CN109458261B - 一种停缸实现方法和装置 - Google Patents
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Abstract
一种停缸实现方法和装置,与停缸气缸对应的凸轮轴具有布置了高低升程凸轮并与其滑动连接的滑移式套筒,滑移式套筒的外表面上还具有轴向偏移距离导向槽,与导向槽相配合的伸缩推杆可相互抵靠接触或分离;在气缸正常工作时,高升程凸轮与液压摇臂相配合工作气门开启状态;当开启停缸时,推杆经导向槽的导向并推动滑移式套筒使得高升程凸轮向低升程凸轮形成切换,其保持原有基本结构和方法不变,通过控制导向槽与推杆形成工作和切换两种控制,以可变气门升程来实现停缸。
Description
技术领域
本发明关于一种停缸实现方法和装置。
背景技术
车用发动机工作的范围广,大负荷时燃油经济性较好,中小负荷时燃油经济性较差。固定排量的发动机很难同时兼顾车辆高速动力性和低速燃油经济性。一般情况为了保证车辆动力性和环境适应性,发动机的排量会适当选大一点;然而日常生活中,车辆经常在低速行驶(市区、红灯等),此时发动机运行在低负荷状态,燃油经济性恶化。
停缸技术可有效解决这一矛盾问题。停缸技术也称可变气缸排量技术,是指发动机处在部分负荷运行时,通过相关机构、策略控制或切断部分气缸的燃油供给、点火和进排气,停止其工作,使剩余工作缸运行在效率较高的高负荷率区域,达到节油的目的;当急加速或爬坡需要加大动力时,又会启动所有气缸,快速提升发动机的动力输出。
停缸技术作为发动机节油的有效技术手段之一,早在20世纪初就已有应用,但并未大批量推广。随着电控技术的发展以及油耗法规的持续加严,此项技术重新获得汽车公司的重视。停缸技术由于具有较好的节油效果,正在被越来越多的汽车企业研究和应用。
目前实现停缸的主要方法为使用分级式摇臂结构。一级结构与液压挺柱和气门相接触,二级结构与凸轮轴接触,一级结构和二级结构通过一个控制销进行连接与脱离。当控制销接通时,一级与二级结构相连通,凸轮轴上的主凸轮与摇臂的中心轴接触,结合气门弹簧得弹簧力,进而带动气门做上下往返运动,气门正常开启与关闭;当发动机运行到一定转速时,发动机ECU模块通过液压挺柱通往摇臂的机油压力控制控制销抽离,一级结构与二级结构脱离,进而使得气门脱离摇臂,这时二级结构两侧边缘与凸轮轴上的辅助凸轮相接触,主凸轮压迫摇臂中心轴时已经无法再带动一级结构一起运动,气门不再受凸轮轴控制,无法在凸轮的压力下向下运动,气缸保持在关闭状态,从而实现对所需停缸的气缸停止的目的。
现有技术中两级摇臂结构复杂,需要较多的布置空间,在原发动机缸盖阀系的布置结构下基本很难通过较小的变动来实现停缸的功能;两级摇臂结构控制销的连通和抽离需要通过一定油压来实现,为保证该过程在较短时间内完成需要足够的油压,因此需要适当加大液压挺柱的上油量,原有缸盖油路布置需重新调整;当发动机停缸时,凸轮轴上的辅助凸轮与二级摇臂两侧的边缘相接触,由于接触面积较小,该处长时间接触相互运动会导致零部件磨损,需设计单独的油路对该处进行润滑。
发明内容
本发明的目的是提供一种停缸实现的方法,以在双顶置凸轮轴同时具备液压挺柱摇臂式布置的汽油机上实现对所需停缸的气缸实现停缸的目的。同时进一步该方法实现起来改动零部件较少,阀系零部件的布局基本上没有太大的变动,涉及到改动的零部件变动也不大,成本较低;该方法不需要对缸盖油路进行较大的改动;该方法经改造可实现可变气门升程的功能等技术目的。相应的,本发明还提供一种停缸实现装置。
