和排气密封阀 4均成喇叭口形， 凸轮机构 中凸轮 9绕其凸轮轴转动， 挺柱 8的一端连接至凸轮上， 另一端抵接至气 门摇臂 7的中间支撑点， 进气密封阀 3和排气密封阀 4的细端分别连接至 气门摇臂的两端， 在气缸盖和气门摇臂的两端分别设置气门弹簧 6， 分别 用于保持进气密封阀 3和排气密封阀 4的闭合状态。对于图 1所示的发动 机活塞气缸气门系统， 其工作过程包括：

吸气冲程： 活塞 2向下运动， 进气密封阀 3—侧的气门摇臂 7下降， 进气密封阀 3打开， 油气混合气进入活塞空间；

压缩冲程： 进气密封阀 3关闭， 活塞 2向上运动， 对进入活塞空间内 的油气混合气进行压缩；

膨胀做功冲程： 火花塞点火， 活塞空间内的油气混合气膨胀做功， 推 动活塞 2向下运动；

排气冲程：活塞 2向上运动，气门摇臂 7的排气密封阀 4的一侧下降， 排气密封阀 4打开， 燃烧后的废气通过排气通道 11排出活塞空间。

请参照图 1， 在现有技术吸 /排气系统中， 进气密封阀 3 由弹簧 -凸轮 控制， 气缸靠真空负压吸入空气。 当进气通道内的气体为常压气体时， 进 气密封阀 3可以靠气门弹簧 6的力量将进气密封阀 3关闭。 但是， 当进气 通道内的气体为压力气体时， 欲使张开的进气密封阀 3关闭， 气门弹簧 6 的力量必须克服压力气体加在进气密封阀 3上的巨大压力， 否则容易导致 进气密封阀 3密封不严。 发明内容

(一） 要解决的技术问题

为解决上述的一个或多个问题， 本发明提供了一种平衡密封阀及应用 该平衡密封阀的气门系统， 以保证密封阀的可靠密封， 即使进气通道中的 气体为压力气体。

(二） 技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种平衡密封 阀。该平衡密封阀包括: 阀体和阀芯。 其中： 阀体的中部挖空， 形成圆柱形的轴线相互重合的自下 而上的第一空间和第二空间； 第一空间的半径大于第二空间的半径； 在第 一空间的侧面设置第一进气口； 该第一进气口通过第一进气通道连通至阀 体外部； 在第一空间的下部设置圆锥盘形开口。 阀芯包括轴线相互重合的 颈部、 第一活塞、 连接部、 第二活塞及圆锥盘形密封件； 其中， 颈部向上 穿过第二空间； 第一活塞位于第一空间内； 连接部的半径小于第一空间的 半径； 第二活塞暴露于第一空间的上表面面积不大于 第一活塞的下表面面 积； 圆锥盘形密封件与圆锥盘形开口相匹配。 阀芯在截止状态和连通状态 之间切换， 当阀芯处于截止状态时， 第一活塞的上表面抵接于第一空间的 上表面， 第二活塞和第一活塞均位于第一空间内， 与位于其周围的阀体部 分紧密接触， 第一活塞的下表面与第二活塞的上表面分别位 于第一进气口 的上下两侧， 圆锥盘形密封件扣合于第一空间下部的圆锥盘 形开口； 当阀 芯处于连通状态时， 第一活塞的上表面远离第一空间的上表面， 并且高于 第一进气口的上边沿； 圆锥盘形密封件从圆锥盘形开口内脱离， 第二活塞 从第一空间内脱离。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种气门 系统。该气门系统包括: 上述平衡密封阀和连动机构。 其中， 该连动机构设置于主轴和平衡密封阀 之间， 用于根据主轴的相位信息来控制平衡密封阀处 于截止状态或连通状 态的时机。

(三） 有益效果

从上述技术方案可以看出， 本发明平衡密封阀及应用该平衡密封阀的 气门系统具有以下有益效果：

( 1 ) 由于压力气体加在密封阀阀芯上的压力平衡， 仅靠气门弹簧的 力量就能够克服压力气体加在阀芯上的巨大压 力， 轻易地将密封阀关闭， 从而密封阀在频繁高速的开启和关闭动作中， 只需要较小的力量就可以灵 活驱动；

( 2 ) 把压力气体加在密封阀阀芯上的压力做成不平 衡， 使阀芯一直 受到关闭阀门的轴向推力， 就可以省略掉压缩次数和寿命有限的气门弹 簧， 提高发动机的安全性和可靠性；

