专利名称：发动机停缸挺柱装置的制作方法
发动机停缸挺柱装置
技术领域：
本发明涉及挺柱装置，尤其涉及可实现气门机构升程在长升程和零升程两级可调的发动机停缸挺柱装置，本发明属于汽车技术领域。
背景技术：
为了保证汽车在加速或者爬坡时具备有充足的动力，需要在设计时为发动机预留出后备功率。这样将会造成发动机经常处在低负荷的工况下进行工作，因而存在着效率低、 油耗高等问题。对此，可以采用发动机停缸技术来加以解决。“发动机停缸”是指在特定工况下停止发动机气缸中某些气缸的工作，同时使气门停止运动，所以为了保证发动机的总输出功率保持不变，工作气缸就必须在高负荷状况下运行，此时发动机节气门开度大、泵气损失小并且热效率高，因而可以降低油耗。促使气缸停止工作的手段通常是停止喷油和进排气门运动，因此需要特殊机构来实现气门停止运动并能使其重新工作。目前公开的涉及发动机停缸技术的专利基本上都是针对摇臂式气门机构的，因为相对于通过凸轮直接驱动挺柱的气门机构而言，摇臂式气门机构的凸轮运动传递到气门运动的过程较长、零件较多，这使得其在安装尺寸方面所受限制较小，而相应地实现发动机停缸的技术方案较多并且易于实现。然而，对于凸轮直接驱动挺柱型气门机构，由于其零件少、安装空间小，所以实现发动机挺缸的技术难度大。
发明内容有鉴于此，本发明的目的在于提供一种结构设计独特的发动机停缸挺柱装置，其能够针对凸轮直接驱动挺柱型气门机构实现其升程在长升程和零升程两级可调，从而可以解决现有技术中存在的上述问题。为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下一种发动机停缸挺柱装置，其包括壳体，其罩设于气门机构上且其上端封闭而与凸轮相接触，所述壳体的侧壁上设有至少两个开口；支架，其装设于所述壳体的内部，并且其一端通过夹设于该支架和所述壳体之间的第一弹性部件被抵靠在所述气门机构的气门杆上；以及锁销组件，其装设于每一个所述开口中并被构造成当发动机正常工作时与所述支架相接触配合以阻止所述壳体与支架产生相对运动，而当发动机停缸时则与所述支架相分离以使得所述壳体能在所述凸轮作用下与支架产生相对运动。在上述的发动机停缸挺柱装置中，优选地，所述锁销组件包括锁销衬套，其装设于所述开口中并且具有封闭端和朝向所述壳体内部的开口端；锁销，其具有第一端和第二端，所述第一端被紧密套设于所述锁销衬套内且能进行滑动，所述第二端朝向所述锁销衬套的开口端并与所述锁销衬套的内壁之间形成腔体；锁销密封件，其设置于所述锁销衬套的开口端并与所述锁销的第二端相配合以对所述腔体进行密封，所述腔体内装填有液压传动用液体；以及第二弹性部件，其装设于所述锁销衬套内部的封闭端和所述锁销之间。在上述的发动机停缸挺柱装置中，优选地，所述支架上设有第一突出部，其被构造成当发动机正常工作时，在经由所述液压传动用液体和所述第二弹性部件分别对所述锁销施加的作用力达到平衡后，由所述第一突出部与所述锁销相接触配合以阻止所述壳体与所述支架产生相对运动；以及当发动机停缸时，在经由所述液压传动用液体和所述第二弹性部件分别对所述锁销施加的作用力下，所述第一突出部与所述锁销相分离以使得所述壳体能在所述凸轮作用下与所述支架产生相对运动。在上述的发动机停缸挺柱装置中，优选地，所述锁销衬套上设有第二突出部，其被构造成当发动机停缸时，在所述第一突出部与所述锁销相分离而使得所述壳体与所述支架产生相对运动后，由所述第二突出部与所述第一突出部相接触配合以限制所述壳体与所述支架之间的相对运动距离。