为实现上述技术目的,本发明提供一种停缸实现方法,其包括:提供具有高升程凸轮和低升程凸轮并与液压摇臂相配合的凸轮轴,其中:选择需停缸操作的停缸气缸,与所述停缸气缸对应的所述凸轮轴具有与其凸轮轴轴体之间往复滑动连接的滑移式套筒,所述高升程凸轮和所述低升程凸轮布置在所述滑移式套筒的外表面上,所述滑移式套筒的外表面上还具有导向槽,且所述导向槽的轨迹在所述凸轮轴的轴向方向具有偏移距离,与所述导向槽相配合的推杆沿所述凸轮轴的径向具有伸缩位置,以使得所述推杆与所述导向槽相抵靠接触或分离;在气缸正常工作时,保持所述推杆与所述导向槽之间相分离的状态,所述滑移式套筒相对所述凸轮轴轴向方向静止,所述高升程凸轮与所述液压摇臂相配合工作,气门呈正常开启状态;当开启停缸时,将所述推杆与所述导向槽相抵靠接触,所述推杆经所述导向槽的导向并推动所述滑移式套筒沿所述凸轮轴的轴向滑动,以使得所述高升程凸轮向所述低升程凸轮形成切换;在停缸工作时,保持所述推杆与所述导向槽之间相分离的状态,所述滑移式套筒相对所述凸轮轴轴向方向静止,所述低升程凸轮与所述液压摇臂相配合工作,所述气门呈关闭状态;当取消停缸时,将所述推杆与所述导向槽相抵靠接触,所述推杆经所述导向槽的导向并推动所述滑移式套筒沿所述凸轮轴的轴向滑动,以使得所述低升程凸轮向所述高升程凸轮形成切换。
本发明中方法中保持原有的双顶置凸轮轴、液压挺柱摇臂基本结构和控制方法不变,首先通过可相对轴本体轴向滑动的移位调整装置,其上具有高、低程凸轮,同时该移位调整装置上具有的导向槽,通过控制导向槽与推杆相配合关系(即接触推动和分离两种状态)形成工作和切换两种控制,在切换时推动移位调整装置沿轴向变化,进而带动高、低程凸轮在轴向的变动,实现停缸和正常工作之间的切换和调整,在正常工作时保持推杆与导向槽二者的分离。
作为进一步的改进,所述高升程凸轮和所述低升程凸轮具有多组,且每组所述高升程凸轮和所述低升程凸轮之间首尾相紧密连续并布置在所述滑移式套筒的外表面上,多组所述高升程凸轮和所述低升程凸轮包括停缸组和正常工作组;在所述凸轮轴的轴向方向上,所述液压摇臂相对气门位置固定;所述滑移式套筒的外表面上还具有移位调整装置,所述导向槽在所述移位调整装置圆周方向布置。
作为进一步的改进,所述偏移距离等于每组所述高升程凸轮和所述低升程凸轮的中心线间隔距离。
作为进一步的改进,所述导向槽在所述凸轮轴径向方向上具有高度,以配合所述推杆的所述伸缩位置。
作为进一步的改进,提供由控制器控制的电磁阀,所述推杆经所述电磁阀控制并驱动以具有所述伸缩位置。
作为进一步的改进,所述移位调整装置为所述滑移式套筒的外表面上圆周方向布置的凸台,所述凸台沿圆周方向上具有渐变的轴向厚度,且在所述凸台的轴向两侧端面分别具有高度相同的第一导向槽和第二导向槽;所述推杆包括:第一推杆和第二推杆;所述第一推杆与所述第一导向槽相抵靠接触配合,所述第二推杆与所述第二导向槽相抵靠接触配合。
作为进一步的改进,所述第一推杆和所述第二推杆轴向横跨所述移位调整装置布置。
作为进一步的改进,所述滑移式套筒和所述凸轮轴轴体在圆周方向上位置相限位固定并同轴同步转动,所述滑移式套筒与所述凸轮轴轴体之间内部布置有轴向定位钢球以进行二者之间的轴向定位,且所述低升程凸轮的外缘为所述高升程凸轮的基圆。