( 3 ) 设置第三活塞和第二进气口， 通过第三活塞来控制第二进气口 的打开与关闭， 从而可以控制一种或多种压力气体向缸体内的 直接喷入， 使本发明平衡密封阀的用途更加灵活多样。 附图说明

图 1为现有技术发动机活塞气缸气门系统的剖面� �意图；

图 2为本发明第一实施例平衡密封阀的剖面示意� �； 图 3A为本发明第一实施例平衡密封阀中阀体的剖� ��示意图； 图 3B为本发明第一实施例平衡密封阀中阀芯的剖� ��示意图； 图 4为本发明第二实施例平衡密封阀的剖面示意� �；

图 5为本发明第二实施例平衡密封阀中阀芯的剖� �示意图；

图 6A 为本发明第三实施例平衡密封阀处于截止状态 时的剖面示意 图；

图 6B 为本发明第三实施例平衡密封阀处于导通状态 时的剖面示意 图；

图 7为本发明第三实施例平衡密封阀中阀芯的剖� �示意图；

图 8A为图 6B所示平衡密封阀沿第二进气通道的水平剖面� ��； 图 8B 为本发明另一实施例平衡密封阀沿第二进气通 道的水平剖面 图；

图 9为本发明实施例气门系统的示意图；

图 1 OA为图 9所示气门系统中密封阀处于导通状态时连动� �构中凸轮 和平衡密封阀配合关系的示意图；

图 10B为图 9所示气门系统中密封阀处于截止状态时连动� �构中凸轮 和平衡密封阀中阀芯配合关系的示意图。 具体实施方式

为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚明白， 以下结合具体实 施例， 并参照附图， 对本发明进一歩详细说明。 需要说明的是， 在附图或 说明书描述中， 相似或相同的部分都使用相同的图号。 且在附图中， 实施 例的形状或是厚度可扩大， 并以简化或是方便标示。 此外， 附图中未绘示 或描述的元件或实现方式， 为本领域中普通技术人员所知的形式。 另外， 虽然本文可提供包含特定值的参数的示范， 但应了解， 参数无需确切等于 相应的值， 而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似 于相应的值。

为方便理解，首先将本发明所涉及主要元件进 行编号说明，如下所示: 【主要元件符号说明】

1-气缸体； 2-活塞；

3-进气密封阀； 4-排气密封阀；

5-气缸盖； 6-气门弹簧； 闫 8-挺柱；

9-凸轮； 10-喷油器；

11-排气通道； 12-进气通道;

001-主轴； 100-气缸板；

400-弹性复位件； 500-连接座；

200-阀体；

210-第一空间； 空间；

230-第一进气通道； 240-通 孔；

250-定位减磨部件； 260-第 进气通

270-阀座；

300-阀芯；

310-颈部； 320-j

330-连接部；

350-圆锥盘形密封件; 360- 600-连动机构；

610-正时齿轮； 620-同歩链条；

630-同歩齿轮； 640-凸轮轴轴承座;

650-凸轮轴； 660-凸轮；

670-压力轮； 700-气缸内部。

图 2为本发明第一实施例平衡密封阀的剖面示意� �。 如图 2所示， 本 实施例平衡密封阀包括： 阀体 200和阀芯 300。

图 3A为本发明第一实施例平衡密封阀中阀体的剖� ��示意图。 请参照 图 2和图 3A, 阀体 200固定于气缸板 100之上， 其中部挖空， 形成圆柱 形的， 轴线相互重合的自下而上的第一空间 210和第二空间 220。 其中， 第一空间 210的半径大于第二空间 220的半径， 在第一空间的侧面设置第 一进气口， 该第一进气口通过第一进气通道 230连通至阀体外部； 在第一 空间 210的下部设置圆锥盘形开口。

图 3B为本发明第一实施例平衡密封阀中阀芯的剖� ��示意图。 请参照 图 2和图 3B, 阀芯 300包括轴线相互重合的颈部 310、 第一活塞 320、 连 接部 330、 第二活塞 340及圆锥盘形密封件 350; 颈部 310向上穿过阀体 200的第二空间 220并伸出； 第一活塞 320位于第一空间 210内， 与第一 空间 210的侧面始终紧密接触； 连接部 330的半径小于第一空间 210的半 径；第二活塞 340暴露于第一空间 210的上表面面积 S2等于第一活塞 320 的下表面面积 S1 ;圆锥盘形密封件 350与第一空间下部的圆锥盘形开口相 匹配。 阀芯 300在截止状态和连通状态之间切换。

