CN208858459U - 汽车发动机低阻力滑行系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种汽车发动机低阻力滑行系统；在汽车行驶时，该系统在汽车进入带挡滑行状态后，可适时地使变循环摇臂与排气门摇臂连结在一起摇动，从而使排气门摇臂既服从排气凸轮的驱动、也服从变循环凸轮的驱动，在原压缩冲程和原膨胀冲程时，由变循环凸轮驱动开启排气门；在膨胀冲程将近终了时，变循环凸轮随停止驱动变循环摇臂，在原排气冲程时，由排气凸轮驱动开启排气门。

Description

汽车发动机低阻力滑行系统

一.技术领域

本实用新型涉及一种汽车发动机低阻力滑行系统，它的作用是使发动机的四冲程循环运转在汽车带挡滑行时可变成二冲程循环运转，即在汽车滑行时，发动机循环运转变成活塞下行时吸气，活塞上进时排气的二冲程循环运转，以自动减少汽车带挡滑行时的发动机阻力，从而在不改变原车制动效能和可靠性的前提下减少行车油耗。

二.背景技术

目前，公知的汽车运行状态中，尤其是载重汽车，其滑行状态占汽车总运行时间或行驶里程的30％以上，在滑行状态中减少发动机阻力的方法有：怠速空挡滑行，强制怠速带挡滑行，关闭发动机空挡滑行，关闭发动机带挡滑行，关闭发动机带挡踩离合器滑行。

各种滑行模式都各有不尽人意之处：

怠速空挡滑行，发动机在怠速下运转，此法滑行距离长，节油效果较好，但期间发动机仍虽怠速耗油，开始需要进行脱挡操作、结束需要进行带挡操作，发电效能，空调效能维持在怠速区域。

强制怠速带挡滑行，操作上无要求，制动可靠性不变，但滑行距离短，节油不明显。

关闭发动机空挡滑行，是将变速杆放到空挡位置，将发动机熄火，当不需要滑行时重新启动发动机，将变速杆挂入适当的挡位。这种滑行的模式可以省去滑行时的怠油耗，节油效果好。缺点是：操作麻烦，降低了车辆制动可靠性，不发电，没有空调。

关闭发动机带挡滑行，要人工控制发动机启、停开关，操作麻烦，且滑行距离短，节油不明显。

关闭发动机带挡踩离合器踏板滑行，使发动机与传动系统脱开，变速挡位不变，将发动机熄火滑行，其阀打开点火开关，不要滑行时，同时抬起离合器踏板即可继续行驶。此法节油效果好，使用方便，缺点是增加了劳动强度，并且对离含器分离轴承磨损较大，增大了故障率从而加大了汽车运行成本，滑行期间不发电，没有空调。

三.发明内容

为了克服现有现在汽车在滑行状态时的种种缺陷，本实用新型提供一种汽车发动机低阻力滑行系统，该系统可使汽车进入带挡滑行状态时，汽车发动机可自动改变循环模式，由原来的：吸气、压缩、燃烧澎涨、排气的四冲程循环模式转变成：吸气、排气、吸气、排气的二冲程循环模式。