作为进一步的改进,所述滑移式套筒和所述凸轮轴轴体之间的配合横截面为类八角形式,以在圆周方向相限位接触固定并同轴同步转动,所述类八角的横截面包括相互间隔布置的四个直线区域和四个圆弧区域。
本发明方法保持原有的双顶置凸轮轴、液压挺柱摇臂基本结构不变,将凸轮轴切换成装配有可滑动套筒的装配式凸轮轴组件;即每一个气缸对应的凸轮做成套筒的形式安装在凸轮轴的芯轴上,其中对需要停缸的气缸对应的凸轮套筒为可滑移式结构。
同时本发明相应的提供一种停缸实现装置,其包括:具有多组高升程凸轮和低升程凸轮的凸轮轴,与所述凸轮轴相配合的液压摇臂,其中:在所述凸轮轴的轴向方向上,所述液压摇臂相对气门位置固定;在与所需停缸操作的停缸气缸位置相对应的所述凸轮轴上,所述凸轮轴包括:凸轮轴轴体和滑移式套筒,每组所述高升程凸轮和所述低升程凸轮之间首尾相紧密连续并布置在所述滑移式套筒的外表面上,且所述滑移式套筒沿所述凸轮轴的轴向方向与所述凸轮轴轴体之间形成往复滑动连接;所述滑移式套筒的外表面上还具有移位调整装置,所述移位调整装置具有圆周方向布置的导向槽,且所述导向槽的轨迹在所述凸轮轴的轴向方向具有偏移距离;在所述凸轮轴外部还布置有与所述导向槽相配合的推杆,所述推杆沿所述凸轮轴的径向具有伸缩位置,以使得所述推杆与所述导向槽相抵靠接触或分离,当所述推杆与所述导向槽相抵靠接触时,所述推杆经所述导向槽的导向并推动所述滑移式套筒沿所述凸轮轴轴体的轴向滑动,以使得所述高升程凸轮和所述低升程凸轮之间的切换,且所述高升程凸轮与所述液压摇臂相配合时,所述气门开启,所述低升程凸轮与所述液压摇臂相配合时,所述气门关闭。
本发明装置提供一种能在现有具有双顶置凸轮轴以及摇臂挺柱阀系结构的发动机上通过较少零部件的变动而实现停缸技术或是可变气门升程(VVL)的可实施装置,以可变气门升程的形式来实现停缸的技术路径。
附图说明
图1为凸轮轴示意图;
图2为滑移式套筒轴向示意图;
图3为切换停缸开始时示意图;
图4为切换停缸完成时示意图;
图5为取消停缸开始时示意图;
图6为取消停缸开始时示意图。
附图标记:1电磁阀,14第一推杆,15第二推杆,2凸轮轴,21滑移式套筒,22凸轮轴轴体,23移位调整装置,231第一导向槽,232第二导向槽,24高升程凸轮,25低升程凸轮,3液压摇臂,4液压挺柱,5气门弹簧,6气门导管,7气门。
具体实施方式
如图1至6所示,本发明提供一种停缸实现方法,其包括:提供具有高升程凸轮24和低升程凸轮25并与液压摇臂3相配合的凸轮轴2,其中:选择需停缸操作的停缸气缸,与所述停缸气缸对应的所述凸轮轴2具有与其凸轮轴轴体22之间往复滑动连接的滑移式套筒21,所述高升程凸轮24和所述低升程凸轮25布置在所述滑移式套筒21的外表面上,所述滑移式套筒21的外表面上还具有导向槽,且所述导向槽的轨迹在所述凸轮轴2的轴向方向具有偏移距离,与所述导向槽相配合的推杆沿所述凸轮轴2的径向具有伸缩位置,以使得所述推杆与所述导向槽相抵靠接触或分离;在气缸正常工作时,保持所述推杆与所述导向槽之间相分离的状态,所述滑移式套筒21相对所述凸轮轴2轴向方向静止,所述高升程凸轮24与所述液压摇臂3相配合工作,气门7呈正常开启状态;当开启停缸时,将所述推杆与所述导向槽相抵靠接触,所述推杆经所述导向槽的导向并推动所述滑移式套筒21沿所述凸轮轴2的轴向滑动,以使得所述高升程凸轮24向所述低升程凸轮25形成切换;在停缸工作时,保持所述推杆与所述导向槽之间相分离的状态,所述滑移式套筒21相对所述凸轮轴2轴向方向静止,所述低升程凸轮25与所述液压摇臂3相配合工作,所述气门7呈关闭状态;当取消停缸时,将所述推杆与所述导向槽相抵靠接触,所述推杆经所述导向槽的导向并推动所述滑移式套筒21沿所述凸轮轴2的轴向滑动,以使得所述低升程凸轮25向所述高升程凸轮24形成切换。
