CN2252887Y

CN2252887Y - 可变排量发动机气门止动装置

Info

Publication number: CN2252887Y
Application number: CN 96233186
Authority: CN
Inventors: 周先炜; 周晓仪
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-05-30
Filing date: 1996-05-30
Publication date: 1997-04-23
Anticipated expiration: 2006-05-30

Abstract

本实用新型涉及可变排量发动机气门止动装置，特别是电磁铁作动机构和气门止动执行机构。电磁铁作动机构吸合时，衔铁杆20向下运动，传动拨叉杆带动拨动环35推动开合滑套49向上运动，压缩开合滑套上端压缩弹簧并推动止动钢球41将开合滑体与柱塞杆43联接呈柔性停缸状态，反之呈钢性工作状态。作动机构仅在开合瞬间动作，其余均为相对静止。传动件不易磨损、疲劳，使用可靠、寿命长。

Description

可变排量发动机气门止动装置

本实用新型涉及发动机的气门止动装置，特别是电磁铁作动机构和气门止动执行机构。

从车用汽油发动机万有特性曲线可知：发动机除全负荷工况外，负荷越大油耗率越低；反之，负荷越小油耗率越高。而汽车行驶时，发动机处于中小负荷工况下工作的时间约占80％，其功率利用率很低，燃油得不到有效的利用。中国专利CN93238476.5和CN88212923.6分别公布了汽油发动机停缸节油装置的一种电磁铁作动机构，及其所操纵的一种停阀顶杆机构，能根据功率需要，通过停止气门运动，使一个或多个气缸逐级停止作功，从而提高工作气缸负荷率，降低油耗率，具有节省燃油、提高热效率、优化发动机工作过程、减少尾气排放的优点。上述装置的结构如图1和图2所示。其动作程序是，当检测传感器采集发动机工况变化信息，输入单片微机进行数据处理发出动作指令后，控制该装置电磁线圈通电，衔铁2被吸合向上运动，衔铁杆3经杠杆4下压传动片5，克服拉簧6的弹力令传动片推动开合滑套7下行，使开合滑体筒壁上止动通孔中的止动钢球8，退出柱塞杆9的外环槽10而进入开合滑套的内环槽11，使得柱塞杆与开合滑体的刚性联接被解除而呈柔性联接停缸状态，此时柱塞杆在开合滑体中随凸轮12的转动而自身伸缩，令气门摇臂13失去推力，在气门弹簧14作用下，气门15关闭，减小排量节省燃油。反之，当电磁线圈断电后，开合滑套7上行，止动钢球8退出开合滑套内环槽11而进入柱塞杆外环槽10，柱塞杆与开合滑体呈刚性联接工作状态，凸轮12经停阀顶杆推动气门摇臂13启动气门，气缸运行。该装置的灵敏性极高，但在呈刚性联接状态时，拉簧7处于高频率地伸缩状态，长期持续工作状态的拉簧会逐渐疲劳，弹力减弱，直至不能支承开合滑套，而令开合滑套下滑至刚性联接自行解除。从而造成机构失控，特别是在高速行驶时，易于发生非正常停缸。其次，在该停阀顶杆处于刚性联接的工作状态时，开合滑套及其相铰联的传动片、杠杆、衔铁等运动件，随停阀顶杆的上下运动也呈高频率上下运动，使其相对运动面被磨损，各运动件寿命缩短，同时，因各运动件的惯性力全部施加于推杆本体，而令其两端头的磨损更厉，乃至令推杆本体弯曲变形。

鉴于此，本实用新型的目的就在于提供一种能克服上述缺点，工作可靠性高、使用寿命增长、结构简化的可变排量发动机气门止动装置。

本实用新型的目的实现，是在已有机构上进行改进，将与电磁铁作动机构的联接传动结构，改进为在压缩弹簧配合下的拨动环滑动式拨动结构。为适应上述结构需要，而将电磁铁作动机构和气门止动执行机构的开合机构改进为已有机构的反向运动结构。

本实用新型的可变排量发动机气门止动装置，如附图3～13所示。包含有衔铁杆(20)的电磁铁作动机构及其安装架，有筒形的开合滑体(36、59)及其内的弹簧和柱塞杆(43、58)、其外的开合滑套(49、55、57)、开合滑体筒壁的止动通孔(38)中有能与柱塞杆的外环槽(44)和开合滑套的内环槽(50)相配合的止动钢球(39)的气门止动执行机构，上述衔铁杆和开合滑套分别与杠杆(27)两端相联，上述电磁铁作动机构的电磁线圈(16)上方有磁轭圈(21)、下方有⊥形的止座(17)、止座上方有衔铁(19)、衔铁顶端的挡圈(22)下方紧接回位弹簧(23)、衔铁下端联接的衔铁杆贯穿止座中心孔下伸，上述气门止动执行机构的上部有与开合滑套相接的压缩弹簧(53)，上述杠杆联接拨叉杆、再联接套装在开合滑套上的拨动环(35)。

