汽車發動機歇缸式節油器的製作方法

2023-06-25 11:44:16 4

專利名稱：汽車發動機歇缸式節油器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用控制汽車發動機工作氣缸數量，達到節油目的的汽車發動機歇缸式節油器。
目前已公布專利號為ZL9323847605，由四川成都華蓉汽車電控變排量節能設備廠生產的電磁式發動機變排量控制器，它是將一體式氣門推桿改成兩體式，在氣門推桿上端安裝一個鋼珠式離合器，離合器內有一個套管，套管內有一個安裝在空腔內的申縮彈簧和數個起銷鎖作用的鋼珠；在套管外部裝有一個限制鋼珠活動範圍，內部帶有凹槽的滑套，在滑套上裝有復位彈簧，氣門推桿上部有一個卡槽；安裝在套管內的鋼珠在滑套的作用下使鋼珠卡在氣門推桿的卡槽內，使氣門推桿和離合器連為一體，離合器是用帶鐵芯的電磁鐵通過與滑套連接的槓桿控制，當電磁鐵通電後，在電磁力的作用下使鐵芯通過槓桿的作用使滑套滑動，當滑套滑開失去對鋼珠的約束時，鋼珠在氣門推桿的推動下進入滑套內的凹槽處，使氣門推桿與離合器分為兩體，利用套管中心部位的空腔使發動機凸輪的推力作用不到氣門上，使氣門關閉，當電磁鐵斷電後，電磁力消失，在復位彈簧的作用下使滑套推動鋼珠回到氣門推桿的卡槽內，使氣門推桿與離合器連成一體，在凸輪的作用下使氣門開關。
該裝置的主要部件是起銷鎖作用的鋼珠，在凸輪的作用下頻繁受力，由於鋼珠與滑套和氣門推桿上部的卡槽間的接觸面積太小，致使鋼珠和鋼珠各接觸點的壓強太大，鋼珠及鋼珠的各接觸點無法長期承受來自凸輪轉動時產生的衝擊性壓力，使裝置的可靠性降低，該公司公布的使用壽命為5000公裡，低於5-8萬公裡的試行標準；另外該裝置的槓桿是用活動聯銷連接的，長期使用會出現聯銷脫落和磨損斷列現象，使裝置失效；再就是該裝置安裝時需認真調試槓桿與滑套的間隙，如果間隙過大，會因滑套滑動不到位而無法使氣門推桿與離合器分離，如果間隙過小，會使電磁鐵的鐵芯移動不到位而失去對滑套的控制；此外該裝置採用的是外置式電磁鐵，增加了發動機的高度，因而加大了發動機的體積。
本發明針對上述裝置的不足提供一種可長期使用，結構緊湊，安裝免調試，不增加發動機體積的汽車發動機歇缸式節油器。
本發明目的的實現是通過提供一種汽車發動機歇缸式節油器，它包括電磁鐵、上支架、導管、上梃杆、下梃杆和支撐彈簧，其特徵在於電磁鐵是一內部裝有轉子的旋轉式電磁鐵；上支架內裝有與，轉子同軸的傳動齒輪以及復位彈簧、定程器，和位於上梃杆上端與傳動齒輪嚙合的從動齒輪；導管安裝在上支架下方，其下部裝有定位塊；上梃杆位於導管上部，其上端有一個與傳動齒輪嚙合的從動齒輪，從動齒輪中心部位有一個用於安裝氣門推桿的凹孔，其下端有一圈邊齒和邊槽；下梃杆位於導管下部，其縱向外側邊有與導管上的定位塊配合起防止下梃杆左右轉動的定向滑道，其上端有一圈與上梃杆上的邊齒和邊槽對應配合的邊齒和邊槽，上梃杆和下梃杆的中心部位有一個用於安裝支撐彈簧的彈簧導管，常態下上梃杆上的邊齒與下梃杆上的邊齒對應；當電磁鐵通電後轉子轉動並帶動傳動齒輪連同上梃杆一起轉動當上梃杆轉動到邊齒與邊槽對應時止轉，呈邊齒對邊槽壯，此時在凸輪的作用下，上下梃杆上的邊齒均可進入與其相對應的邊槽內。
