專利名稱：程控式汽油發(fā)動機變排量控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種可控制汽車汽油發(fā)動機排氣量的裝置，是將固定排氣量的汽車汽油發(fā)動機改裝成可根據需要選擇排氣量大小的程控式汽車汽油發(fā)動機變排量控制器。
目前，公知的汽車汽油發(fā)動機功率的產生是由汽油被霧化后，吸入氣缸經壓縮、點火、燃燒后產生的，在實際應用中，汽車有相當一部份時間行駛所需的功率小于發(fā)動機實際輸出的功率，但需要的發(fā)動機轉速較高，因此實際需要的功率與發(fā)動機實際輸出的功率之間出現(xiàn)了剩余功率，剩余功率的產生其直接后果是油耗上升，廢氣量增大，而輸出功率的大小與發(fā)動機的排氣量有直接的關系，排氣量大的發(fā)動機產生的功率就大，排氣量小的發(fā)動機產生的功率就小，而排氣量大小與配氣系統(tǒng)有關，而目前的發(fā)動機的排氣量和配氣程序是相對固定的，因此要想使發(fā)動機相對固定的排氣量得以改變，就必須打破現(xiàn)有配氣系統(tǒng)中存在的固定程序，使用搖臂的發(fā)動機配氣系統(tǒng)有兩種結構和工作原理，一種是由凸輪、推桿、搖臂、進氣門、排氣門組成，其工作原理是凸輪在發(fā)動機曲軸帶動下轉動，使凸輪桃尖處在轉動中產生推力，搖臂在搖臂軸的作用下將推桿的推力轉變成壓力傳到氣門上，氣門在壓力下隨凸輪桃尖轉動的角度不同而開啟或關閉；另一種是由凸輪、搖臂、進氣門、排氣門組成，其工作原理是凸輪在發(fā)動機曲軸帶動下轉動，使凸輪桃尖處在轉動中產生推力，搖臂在搖臂軸的作用下將推力轉變成壓力傳到氣門上，氣門在壓力下隨凸輪桃尖轉動的角度不同而開啟或關閉，當進氣門開啟時吸入可燃氣體，當排氣門開啟時排出廢氣。
目前控制排氣量的發(fā)動機在應用中沒有，德國伊頓公司研制了可使氣門搖臂支點浮動的氣門選擇機構，用這種機構將客車上的V--8發(fā)動機改裝成V--8--7--6--5--4的變排量發(fā)動機，汽車行駛時，電腦根據進氣管真空度，發(fā)動機轉速，節(jié)氣門位置，冷卻水溫，變速箱擋位傳感器傳送的5個參數(shù)來控制變缸，變缸時關閉部份氣缸的進排氣門，停止作功，實現(xiàn)了8.7.6.5.4.自動切換，效果很好；公路行駛可節(jié)油15％，低速行駛節(jié)油25％，怠速節(jié)油40％，減速節(jié)油40％，輕微加速節(jié)油10％，但由于這種機構的執(zhí)行元件為司服電機，不僅成本高，而且當發(fā)動機轉速超過2600轉/n時，機構失控。
本實用新型的目的是提供一種能在任何工況下使用的程控式汽油發(fā)動機變排氣量控制器，既能使發(fā)動機滿足大功率需求，又能滿足小功率，高轉速需求。
本實用新型目的的實現(xiàn)是通過將一體式發(fā)動機搖臂改裝成能互相配裝的兩體式發(fā)動機搖臂，在前端體與后端體基圓連接處上方安裝一個閘塊，其縱向長度略大于凸輪桃尖處推動搖臂運動所需的行程，閘塊在沒有受到電磁鐵拉動時不動，搖臂的作用與一體式搖臂相同，當閘塊受到電磁鐵鐵心的拉動時，閘塊會隨電磁鐵向上移動，原放置閘塊的位置會形成一個縱向略大于凸輪桃尖處推動搖臂運動所需行程的空腔，此時凸輪桃尖處所產生的推力及推動行程只作用于閘塊移動形成的空腔內，搖臂的前端體處于不動狀態(tài)，后端體隨凸輪桃尖處轉動的不同角度作相應的運動，被控搖臂的進氣門和排氣門同時處于關閉狀態(tài)，不進氣，不排氣。
通過上述方式，用圖2所示的控制程序，使發(fā)動機的排氣量根據需要而變化，既可節(jié)約燃油，又能減少廢氣量，在哈爾濱東安發(fā)動機廠生產的DA462-IA型發(fā)動機上，在北京內燃機廠生產的492Q型發(fā)動機上應用，公路行駛可節(jié)油15-20％，低速行駛可節(jié)油30％，DA462-IA型裝用的昌河車的CO由原來的2.7％下降為0.2％，HC由原來的2100PPm下降為255PPm，并且在任何工況及任何轉速下隨意開啟和關閉氣門，其結構簡單，成本低，安裝維修方便。
