CN107676145B - 发动机气门停关组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机气门停关组件，旨在克服现有技术存在起停损耗大、反应慢的问题。发动机气门停关组件包括凸轮、挺柱、缸体、气门弹簧、气门导管、气门座、气门、气门锁块、气门弹簧座、复位弹簧、活塞滑道、复位活塞、油道、停止活塞、限位孔；凸轮、挺柱和气门从上至下依次安放于缸体内，停止活塞与缸体内部的油道连接，复位活塞安装于挺柱内限位孔处，靠复位弹簧连接于挺柱，气门安装于挺柱正下方，平面接触，气门杆部被气门锁块固定后带动气门弹簧座，气门弹簧座与缸体由气门弹簧连接，气门由气门导管固定移动方向并安装于缸体上，气门弹簧、气门导管、气门座、气门、气门锁块和气门弹簧座中心线一致。

Description

发动机气门停关组件

技术领域

本发明涉及一种配气机构，更确切地说，本发明涉及一种发动机气门停关组件。

背景技术

现阶段发动机的启停技术发展较为迅猛，而作为一套能自动控制发动机熄火、点火的系统，其初衷是在短暂停车情况下，发动机自动“休眠”，以达到节油减排的目的。但频繁的起停发动机，虽然可以节省很多燃油，却也对发动机本身造成了很大的磨损，长此以往虽然减少了燃油消费用也导致发动机等相关部件的老化的加快甚至报废。针对这类问题，目前国内已有人将研究重点放置在如何改善发动机启动阻力的问题上。当发动机启动时，气门紧闭会产生很高的压缩阻力，曲轴强行带动活塞运动，难度很高阻力也很大，对曲轴的损耗尤为严重。但如果让关闭的气门留有一定间隙，使曲轴带动活塞转动时承受较小的压缩气体阻力，则可达到减小启动阻力，增加发动机等相关部件的的使用寿命的效果，而该项设计主要适用于城市交通中等待红绿灯或是堵车时。

采用发动机气门停关组件能够：

1.改善发动机燃油经济性；

2.提升曲轴等相关零部件寿命；

3.降低发动机启动时间；

4.适用于频繁启停系统。

目前全球石油能源都存在诸多未知数，高效的节能措施显得尤为必要，启停系统也应运而生。启停系统是指当车辆处于停止状态(非驻车状态)时，发动机将暂停工作(而非传统的怠速保持)。在国内交通越发拥挤，红绿灯以及机动车的数量不断增多的状况下，由于其可以在等待交通灯时使发动机停止供油，并保持润滑油等设备的持续运转，其应用前景一片大好。但虽然没有停止润滑运转，但总有润滑回流问题，而频繁的起停对于发动机尤其是曲轴等部件都是考验。现阶段虽然各厂家的启停系统都会在这方面多做考量，甚至会另外设计一套机械精度的零件以满足频繁起停的磨损问题，但这并没有很好的解决长久的磨损现象，因此解决启动磨损也成为了设计的重点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在磨损严重、启动慢的问题，提供了一种发动机气门停关组件。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：

所述的发动机气门停关组件包括凸轮、挺柱、气缸盖、气门弹簧、气门导管、气门座、气门、气门锁块、气门弹簧座、复位弹簧、活塞滑道、复位活塞、油道、停止活塞、限位孔；

凸轮挺柱和气门从上至下依次安放于气缸盖内，停止活塞安装在挺柱对应气缸盖处，与气缸盖内部的油道连接，复位活塞安装于挺柱内活塞滑道处，与停止活塞相对应安装，靠位于限位孔内的复位弹簧连接于挺柱上，复位活塞、复位弹簧、挺柱中心线一致，凸轮安装于挺柱正上方升程距离处，气门安装于挺柱正下方且平面接触，气门杆部被气门锁块固定并带动气门弹簧座，气门弹簧座与气缸盖由气门弹簧连接，气门由气门导管固定移动方向并安装于气缸盖上，气门弹簧、气门导管、气门座、气门、气门锁块和气门弹簧座中心线一致。

