CN209494636U - 汽车滑行发动机变循环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种汽车滑行发动机变循环系统；该系统可在不改变正常驾驶习惯的情况下，在汽车转为挂档滑行时，可使发动机自动由四冲程循环转为二冲程循环，使被驱动轮拖带转动的发动机所产生的运转阻力有显著降低，当汽车从挂档滑行又转为加速或制动时，发动机又可以自动由二冲程循环转为四冲程循环。

Description

汽车滑行发动机变循环系统

一.技术领域

本实用新型涉及一种汽车滑行发动机变循环系统，它可使汽车在挂档滑行时具有更低的发动机运转阻力，从而使汽车有更长的安全滑行距离。

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：怠速空档滑行，强制怠速挂档滑行，关闭发动机空档滑行，关闭发动机挂档滑行，关闭发动机挂档踩离合器滑行。

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，开始需要进行脱档操作、结束需要进行挂档操作，发电效能，空调效能维持在怠速区域。

强制怠速挂挡滑行，操作上无要求，制动可靠性不变，但滑行距离短，节油不明显。

关闭发动机空档滑行，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起动发动机，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。

关闭发动机挂档滑行，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。

关闭发动机挂档踩离合器踏板滑行，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，其间打开点火开关，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。

二.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滑行发动机变循环系统，该系统可使汽车进入挂档滑行状态时，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。

本实用新型采用的技术方案是：由气缸盖、凸轮轴、第一挺杆，第二挺杆，第一挺杆导管，第二挺杆导管，排气门摇臂、变循环摇臂、定位弹簧、摇臂轴、正时活塞、同步活塞、阻挡活塞、复位弹簧、机油管、稳压阀、电磁阀、电动机油泵、变循环控制电路组成；凸轮轴上有一个排气凸轮、一个变循环凸轮；排气凸轮与排气门摇臂之间安装有第一挺杆、第一挺杆穿过第一挺杆导管；排气门摇臂设有定位平面和同步活塞孔、同步活塞孔与油道连通，油道口与空心油道上的机油孔相对，同步活塞孔内安装有正时活塞和同步活塞；变循环摇臂上设有定位飘台和阻挡活塞孔，阻挡活塞孔内安装有阻挡活塞和复位弹簧；排气门摇臂、变循环摇臂都安装在空心摇臂轴上，安装配合为间隙配合；排气凸轮在发动机排气冲程时驱动第一挺杆以推动排气门摇臂打开排气门。变循环凸轮在发动机原压缩冲程时驱动第二挺杆以推动变循环摇臂，在原压缩冲程终了时停止驱动第二挺杆；变循环凸轮在原膨胀冲程时驱动第二挺杆以推动变循环摇臂、并在原膨胀冲程将近终了时停止驱动第二挺杆。

在发动机处于动力输出时，凸轮轴中的排气凸轮通过驱动第一挺杆以推动排气门摇臂摇动，使排气门在排气行程时打开，将燃烧后的废气排出气缸外；此时凸轮轴中的变循环凸轮驱动第二挺杆以推动变循环摇臂作无功的自由摇动。

在汽车进入挂档滑行时，电磁阀封闭泄油口，电动机油泵适时地将机油泵入油管、通过油道进入同步活塞孔推动正时活塞、从而推动同步活塞进入变循环摇臂中的阻挡活塞孔内，使排气门摇臂和变循环摇臂连成一体，从而既可随排气凸轮驱动第一挺杆推动排气门摇臂和变循环摇臂一起摇动，使排气门在排气行程时打开；也可随变循环凸轮驱动第二挺杆推动使排气门在原压缩冲程开始后开启，将气缸内空气排出气缸外，并在原压缩冲程终了时关闭排气门，又在活塞的原膨胀冲程时打开排气门，并在原膨胀冲程终了时关闭排气门。

本实用新型的优点是，汽车挂档滑行时发动机产生的运转阻力小、运转振动小。

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，及各凸轮的相对方置和对应的旋转方向示意图

图2是本实用新型的各凸轮轴与各挺杆的对应关系示意图

图3是本实用新型各挺杆对应各摇臂位置及摇臂和摇臂轴局部剖面位置关系示意图

图4是本实用新型的排气门摇臂与气门、第一挺杆及排气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第二挺杆及变循环凸轮的对应位置关系示意图

图6是本实用新型的同步活塞活动的控制系统示意图

图中：1.凸轮轴，2.排气凸轮，3.变循环凸轮，4.第一挺杆，5.第二挺杆，6.排气门摇臂， 7.变循环摇臂，8.摇臂轴，9.机油孔，10.正时活塞，11.同步活塞，12.空心油道，13定位飘台， 14阻挡活塞，15.复位弹簧，17.气缸盖，18，同步活塞孔，19.定位弹簧，20.定位平面，21.阻挡活塞孔，22.阀芯复位弹簧，23.电磁阀线圈，24.变循环控制电路，25.电磁阀，26.阀芯，27. 机油管，28.油道，29.稳压阀，30.电动机油泵，31.第一挺杆导管，32.第二挺杆导管。