本發明目的的實現可通過另分一種汽車發動機歇缸式節油器來實現節油目的，它包括安裝在支架上的電磁鐵，以及安裝在電磁鐵內鐵芯上的拉杆，和安裝在凸輪軸上的凸輪組成，其特徵在於；控制每個凸輪的電磁鐵是由兩個同向同行程的電磁鐵組成，兩個同向電磁鐵的鐵芯上共裝一個拉杆，拉杆的中間部位卡在凸輪的凹槽內；凸輪安裝在凸輪軸上可左右滑動，凸輪軸上帶有邊槽，凸輪上帶有與凸輪軸上的邊槽尺寸相近、角度相同的邊齒，凸輪軸上有使凸輪復位的復位彈簧，常態下邊齒位於邊槽內，當電磁鐵使凸輪移動到位後，此時邊齒從邊槽內滑出，與邊槽分離。
本發明目的的實現可通過採用第三種汽車發動機歇缸式節油器來實現節油目的，包括安裝在進油管上的單向閥及電磁閥和安裝在排油管上的電磁閥，以及位於氣門上方的氣門調節器組成，其特徵在於調節器是由安裝在氣門上方與凸輪接觸的殼體和位於殼體內的支撐彈簧，以及與氣門連杆接觸的塞柱組成，殼體和塞柱組裝後在支撐彈簧的作用下連同缸體共同構成一個空腔，殼體的內外均有環型導油槽，並由導油孔聯通，發動機工作時將機油先從進油管經單向閥和電磁閥，然後再經環型導油槽和導油孔進入空腔內，當空腔內無空間時機油止流，此時單向閥在復位彈簧的作用下關閉進油管，使進入空腔內的機油無法回流，凸輪推動殼體向下運動時由於機油的支撐作用使凸輪的推力作用到氣門上，使氣門隨機開關，需歇缸時，關閉進油管上的電磁閥，打開排油管上的電磁閥，當凸輪推動殼體向下運動時由於失去機油的支撐作用，使凸輪的推力改為作用於支撐彈簧上，殼體在支撐彈簧的作用下隨機升降，當不歇缸時，關閉排油管上的電磁閥，打開進油管上的電磁閥，使機油重新注入到殼體內的空腔處，形成新的支撐作用，使凸輪的作用力再次傳到氣門上。
採用本發明汽車發動機歇缸式節油器，可通過控制其參與工作氣缸的數量，用減少進氣進油量的方法達到節油降汙目的，在應用中如在492Q發動機上使用本技術，節油可達28％，降汙可達70％。
下面結合附圖和實施方式對本發明作進一步說明。


圖1是本發明汽車發動機歇缸式節油器第一實施例的剖視2是本發明汽車發動機歇缸式節油器第一實施例的常態下邊齒對邊齒，邊槽對邊槽的示意圖，圖3是本發明汽車發動機歇缸式節油器第一實施例，在⊥梃杆轉動到位後邊齒對邊槽的示意圖。
圖4是本發明汽車發動機歇缸式節油器第一實施例，在凸輪挑尖推動下邊齒與邊槽嚙合的示意圖。
圖5是本發明汽車發動機歇缸式節油器第二實施例的剖視6是本發明汽車發動機歇缸式節油器第三實施例的剖視7是本發明汽車發動機歇缸式節油器第四實施例的剖視8是本發明汽車發動機歇缸式節油器第二實施例1-1，第三實施例2-2 第四實施例3-3的剖視圖。
圖9是本發明汽車發動機歇缸式節油器第二、三 四實施例中常態下邊齒與邊槽配合的示意圖。
圖10是本發明汽車發動機歇缸式節油器第二、三 四實施例中邊槽與邊齒分離的示意圖。
圖11是本發明汽車發動機歇缸式節油器第五實施例的剖視圖兼常態下排油管上的電磁閥關閉，進油管上的電磁閥打開，機油注入空腔處單向閥關閉的示意圖。
圖12是本發明汽車發動機歇缸式節油器第五實施例，在歇缸時進油管上的電磁閥關閉，排油管上的電磁閥打開，殼體失去機油的支撐作用，殼體在凸輪的推力下向下運動時的示意圖。
圖13是本發明汽車發動機歇缸式節油器第一種電腦控制方案。
圖14是本發明汽車發動機歇缸式節油器第二種電腦控制方案。
