专利名称：发动机摇臂机构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于汽车发动机技术领域，涉及一种发动机气门机构，尤其涉及一种发动机摇臂机构。
背景技术：
当前乘用车均配备相对的大排量汽油发动机，用于爬坡和加速时预留足够的储备动力。由于大排量发动机的最佳经济油耗一般与高速大负荷工况匹配，因此发动机在日常条件下工作时，使得气门开度较小，泵气损失大，发动机效率低。另外，发动机在大部分工况下并非在最佳经济油耗区工作。因此停缸技术逐渐被开发。停缸技术就是当发动机处于小负荷工况时，发动机中一定数量的气缸停止工作，使发动机排量减小，因此相同工况下的节气门开度较不停缸状态大，泵气损失减小，发动机效率得到了很大的提升。由于停缸后发动机排量减小，其最佳经济油耗区向常用工况移动，使发动机常用工况在经济油耗区域内。当前主流的停缸技术方案是对停止工作的气缸断油和停止点火，并使其进、排气门处于关闭状态。其中断油和停止点火通过ECU控制完成，而使停止工作的气缸气门处于关闭状态需要对配气机构进行结构设计来实现，这也是应用停缸技术的难点，现有技术中采用两段式凸轮轴控制气门动作，但因其执行机构复杂，增加了缸盖的高度，不利于发动机的布置。
实用新型内容为解决现有技术中存在的以上不足，本实用新型提供了一种可控制发动机气缸停缸的发动机摇臂机构，当需要气缸停缸时，通过使液压机构推动转动机构与凸轮脱离，使凸轮不能带动摇臂本体运动， 进而实现气门关闭的目的，同时该机构不会增加气缸盖的高度。为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下:一种发动机摇臂机构，包括固联于气门上用于驱动气门开启或关闭的摇臂本体，所述摇臂本体上固联有在气门正常工作时与发动机的凸轮接触并由凸轮带动运转进而带动摇臂本体运动的转动机构；在气缸停缸时，转动机构与凸轮脱离；所述摇臂本体的下方设有与发动机气缸盖固联的用于气缸停缸时推动转动机构与凸轮脱离的液压机构，液压机构由ECU控制。作为对本实用新型的限定，所述转动机构包括摇臂滚轮、轨道、定位滚轮；所述摇臂本体的中间部位设有前后开口的截面为U形的凹槽，摇臂滚轮位于凹槽内，并由第一连杆与摇臂本体固联，气门正常工作时摇臂滚轮与凸轮接触；轨道设有两条，分别为设于凹槽的两侧壁上并向侧壁内凹陷的凹道，轨道沿凹槽开口方向的纵向截面为7字形；定位滚轮设有两个，分别位于两轨道内，可在轨道内滚动，并由第二连杆与摇臂滚轮连接。[0014]作为对上述方式的限定:所述第一连杆沿凹槽的宽度方向对称设有两个，为倒Z字形结构，一端与摇臂本体铰接，另一端固联于摇臂滚轮端面的中心处。所述第二连杆沿凹槽的宽度方向对称设有两个，为倒Z字形结构，一端嵌入定位滚轮内，另一端固联于摇臂滚轮端面上。作为对本实用新型的另一种限定，所述液压机构设有两个，均位于凹槽的下方；每一液压机构包括与气缸盖固联的液压缸、与液压缸内的油腔连通的油道、位于油道上并由ECU控制开启或关闭的电磁阀、位于液压缸内的活塞、固联于活塞与液压缸顶面之间的回位弹簧、固联于活塞上并穿过液压缸顶面的推杆、固联于推杆顶面用于推动定位滚轮的推块。作为对上述方式的限定，所述液压结构的其中一个的推块沿凹槽宽度方向的竖向截面为U形，U形的两个侧壁分别位于两条7字形轨道的横向部位的下方，推块沿凹槽开口方向的竖向截面为D字形结构；另一个液压结构的推块沿凹槽宽度方向的竖向截面为U形，U形的两个侧壁分别位于两条7字形轨道的竖向部位的下方，侧壁的顶面为向下凹陷的弧面结构。