以下結合附圖實施例對本實用新型進一步說明


圖1是汽油發(fā)動機變排量控制器第一個實施列的縱向剖面圖圖2是汽油發(fā)動機變排量控制器第二個實施列的縱向剖面圖圖3是汽油發(fā)動機變排量控制器的工作原理圖圖中1前端體，2后端體，3閘塊，4壓板，5彈簧導向柱，6膨脹彈簧，7復位彈簧，8拉鉤，9電磁鐵，10支架，11搖臂軸，12氣門挺桿，13氣門彈簧，14凸輪，15氣缸蓋，16氣門室罩，17路況傳感器，18油門傳感器，19真空傳感器，20檔位傳感器，21車速傳感器，22水溫傳感器，23負荷傳感器，24中央電腦處理器，25推桿。
圖1所示程控式汽油發(fā)動機變排量控制器，執(zhí)行機構包括一個帶有拉鉤8的電磁鐵9及用于安裝電磁鐵9的支架10和一個可兼作發(fā)動機搖臂的裝置組成，裝置的前端體1與后端體2為活動連接；后端體2有一形狀、尺寸大小基本與前端體1部分實體相對應的空腔；組裝時前端體1的部分實體正好位于此空腔，前端體1與后端體2之間的上方具有一個穿有拉鉤8的閉缸閘塊3，前端體1與壓板4之間具有一個U型彈簧7，壓板4為“7”字型，其后端具有兩個用于安裝復位彈簧6的彈簧導向柱5，其上端有一個供閉缸閘塊3上端穿過的長條型孔，后端體2具有兩個控制彈簧導向柱5運動方向的導向孔。
圖2所示程控式汽油發(fā)動機變排量控制器，執(zhí)行機構包括一個帶拉鉤8的電磁鐵9及用于安裝電磁鐵9的支架10和一個可兼作發(fā)動機搖臂的裝置組成，裝置的前端體1與后端體2為活動連接；后端體2有一形狀、尺寸大小基本與前端體1部分實體相對應的空腔；組裝時前端體1的部分實體正好位于此空腔，前端體1與后端體2之間的上方具有一個穿有拉鉤8的閉缸閘塊3，前端體1與壓板4之間具有一個彈簧7，壓板4是一個到置式的U型件，其上端有一個供閉缸閘塊3上端穿過的長條型孔，彈簧導向柱5一端用銷柱固定在前端體1上，另一端穿在后端體2的導向孔內，彈簧7安裝在前端體1上端兩側處，復位彈簧6穿在彈簧導向柱5上，圖3所示路況傳感器17主要起測試汽車行駛中，車身以下路面情況，如上坡、下坡、平路、凹凸不平等；油門傳感器18主要測試節(jié)氣門開啟角度大小及節(jié)氣門變化情況；真空傳感器19主要測試進氣歧管的真空度；檔位傳感器20主要檢索汽車行駛時檔位變化情況；車速傳感器21主要測試汽車行駛車速變化情況；水溫傳感器22主要測試發(fā)動機水溫是否達到怠速時關閉氣門的要求；負荷傳感器23主要測試汽車行駛中發(fā)動所輸出的功率是否滿足行駛速度及功率要求；中央電腦處理器24主要功能是把各傳感器傳輸?shù)钠嚬r信息，經處理后識別其是否滿足關閉進排氣門的條件，一經確定后就會發(fā)出相應的指令。當汽車在平路或下坡行駛并且車速達到已輸入程序的規(guī)定參數(shù)值時，路況傳感器17會給中央電腦處理器24提供一個參數(shù)值確定應關閉進排氣門的數(shù)量，當車輛進入上坡和路況不好時，路況傳感器17會產生另外的參數(shù)值并修改原中央電腦處理器24已記憶的參數(shù)值，此時中央電腦處理器24會發(fā)出開啟部份進排氣門的指令；當車輛行駛時，油門傳感器18會給電腦提供一個節(jié)氣門開度大小的相應參數(shù)值，當行駛中需急加速時，車速傳感器21會提供另外一個參數(shù)值提出修改原記憶參數(shù)值，中央電腦處理器24會在修改參數(shù)值的同時發(fā)出開啟部份進排氣門的指令，當車速達到一定的速度，車速傳感器21和負荷傳感器23會發(fā)出一參數(shù)值與車速行駛所需排氣量所產生功率相等的參數(shù)值，中央電腦處理器24根據這一參數(shù)值確定參入工作的進排氣門數(shù)量；當車輛處于怠速狀態(tài)時水溫傳感器22確定水溫是否達到關閉氣門的水溫要求，一經確認中央電腦處理器24會發(fā)出相應的指令；汽車行駛時當檔位發(fā)生變化時，檔位傳感器20會根據檔位的換檔順序提供產生的參數(shù)值，并提供給中央電腦處理器24確認，確定是否應關閉或開啟進排氣門；當發(fā)動機輸出的功率大于行駛功率的要求時，負荷傳感器會發(fā)出一參數(shù)值給中央電腦處理器24確定關閉部份進排氣門，當功率不足時會再發(fā)出另外一參數(shù)值給中央電腦處理器24以確定要開啟的進排氣門數(shù)量；當汽車處于怠速時真空傳感器19會將采集到的進氣歧管真空度提供給中央電腦處理器24確定關閉進排氣門的數(shù)量。