圖中1電磁鐵，2、轉子、3、氣門推桿，4、上支架，5、復位彈簧，6、從動齒輪，7、凹孔，8、進油孔 9、上梃杆、10、支撐彈簧11、邊齒、12、邊齒，13、導管，14、定位塊，15、定向滑道、16、出油孔，17、凸輪，18、定程器，19、傳動齒輪 20、邊槽，21、邊槽，22、彈簧導管，23、下梃杆，24、梃杆套筒，25、缸體，26、復位彈簧，27、油管 28、主進油孔，29、導油槽，30、缸體，31、支架，32、電磁鐵，33、鐵芯，34、拉杆，35、凹槽 36、邊齒，37、氣門，38、凸輪軸 39、邊槽，40、凸輪，41凸輪 42、殼體43、塞柱 44、排油管 45、氣門，46、電磁閥，47、調節器，48、空腔 49、支撐彈簧 50、導油槽 51、導油孔 52、導油槽 53、進油管 54、氣門連杆 55、電磁閥，56、復位彈簧 57、單向閥58、缸體59、車速傳感器，60、節氣門傳感器，61、路況傳感器，62、電腦。63泵流量傳感器，64、回油量傳感器，圖1所示出的汽車發機歇缸式節油器，它包括電磁鐵1、上支架4、導管13、上梃杆9、下梃杆23和支撐彈簧10，其特徵在於電磁鐵1是一安裝在內部裝有轉子2的旋轉式電磁鐵1；上支架4內裝有與轉子2同軸的傳動齒輪19、復位彈簧5、定程器18，和位於上梃杆9上端與傳動齒輪19嚙合的從動齒輪6；從動齒輪6中心部位有一個用於安裝氣門推桿3的凹孔7，其下端有一圈邊齒11和邊槽20；下梃杆23位於導管13下部，其縱向外側有與導管13上的定位塊14配合起防止下梃杆左右轉動的定向滑道15，其上端有一圈與上梃杆9上的邊齒11和邊槽20對應配合的邊齒12和邊槽21，上梃杆9和下梃杆23的中心部位有一個用於安裝支撐彈簧10的彈簧導管22 常態下上梃杆9上的邊齒11與下梃杆23上的邊齒12對應；當電磁鐵1通電後轉子2轉動帶動傳動齒輪19轉動，傳動齒輪19轉動時帶動從動齒輪6連同上梃杆9一起轉動 當上梃杆9轉動到上梃杆9上的邊齒11與下梃杆23上的邊槽21對應時在定程器18的限制下止轉，呈邊齒11對邊槽21壯，此時在凸輪17的作用下，上下梃杆上的邊齒均可進入與其相對應的邊槽內。
當不需要歇缸時，使電磁鐵1斷電，當電磁力消失後，轉子2在復位彈簧5的作用下帶動轉子2端頭外的傳動齒輪9反轉，傳動齒輪19反轉時帶動從動齒輪6連同上梃杆9一起反轉，當傳動齒輪19轉回原位，在定程器18的限制下止轉，此時上梃杆9上的邊齒11與下梃杆23上的邊齒12對應，而上梃杆9上的邊槽20與下梃杆23上的邊槽21對應，原通過邊齒11和邊齒12傳到氣門上的凸輪17推力即可傳到氣門上，使氣門開啟。
發動機起動後，將潤滑油通過導管13與上梃杆9間的縫隙滲入導管13內對上下梃杆及邊齒進行潤滑，同時潤滑油從上梃杆9上的進油孔8進到彈簧導管22內對支撐彈簧10進行潤滑，多餘的油連同雜質從下梃杆23下端的出油孔16排出，在安裝時只需將導管13放入缸體30內的梃杆套筒24內即可，無需調試。
在應用中可用兩上極性相恥的永磁鐵安裝在電工純鐵筒內，將其分別安裝在上下梃杆各自的彈簧導管22內，中間保持一定的距離，代替支撐彈簧10的作用。