在上述的发动机停缸挺柱装置中，优选地，所述液压传动用液体是液压油。在上述的发动机停缸挺柱装置中，优选地，所述壳体和/或所述锁销衬套呈圆筒状。在上述的发动机停缸挺柱装置中，优选地，所述开口设有2个，其沿径向对称设置在所述壳体上。在上述的发动机停缸挺柱装置中，优选地，所述开口设有3个，其沿周向对称设置在所述壳体上。在上述的发动机停缸挺柱装置中，优选地，所述壳体具有对称结构，并且所述第一弹性部件被装设于所述壳体的中心轴线上。在上述的发动机停缸挺柱装置中，优选地，所述第一弹性部件和/或所述第二弹性部件为压缩弹簧。本发明的有益效果在于本发动机停缸挺柱装置具有独特的设计结构，采用其能够实现发动机进排气门在正常开启和长时间关闭两级调节，从而可以在需要时通过停止气门运动来实现发动机停缸，以减少油耗、降低有害气体排放。可以将本发动机停缸挺柱装置应用于凸轮顶置直接驱动挺柱的气门机构中，以便直接替换原有的挺柱而无需改动原发动机缸盖，因此本发明具有技术扩展性好、实用价值高、使用效果佳等显著优势。
以下将结合附图和实施例，对本发明的技术方案作进一步的详细描述。其中图1是本发明的发动机停缸挺柱装置的一个较佳实施例的立体结构分解视图；图2是图1中的较佳实施例在整体装配后的剖视示意图；图3是图1中的较佳实施例在发动机正常工作时的工作状态示意图；图4是图1中的较佳实施例在发动机停缸时的工作状态示意图；以及图5是图1中的较佳实施例的气门升程曲线变化示意图。
附图标记说明1 壳体
2锁销衬套 4锁销
6第一弹性部件 8开口 10气门弹簧 12锁销组件3第二弹性部件5锁销密封件7 支架 9气门杆11气门弹簧座21第二突出部41 第一端
22腔体
42第二端71第一突出部具体实施方式请同时参阅图1和图2，它们示意性地显示出了本发明的发动机停缸挺柱装置的一个较佳实施例的总体结构。在本较佳实施例中，发动机停缸挺柱装置主要包括壳体1、支架7和锁销组件12，以下将对这些组成部件进行详细说明。如图2所示，壳体1是被罩设在气门机构上的，并且壳体1的上端是封闭结构而与气门传动组凸轮轴上的凸轮相接触，同时在壳体1的侧壁上还沿径向对称设置了两个开口 8。在其他一些未示出的实施例中，还可以根据实际需要而灵活设置上述开口，例如可以沿着壳体1的周向对称设置3个、4个或者更多个的开口。支架7是被装设在壳体1的内部，并且通过被夹设在支架7和壳体1之间的第一弹性部件6，将支架7的一端抵靠在气门机构的气门杆9上。在本较佳实施例中，第一弹性部件6采用的是压缩弹簧，并将壳体1和/或锁销衬套2设置成圆筒状。此外，基于为了方便进行设计、制造的考虑，将壳体1设置成具有对称结构，并使得第一弹性部件6被装设在壳体1的中心轴线上。在本发动机停缸挺柱装置中，锁销组件12是其重要组成部件之一。总体而言，它是被设计装设在每一个开口 8中并被构造成具有以下功能当发动机正常工作时与支架7 相接触配合，从而阻止壳体1与支架7产生相对运动；而当发动机停缸时，它则与支架7相分离，从而使得壳体1能在凸轮(未图示)作用下与支架7产生相对运动，以下将通过结合上述的较佳实施例来说明实现锁销组件12的具体结构。请结合参考图2、图3和图4，在本较佳实施例中，锁销组件12包括锁销衬套2、锁销4、锁销密封件5和第二弹性部件3。其中，锁销衬套2是被装设在开口 8中，该锁销衬套 2具有封闭端和开口端，该开口端被设置成朝向壳体1内部。锁销4具有第一端41和第二端42，第一端41被设置成紧密地套设在锁销衬套2的内部并且能在其内进行滑动，而第二端42则被设置成朝向锁销衬套2的开口端并且与锁销衬套2的内壁之间形成腔体22，在该腔体22的内装填有液压传动用液体(例如，液压油或其他适用液体)。