一.技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種汽車發(fā)動機可變循環(huán)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)是在汽車進入掛檔滑行狀態(tài)后，隨即改變汽車發(fā)動機各氣缸工作的循環(huán)模式，使汽車發(fā)動機處于被動旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時所產(chǎn)生的阻力和振動降至最低。

二.

背景技術(shù)：

目前，公知的汽車運行時，尤其是載重汽車，其滑行狀態(tài)占汽車總運行時間或行駛里程的30％以上，滑行的模式有：怠速空檔滑行，強制怠速掛檔滑行，關(guān)閉發(fā)動機空檔滑行，關(guān)閉發(fā)動機掛檔滑行，關(guān)閉發(fā)動機掛檔踩離合器滑行。

各種滑行模式都各有不盡人意之處：

怠速空擋滑行，發(fā)動機在怠速下運轉(zhuǎn)，此法滑行距離長，節(jié)油效果較好，但期間發(fā)動機仍雖怠速耗油，開始需要進行脫檔操作、結(jié)束需要進行掛檔操作，發(fā)電效能，空調(diào)效能維持在怠速區(qū)域。

強制怠速掛擋滑行，操作上無要求，制動可靠性不變，但滑行距離短，節(jié)油不明顯。

關(guān)閉發(fā)動機空檔滑行，是將變速桿放到空擋位置，將發(fā)動機熄火，當(dāng)不需要滑行時重新起動發(fā)動機，將變速桿掛人適當(dāng)?shù)膿跷弧＿@種滑行的模式可以省去滑行時的怠油耗，節(jié)油效果好。缺點是掛擋需要重新起動發(fā)動機，操作麻煩，降低了車輛制動可靠性，不發(fā)電，沒有空調(diào)。

關(guān)閉發(fā)動機掛檔滑行，要人工控制發(fā)動機啟、停開關(guān)，操作麻煩，且滑行距離短，節(jié)油不明顯。

關(guān)閉發(fā)動機掛檔踩離合器踏板滑行，使發(fā)動機與傳動系統(tǒng)脫開，變速擋位不變，將發(fā)動機熄火滑行，其間打開點火開關(guān)，不要滑行時，同時抬起離合器踏板即可繼續(xù)行駛。此法節(jié)油效果好，使用方便，缺點是增加了勞動強度，并且對離含器分離軸承磨損較大，增大了故障率從而加大了汽車運行成本，滑行期間不發(fā)電，沒有空調(diào)。

三.

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有現(xiàn)在汽車在不同的滑行模式的都存在著不同的缺陷，本發(fā)明提供一種汽車發(fā)動機可變循環(huán)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可使汽車進入掛檔滑行狀態(tài)后，隨即改變汽車發(fā)動機各氣缸的循環(huán)模式，由原來的：吸氣、壓縮、澎漲、排氣的四沖程循環(huán)模式轉(zhuǎn)變成：吸氣、排氣、 吸氣、排氣的二沖程循環(huán)模式。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：由氣缸蓋、凸輪軸、第一進氣門搖臂、第二進氣門搖臂、變循環(huán)搖臂、第一滾子軸承、第二滾子軸承、第三滾子軸承、定位彈簧、正時活塞、第一同步活塞、第二同步活塞、阻擋活塞、復(fù)位彈簧、搖臂軸、機油管、穩(wěn)壓閥、電磁閥、電動機油泵、變循環(huán)控制電路組成。

在發(fā)動機處于動力輸出時，凸輪軸中的第一進氣凸輪與第二進氣凸輪通過驅(qū)動第一滾子軸承和第二滾子軸承實現(xiàn)驅(qū)動第一進氣門搖臂及第二進氣門搖臂搖動，使對應(yīng)的進氣門在進氣行程時打開；凸輪軸中的變循環(huán)凸輪通過驅(qū)動第三滾子軸承實現(xiàn)使變循環(huán)搖臂作無功的自由搖動。