由于采用了上述技术方案，本实用新型与现有技术相比，所取得的技术进步在于:①当发动机处于高速大负荷工况，气缸正常工作时，转动机构与凸轮接触，并由凸轮带动运转，由于转动机构固联于摇臂本体上，因此转动机构又带动摇臂本体运动，进而带动气门正常开启或关闭；当发动机处于小负荷工况，液压机构推动转动机构与凸轮脱离，转动机构自身运动，不再带动摇臂本体运动，气门处于关闭状态，实现停缸；②转动机构中的摇臂滚轮用于与凸轮接触，凸轮运转带动摇臂滚轮运动，由于摇臂滚轮由第一连杆固联于摇 臂本 体上，并且由第二连杆与定位滚轮连接，使得摇臂滚轮通过第二连杆带动定位滚轮在轨道内运动；当凸轮正常驱动气门时，定位滚轮位于7字形轨道的竖向轨道内，此时摇臂滚轮与摇臂本体的位置相对固定，摇臂滚轮与凸轮接触，凸轮可以通过摇臂本体驱动气门运动；当发动机处于小负荷工况时，液压机构会将定位滚轮推出轨道的竖向部位，使得定位滚轮只能在轨道的横向部位自由移动，此时摇臂滚轮与摇臂本体相对运动，摇臂滚轮不再与凸轮接触，因此凸轮不能驱动气门运动，气门处于关闭状态，实现停缸；③位于横向轨道下方的液压机构用于发动机从小负荷转到大负荷工作时，将定位滚轮推出横向轨道；位于竖向轨道下方的液压机构用于发动机停缸时，将定位滚轮推出竖向轨道；④液压机构由ECU控制电磁阀的开启或关闭，实现推块向上运动推动定位滚轮移动。综上所述，本实用新型具有结构紧凑、可靠性高、生产投入成本低的特点。本实用新型适合安装于各种汽油发动机上。
以下结合附图及具体实施例对本实用新型作更进一步详细说明。
图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；[0029]图2为非停缸时摇臂本体2状态的示意图；图3—图4分别为图2的左视图、俯视图；图5为停缸时摇臂本体2状态的示意图；图6—图7分别为图5的左视图、俯视图；图8-图9分别为非停缸时、停缸时，摇臂滚轮6的极限位置示意图；
图10为液压机构3的结构示意图。图中:1、凸轮；2、摇臂本体；21、轨道；22、凹槽；3、液压机构；31、油腔；32、活塞；33、回位弹簧； 34、推杆；351与352、推块；36、液压缸；37、电磁阀；38、油道；4、气门；5、摇臂滚轮；6、定位滚轮；7、第一连杆；8、第二连杆；9、气缸盖。
具体实施方式
实施例一种发动机摇臂机构，结构如
图1所示，包括位于凸轮I下方并固联于气门4上用于驱动气门4开启或关闭的摇臂本体2。摇臂本体2的中间部位设有前后开口的截面为U形的凹槽22，凹槽22及其侧壁上固联有转动机构。转动机构包括摇臂滚轮5、轨道21及定位滚轮6。摇臂滚轮5位于凹槽22内，通过第一连杆7与摇臂本体2相连，第一连杆7沿凹槽22的宽度方向对称设有两个，为倒Z字形结构，倒Z字形的两个拐角处均为直角，一端与摇臂本体2铰接，另一端固联于摇臂滚轮5端面的中心处。气门4正常工作时摇臂滚轮5与凸轮I接触，并由凸轮I带动摇臂滚轮5转动。轨道21设有两条，分别设于凹槽22的两侧壁上并向侧壁内凹陷，轨道21沿凹槽22开口方向的纵向截面为7字形。定位滚轮6位于轨道21内，可在轨道21内滚动，并由第二连杆8与摇臂滚轮5连接，第二连杆8沿凹槽22的宽度方向对称设有两个，为倒Z字形结构，倒Z字形的两个拐角处均为直角，一端嵌入定位滚轮6内，另一端固联于摇臂滚轮5端面上。摇臂本体2的下方设有与发动机气缸盖9固联的液压机构3。液压机构3设有两个，每一液压机构3包括液压缸36、油道38、电磁阀37、活塞32、回位弹簧33、推杆34及推块351/352，如