圖5示出的是汽車發動機歇缸式節油器另一方案，它包括安裝在支架31上的電磁鐵32，以及安裝在電磁鐵32內鐵芯33上的拉杆34，和安裝在凸輪軸38上的凸輪40組成，控制每個凸輪40的電磁鐵32是由兩個同向同行程的電磁鐵32組成，兩個同向電磁鐵32的鐵芯33上共裝一個拉杆34，拉杆34的中間部位卡在所控制凸輪40上的凹槽35內；凸輪40可在凸輪軸38上左右滑動，凸輪軸38上帶有邊槽39，每個凸輪40上帶有與其相近凸輪軸38上的邊槽39尺寸相近、角度相同的邊齒36，凸輪40側面有一安裝在凸輪軸38上可使凸輪40復位的復位彈簧26，常態下邊齒36位於邊槽39內，當需歇缸時，使電磁鐵32通電，電磁鐵32內的鐵芯33在電磁力的作用下向內移動，鐵芯33移動時帶動拉杆34連同凸輪40同時移動，當移動到規定的位置後止動，此時凸輪40上的邊齒36與凸輪軸38上的邊槽39分離，原通過凸輪40作用在氣門37上的壓力消失，使氣門37因無壓力而處關閉狀態，不進氣不排氣，減少了進油進氣量，達到節油目的。
當不需歇缸時，切斷電磁鐵32的電源，鐵芯33失去對凸輪40的約束力，凸輪40在復位彈簧26的推動下移動，當凸輪軸38上的邊槽39轉動與凸輪40上的邊齒36對應時，在復位彈簧26的推力下進入到邊槽39內，此時通過凸輪40作用在氣門37上的壓力傳到氣門37上，使氣門37隨機開閉，當發動機起動後，潤滑系統中的潤滑油從主進油孔28將油經導油槽29進入油管27對凸輪40、凸輪軸38進行潤滑。
圖6、7示出的是與圖5結構相似的汽車發動機歇缸式節油器，其控制方法和工作原理與圖5一致。
圖11示出的是第三種汽車發動機歇缸式節油器，包括安裝在進油管53上的單向閥57及電磁閥55和安裝在排油管44上的電磁閥46，以及位於氣門45上方的氣門調節器47組成，調節器47是由安裝在氣門45上方與凸輪41接觸的殼體42和位於殼體42內的支撐彈簧49，以及與氣門連杆54接觸的塞柱43組成，殼體42和塞柱組43裝後在支撐彈簧49的作，用下連同缸體58共同構成一個空腔48，殼體42的內外均有環型導油槽50、52，並由導油孔51聯通，發動機工作時將機油先從進油管53經單向閥57和電磁閥55，然後再經環型導油槽52和導油孔51進入空腔48內，當空腔48內無空間時機油止流，此時單向閥57在復位彈簧56的作用下關閉進油管53，使進入空腔48內的機油無法回流，凸輪41推動殼體42向下運動時由於機油的支撐作用使凸輪41的推力作用到氣門45上，使氣門45隨機開關，需歇缸時，關閉進油管53上的電磁閥55，打開排油管44上的電磁閥46，當凸輪41推動殼體42向下運動時由於失去機油的支撐作用，使凸輪41的推力改為作用於支撐彈簧49上，殼體42在支撐彈簧49的作用下隨機升降，當不歇缸時，關閉排油管44上的電磁閥46，打開進油管53上的電磁閥55，使機油重新注入到殼體42內的空腔48處，形成新的支撐作用，使凸輪41的作用力再次傳到氣門45上。
圖13示出的是汽車發動機歇缸式節油器第一種電腦控制方案，其中車速傳感器59起及時向電腦62傳送車速及車速變化情況；節氣門傳感器60起及時向電腦62傳送節氣門及節氣門變化情況；路況傳感器61起及時向電腦62傳送車身以下路面情況及行進中路況變化情況，如上坡、下坡、平路等。