所述的复位活塞为圆柱体结构，复位弹簧与复位活塞相连并安装在挺柱的限位孔内，与挺柱内的孔壁相接触，复位弹簧高出限位孔一个压缩距离，复位活塞外表面低于挺柱外表面一定高度，挺柱、复位弹簧、复位活塞、活塞滑道中心线一致。

所述的停止活塞安装于气缸盖内壁上，且高出内壁滑道一定距离，高出距离随运动状态的改变而发生变化，幅度为活塞滑道深度，与复位活塞滑动摩擦，停止活塞外侧与安置在气缸盖内的油道连接，停止活塞与油道中心线一致。

所述的活塞滑道高度不小于气门升程高度和复位活塞高度之和，其最大深度小于停止活塞宽度，且呈现上深下浅阶梯状坑，与壁面和滑块进行滑动摩擦。

所述的限位孔位于滑道内侧，深度应小于复位弹簧压缩长度，即活塞滑道两阶梯深度差，该孔直径大于复位弹簧直径，且限位孔、活塞滑道和挺柱中心线一致。

与现有技术相比，本专利的有益效果是：

1.本发明所述的发动机气门停关组件，其特定的滑道可以良好约束住停止活塞和复位活塞的位置关系，并且在不影响启动的情况下使气门在停止时留有间隙。

2.本发明所述的发动机气门停关组件因为在停机时对气门留有间隙，使得缸内气压在启动的时候下降，减少对启动件的磨损。

3.本发明所述的发动机气门停关组件通过在挺柱内设置停止活塞来控制气门位置，进而实现发动机的良好启动，减少启动时间。

4.本发明所述的发动机气门停关组件只在挺柱上进行了一点的改良，不影响其余零部件的正常运转，可加工性较强。

附图说明：

图1是本发明所述的发动机气门停关组件所述结构图中主视图上的全剖视图；

图2a是本发明所述的发动机气门停关组件中正常工况下气门全开时挺柱、气缸盖剖视图；

图2b是本发明所述的发动机气门停关组件中正常工况下气门全开时主要零部件剖视图；

图3是本发明所述的发动机气门停关组件中正常工况下气门关闭时挺柱、气缸盖剖视图；

图4是本发明所述的发动机气门停关组件中气门完全锁住状态时挺柱、气缸盖剖视图；

图5是本发明所述的发动机气门停关组件中气门解除锁定初期挺柱、气缸盖剖视图。

图中：

1.凸轮，2.挺柱，3.气缸盖，4.气门弹簧，5.气门导管，6.气门座,7.气门,8.气门锁块，9.气门弹簧座，10.复位弹簧，11.活塞滑道，12.复位活塞，13.油道，14.停止活塞，15.限位孔。

下面通过附图对本专利进行进一步说明。

具体实施方式：

下面结合附图对本专利作详细的描述：

参阅图1，本发明所述的发动机气门停关组件包括凸轮1、挺柱2、气缸盖3、气门弹簧4、气门导管5、气门座6、气门7、气门锁块8、气门弹簧座9、复位弹簧10、活塞滑道11、复位活塞12、油道13、停止活塞14、限位孔15。

参阅图1，从上至下凸轮1、挺柱2和气门7依次同轴连接，挺柱2和气门7固定于气缸盖3内，气门锁块8固定于气门杆尾部带动气门上下运动，气门弹簧座9与气门锁块8接触面呈倒置圆台面，气门开启时气门7带动气门锁块8向下运动，气门锁块8靠圆台面压缩气门弹簧4，气体从气门头部与气门座6内进出，气门关闭时气门弹簧4通过推动气门弹簧座9和气门锁块8使气门向上运动，直至气门头部与气门座6压紧密封，气门7整个运动过程靠气门导管5约束并保证其平稳上下往复运动。

