[發明專利]用于汽缸停用的缸蓋封裝

有效

• 申請號: 201310582434.2
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN103835828B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: G·P·麥康維爾;邱金輝
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02F1/00
• 分類號: F02F1/00;F02F1/42;F02D13/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 趙蓉民,董巍

技術領域

本發明涉及用于汽缸停用的缸蓋封裝。

背景技術

可變排量發動機（VDE）設計在本領域中是眾所周知的，其用于通過在需要減小的發動機輸出的運轉模式下停用汽缸提供增加的燃料效率。此類設計還可以包括凸輪廓線變換（CPS），以實現分別在高和低發動機轉速下對應于增加的燃料效率的高或低升程配氣機構模式。

在CPS系統中，可以通過基于發動機輸出需求停用汽缸的非升程凸輪廓線來支持VDE設計。作為一個示例，U.S.6,832,583描述了具有包括汽缸停用的多種氣門升程模式的發動機配氣機構。所描述的示例利用配氣機構上的高和低升程凸輪，其可以被進一步更改為使得低升程對應于零升程停用設定。

發明內容

然而，發明人在此已經認識到這種方法不包括用于一個汽缸的三個不同的升程廓線。一般而言，用于停用氣門或啟用第三升程廓線的機構沿頂置凸輪軸的長度需要更多的空間。凸輪支承的布置和汽缸孔間距要求進一步阻止了包括多個氣門升程廓線和/或汽缸停用機構。

為了解決這些問題，提供了用于被耦連至具有內汽缸和外汽缸的直列式發動機的頂置凸輪軸的系統和方法。在一種示例方法中，發動機汽缸組/排（bank）包含內汽缸和外汽缸，內汽缸均僅具有第一和第二升程廓線，其中兩者均是非零升程廓線，外汽缸均具有第一、第二和第三升程廓線，其中兩個是非零升程廓線，一個是零升程廓線。

以此方式，在具有第一和第二升程廓線的一些汽缸中可以包括第三零升程廓線的發動機汽缸蓋設計。例如，汽缸蓋可以被實現為，在所有汽缸上具有高和低升程凸輪廓線的凸輪軸，以及僅通過在這些汽缸上包括第三零升程廓線而選擇性地停用外汽缸。這種方法利用根據一些已有的發動機汽缸蓋設計和非對稱的凸輪支承布置布置在外凸輪軸上的額外的空間，以允許用于在外和內汽缸上方的不同凸輪廓線的充足空間，而不干涉內汽缸間距。這種方法具有在更緊湊的發動機設計（諸如直列式四缸發動機）中同時實現VDE和CPS的潛在優勢。另外，這種方法可以實現在多個車輛平臺上使用相同發動機結構的靈活性。

盡管一個示例示出了內汽缸上的兩個升程廓線和外汽缸上的三個升程廓線，但本申請認識到，在另一示例中，外汽缸可以具有比內汽缸更少的離散的升程廓線，其中與外汽缸相比，內汽缸具有更寬的凸輪支承布置。

應當理解，提供以上概述是為了以簡化的形式介紹一些概念，這些概念在具體實施方式中被進一步描述。這并不意味著確定所要求保護的主題的關鍵特征或重要基本特征，要求保護的主題的范圍被附于具體實施方式的權利要求唯一地確定主題的范圍。此外，要求保護的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分中提及的任何缺點的實施方式。

附圖說明

圖1示出了示例發動機系統的一個汽缸的示意圖。

圖2和圖3示出了根據本公開的包括凸輪廓線變換系統的示例發動機汽缸組。

圖4示出了根據本公開的包括凸輪廓線變換系統的另一示例發動機汽缸組。

圖5示出了根據本公開的用于運轉凸輪廓線變換系統的示例方法。

具體實施方式

以下描述涉及使汽缸組和汽缸蓋被實現為具有凸輪廓線變換（CPS）系統和可變排量發動機（VDE）模式的內燃發動機，諸如在圖1中示出的發動機。如在圖2和圖3中示出的，發動機汽缸蓋可以被設計為，利用與內汽缸上不停用的機構相比在外汽缸上的較寬機構允許外汽缸上的氣門停用。在其他示例中，如在圖4中示出的，發動機汽缸蓋可以被設計為，利用與外汽缸上不停用的機構相比在內汽缸上的較寬機構允許內汽缸上的氣門停用。如在圖5中描述的，這樣的汽缸蓋構造可以被用來調整內和外汽缸二者上的氣門升程廓線，以及基于發動機工況停用外汽缸。

現在轉向附圖，圖1描述了內燃發動機10的燃燒室或汽缸的示例實施例。發動機10可以接收來自包括控制器12的控制參數和經由輸入裝置132來自車輛操作者130的輸入。在這個示例中，輸入裝置132包括加速器踏板和用于產生成比例的踏板位置信號PP的踏板位置傳感器134。發動機10的汽缸（在本文中也被稱為”燃燒室”）14可以包括燃燒室壁136，活塞138被設置在其中。活塞138可以被耦連至曲軸140，使得活塞的往復運動被轉換為曲軸的旋轉運動。曲軸140可以經由變速器系統耦連至客車的至少一個驅動輪。此外，起動機馬達可以經由飛輪耦連至曲軸140，以實現發動機10的起動運轉。