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      一種用于內(nèi)燃機(jī)可控停缸的氣門(mén)搖臂機(jī)構(gòu)的制作方法

      文檔序號(hào):9543107閱讀:174來(lái)源:國(guó)知局
      一種用于內(nèi)燃機(jī)可控停缸的氣門(mén)搖臂機(jī)構(gòu)的制作方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)可控停缸的氣門(mén)搖臂機(jī)構(gòu)。
      【背景技術(shù)】
      [0002]停缸技術(shù)也稱(chēng)為可變排量技術(shù),是指發(fā)動(dòng)機(jī)在部分負(fù)荷下運(yùn)行時(shí),通過(guò)相關(guān)機(jī)構(gòu)切斷部分氣缸的燃油供給、點(diǎn)火和進(jìn)排氣,停止其工作,使剩余工作氣缸負(fù)荷率增大,以提高效率,降低燃油消耗。
      [0003]在需要停缸時(shí),通過(guò)停缸機(jī)構(gòu)立即關(guān)閉進(jìn)、排氣門(mén),同時(shí)相應(yīng)的噴油系統(tǒng)也被關(guān)閉。此時(shí)活塞在壓縮沖程中,缸內(nèi)氣體被壓縮,消耗功;吸氣沖程和膨脹沖程中,已經(jīng)壓縮的氣體發(fā)生膨脹,對(duì)外做功。理論上,如果沒(méi)有洩漏損失和熱損失,那么壓縮功和膨脹功正好相抵,使氣缸形成空氣彈簧腔;另外由于氣門(mén)彈簧也停止工作,從而也減少了相應(yīng)的機(jī)械損失。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在部分負(fù)荷時(shí),因節(jié)氣門(mén)開(kāi)度小,節(jié)流作用變大,致使進(jìn)氣歧管壓力降低,發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率下降。假如在此工況下,停止部分氣缸工作(停缸),要讓發(fā)動(dòng)機(jī)輸出停缸前的功率,必須給工作缸更多的可燃混合氣,就得開(kāi)大節(jié)氣門(mén),使節(jié)流作用變小,發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)的壓力上升,充氣效率提高,滯留在缸內(nèi)的殘余廢氣量相對(duì)減少,從而提高混合氣的燃燒品質(zhì),減少了發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)波動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)停缸后,燃燒室總表面積的減少可降低燃燒過(guò)程的傳熱損失,從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)熱效率,這也是停缸節(jié)油的一個(gè)原因。
      [0004]現(xiàn)有的停缸技術(shù)結(jié)構(gòu)上一般多為做行程切換的搖臂繞一固定位置的軸旋轉(zhuǎn),在結(jié)構(gòu)上難以規(guī)避和氣門(mén)挺桿干涉碰撞的問(wèn)題。且因?yàn)樵O(shè)置了軸和其定位裝置,整個(gè)機(jī)構(gòu)的慣量大,導(dǎo)致氣門(mén)閥系在工作中的負(fù)載很大,對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生了影響。而且,因搖臂本身結(jié)構(gòu)較小,其復(fù)雜的軸、卡環(huán)、轉(zhuǎn)動(dòng)臂結(jié)構(gòu)對(duì)生產(chǎn)和裝配的要求很高。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0005]本發(fā)明要解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題,提供一種用于內(nèi)燃機(jī)可控停缸的氣門(mén)搖臂機(jī)構(gòu),改變搖臂的運(yùn)動(dòng)行程,避免和氣門(mén)挺桿干涉碰撞,減小了系統(tǒng)慣量。