本实用新型采用的技术方案是：由气缸盖、凸轮轴、第一排气门摇臂、第二排气门摇臂、变循环摇臂、定位弹簧、正时活塞、第一同步活塞、第二同步活塞、阻挡活塞、复位弹簧、摇臂轴、机油管、电磁阀、电动机油泵、稳压阀、变循环控制电路组成。本实用新型适用于有双排气门的顶置单凸轮轴发动机上，凸轮轴与凸轮轴正时齿轮同轴连接在一起。凸轮轴上设有第一排气凸轮、第二排气凸轮、变循环凸轮；变循环凸轮可在汽车发动机原压缩冲程和原膨胀冲程驱动排气门摇臂打开排气门；第一排气门摇臂上设有第一定位飘台和第一同步活塞孔，第二排气门摇臂上设有第二定位飘台和阻挡活塞孔，变循环摇臂上设有定位平台和第二同步活塞孔、在变循环摇臂与气缸盖之间安装有定位弹簧，定位弹簧的一端顶着变循环摇臂、另一端顶着气缸盖；只要变循环摇臂不与变循环凸轮接触就会在定位弹簧的作用下，使定位平台保持与第一定位飘台及第二定位飘台接触，从而保持第一同步活塞孔与第二同步活塞孔及阻挡活塞孔的中心线重合；第一同步活塞孔有油道与摇臂轴空心油道上的机油孔相通，第一同步活塞孔内安装有正时活塞和第一同步活塞；阻挡活塞孔内安装有阻挡活塞和复位弹簧；第二同步活塞孔内安装有第二同步活塞；第一排气门摇臂、第二排气门摇臂、变循环摇臂都安装在摇臂轴上，安装配合为间隙配合；摇臂轴设有空心油道；机油管同时连通空心油道、电磁阀的A接口、电动机油泵的出油口；机油管上安装了一个稳压阀，电磁阀和电动机油泵的电源电路的导通或断开是由变循环控制电路控制的。

在发动机处于动力输出时，凸轮轴中的排气凸轮通过驱动排气门摇臂摇动，使排气门在排气行程时打开，气缸排气；凸轮轴中的变循环凸轮在压缩冲程和膨胀冲程时驱动变循环摇臂作无效的自由摇动。

在汽车进入带挡滑行状态需要降低发动机运转阻力时，只要驾驶员不踩油门踏板、离合器踏板、制动踏板，发动机即自动停止燃油供应，变循环控制电路适时令电动机油泵泵出机油，以推动正时活塞从而推动第一同步活塞、第二同步活塞，使第一排气门摇臂、第二排气门摇臂和变循环摇臂连成一体后，既随凸轮轴中的排气凸轮驱动使排气门在发动机原排气冲程时打开；也随凸轮轴中的变循环凸轮驱动，使排气门在原压缩冲程时也保持开启，将气缸内的空气排出气缸外，令发动机在原压缩冲程时不用压缩气缸内的空气，减少消耗汽车的惯性动能，在原压缩冲程终了时关闭排气门；在原澎涨冲程开始后，变循环凸轮又驱动变循环摇臂、第一排气门摇臂、第二排气门摇臂又使排气门开启以减少活塞下行的负压阻力，在原膨胀冲程将近终了时，变循环凸轮与变循环摇臂脱离接触。当汽车处于非带挡滑行状态时，变循环控制电路适时令电动机油泵停止泵出机油，并卸去油压，随即第一同步活塞、第二同步活塞在复位弹簧的作用下使变循环摇臂随即与第一排气门摇臂、第二排气门摇臂解除联动关系，发动机又恢复四冲程循环模式

本实用新型的优点是：车辆在带挡滑行时，在不改变车辆原有制动的可靠性、不改变原车辆正常的驾驶操作习惯、不用空挡、不用踩离合器的情况下，汽车可不改变相应车速的空调效能，不改变相应车速的发电效能，发动机无需压缩缸内气体，节油效率高。

四.附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型的凸轮轴，及各凸轮的相对方位和对应的旋转方向示意图；

图2是本实用新型的各凸轮与各摇臂的对应关系及摇臂及摇臂轴局部剖面示意图；

图3是本实用新型的第二排气门摇臂与气门及排气凸轮的相对位置关系示意图；

图4是本实用新型的第一排气门摇臂与气门及排凸轮的相对位置关系示意图；

图5是本实用新型的变循环摇臂与变循环凸轮的对应位置关系示意图；

图6是本实用新型的正时活塞、第一同步活塞、第二同步活塞活动的控制系统示意图。

图中：1.凸轮轴，2.第一排气凸轮，3.变循环凸轮，4.第二排气凸轮，5.第一排气门摇臂， 6.变循环摇臂，7.第二排气门摇臂，8.摇臂轴，9.机油孔，10.正时活塞，11.第一同步活塞，12. 空心油道，13.第一定位飘台，14.第二同步活塞，15.第二定位飘台，16.油道，17.复位弹簧，18.阻挡活塞，20.阻挡活塞孔，21.第一同步活塞孔，23.气缸盖，24.定位平面，25.第二同步活塞孔，26.定位弹簧，27.电磁阀，28.阀芯复位弹簧，29.阀芯，30.电磁阀线圈，31.变循环控制电路，32.机油管，33.电动机油泵，34.稳压阀。