参阅图2与图3，凸轮1与挺柱2线接触，推动挺柱2向下运动，气门7分别处于全开和关闭状态，停止活塞14在气缸盖3内可靠油道13压力推出，且通过油道13约束位置使其只能左右移动，复位弹簧10在限位孔15中心位置并处于自由伸长状态，与复位活塞12中心线一致，当发动机正常工作时，挺柱2上下移动使其与气缸盖3产生相对位移，进而使停止活塞14与复位活塞12产生同样的位移变换，复位活塞12外表面与限位孔15外平面一致，以保证在不影响两活塞正常相对移动的同时还能正常工作。

参阅图2b，复位活塞12安装于挺柱2内活塞滑道11处，两活塞最远相对位移的绝对值为一半气门升程，复位弹簧10与复位活塞12相连并安装在挺柱2的限位孔15内，与挺柱2内的孔壁相接触，复位弹簧10高出限位孔15凸台一个压缩距离，发动机正常工作时，复位活塞12外表面与限位孔15外表面一致，停止活塞14安装于缸体3内壁上，且高出内壁滑道活塞一个活塞滑道11深度，活塞滑道11高度不小于气门升程高度和复位活塞12高度之和，其最大深度小于停止活塞14宽度，且与限位孔15外部孔呈现上深下浅阶梯状坑，限位孔15位于滑道内侧，分内中外三部分构成，内部孔用于限制复位弹簧10，尺寸应大于复位弹簧10的直径，高度小于复位弹簧10一个压缩距离，即外部孔深度，中间孔尺寸与复位活塞12一致，外部孔深度为一个压缩距离，高度应不小于剩余气门升程距离(即气门7停止之后的剩余可上移距离)与活塞高度之和。

参阅图4，气门7由全开状态进行关闭，当两活塞中心线一致时，油道13产生油压推动两活塞进入限位孔15，同时依靠限位孔15内部的凸台使其在一定位置停止压缩起到保护零件的效果，该图显示的即为停止活塞14刚好完成压缩的状态，此时挺柱因为停止活塞14的限制而不会在气门弹簧4的推动下继续上移，气门7只能在此状态下进行开启而无法进行关闭，凸轮1与挺柱2出现分离状态，气门7也会因此留有一定的间隙。

参阅图5，为发动机即将启动且气门停关组件即将关闭的状态，凸轮1顶端重新接触挺柱2并产生一定压力使气门全开，此时油压准备减少，两活塞会在复位弹簧10的推动下回到图2的位置。

发动机气门停关组件的工作原理：

参阅图2与图3，发动机气门启停系统处于关闭状态，油道13处于泄油状态，停止活塞14因油压小于复位弹簧10弹力而退出限位孔15且在活塞滑道11内可自由上下滑动，其极限位置分别为图2的气门全开和图3的气门关闭，复位弹簧10处于自由状态且保证复位活塞12外平面与限位孔面保持一致，停止活塞14移动到活塞滑道11最下方时气门全开，停止活塞14移动到活塞滑道11最上方时气门全关。

参阅图4，发动机气门停关组件开启，气门处于从下止点运动到上止点的关闭过程，当停止活塞14从上止点下移至限位孔15位置时，控制调节装置控制油道13内部油压使其大于复位弹簧10弹力，停止活塞14在油压压力下进入限位孔15内一段距离，挺柱2无法继续上移，气门7也不会因气门弹簧4的弹力完全关闭，而是始终保持一定的间隙，该段时间内，凸轮1和挺柱2会出现分离的情况，停止活塞14将在限位孔15内保持上下滑动直至发动机完全停止。

参阅图5，发动机气门停关组件即将关闭，发动机启动结束准备正常工作，控制调节装置减小油道13压力，复位活塞12在复位弹簧10弹力作用下开始重新与限位孔15面保持一致并将停止活塞14推出限位孔15，停止活塞14开始在活塞滑道11内自由滑动，发动机启动结束，停关系统关闭。

Claims (1)

