一種用于內(nèi)燃機可控停缸的氣門搖臂機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于內(nèi)燃機可控停缸的氣門搖臂機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]停缸技術(shù)也稱為可變排量技術(shù)，是指發(fā)動機在部分負荷下運行時，通過相關(guān)機構(gòu)切斷部分氣缸的燃油供給、點火和進排氣，停止其工作，使剩余工作氣缸負荷率增大，以提高效率，降低燃油消耗。
[0003]在需要停缸時，通過停缸機構(gòu)立即關(guān)閉進、排氣門，同時相應(yīng)的噴油系統(tǒng)也被關(guān)閉。此時活塞在壓縮沖程中，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，對外做功。理論上，如果沒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；另外由于氣門彈簧也停止工作，從而也減少了相應(yīng)的機械損失。汽油發(fā)動機在部分負荷時，因節(jié)氣門開度小，節(jié)流作用變大，致使進氣歧管壓力降低，發(fā)動機的充氣效率下降。假如在此工況下，停止部分氣缸工作(停缸)，要讓發(fā)動機輸出停缸前的功率，必須給工作缸更多的可燃混合氣，就得開大節(jié)氣門，使節(jié)流作用變小，發(fā)動機進氣管內(nèi)的壓力上升，充氣效率提高，滯留在缸內(nèi)的殘余廢氣量相對減少，從而提高混合氣的燃燒品質(zhì)，減少了發(fā)動機的循環(huán)波動。發(fā)動機停缸后，燃燒室總表面積的減少可降低燃燒過程的傳熱損失，從而提高了發(fā)動機的循環(huán)熱效率，這也是停缸節(jié)油的一個原因。
[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)避和氣門挺桿干涉碰撞的問題。且因為設(shè)置了軸和其定位裝置，整個機構(gòu)的慣量大，導致氣門閥系在工作中的負載很大，對系統(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)動臂結(jié)構(gòu)對生產(chǎn)和裝配的要求很高。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型要解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種用于內(nèi)燃機可控停缸的氣門搖臂機構(gòu)，改變搖臂的運動行程，避免和氣門挺桿干涉碰撞，減小了系統(tǒng)慣量。
[0006]為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種用于內(nèi)燃機可控停缸的氣門搖臂機構(gòu)，包括搖臂，搖臂內(nèi)設(shè)有銷軸，銷軸上從內(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，夕卜搖臂連接氣門挺桿，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)計使內(nèi)搖臂可在外搖臂中作滑移運動。當內(nèi)搖臂和外搖臂之間相對固定時，在凸輪的作用力下，搖臂組合正常驅(qū)動氣門開閉，當解除固定關(guān)系時，在凸輪的作用力下，內(nèi)搖臂沿滑槽作滑移運動，無法帶動外搖臂驅(qū)動氣門挺桿，為空行程運動，達到停閉汽缸的目的。
[0008]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，所述銷軸穿過弧形孔和軸孔。進一步限定內(nèi)搖臂的運動軌跡，使內(nèi)搖臂在停缸工作狀態(tài)時，內(nèi)搖臂的運動為沿外搖臂滑槽的滑移運動和沿弧形孔的旋轉(zhuǎn)運動組成的復(fù)合運動。
[0009]優(yōu)選的，設(shè)有控制機構(gòu)，控制機構(gòu)使外搖臂和內(nèi)搖臂之間相對固定或解除固定，控制機構(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。當液壓柱塞伸入定位槽并與之相抵時，外搖臂和內(nèi)搖臂相對固定，搖臂組合正常工作，當液壓柱塞縮回階梯狀孔中時，解除了外搖臂和內(nèi)搖臂之間的固定關(guān)系，達到停缸的目的。
[0010]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。此為實現(xiàn)液壓柱塞活動的機構(gòu)，排油孔和進油孔用于使由液壓間隙調(diào)節(jié)器流入的液壓油通過。通過改變油壓的大小控制液壓柱塞是否從階梯狀孔中伸出:當油壓相對于圓柱回位彈簧作用力較小時，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固定，并一同驅(qū)動氣門開閉；當油壓作用力大于圓柱回位彈簧作用力時，液壓油將液壓柱塞壓至階梯狀孔內(nèi)，使其失去對內(nèi)搖臂的支撐固定作用，凸輪驅(qū)動內(nèi)搖臂沿外搖臂的弧形孔及滑槽的軌跡滑動，使之無法帶動外搖臂驅(qū)動氣門挺桿，達到停閉汽缸的目的。
[0011]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)。回位彈簧固定于彈簧限位環(huán)，起到限位的作用。
[0012]優(yōu)選的，所述外搖臂外壁兩側(cè)對稱位置設(shè)有凸臺和限位槽，所述銷軸兩端設(shè)有旋轉(zhuǎn)槽，凸臺上套有復(fù)位扭簧，復(fù)位扭簧兩端設(shè)為較短臂和較長臂，較短臂設(shè)于限位槽中，起固定位置作用，較長臂與旋轉(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)計在凸臺的圓心上，使內(nèi)搖臂做空行程運動時，復(fù)位扭簧與旋轉(zhuǎn)槽的接觸位置始終一致，防止摩擦。
[0013]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)到工作位置時和凸輪發(fā)生沖擊。
[0014]優(yōu)選的，所述外搖臂前端設(shè)為兩端向內(nèi)凹進的氣門側(cè)。所使用滑槽及弧形端部結(jié)構(gòu)，省去了已有機構(gòu)使用的軸等部件，氣門側(cè)的輕量化設(shè)計為通過在保證內(nèi)搖臂運動穩(wěn)定性和強度的前提下，減少外搖臂和內(nèi)搖臂的寬度，這樣可以減少整個機構(gòu)的慣量，達到減少系統(tǒng)載荷和增加穩(wěn)定性的目的。
[0015]本實用新型的有益效果在于:本實用新型結(jié)構(gòu)簡練，裝配緊湊，加工也較為簡便，用以實現(xiàn)行程切換的搖臂為沿滑槽移動，在被凸輪壓下時會沿軌道做遠離氣門挺桿的移動，不會發(fā)生干涉，達到停缸的目的。在端部使用了特殊設(shè)計的弧形結(jié)構(gòu)，使其在受扭力彈簧作用恢復(fù)至初始位置時減少和軌道的摩擦，且可以準確的固定到軌道末端，所使用滑槽結(jié)構(gòu)，省去了已有機構(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。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是圖1的剖面圖。
[0018]圖3是圖1的結(jié)構(gòu)爆炸圖。
[0019]圖4是本實用新型外搖臂的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5是圖4的剖面圖。
[0021]圖6是本實用新型內(nèi)搖臂的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖7是本實用新型復(fù)位扭簧的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖8是本實用新型銷軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中:1、外搖臂；la、滑槽；lb、階梯狀孔；lc、排油孔；ld、進油孔；le、凸臺；lf、限位槽;1 g、限位板;lh、弧形孔;1 1、氣門側(cè)；1 j、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、較長臂;5、銷軸;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