工作中汽車進入行駛狀態後，各傳感器工作，當車速達到預設車速並處相對穩定，節氣門處相對穩定，路況處平路或下坡時，經過數秒確認後電腦62指令向電磁鐵供電，通電後的電磁鐵通過執行機構使氣門關閉，當路況處較大上坡度，節氣門處加速變量，車速低於設定車速時，電腦62指令切斷電磁鐵的電源，此時執行機構在復位彈簧的作用下復位使氣門重新開啟，以此類推，不斷的在條件允許的情況下閉缸，達到節油目的。
圖14示出的是汽車發動機歇缸式節油器第二種電腦控制方案，其中車速傳感器59起及時向電腦62傳送車速及車速變化情況；節氣門傳感器60起及時向電腦62傳送節氣門及節氣門變化情況；路況傳感器61起及時向電腦62傳送車身以下路面情況及行進中路況變化情況，如上坡、下坡、平路等，泵流量傳感器63起及時向電腦62傳送進油量及流量變化情況，回油量傳感器64起及時向電腦62傳送回油管回油流量及變化情況。
工作中汽車進入行駛狀態後，各傳感器工作，當車速達到預設車速並處相對穩定，節氣門處相對穩定，路況處平路或下坡，泵油流量和回油流量相對穩定後，電腦27計算出百公裡油耗並存入電腦，經過數秒後電腦27指令向電磁鐵供電，通電後的電磁鐵通過執行機構使氣門關閉，此時電腦27重新計算一次百公裡油耗。並與原存參數比較，如得出低於原機油耗說明閉缸正確並繼續閉缸，如反之則立即開缸並進入下一閉缸程序。以此類推，不斷的在條件允許的情況下閉缸，達到節油目的。
對圖1、5、6、7、11中的上梃杆9、凸輪40、電磁閥46、55，的控制，可採用液壓和氣壓方法控制，其目的和效果同電磁鐵控制原理相同。
權利要求
1.一種汽車發動機歇缸式節油器，它包括電磁鐵[1]、上支架[4]、導管[13]、上梃杆[9]、下梃杆[23]和支撐彈簧[10]，其特徵在於電磁鐵[1]是一內部裝有轉子[2]的旋轉式電磁鐵[1]；上支架[4]內裝有與轉子[2]同軸的傳動齒輪[19]以及復位彈簧[5]定程器18和位於上梃杆[9]上端與傳動齒輪[19]嚙合的從動齒輪[6]；導管[13]安裝在上支架[4]下方，其下部裝有定位塊[14]；上梃杆[9]位於導管[13]上部，其上端有一個與傳動齒輪[19]嚙合的從動齒輪[6]，從動齒輪[6]中心部位有一個用於安裝氣門推桿[3]的凹孔[7]，其下端有一圈邊齒[11]和邊槽[20]；下梃杆[23]位於導管[13]下部，其縱向外側邊有與導管[13]上的定位塊[14]配合起防止下梃杆[23]左右轉動的定向滑道[15]，其上端有一圈與上梃杆[9]上的邊齒[11]和邊槽[20]對應配合的邊齒[12]和邊槽[21]；上梃杆[9]和下梃杆[23]的中心部位有一個用於安裝支撐彈簧[10]的彈簧導管[22]，常態下上梃杆[9]上的邊齒[11]與下梃杆[23]上的邊齒[12]對應；當電磁鐵[1]通電後轉子[2]轉動並帶動傳動齒輪[19]連用上梃杆[9]一起轉動，當上梃杆[9]轉動到邊齒[11]與邊槽[21]對應時止轉，呈邊齒[11]對邊槽[21]壯，此時在凸輪[17]的作用下，上下梃杆上的邊齒均可進入與其相對應的邊槽內。