五.具体实施方式

汽车发动机低阻力滑行系统是由凸轮轴(1)、第一排气门摇臂(5)、第二排气门摇臂(7)、变循环摇臂(6)、定位弹簧(26)、正时活塞(10)、第一同步活塞(11)、第二同步活塞(14)、阻挡活塞(18)、复位弹簧(17)、摇臂轴(8)、机油管(32)、电磁阀(27)、电动机油泵(33)、稳压阀(34)、变循环控制电路(31)组成。

如图1所示，凸轮轴(1)上设有第一排气凸轮(2)、第二排气凸轮(4)和变循环凸轮(3)，旋转方向n显示变循环凸轮(3)与第一排气凸轮(2)、第二排气凸轮(4)的对应位置关系。

如图2所示，第一排气凸轮(2)和第二排气凸轮(4)的作用是：在排气冲程时分别驱动第一排气门摇臂(5)和第二排气门摇臂(7)；变循环凸轮(3)的作用是：在发动机原压缩冲程和原膨胀冲程时驱动变循环摇臂(6)；第一排气门摇臂(5)、第二排气门摇臂(7)、变循环摇臂(6)都安装在摇臂轴(8)上，安装配合为间隙配合；摇臂轴(8)的空心油道(12)上设有机油孔(9)、并与第一排气门摇臂(5)内的油道(16)口相对，在第一同步活塞孔(21)中安装有正时活塞(10)和第一同步活塞(11)，第一排气门摇臂(5)上设有第一定位飘台(13)，在第一同步活塞(11)没有进入第二同步活塞孔(25)时，且变循环摇臂(6)处于没有接触变循环凸轮(3)的状态下，第一定位飘台(13)都是与变循环摇臂(6)上的定位平面(24) 接触，从而使第一同步活塞孔(21)与变循环摇臂(6)内的第二同步活塞孔(25)的中心线重合。第二排气门摇臂(7)上设有第二定位飘台(15)和阻挡活塞孔(20)，在第二同步活塞(14) 没有进入阻挡活塞孔(20)时，且变循环摇臂(6)处于没有接触变循环凸轮(3)的状态下，第二定位飘台(15)都是与变循环摇臂(6)上的定位平面(24)接触，从而使第二同步活塞孔 (25)与阻挡活塞孔(20)的中心线重合，阻挡活塞孔(20)内装有阻挡活塞(18)及复位弹簧(17)。

如图3所示，第二排气门摇臂(7)安装在摇臂轴(8)上，当一端受第二排气凸轮(4)驱动抬起时、另一端则向下顶开排气门；第二排气门摇臂(7)设有第二同步活塞孔(20)。

如图4所示，第一排气门摇臂(5)安装在摇臂轴(8)上，当一端受第一排气凸轮(2)驱动抬起时、另一端则向下顶开排气门，第二排气门摇臂(5)设有第一同步活塞孔(21)，第一同步活塞孔(21)连通油道(16)。

如图5所示，变循环摇臂(6)安装在摇臂轴(8)上，当一端受变循环凸轮(3)驱动抬起时、另一端则向下压缩定位弹簧(26)；当变循环摇臂(6)不与变循环凸轮(3)接触时，安装在气缸盖(23)上的定位弹簧(26)将变循环摇臂(6)的定位平面(24)向上弹起并与第一定位飘台(13)及第二定位飘台(15)接触，从而实现第一同步活塞孔(21)、第二同步活塞孔(25)、阻挡活塞孔(20)的中心线重合。

如图6所示，机油管(32)同时连通空心油道(12)、电磁阀(27)的A接口、电动机油泵(33)的出油口；机油管(32)上安装了一个稳压阀(34)，电磁阀线圈(30)和电动机油泵(33)的电源电路的导通或断开是由变循环控制电路(31)控制的。