请参照图 2、 图 3A和图 3B, 当阀芯 300处于截止状态时， 第一活塞 320的上表面抵接于第一空间 210的上表面，第二活塞 340和第一活塞 320 均位于第一空间 210内，与位于其周围的阀体部分紧密接触；第 一活塞 320 的下表面与第二活塞 340的上表面分别位于第一进气口的上下两侧， 圆锥 盘形密封件 350扣合于第一空间 210下部的圆锥盘形开口， 从而第一进气 通道 230与气缸内部 700隔绝。

请参照图 2、 图 3A和图 3B, 当阀芯 300处于连通状态时， 第一活塞 320的上表面远离第一空间 210的上表面， 依然与位于其周围的阀体部分 紧密接触， 并且高于第一进气口的上边沿； 第二活塞 340从第一空间 210 内脱离， 圆锥盘形密封件 350从圆锥盘形开口内脱离。 第一进气通道 230 通过连接部 330的四周与第一空间 210连通， 高压气体通过阀体 200与第 二活塞 340之间的空隙进入气缸内部 700。

对于本实施例的平衡密封阀， 当第一进气通道进入高压气体时， 根据 帕斯卡原理， 第一活塞 320下表面和第二活塞 340的上表面承受的压强相 同， 由于第一活塞 320的下表面的面积 S1等于第二活塞 340的上表面的 面积 S2 ,使得在第一活塞 320与第二活塞 340分别与位于其周围的阀体部 分紧密接触时， 作用在第一活塞 320的下表面的向上的力 F1等于作用在 第一活塞的上表面向下的压力 F2, 具体来讲： 当 S1=S2时， 作用于第一 活塞 320和第二活塞 340的压力平衡， 即 F1=F2， 压力气体对阀芯 300整 体几乎不产生轴向的推力。 由于压力气体加在阀芯 300上的压力平衡， 仅 靠气门弹簧的力量就能够克服压力气体加在平 衡密封阀第二活塞 340的向 下的压力， 轻易地将平衡密封阀关闭。

从理论上来讲， 当阀芯 300处于连通状态时， 只要第一活塞 320的上 表面高于第一进气口的上边沿， 并且保证由第一进气口进入的气体不进入 第二空间 220， 平衡密封阀就可以正常工作。 然而， 只有流体开口的断面 积最大， 才能保证第一进气口的气路畅通， 进而可以在有限时间内， 让尽 量多的气体入第一空间。以发动机为例， 由第一进气口进入的气体为空气， 尽量多的空气进入气缸，就可以提高空燃比， 提高燃油的工作效率。因此， 本实施例中， 即使当阀芯 300处于连通状态时， 第一活塞 320的下表面也 高于第一进气口的上边沿， 从而可以确保由第一进气口进入的气体流路完 全畅通。

如图 2所示， 第一进气通道 230为沿阀体外围倾斜向下延伸至第一空 间 210， 但是该第一进气通道 230也可以是从阀体左侧或右侧水平延伸至 第一空间 210， 也可以是其他的设置方式。 无论是上述情况中的哪一种， 采用本发明的方法均能够保证密封阀的可靠密 封， 同样应当在本发明的保 护范围之内。

如图 2及图 3A所示， 为了保持阀芯 300截止状态和连通状态的稳定 性， 本实施例平衡密封阀还包括： 连接座 500， 与阀芯 300的颈部 310相 连接， 与阀体 200的上表面隔开预设距离； 弹性复位件 400， 位于连接座 500和阀体 300之间， 其上端抵接于连接座 500的下表面， 其下端抵接于 阀体 200的上表面， 用于利用其弹性维持阀芯 300的截止状态。 该弹性复 位件 400可以为弹簧或弹性橡胶。 此时， 当连接座 500受到向下的作用力 时， 弹性复位件 400压缩， 阀芯 300向下运动， 第二活塞 340脱离第一空 间 210， 其圆锥盘形密封件 350脱离第一空间 210的圆锥盘形开口。 第一 进气通道 230与气缸内部 700连通。 当作用力撤销时， 弹性复位件 400恢 复原形状， 阀芯 300向上运动， 第二活塞 340进入第一空间内， 圆锥盘形 密封件 350与第一空间 210的圆锥盘形开口闭合密封。 在此运动过程中， 第一活塞 320始终与第一空间 210的侧壁紧密接触。