五.具体实施方式

汽车滑行发动机变循环系统是由气缸盖(17)、凸轮轴(1)、第一挺杆(4)，第二挺杆(5)，第一挺杆导管(31)，第二挺杆导管(32)，排气门摇臂(6)、变循环摇臂(7)、定位弹簧(19)、摇臂轴(8)、正时活塞(10)、同步活塞(18)、阻挡活塞(14)、复位弹簧(15)、机油管(27)、稳压阀(29)、电磁阀(25)、电动机油泵(30)、变循环控制电路(24)组成的。

如图1所示，凸轮旋转方向n，凸轮轴(1)上有排气凸轮(2)和变循环凸轮(3)的相对关系。

如图2所示，排气凸轮(2)对应驱动第一挺杆(4)，变循环凸轮(3)对应驱动第二挺杆(5)

如图3所示，在排气冲程时，第一挺杆(4)推动排气门摇臂(6)；压缩冲程时，第二挺杆(5) 推动变循环摇臂(7)；排气门摇臂(6)、变循环摇臂(7)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)上开有机油孔(9)，并与排气门摇臂(6)内的油道(28)口相对，油道(28)与同步活塞孔(18)相通；在同步活塞孔(18)中装有正时活塞(10)和同步活塞(11)，排气门摇臂(6)上设有定位平面(20)；在同步活塞(11)没有进入阻档活塞孔(21)时，且变循环摇臂(7)又处于没有被第二挺杆(5)推动的状态下，定位平面(20)都是与变循环摇臂(7)上的定位飘台(13)接触，从而使同步活塞孔(18)与变循环摇臂(7)内的阻档活塞孔(21)的中心线重合；阻挡活塞孔(21)内装有阻挡活塞(14) 及复位弹簧(15)。

如图4所示，排气凸轮(2)的作用是：在排气冲程时通过驱动第一挺杆(4)，第一挺杆 (4)穿过第一挺杆导管(31)推动排气门摇臂(6)打开排气门；排气门摇臂(6)上设有定位平面(20)、同步活塞孔(18)、油道(28)。

如图5所示，在第二挺杆(5)不推动变循环摇臂(7)时，安装在气缸盖(17)上的定位弹簧(19)将变循环摇臂(7)的定位飘台(13)向上弹起使之与定位平面(20)接触，从而实现同步活塞孔(18)、阻挡活塞孔(21)的中心线重合，变循环凸轮(3)在压缩行程时驱动第二挺杆(5)，第二挺杆(5)穿过第二挺杆导管(32)推动变循环摇臂(7)的一端、变循环摇臂(7)的另一端则向下压缩定位弹簧(19)，在压缩冲程终了时，第二挺杆(5)停止推动变循环摇臂(7)；变循环凸轮(3)在膨胀冲程时驱动第二挺杆(5)，第二挺杆(5)穿过第二挺杆导管(32)推动变循环摇臂(7)的一端、变循环摇臂(7)的另一端则向下压缩定位弹簧 (19)，在膨胀冲程将近终了时，第二挺杆停止驱动变循环摇臂(7)。定位弹簧(19)一端顶着变循环摇臂(7)、另一端顶着气缸盖(17)。

如图6所示，机油管(27)与空心油道(12)、电磁阀(25)的A接口、电动机油泵(30)的出油口连通，机油管(27)上安装了一个稳压阀(29)；电磁阀线圈(23)通电时，阀芯(26)处于封闭电磁阀(25)的A接口和B接口的位置，电磁阀线圈(23)断电时，阀芯(26)在阀芯复位弹簧(22)的作用下处于电磁阀(25)的A接口连通B接口的位置，变循环控制电路(24)控制电磁阀线圈(23)和电动机油泵(30)的电源电路的接通或断开。

本实用新型的工作过程：

1.汽车处于非挂档滑行的运行状态，变循环控制电路(24)断开电磁阀线圈(23)和电动机油泵(30)的电源电路，阀芯(26)在阀芯复位弹簧(22)的作用下处于使电磁阀(25)的A接口连通B接口的位置，此时电磁阀(25)的A接口和B接口连通，电磁阀(25)内和机油管(27)内的机油通过接口B回流至发动机油底壳，使得没有油压作用在正时活塞(10) 上，阻挡活塞(14)在复位弹簧(15)的作用下将同步活塞(11)拦截在阻挡活塞孔(21)之外；此后，排气凸轮(2)驱动第一挺杆(4)使排气门摇臂(6)摇动，在定位平面(20)、定位飘台(13)定位弹簧(19)的作用下，也使变循环摇臂(7)随同摇动，从而使同步活塞孔(18)、阻挡活塞孔(21)的中心线重合；当变循环凸轮(3)驱动第二挺杆(5)、第二挺杆(5)推动变循环摇臂(7)时，定位平面(20)与定位飘台(13)脱离接触、变循环摇臂(7)独自作无效摇动；当变循环摇臂(7)不受第二挺杆(5)推动后，变循环摇臂(7)在定位弹簧(19) 的作用下，使定位平面(20)保持与定位飘台(13)接触并使变循环摇臂(7)伴随排气门摇臂(6)摇动，从而使同步活塞孔(18)、阻挡活塞孔(21)的中心线重合。

