[發明專利]一種氣缸停缸時停止活塞運動的機構

有效

• 申請號: 201610755958.0
• 申請日: 2016-08-29
• 公開（公告）號: CN106286000B
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 許敏;孔令遜;吳東遠
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F02F3/00
• 分類號: F02F3/00
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

本發明公開了一種氣缸停缸時停止活塞運動的機構，包括活塞銷(2)，所述活塞銷(2)的兩端各裝有兩個與缸套表面接觸的軸承；所述活塞銷(2)的下部開放且上方有一螺紋孔，所述螺紋孔上裝有帶楔形槽的螺柱(10)；活塞銷(2)包括電機(14)驅動的螺旋傳動機構，所述螺旋傳動機構包括兩個由螺旋傳動機構驅動的圓柱形滑塊(12)，一滑塊內有壓縮式彈簧(11)和帶內螺紋的方形滑塊(13)，另一滑塊內裝有驅動電機(14)；所述螺旋傳動機構還包括為可伸縮電線(5)和電線(17)，所述可伸縮電線(5)和所述電線(17)相連；所述螺旋傳動機構被配置為檢測曲軸位置的控制器為電機(14)提供動作信號，控制電機改變兩個圓柱形滑塊(12)的位置。

技術領域

本發明涉及往復活塞式發動機，尤其涉及一種氣缸停缸時停止活塞運動的機構。

背景技術

往復活塞式發動機的停缸技術通常采用停止氣門運動的方式來實現，氣門停止運動后活塞仍在往復運動，產生額外的摩擦損失。通常，在發動機摩擦損失中，活塞-連桿-曲軸機構所產生的摩擦占有最大份額。

對于大排量發動機，例如V6、V8、V12，應用進排氣門停止機構可將發動機的工作氣缸數減半或者其他數量。例如，奔馳S500V8發動機在發動機轉速1000-3500rpm、自動變速器檔位在3、4、5檔時關閉4個氣缸，對應的車速為40-160km/h。本田V-6、3.5L發動機可在3缸、4缸、6缸中切換，3缸應用于低負荷工況，如巡航，4缸用于緩加速工況和3缸不能勝任的高轉速工況，6缸應用于更高負荷的工況。對于小排量發動機，大眾首先在四缸機上應用停缸技術，其車型Polo Blue GT上的1.4TSI發動機的停缸工況可覆蓋1400-4000rpm、25-100Nm區間，模式切換的響應時間在180°凸輪軸轉角之內。大眾公司宣稱在歐洲測試循環試驗中，在中低負荷下關閉第2、3缸進排氣門的停缸策略將降低油耗0.4L/60miles。

現有一種活塞止動機構在曲軸連桿系中應用四桿機構實現停止活塞運動的功能，如圖8和圖9所示，其中的四桿機構中有一桿可調整，用于實現活塞的運動和停止。

對于已在量產車中應用的氣門停止機構，停缸時活塞仍在往復運動，產生摩擦能量損失；對于可調四桿機構，其機構相對復雜，對原發動機的改動較大。因此，本領域的技術人員致力于開發一種氣缸停缸時停止活塞運動的機構，應用在帶有氣門停止機構的發動機上，當氣門停止運動后，活塞也停止運動，避免摩擦損失，與此同時，只對活塞和活塞銷稍作修改，即可實現停止活塞運動的功能，避免了四桿機構的復雜性。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是如何在帶有氣門停止機構的發動機上，應用簡單設計，當氣門停止運動后，活塞也停止運動，避免摩擦損失。

為實現上述目的，本發明提供了一種氣缸停缸時停止活塞運動的機構，包括活塞銷(2)，所述活塞銷(2)的兩端各裝有兩個與缸套表面接觸的軸承；所述活塞銷(2)的下部開放且上方有一螺紋孔，所述螺紋孔上裝有帶楔形槽的螺柱(10)；活塞銷(2)包括電機(14)驅動的螺旋傳動機構，所述螺旋傳動機構包括兩個由螺旋傳動機構驅動的圓柱形滑塊(12)，一滑塊內有壓縮式彈簧(11)和帶內螺紋的方形滑塊(13)，另一滑塊內裝有驅動電機(14)；所述螺旋傳動機構還包括為可伸縮電線(5)和電線(17)，所述可伸縮電線(5)和所述電線(17)兩線相連；所述螺旋傳動機構被配置為檢測曲軸位置的控制器為電機(14)提供動作信號，控制電機改變兩個圓柱形滑塊(12)的位置。

進一步地，所述方形滑塊(13)與驅動電機(14)輸出軸螺紋套(16)配合形成螺旋傳動，驅動兩個圓柱形滑塊(12)相互遠離或接近。

進一步地，所述驅動電機(14)由可伸縮電線(5)提供驅動信號。

進一步地，所述兩個圓柱形滑塊(12)分別由兩個圓柱端緊定螺釘(15)限制其繞自身軸線的旋轉運動，并被限制在一定距離內的軸向移動。