本實用新型程控式汽車汽油發(fā)動機變排量控制器的執(zhí)行機構是按下列工作方法工作的，當汽車啟動后，各種傳感器立刻參與工作，將采集的汽車各種工況信息直接傳送給中央電腦處理器，中央電腦處理器將數(shù)據進行識別，確定是否給執(zhí)行機構發(fā)出指令，當確認可以發(fā)出指令后，立即向執(zhí)行機構的電磁鐵9提供電能，當執(zhí)行機構的電磁鐵9通電后中間的鐵芯上的拉鉤8會帶動著閉缸閘塊3同時向上移動，當閉缸閘塊3的位置讓出時，會形成一個空腔，而此空腔的長度大于凸軸推動搖臂運動的長度，由于此空腔的出現(xiàn)，原來作用于閉缸閘塊3的作用力，改為作用于閉缸閘塊3讓出的空腔內，由于沒有了閉缸閘塊3的間接作用，后端體2失去了對前端體1的推動力，同時對氣門彈簧失去了壓縮力，此時氣門由于沒有使其打開的作用力而處于靜止狀態(tài)，進氣門不進氣，排氣門不排氣，后端體2只是在復位彈簧6的反作用力下隨凸輪作用相應的運動，實現(xiàn)了用閉缸的方法改變發(fā)動機排氣量的目的。
本實用新型除
圖1至圖2外還有其它結構，但基本原理及結構基本一樣，如復位彈簧導向柱及導向孔可用單體式，對閘塊3的控制方法可改用電磁直接吸拉閘塊式方法，同樣達到控制作用。
權利要求1.一種程控式汽油發(fā)動機變排量控制器，其特征是執(zhí)行機構包括一個帶拉鉤[8]的電磁鐵[9]及用于安裝電磁鐵[9]的支架[10]和一個可兼作發(fā)動機搖臂的裝置組成，裝置的前端體[1]與后端體[2]為活動連接；后端體[2]有一形狀，尺寸大小基本與前端體[1]部分實體相對應的空腔；組裝時前端體[1]的部分實體正好位于此空腔，前端體[1]與后端體[2]之間的上方具有一個穿有拉鉤[8]的閉缸閘塊[3]，前端體[1]與壓板[4]之間具有一個U型彈簧[7]，壓板[4]為“7”字型，其后端具有兩個用于安裝復位彈簧[6]的彈簧導向柱[5]，其上端有一個供閉缸閘塊[3]上端穿過的長條型孔，后端體[2]具有兩個控制彈簧導向柱[5]運動方向的導向孔。
2.一種程控式汽油發(fā)動機變排量控制器，其特征是執(zhí)行機構包括一個帶拉鉤[8]的電磁鐵[9]及用于安裝電磁鐵[9]的支架[10]和一個可兼作發(fā)動機搖臂的裝置組成，裝置的前端體[1]與后端體[2]為活動連接；后端體[2]有一形狀，尺寸大小基本與前端體[1]部分實體相對應的空腔；組裝時前端體[1]的部分實體正好位于此空腔，前端體[1]與后端體[2]之間的上方具有一個穿有拉鉤[8]的閉缸閘塊[3]，前端體[1]與壓板[4]之間具有一個彈簧[7]，壓板[4]是一個倒置式的U型件，其上端有一個供閉缸閘塊[3]上端穿過的長條型孔，彈簧導向柱[5]一端用銷柱固定在前端體[1]上，另一端穿在后端體[2]的導向孔內，彈簧[7]安裝在前端體[1]上端兩側處，復位彈簧[6]穿在彈簧導向柱[5]上。
專利摘要本實用新型公開了一種程控式汽油發(fā)動機變排量控制器,是將一體式發(fā)動機搖臂改裝成可配裝的兩體式搖臂裝置,前端體與后端體之間為活動連接,在其連接基圓處上方裝有一個大于搖臂運動行程的閘塊,當閘塊受力移動后在閘塊處形成一個大于搖臂運動行程的空腔,此時裝置的后端體在凸輪的作用下所產生的運動行程及推力只作用于此空腔,前端體處于不動狀態(tài),后端體隨凸輪運動,所控搖臂裝置的進氣門不進氣、排氣門不排氣,以此改變發(fā)動機的排氣量。
文檔編號F02D41/00GK2397269SQ9920852
公開日2000年9月20日 申請日期1999年4月26日 優(yōu)先權日1999年4月26日
發(fā)明者白福全 申請人:白福全