2.当汽车进入挂档滑行状态时，即油门踏板、离合器踏板、制动踏板都同时没有被踩下时，变循环控制电路(24)即时接通电磁阀线圈(23)和电动机油泵(30)的电源电路，阀芯(26)在电磁力的作用下克服阀芯复位弹簧(22)的弹力、处于封闭电磁阀(25)的A接口和B接口的位置，电动机油泵(30)将机油泵入机油管(27)并进入空心油道(12)，再经机油孔(9)、油道(28)进入同步活塞孔(18)并推动正时活塞(10)，正时活塞(10)又推动同步活塞(11)，在同步活塞孔(18)、阻挡活塞孔(21)的中心线重合时，将同步活塞(11) 推入阻挡活塞孔(21)、并同时推动阻挡活塞(14)压缩复位弹簧(15)，至此已完成使排气门摇臂(6)、变循环摇臂(7)结合在一起摇动的连结操作，此后的排气门摇臂(6)、变循环摇臂(7)既可在排气凸轮(2)、第一挺杆(4)的驱动下同步摇动，完成发动机排气冲程的开启排气门动作，又可在变循环凸轮(3)、第二挺杆(5)的驱动下同步摇动、完成在原压缩冲程时开启排气门将气缸内的空气排出气缸外，在压缩冲程终了时关闭排气门；及在原膨胀冲程时打开排气门并在原膨胀冲程将近终了时停止驱动变循环摇臂(7)。此时的汽车处于挂档滑行状态，发动机由汽车驱动轮通过传动系统带动运转，发动机已进入二冲程循环状态，运转阻力和振动都显著降低。为了使电动机油泵(30)工作时不出现过载现象、以及保证机油管 (27)内的油压稳定，在机油管(27)内的油压高于设定机油压力时，稳压阀(29)即刻开启向发动机油底壳泄油。

3.当汽车由挂档滑行转为非挂档滑行状态时，即出现或分别踩下离合器踏板、油门踏板、制动踏板，或同时踩下其中的两个踏板的情况时，缓速控制电路(24)随即断开电磁阀线圈 (23)和电动机油泵(30)的电源电路，阀芯(29)随即在复位弹簧(22)的作用下处于使电磁阀(25)的A接口连通B接口的位置，使电磁阀(25)内的机油和机油管(27)内的机油通过接口B流回到发动机油底壳，继而使得作用在正时活塞(10)上的油压消失，随后在变循环摇臂(7)不受第二挺杆(5)推动时，阻挡活塞(14)在复位弹簧(15)的作用下，将同步活塞(11)推出阻挡活塞孔(21)；此后只要变循环摇臂(7)不被第二挺杆(5)推动，排气门摇臂(6)在排气凸轮(2)和第一挺杆(4)推动下工作，在定位平面(20)、定位飘台(13) 的作用下，也使变循环摇臂(7)随同摇动，从而使同步活塞孔(18)与阻挡活塞孔(21)的中心线重合；当变循环摇臂(7)在变循环凸轮(3)和第二挺杆(5)的驱动下，定位平面(20) 即与定位飘台(13)脱离接触、变循环摇臂(7)独自作无效摇动；当第二挺杆不推动变循环摇臂(7)后，变循环摇臂(7)在定位弹簧(19)的作用下，使定位平面(20)保持与定位飘台 (13)接触，从而使同步活塞孔(18)与阻挡活塞孔(21)的中心线重合。

Claims (1)

1.一种汽车滑行发动机变循环系统，由气缸盖、凸轮轴、第一挺杆，第二挺杆，第一挺杆导管，第二挺杆导管，排气门摇臂、变循环摇臂、定位弹簧、摇臂轴、正时活塞、同步活塞、阻挡活塞、复位弹簧、机油管、稳压阀、电磁阀、电动机油泵、变循环控制电路组成；其特征在于：凸轮轴上有一个排气凸轮、一个变循环凸轮；排气凸轮与排气门摇臂之间安装有第一挺杆、第一挺杆穿过第一挺杆导管；排气门摇臂设有定位平面和同步活塞孔、油道，同步活塞孔与油道相通，油道口与机油孔相对，同步活塞孔内安装有正时活塞和同步活塞；变循环摇臂上设有定位飘台和阻挡活塞孔，阻挡活塞孔内安装有阻挡活塞和复位弹簧；排气门摇臂、变循环摇臂都安装在空心的摇臂轴上，安装配合为间隙配合；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；只要第二挺杆不推动变循环摇臂时，在定位弹簧的作用下，定位平面都会保持与定位飘台接触，从而保持同步活塞孔与阻挡活塞孔的中心线重合；当同步活塞从同步活塞孔进入阻挡活塞孔后，排气凸轮在发动机排气冲程时驱动第一挺杆以推动排气门摇臂和变循环摇臂，变循环凸轮在发动机原压缩冲程和原膨胀冲程时驱动第二挺杆以推动变循环摇臂和排气门摇臂打开排气门；机油管同时连通摇臂轴的空心油道、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；电磁阀中的电磁阀线圈和电动机油泵的电源电路都是由变循环控制电路来控制其导通或是断开的。