锁销密封件5是被设置在锁销衬套2的开口端，它与锁销4的第二端42相配合以用来对腔体22进行密封，从而使得能通过液压传动用液体来对锁销4形成液压作用力。其装设于在锁销衬套2内部的封闭端和锁销4之间装设了第二弹性部件3，对其同样采用压缩弹簧。在本较佳实施例中，还在支架7上设置了第一突出部71，以便如图3所示在发动机正常工作(即不停缸)时，经由液压传动用液体施加在锁销4上的第一作用力小于第二弹性部件3对锁销4的第二作用力，这样使得锁销4向靠近壳体1中心轴线的方向运动，在上述的第一作用力、第二作用力达到平衡后，由第一突出部71与锁销4相接触配合以阻止壳体1与支架7产生相对运动，此时整个挺柱装置在凸轮的驱动下做直线运动，并且驱动与之相接触的气门杆9运动。再如图4所示，当发动机停缸时，通过其他装置使液压传动用液体的流量增大、压力升高，当其作用于锁销4的第一作用力大于第二弹性部件3对锁销4的第二作用力时，锁销4向远离壳体1中心轴线的方向运动，并且一直运动到使得第一突出部71与锁销4相分离，从而实现壳体1能在凸轮作用下与支架7产生相对运动，即由凸轮驱动挺柱装置，并且由于支架7的下端受到卡装在气门弹簧座11中的气门弹簧10的作用力远大于第一弹性部件6对支架7的作用力，从而使得壳体1向下运动而支架7并不运动，这样气门将不会运动而保持关闭状态。更进一步地，在锁销衬套2上还设有第二突出部21，以便当发动机停缸时，在第一突出部71与锁销4相分离而产生相对运动后，通过第二突出部21与第一突出部71相接触配合，以此来限制壳体1与支架7之间所能产生相对运动的距离。毫无疑问地是，本领域的技术人员完全可以基于本文所述的设计原理并参考以上详述的优选实施例，通过采用现有技术中的任何适合的方式来实现锁销组件12的功能。例如，可以根据需要来灵活地调整在上述的较佳实施例中示出的第一突出部71和/或第二突出部21的具体设置位置，或者改变第一突出部71和/或第二突出部21的结构形式，或者将第一弹性部件6和/或第二弹性部件3设置成采用多个弹簧的形式等等。如上所述，通过采用本发明的发动机停缸挺柱装置，可以实现发动机进排气门在正常开启和长时间关闭两级可调节，在图5中相应地示出了气门升程变化的曲线，在该图中示意性地显示出了气门升程可以在长升程(图中以符号A加以标示)和零升程(图中以符号B加以标示)进行调节，因此能在需要时非常方便、可靠地实现发动机停缸，从而获得减少油耗、降低有害气体排放的良好技术效果。以上列举了若干具体实施例来详细阐明本发明的发动机停缸挺柱装置，这些个例仅供说明本发明的原理及其实施方式之用，而非对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域的普通技术人员还可以做出各种变形和改进，因此所有等同的技术方案均应属于本发明的范畴并为本发明的各项权利要求所限定。
权利要求
1.一种发动机停缸挺柱装置，其特征在于，其包括壳体，其罩设于气门机构上且其上端封闭而与凸轮相接触，所述壳体的侧壁上设有至少两个开口；支架，其装设于所述壳体的内部，并且其一端通过夹设于该支架和所述壳体之间的第一弹性部件被抵靠在所述气门机构的气门杆上；以及锁销组件，其装设于每一个所述开口中并被构造成当发动机正常工作时与所述支架相接触配合以阻止所述壳体与支架产生相对运动，而当发动机停缸时则与所述支架相分离以使得所述壳体能在所述凸轮作用下与支架产生相对运动。