本发明中方法中保持原有的双顶置凸轮轴、液压挺柱摇臂基本结构和控制方法不变,首先通过可相对轴本体轴向滑动的移位调整装置23,其上具有高、低程凸轮,同时该移位调整装置23上具有的导向槽,通过控制导向槽与推杆相配合关系(即接触推动和分离两种状态)形成工作和切换两种控制,在切换时推动移位调整装置23沿轴向变化,进而带动高、低程凸轮在轴向的变动,实现停缸和正常工作之间的切换和调整,在正常工作时保持推杆与导向槽二者的分离。
作为进一步的改进,所述高升程凸轮24和所述低升程凸轮25具有多组,且每组所述高升程凸轮24和所述低升程凸轮25之间首尾相紧密连续并布置在所述滑移式套筒21的外表面上,多组所述高升程凸轮24和所述低升程凸轮25包括停缸组和正常工作组;在所述凸轮轴2的轴向方向上,所述液压摇臂3相对气门7位置固定;所述滑移式套筒21的外表面上还具有移位调整装置23,所述导向槽在所述移位调整装置23圆周方向布置。
作为进一步的改进,所述偏移距离等于每组所述高升程凸轮24和所述低升程凸轮25的中心线间隔距离。
作为进一步的改进,所述导向槽在所述凸轮轴2径向方向上具有高度,以配合所述推杆的所述伸缩位置。
作为进一步的改进,提供由控制器控制的电磁阀1,所述推杆经所述电磁阀1控制并驱动以具有所述伸缩位置。
作为进一步的改进,所述移位调整装置23为所述滑移式套筒21的外表面上圆周方向布置的凸台,所述凸台沿圆周方向上具有渐变的轴向厚度,且在所述凸台的轴向两侧端面分别具有高度相同的第一导向槽231和第二导向槽232;所述推杆包括:第一推杆14和第二推杆15;所述第一推杆14与所述第一导向槽231相抵靠接触配合,所述第二推杆15与所述第二导向槽232相抵靠接触配合。
作为进一步的改进,所述第一推杆14和所述第二推杆15轴向横跨所述移位调整装置23布置。
作为进一步的改进,所述滑移式套筒21和所述凸轮轴轴体22在圆周方向上位置相限位固定并同轴同步转动,所述滑移式套筒21与所述凸轮轴轴体22之间内部布置有轴向定位钢球以进行二者之间的轴向定位,且所述低升程凸轮24的外缘为所述高升程凸轮25的基圆。
作为进一步的改进,所述滑移式套筒21和所述凸轮轴轴体22之间的配合横截面为类八角形式,以在圆周方向相限位接触固定并同轴同步转动,所述类八角的横截面包括相互间隔布置的四个直线区域和四个圆弧区域。
本发明方法保持原有的双顶置凸轮轴、液压挺柱摇臂基本结构不变,将凸轮轴切换成装配有可滑动套筒的装配式凸轮轴组件;即每一个气缸对应的凸轮做成套筒的形式安装在凸轮轴的轴体上,即所述凸轮轴轴体22。其中对需要停缸的气缸对应的凸轮套筒为可滑移式结构,即所述滑移式套筒21。
在本发明的优选实施例中,对需要实现停缸的气缸对应的凸轮套筒上布置高、低各两个不同升程的凸轮,两个凸轮紧密连接在一起,其中低升程的凸轮即为高升程凸轮的基圆,用于实现停缸的功能。且该凸轮套筒适当位置上还有用于滑移用的凸起式结构,即所述移位调整装置23。