如图 2所示， 为了保持阀芯 300的颈部 310在第二空间 220内运动的 方向性和稳定性， 阀体 200还包括： 定位减磨部件 250， 固定于第二空间 内， 套设于阀芯颈部的四周。 该定位减磨部件 250为滑动轴套或直线运动 滚珠轴套。

如图 3A及图 4所示， 为了减小在第一活塞 320在第一空间内上下运 动的空气阻力， 实现第一空间位于第一活塞上部的部分与外界 大气压连 通， 第二空间 220四周的阀体部分开有供第一活塞 320上部空气进出气的 通气孔 240。 优选地， 该通气孔 240为对称的多个。

此外， 为了使第二活塞 340顺利的进入第一空间， 在第二活塞 340的 上边沿设置倒角。

至此， 本发明第一实施例平衡密封阀介绍完毕。 本实施例中， 第二活 塞 340暴露于第一空间 210的上表面面积 S2等于第一活塞 320的下表面 面积 Sl。 以下将给出第二活塞 340暴露于第一空间 210的上表面面积 S2 小于第一活塞 320的下表面面积 S1的第二实施例。

图 4为本发明第二实施例平衡密封阀的剖面示意� �。本实施例平衡密 封阀与图 2所示平衡密封阀大体类似， 区别仅在于： 阀体 300还包括阀座 270。 该阀座 270呈圆筒形， 其至少一部分套设于第一空间 210内侧的下 部， 与位于其外围的阀体部分密封固定连接， 其内半径小于第一空间的半 径，在其上部形成圆柱形气缸，其下部形成上 述圆锥盘形开口，该阀座 270 的顶部端面低于第一进气口的下边沿。

与该阀座 270对应， 阀芯 300的第二活塞 340的半径与阀座圆柱形气 缸的半径相同， 圆锥盘形密封件与阀座 270上圆锥盘形开口相互匹配， 如 图 5所示。 当阀芯处于截止状态时， 第二活塞 340位于圆柱形气缸内， 与 圆柱形气缸的外侧面紧密接触； 当阀芯位于连通状态时， 第二活塞 340从 圆柱形气缸内脱离。 由于阀座 270的内半径小于第一空间的半径， 第二活 塞 340的半径与阀座圆柱形气缸的半径相同， 而第一活塞 320的半径与第 一空间的半径相同， 因此， 第一活塞 320的下表面面积 S1大于第二活塞 340的上表面面积 S2。

对于本实施例的平衡密封阀， 当第一进气通道进入高压气体时， 根据 帕斯卡原理， 第一活塞 320下表面和第二活塞 340的上表面承受的压强相 同， 由于第一活塞 320的下表面的面积 S1大于第二活塞 340的上表面的 面积 S2 ,使得在第一活塞 320与第二活塞 340分别与位于其周围的阀体部 分紧密接触时， 作用在第一活塞 320的下表面的向上的力 F1大于作用在 第一活塞的上表面向下的压力 F2, 具体来讲： 当 S1 S2时， 压力气体对 阀芯 300整体的轴向推力向上， 即 F1 F2， 相当于平衡密封阀的阀芯 300 一直受到关闭阀门的推力， 在这种情况下， 即使没有气门弹簧， 也可以使 圆锥盘形密封件 350紧密的扣合在第一空间 210的圆锥盘形开口。 因此， 本实施例就可以省略掉压缩次数寿命有限的气 门弹簧， 从而意味着提高了 发动机的安全可靠性。

从理论上来讲， 只要阀座 270的顶部端面低于第一进气口的上边沿， 由第一进气口进入的气体即可进入第一活塞下 表面的第一空间。 同样， 基 于流体开口的断面积最大的原因， 在本实施例中， 平衡密封阀的阀座 270 的顶部端面需要低于第一进气口的下边沿， 从而使流体开口的断面积最大 化。 但本发明并不局限于此， 只要阀座 270的顶部端面低于第一进气口的 上边沿， 同样应当包含在本发明的保护范围之内。

本实施例中， 阀座 270可以采用铜质材料制作， 其圆锥盘形开口与阀 芯的圆锥盘形密封件 350表面研磨密封。 阀座 270的外半径大于第一空间 210的半径， 在这种情况下， 就需要在第一空间的外围设置一更大的圆柱 形空间来容纳该阀座 270， 以将阀座 270密封固定于第一空间 210内侧的 下部。 在本发明的另一个优选实施例中， 阀座 270的外半径还可以等于第 一空间的半径。