本实用新型的工作过程：

1.汽车处于行驶状态，而且没有进入带挡滑行状态时，变循环控制电路(31)断开电磁阀线圈(30)和电动机油泵(33)的电源电路，电动机油泵(33)没有将机油泵入机油管(32)，阀芯(29)在阀芯复位弹簧(28)的作用下处于使电磁阀(27)的A接口和B接口连通状态的位置，此时电磁阀(27)及机油管(32)内的机油通过B接口回流到发动机油底壳，因而没有油压作用在正时活塞(10)上，阻挡活塞(18)在复位弹簧(17)的作用下将第二同步活塞(14)拦截在阻挡活塞孔(20)之外，与此同时，第二同步活塞(14)也将第一同步活塞 (11)拦截在第二同步活塞孔(25)之外；由于复位弹簧(17)的长度有限，阻挡活塞(18)并不会进入第二同步活塞孔(25)，因而第二同步活塞(14)也不会进入第一同步活塞孔(21)，此时，第一排气门摇臂(5)与第二排气门摇臂(7)在第一排气凸轮(2)和第二排气凸轮(4) 的驱动下摇动，同时在第一定位飘台(13)和第二定位飘台(15)的作用下，也使变循环摇臂(6)随同摇动，从而使第一同步活塞孔(21)、第二同步活塞孔(25)和阻挡活塞孔(20) 的中心线重合；当变循摇臂(6)在变循环凸轮(3)的驱动下，定位平台(24)与第一定位飘台(13)、第二定位平台(15)脱离接触后、独自作无效摇动，当变循环凸轮(3)与变循环摇臂(6)脱离接触后，变循环摇臂(6)在定位弹簧(26)的作用下，使定位平面(24)保持与第一定位飘台(13)和第二定位飘台(15)接触令变循环摇臂(6)伴随第一排气门摇臂(5) 和第二排气门摇臂(7)摇动，同时也使第一同步活塞孔(21)、第二同步活塞孔(25)和阻挡活塞孔(20)的中心线重合。

2.当汽车处于带挡滑行状态时，且离合器踏板未被踩下、制动踏板未被踩下、油门踏板未被踩下，变循环控制电路(31)随即接通电磁阀线圈(30)和电动机油泵(33)的电源电路，阀芯(29)在电磁力的作用下克服阀芯复位弹簧(28)的弹力，处于封闭电磁阀(27) 的A接口和B接口的位置，同时电动机油泵(33)将机油泵入机油管(32)并进入摇臂轴(8) 的空心油道(12)，再经机油孔(9)进入油道(16)及第一同步活塞孔(21)并推动正时活塞 (10)，正时活塞(10)又推动第一同步活塞(11)，并在变循环摇臂(6)不与变循环凸轮(3)接触状态、第一同步活塞孔(21)、第二同步活塞孔(25)和阻挡活塞孔(20)的中心线都重合时，将第一同步活塞(11)推入第二同步活塞孔(25)同时推动第二同步活塞(14)使之同时进入阻挡活塞孔(20)、又同时推动阻挡活塞(18)并压缩复位弹簧(17)，至此已完成使第一排气门摇臂(5)、变循环摇臂(6)、第二排气门摇臂(7)结合在一起摇动的操作，此时的第一排气门摇臂(5)、变循环摇臂(6)、第二排气门摇臂(7)既可在第一排气凸轮(2)、第二排气凸轮(4)的驱动下同步摇动、完成在发动机原排气冲程开启进气门的动作，又可在变循环凸轮(3)的驱动下同步摇动、并在发动机原压缩冲程中开启排气门、在原压缩冲程终了时关闭排气门、又在原澎涨冲程中开启排气门的操作。在发动机原进气冲程时，进气门开启；之后不断重复上述循环。此时的发动机由汽车驱动轮通过传动系统带动下以最低的运转阻力运转；其间为保证机油管(32)内的油压稳定、使电动机油泵(33)不出现过载现象，在机油管(32)内的油压高于设定机油压力时，稳压阀(34)即刻开启向发动机油底壳泄油。