在需要实现停缸的气缸对应的凸轮轴正上方布置控制阀。控制阀控制两根执行推杆,即所述第一推杆14和所述第二推杆15,执行推杆与凸轮套筒上的滑移用凸起(即移位调整装置23)的边缘(即第一导向槽231和第二导向槽232)相接触,用于控制滑移式套筒21的滑移以及归位动作。
其停缸过程和控制方法为:在不需要停缸时,电磁阀不运作,摇臂与滑移式套筒21上的高升程凸轮24相接触,气门在凸轮压迫力的作用下正常开启。在需要开启停缸时,电磁阀接收到发动机ECU发出的执行信号,推出第二推杆15。该第二推杆15伸出特定长度,逐渐与移位调整装置23上的第二导向槽232的导向面相接触,随着凸轮继续转动,沿着滑移用凸起的侧边缘(即第二导向槽232),逐渐将滑移式套筒21向一侧滑移(如图3和4中直线箭头所示方向),直到摇臂与滑移式套筒21上的低升程凸轮25接触。摇臂在低升程凸轮即基圆的作用下,气门不再开启。此时滑移式套筒21与凸轮轴轴体22之间通过钢球等定位结构进行定位。电磁阀控制第二推杆232及时收回。当发动机运行到某一工况下需要取消停缸时,电磁阀接收到发动机ECU发出的执行信号,推出第一推杆14。该第一推杆14伸出特定长度,逐渐与移位调整装置23上的第一导向槽231的导向面相接触,随着凸轮继续转动,沿着滑移用凸起的侧边缘(即第一导向槽231),逐渐将滑移式套筒21向另一侧滑移(如图5和6中直线箭头所示方向),直到摇臂与滑移式套筒21上的高升程凸轮24接触。摇臂在高升程凸轮24的作用下,气门正常开启,停缸取消。电磁阀控制执行推杆及时收回。
同时本发明相应的提供一种停缸实现装置,其包括:具有多组高升程凸轮24和低升程凸轮25的凸轮轴2,与所述凸轮轴2相配合的液压摇臂3,其中:在所述凸轮轴2的轴向方向上,所述液压摇臂3相对气门7位置固定;在与所需停缸操作的停缸气缸位置相对应的所述凸轮轴2上,所述凸轮轴2包括:凸轮轴轴体22和滑移式套筒21,每组所述高升程凸轮24和所述低升程凸轮25之间首尾相紧密连续并布置在所述滑移式套筒21的外表面上,且所述滑移式套筒21沿所述凸轮轴2的轴向方向与所述凸轮轴轴体22之间形成往复滑动连接;所述滑移式套筒21的外表面上还具有移位调整装置23,所述移位调整装置23具有圆周方向布置的导向槽,且所述导向槽的轨迹在所述凸轮轴2的轴向方向具有偏移距离;在所述凸轮轴2外部还布置有与所述导向槽相配合的推杆,所述推杆沿所述凸轮轴2的径向具有伸缩位置,以使得所述推杆与所述导向槽相抵靠接触或分离,当所述推杆与所述导向槽相抵靠接触时,所述推杆经所述导向槽的导向并推动所述滑移式套筒21沿所述凸轮轴轴体22的轴向滑动,以使得所述高升程凸轮24和所述低升程凸轮25之间的切换,且所述高升程凸轮24与所述液压摇臂3相配合时,所述气门7开启,所述低升程凸轮25与所述液压摇臂3相配合时,所述气门7关闭。
本发明装置中保持原有的双顶置凸轮轴、液压挺柱摇臂基本结构和操作方法不变,通过采用可相对轴本体轴向滑动的移位调整装置23,其上具有高低升程凸轮,同时该移位调整装置23上具有的导向槽,导向槽与推杆相配合以推动移位调整装置23沿轴向变化,进而带动高低升程凸轮在轴向的变动,实现凸轮轴的调整和停缸开启和取消。
本发明中所述凸轮轴轴体22和液压摇臂3为相对固定形式,移位调整装置23带动高升程凸轮24和低升程凸轮25相对其往复滑动实现凸轮的调整和切换。相应的与液压摇臂3相配合的液压挺柱4、气门弹簧5、气门导管6和气门7也是轴向相对固定。