图10所示。液压缸36的底部与气缸盖9固联，油道38与液压缸36内的油腔31相连通，电磁阀37位于油道38上并由ECU控制开启或关闭，电磁阀37为三通电磁阀，其打开时，油道38中的机油流入油腔31，关闭时，液压缸36与外界联通，液压缸36泄压，油腔31的机油在回位弹簧33压力的作用下流出。活塞32位于油腔31液面上，由油液推动向上移动，回位弹簧33固联于活塞32与液压缸36顶面之间的,推杆34固联于活塞32上并穿过液压缸36的顶面，推块351/352固联于推杆34顶面。其中，推块351沿凹槽22宽度方向的竖向截面为U形，U形的两个侧壁分别位于两条7字形轨道21的横向部位的下方，推块351沿凹槽22开口方向的竖向截面为刀形结构；推块352沿凹槽22宽度方向的竖向截面为U形，U形的两个侧壁分别位于两条7字形轨道21的竖向部位的下方，侧壁的顶面为向下凹陷的弧面结构。本实施例的工作过程如下:当凸轮I正常驱动气门4时，定位滚轮6位于7字形轨道21的竖向部位内，如图2-4所示，此时摇臂滚轮5与摇臂本体2的位置相对固定，摇臂滚轮5与凸轮I接触，摇臂滚轮5沿凸轮I的理论廓线移动，由于摇臂滚轮5由第一连杆7与摇臂本体2连接，并且由第二连杆8与 定位滚轮6连接，使得摇臂滚轮5 —方面通过第二连杆8带动定位滚轮6在轨道21的竖向部位运动，另一方面通过第一连杆7带动摇臂本体2转动，进而驱动气门4开启或关闭。当发动机处于小负荷工况时，E⑶发出信号，将位于轨道22竖向部位的液压机构3启动，电磁阀37打开，由于油道38与发动机缸盖油道联通，使得油腔31进入机油，机油克服弹簧力，推动活塞32向上运动，推块351将定位滚轮6推出轨道22的竖向部位，使定位滚轮6在轨道22的横向部位自由移动，如图5-7及图9所示，然后ECU控制电磁阀37关闭，液压缸36泄压，推块351在回位弹簧35的作用下回位，此时摇臂滚轮5与摇臂本体2相对运动，摇臂滚轮5受到定位滚轮6的牵制，不再与凸轮I接触，因此凸轮I不能驱动气门4运动，气门4处于关闭状态，实现停缸。当发动机提高速度增大负荷时，ECU发出信号，将位于轨道22横向部位的液压机构3启动，电磁阀37打开，由于油道38与发动机缸盖油道联通，使得油腔31进入机油，机油克服弹簧力，推动活塞32向上运动，推块352将定位滚轮6推出轨道22的横向部位，如图8所示，然后E⑶控制电磁阀37关闭，液压缸36泄压，推块352在回位弹簧35的作用下回位，定位滚轮6回到轨道22的竖向部位，此时摇臂滚轮5与摇臂本体2的位置相对固定，摇臂滚轮5重新与凸轮I接触，实现凸轮I控制气门4开启或关闭。
权利要求1.一种发动机摇臂机构，包括固联于气门(4)上用于驱动气门(4)开启或关闭的摇臂本体(2)，其特征在于: 所述摇臂本体(2)上固联有在气门(4)正常工作时与发动机的凸轮(I)接触并由凸轮(I)带动运转进而带动摇臂本体(2)运动的转动机构；在气缸停缸时，转动机构与凸轮(I)相脱离； 所述摇臂本体(2)的下方设有与发动机气缸盖(9)固联的用于气缸停缸时推动转动机构与凸轮(I)脱离的液压机构(3)，液压机构(3)由E⑶控制。