1.一种发动机气门停关组件，其特征在于，所述发动机气门停关组件包括凸轮（1）、挺柱（2）、气缸盖（3）、气门弹簧（4）、气门导管（5）、气门座（6）、气门（7）、气门锁块（8）、气门弹簧座（9）、复位弹簧（10）、活塞滑道（11）、复位活塞（12）、油道（13）、停止活塞（14）、限位孔（15）；

凸轮（1）、挺柱（2）和气门（7）从上至下依次安放于气缸盖（3）内；

活塞滑道为开设于挺柱上的长形孔，位于挺柱与气缸盖内壁的滑动面处；

复位活塞(12)与停止活塞(14)均为圆柱体，复位弹簧(10)与复位活塞(12)相连并安装连接在挺柱(2)的限位孔(15)内，与挺柱(2)内的孔壁相接触，复位活塞在限位孔内左右移动；

停止活塞（14）在气缸盖（3）内壁上，与气缸盖（3）内部的油道（13）连接，停止活塞(14)与油道(13)中心线一致，且高出气缸盖（3）内壁一个活塞滑道（11）的深度，靠油道（13）压力左右移动；

限位孔（15）为开设于挺柱（2）上的阶梯状孔，限位孔（15）位于活塞滑道左侧，且与活塞滑道连通，从左向右由内中外三部分构成，外部孔直径大于中间孔直径，中间孔直径大于内部孔直径，内部孔用于安装复位弹簧，且内部孔直径大于复位弹簧(10)直径，复位弹簧(10)高出内部孔(15)一个压缩距离，中间孔尺寸与复位活塞(12)尺寸一致，且中间孔与外部孔下端平齐，外部孔深度为复位弹簧的一个压缩距离，且高度大于剩余气门升程距离与活塞高度之和，其中，剩余气门升程距离为气门停关组件启动后气门停止之后的剩余可上移距离；挺柱(2)、复位弹簧(10)、复位活塞(12)、活塞滑道(11)中心线一致；

活塞滑道(11)高度不小于气门升程高度和复位活塞(12)高度之和，活塞滑道(11)最大深度小于一半停止活塞(14)宽度，活塞滑道与外部孔组成的轮廓在左右方向呈现上深下浅阶梯状坑；

复位活塞（12）安装于限位孔(15)的中间孔内，与停止活塞（14）相对应安装，复位活塞（12）与停止活塞（14）相对滑动，复位活塞（12）与停止活塞（14）最远相对位移为一半气门升程的绝对值；

凸轮（1）安装于挺柱（2）正上方升程距离处，气门（7）安装于挺柱（2）正下方且平面接触，气门（7）杆部被气门锁块（8）固定并带动气门弹簧座（9），气门弹簧座（9）与气缸盖（3）由气门弹簧（4）连接，气门（7）由气门导管（5）固定移动方向并安装于气缸盖（3）上，气门弹簧（4）、气门导管（5）、气门座（6）、气门（7）、气门锁块（8）和气门弹簧座（9）中心线一致；

发动机气门停关组件开启，气门处于从下止点运动到上止点的关闭过程，挺柱沿气缸盖内壁向上运动，控制油道（13）内部油压使其大于复位弹簧（10）弹力，停止活塞（14）在油压压力下进入限位孔（15）内一段距离，当停止活塞处于限位孔（15）外部孔下端时，挺柱（2）无法继续上移，气门（7）也不会因气门弹簧（4）的弹力完全关闭，而是始终保持一定的间隙，此时凸轮（1）和挺柱（2）会出现分离的情况，停止活塞（14）将在限位孔（15）内保持上下滑动直至发动机完全停止；

发动机气门停关组件处于关闭状态，油道（13）处于泄油状态，停止活塞（14）因油压小于复位弹簧（10）弹力而退出限位孔（15）且在活塞滑道（11）内可自由上下滑动，复位弹簧（10）处于自由状态且保证复位活塞（12）外平面与限位孔中的外部孔的最右侧面保持一致，停止活塞（14）移动到活塞滑道（11）最下方时气门全开，停止活塞（14）移动到活塞滑道（11）最上方时气门全关。