本技术领域人员可以理解的是,本发明中导向槽为满足本发明目的与相关技术特征配合的需要而采用多种形式,例如是凹槽形式,或者采用凸面形成的导向,单条轨迹的形式,多条轨迹的形式,连续轨迹或断开式、非封闭式的轨迹等。同时本发明的优选实施例中也提供了一个结构简单、操作可靠的导向槽形式。
作为进一步的改进,当所述推杆与所述导向槽相抵靠分离时,所述滑移式套筒21沿所述凸轮轴轴体22的轴向相对静止,以使得所述高升程凸轮24和所述低升程凸轮25中的之一与所述液压摇臂3相配合工作。
作为进一步的改进,所述偏移距离等于每组所述高升程凸轮24和所述低升程凸轮25的中心线间隔距离。该间隔距离即为每组高低升程凸轮的中心线间距,也可以理解为切换距离,并根据相应的导向槽轨迹和高升程凸轮24和低升程凸轮25之间的距离进行数值上计算和调整。
作为进一步的改进,所述导向槽在所述凸轮轴2径向方向上具有高度,以配合所述推杆的所述伸缩位置。
作为进一步的改进,所述推杆经电磁阀1控制并驱动以具有所述伸缩位置。
作为进一步的改进,所述移位调整装置23为所述滑移式套筒21的外表面上圆周方向布置的凸台,所述凸台沿圆周方向上具有渐变的轴向厚度,且在所述凸台的轴向两侧端面分别具有高度相同的第一导向槽231和第二导向槽232;所述推杆包括:第一推杆14和第二推杆15;所述第一推杆14与所述第一导向槽231相抵靠接触配合,所述第二推杆15与所述第二导向槽232相抵靠接触配合。
作为进一步的改进,所述第一推杆14和所述第二推杆15轴向横跨所述移位调整装置23布置。
作为进一步的改进,所述滑移式套筒21和所述凸轮轴轴体22在圆周方向上位置相限位固定并同轴同步转动,所述滑移式套筒21与所述凸轮轴轴体22之间内部布置有轴向定位钢球以进行二者之间的轴向定位,且所述低升程凸轮24的外缘为所述高升程凸轮25的基圆。
作为进一步的改进,所述滑移式套筒21和所述凸轮轴轴体22之间的配合横截面为类八角形式,以在圆周方向相限位接触固定并同轴同步转动,所述类八角的横截面包括相互间隔布置的四个直线区域和四个圆弧区域。
在优选的实施例中,凸轮轴主要分为两部分,滑移式套筒和凸轮轴轴体,两部分通过类八角结构同轴配合在一起,套筒不能相对轴体做旋转运动,仅可相对轴体做轴向滑动运动。内八角结构中有4段圆弧和4段直线组成,交替连接,共同一个圆心。4段圆弧的圆心角角度分别相等,4段直线组成的圆心角角度分别相等。相邻的一段圆弧和相邻的一段直线组成的圆心角为90度,即圆弧和直线的圆心角可以特殊的均为45度。这种结构可以很好的实现滑套和凸轮轴轴体的同心,同时不产生相对旋转运动。目前市场上同类产品主要采用的结构为花键连接,花键结构制造工艺复杂,加工成本高。类八角结构大大简化了设计和加工难度,降低了成本。
在优选的实施例中,如图2所示,滑移式套筒21主要包括三部分:移位调整装置23,高升程凸轮24和低升程凸轮25。在凸轮轴旋转驱动力的作用下,通过电磁阀与移位调整装置的配合,可实现滑移式套筒相对凸轮轴轴体轴向左右移动,从而可选的使高低不同升程的凸轮与摇臂接触,通过液压挺柱和气门弹簧,控制气门工作在不同的升程下,具有不同的开启程度,即停缸时与低升程凸轮25相配合,气缸正常工作时与高升程凸轮24相配合。
如图3至6所示,图中箭头分别为凸轮轴2转动方向示意和滑移式套筒21的轴向移动方向示意。