上述开合滑体下部筒壁上有限位通孔(40)及其中的限位钢球(41)、限位通孔外周有限位挡环(47)，上述柱塞杆上有与限位钢球相配合的轴向导槽(45)。上述限位挡环，可以与开合滑套联成一体，也可以自成一体。

上述拨叉杆，有两端分别为左旋螺纹和右旋螺纹的螺纹筒(29)及其两端配联的螺杆(30、33)和锁紧螺母(34)，螺杆上端头的拨叉(31)与杠杆(27)铰联。

本实用新型的使用方法和机构的运行过程与已有机构基本相同，唯有电磁铁作动机构的衔铁联接至气门止动执行机构的开合滑套各运动件的动作方向与已有机构的动作方向相反。

本实用新型的可变排量发动机气门止动装置与已有机构相比具有如下优点。

一、由于拨动环滑动套装在开合滑套上，当拨动开合滑套使气门止动执行机构呈刚性联接工作状态随凸轮转动而上下运动时，拨动环及其前置的各联接件和电磁铁作动机构均处于相对静止状态，其电磁铁作动机构仅在吸合和释放瞬间运动，其余均处于相对静止状态。因此，不存在运动件易于疲劳和磨损严重等问题，机构工作可靠性高，使用寿命倍增。

二、采用拨叉杆、拨动环结构取代已有机构的传动片、拉簧结构，使结构简化、制造简便。

下面，再用实施例及其附图，对本实用新型作进一步说明。

附图的简要说明。

图1是已有的可变排量发动机气门止动装置结构示意图。

图2是图1的右视结构示意图。

图3是本实用新型的一种可变排量发动机气门止动装置的结构示意图。

图4是图3的右视结构示意图。

图5是图3的一种电磁铁作动机构的结构示意图。

图6、7是图3的一种气门止动执行机构结构示意图。显示限位挡环自成一体，顶部为球窝。

图8、9是图3的另一种气门止动执行机构的结构示意图。显示限位挡环与开合滑套成一体结构，顶部为球头。

图10、11是图3的又一种气门止动执行机构的结构示意图。显示限位挡环与开合滑套成一体结构。

图12、13是图3的又一种气门止动执行机构的结构示意图。显示柱塞杆无轴向导槽和无限位挡环，即柱塞杆无限位结构。

上述图6、8、10、12显示刚性联接的工作状态。图7、9、11、13显示柔性联接的气门止动状态。

实施例1

本实用新型的一种可变排量发动机气门止动装置，如图3～13所示，由电磁铁作动机构和气门止动执行机构构成。

上述电磁铁作动机构，有通常的电磁线圈16，电磁线圈下方紧接⊥形阶梯圆柱体的止座17，伸入电磁线圈中心孔的止座顶端为圆锥孔18。圆锥孔上方有相配合的上端为圆柱形、下端为圆锥形的衔铁19。与衔铁下端成一体的衔铁杆20贯穿止座的中心孔下伸。电磁线圈上方紧接套装在衔铁上部外的磁轭圈21。在衔铁顶端成一体的挡圈22下方，与磁轭圈之间有回位弹簧23。该电磁铁作动机构外周有防护用外罩24。电磁铁作动机构用螺钉安装在与发动机机体相联的安装架25上，在安装架上还固装有铰链座26，该铰链座上铰联地装有杠杆27，杠杆的左端头插入上述衔铁杆20下端的U形头中，用铰轴28铰联。拨叉杆有两端分别有左旋螺纹和右旋螺纹的螺纹筒29，螺纹筒上部联接的螺杆30的顶端有U形拨叉31、拨叉卡装上述杠杆右端并用铰轴32铰联。螺纹筒下部联接有螺杆33，螺杆上有锁紧螺母34。螺杆33下端与圆环形的拨动环35的支臂孔铰联。

上述气门止动执行机构，如图6、7所示，有筒形的开合滑体36，其顶端面有与发动机气门摇臂13相配合的球窝37；其筒壁中部的多个均布的止动通孔38中装有止动钢球39、下端的多个均布的限位通孔40中装有限位钢球41。开合滑体内上部有弹簧42、紧接弹簧装有柱塞杆43。柱塞杆上端部的外环槽44与止动钢球39相配合、中部有与限位钢球41相配合的轴向导槽45、下端与发动机凸轮轴的凸轮12接触。开合滑体外周下端的限位通孔段套装有用卡圈46限位的自成一体的筒形的限位挡环47。中部的止动通孔段的凸台48下方，套装有开合滑套49，其内周有与止动钢球39相配合的内环槽50，在开合滑套上端的法兰环51与开合滑体上端的卡圈52之间，装有压缩弹簧53，将开合滑套压向下方。上述拨动环35从开合滑套下方套入与法兰环51下侧面相接触。