至此， 本发明第二实施例平衡密封阀介绍完毕。 本实施例中， 第二活 塞 340暴露于第一空间 210的上表面面积 S2大于第一活塞 320的下表面 面积 Sl。

上述两实施例的平衡密封阀适用于对进入气缸 的压力气体进行控制 的场合， 例如空气动力发动机、 内燃机等等， 其可以非常方便的控制压力 气体的进入与关闭， 避免了现有技术中由于压力气体对密封阀的压 力而导 致的密封阀密封不严的问题。

图 6A及图 6B为本发明第三实施例平衡密封阀的剖面示意� ��， 其中： 图 6A中阀芯处于截止状态； 图 6B中阀芯处于连通状态。 如图 6A及图 6B所示， 本实施例中， 阀体 200还包括： 第二进气口， 位于第一空间 210 的侧面， 该第二进气口通过第二进气通道 260连接至阀体外部， 该第二进 气通道 260与第一进气通道 230在水平面上的投影相互错开预设角度 θ。

图 7为本发明第三实施例平衡密封阀中阀芯的剖� �示意图。如图 7所 示， 阀芯 300还包括： 第三活塞 360， 位于第一活塞 320和第二活塞 340 之间， 呈圆柱形， 且该圆柱形的厚度大于第二进气口的纵向长度 。

当阀芯 300处于截止状态时， 第三活塞 360与第二进气口等高， 其外 圆柱面将第二进气口密封， 如图 6A所示； 当阀芯处于连通状态时， 阀芯 向下运动， 第一活塞 320的下表面和第三活塞 360的上表面分别位于第二 进气口的上下两侧， 且第三活塞 360的上表面低于第一进气口的上边沿。

当本实施例的平衡密封阀由截止状态切换至连 通状态时， 随着第二活 塞 340脱离第一空间， 第二进气通道进入的气体由第一活塞 320和第三活 塞 360之间的连接部 330周围的空隙进入， 与第一进气通道进入的气体混 合， 通过阀体与第一活塞之间的空隙进入气缸内部 ， 如图 6B所示。

为了充分利用阀门的行程， 第二进气口的上边沿与第一进气口的上边 沿等高。 当然， 也可以略低于第一进气口的上边沿。

在本实施例平衡密封阀实际应用时， 需要防范由于由第一进气通道进 入气体与第二进气通道进入气体的压力差所导 致的危险。 以由第一进气通 道通入压缩空气， 由第二进气通道通入天然气为例， 需要对由第二进气通 道进入的天然气进行减压， 但减压后的天然气的压力还应当大于压缩气体 的压力， 以防止压缩气体进入天然气瓶减压阀造成危险 。

此外， 第二进气通道 260与第一进气通道 230相互错开预设角度 θ。 为便于理解， 以第一进气口和第二进气口等高进行说明， 如图 8Α和图 8Β 所示。 图 8Α为图 6Β所示平衡密封阀沿第二进气通道的水平剖面 图。 在 本实施例中， θ=180° 。 此时， 天然气的压力比压缩空气的压力要高一些， 天然气可以直接进入压缩空气进气道， 在那里与空气混合， 混合后的气体 通过阀体与阀芯之间的空隙进入气缸内部。 图 8Β为本发明另一实施例平 衡密封阀沿第二进气通道的水平剖面图。 在这种情况下， θ=90 ° 。 在文丘 里效应区高压天然气把压缩空气吸入旋转混合 后， 才进入压缩空气进气主 通道， 并在那里进一歩与空气混合。 在这种情况下， 天然气和压缩空气的 混合将会更加均匀。

在本发明进一歩的实施例中， 平衡密封阀还可以包括： 多个上述的第 二进气口， 及与该多个第二进气口分别对应的多个第三活 塞， 以控制三路 或者更多路的其他气体进入气缸内。

至此， 本发明第三实施例平衡密封阀介绍完毕。 本实施例的平衡密封 阀适用于对进入气缸的两路或多路压力气体进 行控制的场合， 例如天然气 发动机， 此时， 由第一进气通道进入压力气体， 而由第二进气通道进入压 缩天然气， 其可以非常方便地同时控制压力气体和天然气 的进入与关闭。 需要再次强调的是， 在第二进气通道进入压缩天然气的压力应当比 压力气 体的压力稍高。