3.当汽车由带挡滑行状态转为非带挡滑行状态时，即：或离合踩板被踩下、或油门踏板未被踩下、或制动踏板被踩下后，变循环控制电路(31)随即断开电磁阀线圈(30)和电动机油泵(33)的电源电路，电动机油泵(33)随即没有机油泵入机油管(32)，阀芯(29)也随即在复位弹簧(28)的作用下处于使电磁阀(27)的A接口和B接口连通状态的位置，此时电磁阀(27)及机油管(32)内的机油通过B接口回流到发动机油底壳，随即也没有油压作用在正时活塞(10)上，在变循环摇臂(6)不与变循环凸轮(3)接触状态、第一同步活塞孔(21)、第二同步活塞孔(25)和阻挡活塞孔(20)的中心线都重合时，阻挡活塞(18)在复位弹簧(17) 的作用下将第二同步活塞(14)推出阻挡活塞孔(20)，与此同时，第二同步活塞(14)也将第一同步活塞(11)推出第二同步活塞孔(25)；由于复位弹簧(17)的长度有限，阻挡活塞(18) 并不会进入第二同步活塞孔(25)，因而第二同步活塞(14)也不会进入第一同步活塞孔(21)，此后，只要变循环摇臂(6)没有与变循环凸轮(3)接触，第一排气门摇臂(5)、第二排气门摇臂(7)在各自对应凸轮驱动下摇动，在第一定位飘台(13)和第二定位飘台(15)的作用下，也使变循环摇臂(6)随同摇动，从而使第一同步活塞孔(21)、第二同步活塞孔(25)和阻挡活塞孔(20)的中心线重合；当变循环摇臂(6)在变循环凸轮(3)的驱动下，定位平台(24) 即与第一定位飘台(13)及第二定位飘台(15)脱离接触、独自作无效摇动，当变循环凸轮(3) 与变循环摇臂(6)脱离接触后，变循环摇臂(6)在定位弹簧(26)的作用下，使定位平面(24) 保持与第一定位飘台(13)和第二定位飘台(15)接触，从而使第一同步活塞孔(21)、第二同步活塞孔(25)和阻挡活塞孔(20)的中心线重合。

Claims (1)

1.一种汽车发动机低阻力滑行系统，该系统由气缸盖、凸轮轴、第一排气门摇臂、第二排气门摇臂、变循环摇臂、定位弹簧、正时活塞、第一同步活塞、第二同步活塞、复位弹簧、摇臂轴、机油管、电磁阀、电动机油泵、稳压阀、变循环控制电路组成；其特征在于：凸轮轴上设有第一排气凸轮、第二排气凸轮、变循环凸轮；变循环凸轮可在汽车发动机原压缩冲程和原膨胀冲程驱动排气门摇臂打开排气门；第一排气门摇臂上设有第一定位飘台和第一同步活塞孔，第二排气门摇臂上设有第二定位飘台和阻挡活塞孔，变循环摇臂上设有定位平台和第二同步活塞孔、在变循环摇臂与气缸盖之间安装有定位弹簧，定位弹簧的一端顶着变循环摇臂、另一端顶着气缸盖；只要变循环摇臂不与变循环凸轮接触就会在定位弹簧的作用下，使定位平台保持与第一定位飘台及第二定位飘台接触，从而保持第一同步活塞孔与第二同步活塞孔及阻挡活塞孔的中心线重合；第一同步活塞孔有油道与摇臂轴空心油道上的机油孔相通，第一同步活塞孔内安装有正时活塞和第一同步活塞；阻挡活塞孔内安装有阻挡活塞和复位弹簧；第二同步活塞孔内安装有第二同步活塞；第一排气门摇臂、第二排气门摇臂、变循环摇臂都安装在摇臂轴上，安装配合为间隙配合；摇臂轴设有空心油道；机油管同时连通空心油道、电磁阀的A接口、电动机油泵的出油口；机油管上安装了一个稳压阀，电磁阀和电动机油泵的电源电路的导通或断开是由变循环控制电路控制的。