气门止动执行机构，也可以是如图8、9所示的结构，其特点是将开合滑体的顶端制成与发动机气门摇臂13配合的球头54。其次，开合滑套55下端制有内环槽56，以替代图6、7中的限位挡环47，即将限位挡环与开合滑体制成一体结构。图8、9和图6、7的限位钢球41与止动钢球39的大小相同。此外，开合滑体下端无须有卡圈。

气门止动执行机构，也可以是如图10、11所示的结构。其特点是开合滑套57下部不开制图8、9那样的内环槽，因此，将限位钢球制小来相配合。

气门止动执行机构，还可以制成如图12、13所示的结构。其特点是柱塞杆58上没有轴向导槽，从而在开合滑体59上无须有限位通孔和限位钢球，及相配合的限位挡环。其结构更简单，柱塞杆转动不受限，磨损更均匀。

本实用新型安装在汽车发动机上，在微机控制下，当电磁线圈16通电吸合时，衔铁19带动衔铁杆20下行，经杆杠27反向，经拨叉杆带动拨动环35上行，气门止动执行机构的开合滑套(图6、7)49克服压缩弹簧53的弹力上行，开合滑体36上的止动钢球39进入开合滑套的内环槽50，而退出柱塞杆43的外环槽44，使开合滑体与柱塞杆的钢性联接被解除而呈柔性联接，在凸轮12的推动下，柱塞杆在开合滑体内作上下运动，而开合滑体相对静止，在气门弹簧14作用下，气门15闭合，气缸停止工作，实现停缸节油。当电磁线圈断电释放时，上述传动件反向运动，拨动环下行，在压缩弹簧53作用下开合滑套下行，止动钢球退出开合滑套内环槽而进入柱塞杆外环槽，使开合滑体与活塞杆呈刚性联接，在凸轮12驱动下，经气门摇臂13推动气门15开启，气缸作功。此时，因其拨动环呈滑动式套装在开合滑套上，其电磁铁作动机构及各传动件均相对静止不动。

本可变排量发动机气门止动装置的一又显著特点是因其采用了电磁铁作动机构，在应用于现代的顶置式多缸发动机时，能将其变为可变多排量发动机即可变工作缸数发动机，如四缸发动机为4-3-2缸交替工作的三排量发动机，六缸发动机为6-5-4-3缸交替工作的四排量发动机，这样就扩大了发动机的经济工作区域，使可变排量技术的优势和潜力充分得到控制。而已有的变缸工作机构多为双排量，如4-2缸和6-3缸或可变排量发动机，双排量发动机由于其变缸工作范围窄，不能很好地适应汽车实际运行的需要。

Claims

1、可变排量发动机气门止动装置，包含有衔铁杆(20)的电磁铁作动机构及其安装架，有筒形的开合滑体(36、59)及其内的弹簧和柱塞杆(43、58)、其外的开合滑套(49、55、57)、开合滑体筒壁的止动通孔(38)中有能与柱塞杆的外环槽(44)和开合滑套的内环槽(50)相配合的止动钢球(39)的气门止动执行机构，上述衔铁杆和开合滑套分别与杠杆(27)两端相联，其特征在于上述电磁铁作动机构的电磁线圈(16)上方有磁轭圈(21)、下方有⊥形的止座(17)、止座上方有衔铁(19)、衔铁顶端的挡圈(22)下方紧接回位弹簧(23)、衔铁下端联接的衔铁杆贯穿止座中心孔下伸，上述气门止动执行机构的上部有与开合滑套相接的压缩弹簧(53)，上述杠杆联接拨叉杆、再接可滑动套装在开合滑套上的拨动环(35)。

2、如权利要求1所述的可变排量发动机气门止动装置，其特征在于所说的开合滑体下部筒壁上有限位通孔(40)及其中的限位钢球(41)、限位通孔外周有限位挡环(47)，所说的柱塞杆上有与限位钢球相配合的轴向导槽(45)。

3、如权利要求2所述的可变排量发动机气门止动装置，其特征在于所说的限位挡环与开合滑套联成一体。

4、如权利要求1、2或3所述的可变排量发动机气门止动装置，其特征在于所说的拨叉杆，有两端分别有左旋螺纹和右旋螺纹的螺纹筒(29)及其两端配联的螺杆(30、33)和锁紧螺母(34)，螺杆上端头的拨叉(31)与杠杆(27)铰联。