      [0006]為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
      一種用于內(nèi)燃機(jī)可控停缸的氣門(mén)搖臂機(jī)構(gòu),包括搖臂,搖臂內(nèi)設(shè)有銷(xiāo)軸,銷(xiāo)軸上從內(nèi)向外分別設(shè)有滾針及滾針軸承,所述搖臂分為外搖臂和內(nèi)搖臂,內(nèi)搖臂嵌在外搖臂中,外搖臂連接氣門(mén)挺桿,內(nèi)搖臂與凸輪相抵;所述外搖臂前端內(nèi)腔設(shè)為滑槽,所述內(nèi)搖臂前端設(shè)有與滑槽相匹配的弧形端部,滑槽和弧形端部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使內(nèi)搖臂可在外搖臂中作滑移運(yùn)動(dòng)。當(dāng)內(nèi)搖臂和外搖臂之間相對(duì)固定時(shí),在凸輪的作用力下,搖臂組合正常驅(qū)動(dòng)氣門(mén)開(kāi)閉,當(dāng)解除固定關(guān)系時(shí),在凸輪的作用力下,內(nèi)搖臂沿滑槽作滑移運(yùn)動(dòng),無(wú)法帶動(dòng)外搖臂驅(qū)動(dòng)氣門(mén)挺桿,為空行程運(yùn)動(dòng),達(dá)到停閉汽缸的目的。
      [0007]優(yōu)選的,所述外搖臂兩側(cè)設(shè)有弧形孔,所述內(nèi)搖臂兩側(cè)設(shè)有軸孔,所述銷(xiāo)軸穿過(guò)弧形孔和軸孔。進(jìn)一步限定內(nèi)搖臂的運(yùn)動(dòng)軌跡,使內(nèi)搖臂在停缸工作狀態(tài)時(shí),內(nèi)搖臂的運(yùn)動(dòng)為沿外搖臂滑槽的滑移運(yùn)動(dòng)和沿弧形孔的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)組成的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。
      [0008]優(yōu)選的,設(shè)有控制機(jī)構(gòu),控制機(jī)構(gòu)使外搖臂和內(nèi)搖臂之間相對(duì)固定或解除固定,控制機(jī)構(gòu)包括所述外搖臂后端內(nèi)腔設(shè)為前小后大的階梯狀孔,所述內(nèi)搖臂后端設(shè)有定位槽,階梯狀孔內(nèi)設(shè)有形狀相匹配的液壓柱塞,液壓柱塞前端可凸出階梯狀孔伸入定位槽與之相抵。當(dāng)液壓柱塞伸入定位槽并與之相抵時(shí),外搖臂和內(nèi)搖臂相對(duì)固定,搖臂組合正常工作,當(dāng)液壓柱塞縮回階梯狀孔中時(shí),解除了外搖臂和內(nèi)搖臂之間的固定關(guān)系,達(dá)到停缸的目的。
      [0009]優(yōu)選的,所述外搖臂位于階梯狀孔的較大孔和較小孔的交界處設(shè)有排油孔和進(jìn)油孔,所述液壓柱塞后端與階梯狀孔后端之間設(shè)有回位彈簧。此為實(shí)現(xiàn)液壓柱塞活動(dòng)的機(jī)構(gòu),排油孔和進(jìn)油孔用于使由液壓間隙調(diào)節(jié)器流入的液壓油通過(guò)。通過(guò)改變油壓的大小控制液壓柱塞是否從階梯狀孔中伸出:當(dāng)油壓相對(duì)于圓柱回位彈簧作用力較小時(shí),液壓柱塞端部從階梯狀孔中伸出,將內(nèi)搖臂鎖止使之保持與外搖臂相對(duì)固定,并一同驅(qū)動(dòng)氣門(mén)開(kāi)閉;當(dāng)油壓作用力大于圓柱回位彈簧作用力時(shí),液壓油將液壓柱塞壓至階梯狀孔內(nèi),使其失去對(duì)內(nèi)搖臂的支撐固定作用,凸輪驅(qū)動(dòng)內(nèi)搖臂沿外搖臂的弧形孔及滑槽的軌跡滑動(dòng),使之無(wú)法帶動(dòng)外搖臂驅(qū)動(dòng)氣門(mén)挺桿,達(dá)到停閉汽缸的目的。
      [0010]優(yōu)選的,所述外搖臂的階梯狀孔后端設(shè)有旋轉(zhuǎn)槽,旋轉(zhuǎn)槽內(nèi)設(shè)有固定環(huán),固定環(huán)上設(shè)有彈簧限位環(huán)?;匚粡椈晒潭ㄓ趶椈上尬画h(huán),起到限位的作用。