2.根据权利要求1所述的发动机停缸挺柱装置，其特征在于，所述锁销组件包括锁销衬套，其装设于所述开口中并且具有封闭端和朝向所述壳体内部的开口端；锁销，其具有第一端和第二端，所述第一端被紧密套设于所述锁销衬套内且能进行滑动，所述第二端朝向所述锁销衬套的开口端并与所述锁销衬套的内壁之间形成腔体；锁销密封件，其设置于所述锁销衬套的开口端并与所述锁销的第二端相配合以对所述腔体进行密封，所述腔体内装填有液压传动用液体；以及第二弹性部件，其装设于所述锁销衬套内部的封闭端和所述锁销之间。
3.根据权利要求2所述的发动机停缸挺柱装置，其特征在于，所述支架上设有第一突出部，其被构造成当发动机正常工作时，在经由所述液压传动用液体和所述第二弹性部件分别对所述锁销施加的作用力达到平衡后，由所述第一突出部与所述锁销相接触配合以阻止所述壳体与所述支架产生相对运动；以及当发动机停缸时，在经由所述液压传动用液体和所述第二弹性部件分别对所述锁销施加的作用力下，所述第一突出部与所述锁销相分离以使得所述壳体能在所述凸轮作用下与所述支架产生相对运动。
4.根据权利要求3所述的发动机停缸挺柱装置，其特征在于，所述锁销衬套上设有第二突出部，其被构造成当发动机停缸时，在所述第一突出部与所述锁销相分离而使得所述壳体与所述支架产生相对运动后，由所述第二突出部与所述第一突出部相接触配合以限制所述壳体与所述支架之间的相对运动距离。
5.根据权利要求2、3或4所述的发动机停缸挺柱装置，其特征在于，所述液压传动用液体是液压油。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的发动机停缸挺柱装置，其特征在于，所述壳体和/ 或所述锁销衬套呈圆筒状。
7.根据权利要求6所述的发动机停缸挺柱装置，其特征在于，所述开口设有2个，其沿径向对称设置在所述壳体上。
8.根据权利要求6所述的发动机停缸挺柱装置，其特征在于，所述开口设有3个，其沿周向对称设置在所述壳体上。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的发动机停缸挺柱装置，其特征在于，所述壳体具有对称结构，并且所述第一弹性部件被装设于所述壳体的中心轴线上。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的发动机停缸挺柱装置，其特征在于，所述第一弹性部件和/或所述第二弹性部件为压缩弹簧。
全文摘要
本发明涉及一种发动机停缸挺柱装置，其包括壳体，其罩设于气门机构上且其上端封闭而与凸轮相接触，所述壳体的侧壁上设有至少两个开口；支架，其装设于所述壳体的内部，并且其一端通过夹设于该支架和壳体之间的第一弹性部件被抵靠在气门机构的气门杆上；锁销组件，其装设于每一个所述开口中并被构造成当发动机正常工作时与支架相接触配合以阻止壳体与支架产生相对运动，而当发动机停缸时则与支架相分离以使得壳体能在凸轮作用下与支架产生相对运动。它可实现气门升程在长升程、零升程两级调节，从而能在需要时停止气门运动以使发动机停缸来减少油耗和有害气体排放，可直接将其替换原挺柱而无需改动发动机缸盖，因此技术扩展性好、实用价值高。
文档编号F01L13/00GK102400731SQ20101028193
公开日2012年4月4日 申请日期2010年9月15日 优先权日2010年9月15日
发明者孔毅, 张华 , 李冲霄, 武涛, 郝晓伟, 钱承炬 申请人:上海汽车集团股份有限公司