2.根据权利要求1所述的发动机摇臂机构，其特征在于:所述转动机构包括摇臂滚轮(5)、轨道(21)、定位滚轮(6)； 所述摇臂本体(2)的中间部位设有前后开口的截面为U形的凹槽(22)，摇臂滚轮(5)位于凹槽(22)内，并由第一连杆(7)与摇臂本体(2)固联，气门(4)正常工作时摇臂滚轮(5)与凸轮(I)接触； 轨道(21)设有两条，分别为设于凹槽(22)的两侧壁上并向侧壁内凹陷的凹道，轨道 (21)沿凹槽(22)开口方向的纵向截面为7字形； 定位滚轮(6)设有两个，分别位于两轨道(21)内，可在轨道(21)内滚动，并由第二连杆(8)与摇臂滚轮(5)连接。
3.根据权利要求2所述的发动机摇臂机构，其特征在于:所述第一连杆(7)沿凹槽(22)的宽度方向对称设有两个，为倒Z字形结构，一端与摇臂本体(2)铰接，另一端固联于摇臂滚轮(5)端面的中心处。
4.根据权利要求2所述的发动机摇臂机构，其特征在于:所述第二连杆(8)沿凹槽(22)的宽度方向对称设有两个，为倒Z字形结构一端嵌入定位滚轮(6)内，另一端固联于摇臂滚轮(5)端面上。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的发动机摇臂机构，其特征在于:所述液压机构(3)设有两个，均位于凹槽(22)的下方；每一液压机构(3)包括与气缸盖(9)固联的液压缸(36)、与液压缸(36)内的油腔(31)连通的油道(38)、位于油道(38)上并由E⑶控制开启或关闭的电磁阀(37)、位于液压缸(36)内的活塞(32)、固联于活塞(32)与液压缸(36)顶面之间的回位弹簧(33)、固联于活塞(32)上并穿过液压缸(36)顶面的推杆(34)、固联于推杆(34)顶面用于推动定位滚轮(6)的推块(351/352)。
6.根据权利要求5所述的发动机摇臂机构，其特征在于:所述液压结构(3)的其中一个的推块(351)沿凹槽(22)宽度方向的竖向截面为U形，U形的两个侧壁分别位于两条7字形轨道(21)的横向部位的下方，推块(351)沿凹槽(22)开口方向的竖向截面为D字形结构；另一个液压结构(3)的推块(352)沿凹槽(22)宽度方向的竖向截面为U形，U形的两个侧壁分别位于两条7字形轨道(21)的竖向部位的下方，侧壁的顶面为向下凹陷的弧面结构。
专利摘要本实用新型公开了一种发动机摇臂机构，包括固联于气门上用于驱动气门开启或关闭的摇臂本体，所述摇臂本体上固联有转动机构，所述转动机构在气门正常工作时与发动机的凸轮接触并由凸轮带动运转，进而带动摇臂本体运动；在气缸停缸时，转动机构与凸轮脱离；所述摇臂本体的下方设有与发动机气缸盖固联的用于气缸停缸时推动转动机构与凸轮脱离的液压机构。本实用新型提供的发动机摇臂机构，当需要气缸停缸时，通过使液压机构推动转动机构与凸轮脱离，使凸轮不能带动摇臂本体运动，进而实现气门关闭的目的，同时该机构不会增加气缸盖的高度。本实用新型适合安装于各种汽油发动机上。
文档编号F01L1/18GK203097982SQ20132005518
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月31日 优先权日2013年1月31日
发明者崔亚彬, 胡佳明, 饶良武 申请人:长城汽车股份有限公司