2 一種汽車發動機歇缸式節油器，它包括安裝在支架[31]上的電磁鐵[32]，以及安裝在電磁鐵[32]內鐵芯[33]上的拉杆[34]，和安裝在凸輪軸[38]上的凸輪[40]組成，其特徵在於；控制每個凸輪[40]的電磁鐵[32]是由兩個同向同行程的電磁鐵[32]組成，兩個同向電磁鐵[32]的鐵芯[33]上共裝一個拉杆[34]。拉杆[34]的中間部位卡在凸輪[40]的凹槽[35]內；凸輪[40]安裝在凸輪軸[38]上可左右滑動，凸輪軸[38]上帶有邊槽[39]，凸輪[40]上帶有與凸輪軸[38]上的邊槽[39]尺寸相近、角度相同的邊齒[36]，凸輪軸[38]上有使凸輪[40]復位的復位彈簧[26]常態下邊齒[36]位於邊槽[39]內，當電磁鐵[32]使凸輪[40]移動到位後，此時邊齒[36]從邊槽[39]內滑出，與邊槽[39]分離。
3 一種汽車發動機歇缸式節油器，包括安裝在進油管[53]上的單向閥[57]，及電磁閥[55]和安裝在排油管[44]上的電磁閥[46]；以及位於氣門[45]上方的氣門調節器[47]組成，其特徵在於調節器[47]是由安裝在氣門[45]上方與凸輪[41]接觸的殼體[42]和位於殼體[42]內的支撐彈簧[49]，以及與氣門連杆[54]接觸的塞柱[43]組成，殼體[42]和塞柱組[43]裝後在支撐彈簧[49]的作用下連同缸體[58]共同構成一個空腔[48]，殼體[42]的內外均有環型導油槽[50]、[52]，並由導油孔[51]聯通，發動機工作時將機油先從進油管[53]經單向閥[57]和電磁閥[55]，然後再經環型導油槽[52]和導油孔[51]進入空腔[48]內，當空腔[48]內無空間時機油止流，此時單向閥[57]在復位彈簧[56]的作用下關閉進油管[53]，使進入空腔[48]內的機油無法回流，凸輪[41]推動殼體[42]向下運動時由於機油的支撐作用使凸輪[41]的推力作用到氣門[45]上，使氣門[45]隨機開關，需歇缸時，關閉進油管[53]上的電磁閥[55]，打開排油管[44]上的電磁閥[46]，當凸輪[41]推動殼體[42]向下運動時由於失去機油的支撐作用，使凸輪[41]的推力改為作用於支撐彈簧[49]上，殼體[42]在支撐彈簧[49]的作用下隨機升降，當不歇缸時，關閉排油管[44]上的電磁閥[46]，打開進油管[53]上的電磁閥[55]，使機油重新注入到殼體[42]內的空腔[48]處，形成新的支撐作用，使凸輪[41]的作用力再次傳到氣門[45]上。
4 如權利要求1所述的支撐彈簧[10]，其特徵在於可用兩個安裝在電工純鐵筒內其極性相恥的永磁體代替支撐彈簧[10]的作用。
5.如權利要求1 2 3所述的上梃杆[9]凸輪[40]電磁閥[46]、[55]其特徵在於控制方式可改成氣壓或液壓方式。
全文摘要
本發明公開一種程控汽車發動機歇缸式節油器,是將一體式氣門梃杆分為上梃杆和下梃杆,上梃杆可左右轉動,下梃杆作固定的上下移動,上梃杆和下梃杆的連接處有對應配合的邊齒和邊槽,常態下邊齒對邊齒 邊槽對邊槽歇缸時上梃杆轉動呈邊齒對邊槽壯,使原通過凸輪軸傳到氣門上的推力傳不到氣門上,使氣門關閉,減少進油進氣量,達到節油目的,當不歇缸時,邊齒在彈簧的作用下復位到邊齒對邊齒,使發動機恢復原機,裝置適用於化油器和電噴發動機,與電噴發動機配套時每歇一缸關閉其噴油器,節油效果最佳。
文檔編號F02D13/06GK1385604SQ02118269
公開日2002年12月18日 申請日期2002年5月8日 優先權日2001年5月14日
發明者白福全 申請人:白福全