      [0011]優(yōu)選的,所述外搖臂外壁兩側(cè)對(duì)稱(chēng)位置設(shè)有凸臺(tái)和限位槽,所述銷(xiāo)軸兩端設(shè)有旋轉(zhuǎn)槽,凸臺(tái)上套有復(fù)位扭簧,復(fù)位扭簧兩端設(shè)為較短臂和較長(zhǎng)臂,較短臂設(shè)于限位槽中,起固定位置作用,較長(zhǎng)臂與旋轉(zhuǎn)槽相抵,起到使內(nèi)搖臂在做空行程后的復(fù)位作用。其中,上述外搖臂上弧形孔的弧線圓心設(shè)計(jì)在凸臺(tái)的圓心上,使內(nèi)搖臂做空行程運(yùn)動(dòng)時(shí),復(fù)位扭簧與旋轉(zhuǎn)槽的接觸位置始終一致,防止摩擦。
      [0012]優(yōu)選的,所述外搖臂上部位于內(nèi)搖臂后端位置設(shè)有限位板結(jié)構(gòu)。用于限制內(nèi)搖臂在向上方向的位移,使其不會(huì)在汽缸停閉期間受復(fù)位扭簧的作用恢復(fù)到工作位置時(shí)和凸輪發(fā)生沖擊。
      [0013]優(yōu)選的,所述外搖臂前端設(shè)為兩端向內(nèi)凹進(jìn)的氣門(mén)側(cè)。所使用滑槽及弧形端部結(jié)構(gòu),省去了已有機(jī)構(gòu)使用的軸等部件,氣門(mén)側(cè)的輕量化設(shè)計(jì)為通過(guò)在保證內(nèi)搖臂運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性和強(qiáng)度的前提下,減少外搖臂和內(nèi)搖臂的寬度,這樣可以減少整個(gè)機(jī)構(gòu)的慣量,達(dá)到減少系統(tǒng)載荷和增加穩(wěn)定性的目的。
      [0014]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)練,裝配緊湊,加工也較為簡(jiǎn)便,用以實(shí)現(xiàn)行程切換的搖臂為沿滑槽移動(dòng),在被凸輪壓下時(shí)會(huì)沿軌道做遠(yuǎn)離氣門(mén)挺桿的移動(dòng),不會(huì)發(fā)生干涉,達(dá)到停缸的目的。在端部使用了特殊設(shè)計(jì)的弧形結(jié)構(gòu),使其在受扭力彈簧作用恢復(fù)至初始位置時(shí)減少和軌道的摩擦,且可以準(zhǔn)確的固定到軌道末端,所使用滑槽結(jié)構(gòu),省去了已有機(jī)構(gòu)使用的軸等部件,減小了系統(tǒng)慣量和系統(tǒng)載荷,增加了穩(wěn)定性。
      【附圖說(shuō)明】
      [0015]圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
      [0016]圖2是圖1的剖面圖。
      [0017]圖3是圖1的結(jié)構(gòu)爆炸圖。
      [0018]圖4是本發(fā)明外搖臂的結(jié)構(gòu)示意圖。
      [0019]圖5是圖4的剖面圖。
      [0020]圖6是本發(fā)明內(nèi)搖臂的結(jié)構(gòu)示意圖。
      [0021]圖7是本發(fā)明復(fù)位扭簧的結(jié)構(gòu)示意圖。
      [0022]圖8是本發(fā)明銷(xiāo)軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
      [0023]圖中:1、外搖臂;la、滑槽;lb、階梯狀孔;lc、排油孔;ld、進(jìn)油孔;le、凸臺(tái);lf、限位槽;lg、限位板;lh、弧形孔;l1、氣門(mén)側(cè);lj、旋轉(zhuǎn)槽;2、內(nèi)搖臂;2a、弧形端部;2b、軸孔;2c、定位槽;3、滾針軸承;4、復(fù)位扭簧;4a、較短臂;4b、較長(zhǎng)臂;5、銷(xiāo)軸;5a、旋轉(zhuǎn)槽;6、滾針;7、液壓柱塞;8、固定環(huán);9、彈簧限位環(huán);10、回位彈簧。
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