以上给出平衡密封阀的多个实施例， 在实际应用中， 密封阀的状态与 压力气体的进入时机密切相关。 以背景技术中的发动机为例， 只有当处于 进气冲程时， 密封阀才需要打开， 其它处于喷油、 点火、 膨胀冲程时， 密 封阀都需要关闭。这就必然涉及到依照主轴的 运动状态来控制密封阀的打 开与关闭时机的连动机构， 其属于本发明平衡密封阀实际应用不可缺少的 装置。

根据本发明的另一个方面， 还提供了一种应用上述平衡密封阀的气门 系统。 该气门系统包括： 平衡密封阀及连动机构。 该连动机构设置于主轴 和平衡密封阀之间， 用于根据主轴的相位信息来控制平衡密封阀的 阀芯处 于截止状态与连通状态的时机。

在本发明的第四实施例中， 连动机构包括： 位置传感器， 用于获取主 轴的相位信息； 外置的电气伸缩机构， 位于气缸体的外侧， 其顶端与平衡 密封阀的颈部相连接， 用于根据主轴的相位信息进行伸缩， 以控制平衡密 封阀的阀芯处于截止状态和连通状态的时机。

在本发明的第五实施例中，还提供了一种纯机 械结构的连动机构 600。 请参照图 9， 该连动机构 600包括： 凸轮轴 650， 通过凸轮轴轴承座 640 设置于气缸的外围， 其轴线的方向与主轴的轴线方向平行； 同歩齿轮 630， 设置于凸轮轴 650的外侧端， 通过同歩链条 620连接至套设于主轴的正时 齿轮 610上； 压力轮 670， 位于连接座 500上， 该连接座 500固定连接于 平衡密封阀的颈部 310; 凸轮 660， 设置于凸轮轴 650上， 该凸轮 660的 外侧面抵接于压力轮 670。

连动机构 600中， 主轴 001上的正时齿轮 610通过同歩链条 620把主 轴的相位信息通过同歩齿轮 630传递给凸轮 660，凸轮 660通过压力轮 670 控制平衡密封阀的阀芯轴向运动， 实现开启或关闭平衡密封阀的动作。 当 机械运行至进气冲程时， 凸轮 660的突起部通过压力轮 670向下压平衡密 封阀的阀芯， 阀芯的第二活塞 340打开， 压力气体通过第一进气通道进入 气缸内部 700，如图 10A所示。当进气冲程结束后，在压缩弹簧的作 用下， 阀芯向上运动， 阀芯的第二活塞 340关闭， 让压力气体在气缸内部 700持 续膨胀做功， 可以降低残压， 节气节能， 如图 10B所示。

至此， 本发明第四实施例和第五实施例的应用平衡密 封阀的气门系统 介绍完毕。

需要说明的是， 上述对各元件的定义并不仅限于实施方式中提 到的各 种具体结构或形状， 本领域的普通技术人员可对其进行简单地熟知 地替 换， 例如：

( 1 ) 本发明阀芯上圆锥盘形密封件 350密封面的形状可以做成圆锥 形、碟形或者平台形，而阀体圆锥盘形开口的 相应密封面为与其匹配的面；

(2) 圆锥盘形密封件 350与第二活塞 340可以一体成型， 也可以分 开制造， 并采用悍接、 铆接或螺接等常规方法连接在一起。 分开制造的圆 锥盘形密封件 350与第二活塞 340对于如第二实施例具有阀座的平衡密封 阀中阀座的装配将会十分有利；

(3 ) 圆锥盘形密封件 350与第二活塞 340可以用相同的材料制作， 也可以用不同的材料制造；

(4) 压缩弹簧 400可以用拉伸弹簧来代替， 其作用到阀芯颈部的力 量方向与实施例一相同， 本领域技术人员应当知晓拉伸弹簧的设置方式 ， 此处不再详述。

综上所述， 本发明公开了一种平衡密封阀及包含该平衡密 封阀的气门 系统。 该平衡密封阀在进气口的上下两侧均设置活塞 ， 利用帕斯卡原理， 将两活塞所承受的压力相互抵消， 从而能够在进气通道内的气体为压力气 体时， 同样可以可靠地将密封阀关闭， 并且在频繁高速的开启和关闭动作 中， 只需要较小的力量就可以灵活驱动。 以上所述的具体实施例， 对本发明的目的、 技术方案和有益效果进行 了进一歩详细说明， 所应理解的是， 以上所述仅为本发明的具体实施例而 已， 并不用于限制本发明， 凡在本发明的精神和原则之内， 所做的任何修 改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。