本发明中保持原有的双顶置凸轮轴、液压挺柱摇臂基本结构和控制方法不变,通过采用电磁阀控制推杆伸缩,双导向槽与双推杆配合,结构简单、控制方便、切换可靠。采用独特的凸轮滑移控制凹槽,结构简单,不需要设计深浅不同宽度不同的复杂凹槽,降低了设计和加工难度,降低了零件成本。凸轮轴滑移控制凹槽结构简单,轴向尺寸小,可布置在缸心距较小的小排量发动机上,从而可实现大小排量发动机技术的通用化,进而降低系统成本。电磁阀采用独立的双推杆结构,非同轴结构,相互无干扰,且均为实心圆柱,推杆结构简单,承受侧向力的能力强,可靠性高。第一和第二凹槽深度相同,可以设计最优的进入深度,悬臂短,运行过程中接触面积较小,降低了磨损,增加了推杆的可靠性。仅推杆侧面与控制凹槽侧面接触,推杆底部与控制凹槽不接触,降低摩擦,提高可靠性。凸轮轴滑移套筒与凸轮轴采用类八角结构进行连接,结构简单,设计加工难度小,成本低。
本发明装置提供一种能在现有具有双顶置凸轮轴以及摇臂挺柱阀系结构的发动机上通过较少零部件的变动而实现停缸技术或是可变气门升程(VVL)的可实施装置,以可变气门升程的形式来实现停缸的技术路径。
应了解本发明所要保护的范围不限于非限制性实施方案,应了解非限制性实施方案仅仅作为实例进行说明。本申请所要要求的实质的保护范围更体现于独立权利要求提供的范围,以及其从属权利要求。
Claims (8)
1.一种停缸实现方法,其包括:提供具有高升程凸轮(24)和低升程凸轮(25)并与液压摇臂(3)相配合的凸轮轴(2),其特征在于:
选择需停缸操作的停缸气缸,与所述停缸气缸对应的所述凸轮轴(2)上具有与其凸轮轴轴体(22)之间往复滑动连接的滑移式套筒(21),所述高升程凸轮(24)和所述低升程凸轮(25)布置在所述滑移式套筒(21)的外表面上,所述滑移式套筒(21)的外表面上还具有导向槽,且所述导向槽的轨迹在所述凸轮轴(2)的轴向方向具有偏移距离,与所述导向槽相配合的推杆沿所述凸轮轴(2)的径向具有伸缩位置,以使得所述推杆与所述导向槽相抵靠接触或分离;
在气缸正常工作时,保持所述推杆与所述导向槽之间相分离的状态,所述滑移式套筒(21)相对所述凸轮轴(2)轴向方向静止,所述高升程凸轮(24)与所述液压摇臂(3)相配合工作,气门(7)呈正常开启状态;
当开启停缸时,将所述推杆与所述导向槽相抵靠接触,所述推杆经所述导向槽的导向并推动所述滑移式套筒(21)沿所述凸轮轴(2)的轴向滑动,以使得所述高升程凸轮(24)向所述低升程凸轮(25)形成切换;
在停缸工作时,保持所述推杆与所述导向槽之间相分离的状态,所述滑移式套筒(21)相对所述凸轮轴(2)轴向方向静止,所述低升程凸轮(25)与所述液压摇臂(3)相配合工作,所述气门(7)呈关闭状态;
当取消停缸时,将所述推杆与所述导向槽相抵靠接触,所述推杆经所述导向槽的导向并推动所述滑移式套筒(21)沿所述凸轮轴(2)的轴向滑动,以使得所述低升程凸轮(25)向所述高升程凸轮(24)形成切换;
所述高升程凸轮(24)和所述低升程凸轮(25)具有多组,且每组所述高升程凸轮(24)和所述低升程凸轮(25)之间首尾相紧密连续并布置在所述滑移式套筒(21)的外表面上,多组所述高升程凸轮(24)和所述低升程凸轮(25)包括停缸组和正常工作组;
在所述凸轮轴(2)的轴向方向上,所述液压摇臂(3)相对气门(7)位置固定;
所述滑移式套筒(21)的外表面上还具有移位调整装置(23),所述导向槽在所述移位调整装置(23)圆周方向布置;
所述移位调整装置(23)为所述滑移式套筒(21)的外表面上圆周方向布置的凸台,所述凸台沿圆周方向上具有渐变的轴向厚度,且在所述凸台的轴向两侧端面分别具有高度相同的第一导向槽(231)和第二导向槽(232);
所述推杆包括:第一推杆(14)和第二推杆(15);所述第一推杆(14)与所述第一导向槽(231)相抵靠接触配合,所述第二推杆(15)与所述第二导向槽(232)相抵靠接触配合。
2.如权利要求1所述的一种停缸实现方法,其特征在于:所述偏移距离等于每组所述高升程凸轮(24)和所述低升程凸轮(25)的中心线间隔距离。
3.如权利要求1所述的一种停缸实现方法,其特征在于:所述导向槽在所述凸轮轴(2)径向方向上具有高度,以配合所述推杆的所述伸缩位置。
4.如权利要求1所述的一种停缸实现方法,其特征在于:提供由控制器控制的电磁阀(1),所述推杆经所述电磁阀(1)控制并驱动以具有所述伸缩位置。
5.如权利要求4所述的一种停缸实现方法,其特征在于:所述第一推杆(14)和所述第二推杆(15)轴向横跨所述移位调整装置(23)布置。
6.如权利要求1所述的一种停缸实现方法,其特征在于:所述滑移式套筒(21)和所述凸轮轴轴体(22)在圆周方向上位置相限位固定并同轴同步转动,所述滑移式套筒(21)与所述凸轮轴轴体(22)之间内部布置有轴向定位钢球以进行二者之间的轴向定位,且所述低升程凸轮(24)的外缘为所述高升程凸轮(25)的基圆。
7.如权利要求6所述的一种停缸实现方法,其特征在于:所述滑移式套筒(21)和所述凸轮轴轴体(22)之间的配合横截面为类八角形式,以在圆周方向相限位接触固定并同轴同步转动,所述类八角的横截面包括相互间隔布置的四个直线区域和四个圆弧区域。
8.一种停缸实现装置,其包括:具有多组高升程凸轮(24)和低升程凸轮(25)的凸轮轴(2),与所述凸轮轴(2)相配合的液压摇臂(3),其特征在于:
在所述凸轮轴(2)的轴向方向上,所述液压摇臂(3)相对气门(7)位置固定;
在与所需停缸操作的停缸气缸位置相对应的所述凸轮轴(2)上,所述凸轮轴(2)包括:凸轮轴轴体(22)和滑移式套筒(21),每组所述高升程凸轮(24)和所述低升程凸轮(25)之间首尾相紧密连续并布置在所述滑移式套筒(21)的外表面上,且所述滑移式套筒(21)沿所述凸轮轴(2)的轴向方向与所述凸轮轴轴体(22)之间形成往复滑动连接;
所述滑移式套筒(21)的外表面上还具有移位调整装置(23),所述移位调整装置(23)具有圆周方向布置的导向槽,且所述导向槽的轨迹在所述凸轮轴(2)的轴向方向具有偏移距离;
在所述凸轮轴(2)外部还布置有与所述导向槽相配合的推杆,所述推杆沿所述凸轮轴(2)的径向具有伸缩位置,以使得所述推杆与所述导向槽相抵靠接触或分离,当所述推杆与所述导向槽相抵靠接触时,所述推杆经所述导向槽的导向并推动所述滑移式套筒(21)沿所述凸轮轴轴体(22)的轴向滑动,以使得所述高升程凸轮(24)和所述低升程凸轮(25)之间的切换,且所述高升程凸轮(24)与所述液压摇臂(3)相配合时,所述气门(7)开启,所述低升程凸轮(25)与所述液压摇臂(3)相配合时,所述气门(7)关闭。
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