在汽車掛檔滑行狀態(tài)時，只要駕駛員不踩油門踏板、離合器踏板、制動踏板，變循環(huán)控制電路可令電磁閥適時封閉泄油口、機油泵適時地將機油泵入機油管以推動正時活塞從而推動第一同步活塞與第二同步活塞，使第一進氣門搖臂、第二進氣門搖臂、變循環(huán)搖臂連成一體后，第一進氣門搖臂、第二進氣門搖臂、變循環(huán)搖臂既隨凸輪軸中的第一進氣凸輪及第二進氣凸輪驅(qū)動一起搖動，使進氣門在原進氣行程時打開、氣缸吸氣，又隨凸輪軸中的變循環(huán)凸輪驅(qū)動一起搖動，使進氣門在原壓縮沖程、原膨脹沖程時也保持開啟，令發(fā)動機在壓縮沖程時不壓縮氣缸內(nèi)的空氣，減少消耗汽車的慣性動能，并在原澎漲沖程時吸氣，減少活塞頂部產(chǎn)生的負壓阻力。在排氣門開啟的同時，變循環(huán)凸輪即與第三滾子軸承脫離接觸、進氣門隨即關(guān)閉，在原排氣沖程時，排氣門開啟排氣。至此發(fā)動機各氣缸的都處于進氣、排氣的兩沖程循環(huán)狀態(tài)。

當(dāng)汽車處于非掛檔滑行狀態(tài)時，變循環(huán)搖臂隨即與第一進氣門搖臂、第二進氣門搖臂解除聯(lián)動關(guān)系，發(fā)動機又恢復(fù)四沖程循環(huán)模式

本發(fā)明的優(yōu)點是：車輛在掛檔滑行時，可不改變車輛原有制動的可靠性、不改變原車輛正常的駕駛操作習(xí)慣、不改變相應(yīng)車速的空調(diào)效能、不改變相應(yīng)車速的發(fā)電效能的狀態(tài)下，使發(fā)動機產(chǎn)生的阻力和振動減至最少，有效地避免汽車滑行速度下降過快的缺點，節(jié)油效率高。

四.附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施對本發(fā)明作進一步說明。

圖1是本發(fā)明的凸輪軸，及各凸輪的相對方置和對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)方向示意圖

圖2是本發(fā)明的各凸輪與各搖臂的對應(yīng)關(guān)系及搖臂及搖臂軸局部剖面示意圖

圖3是本發(fā)明的第一進氣門搖臂與氣門及第一進氣凸輪的相對位置關(guān)系示意圖

圖4是本發(fā)明的變循環(huán)搖臂與變循環(huán)凸輪的相對位置關(guān)系示意圖

圖5是本發(fā)明的第二進氣搖臂與氣門及第二進氣凸輪的對應(yīng)位置關(guān)系示意圖

圖6是本發(fā)明的同步活塞活動的控制系統(tǒng)示意圖

圖中：1.凸輪軸，2.第一進氣凸輪，3.變循環(huán)凸輪，4.第二進氣凸輪，5.第一進氣門搖臂，6.變循環(huán)搖臂，7.第二進氣門搖臂，8.搖臂軸，9.機油孔，10.正時活塞，11.第一同步活塞，12.空心油道，13.第一定位飄臺，14第二同步活塞，15.第二定位飄臺，16.油道，17.復(fù)位彈簧，18.阻擋活塞，20阻擋活塞孔，21.第一同步活塞孔，23.氣缸蓋，24.定位平面，25.第二同步活塞孔，26.定位彈簧27.電磁閥，28閥芯復(fù)位彈簧，29.閥芯，30.電磁閥線圈，31.變循環(huán)控制電路，32.機油管，33.第一滾子軸承，34.第三滾子軸承，35.第二滾子軸承，36電動機油泵，37.穩(wěn)壓閥。

五.具體實施方式

汽車發(fā)動機可變循環(huán)控制系統(tǒng)是由氣缸蓋(23)、凸輪軸(1)、第一進氣搖臂、第二進氣搖臂(7)、變循環(huán)搖臂(6)搖臂軸(8)、正時活塞(10)、第一同步活塞(11)、第二同步活塞阻(14)擋活塞(18)、復(fù)位彈簧(17)、第一滾子軸承(33)、第二滾子軸承(35)、第三滾子軸承(34)、機油管(32)、電磁閥(27)、電動機油泵(36)、穩(wěn)壓閥(37)和變循環(huán)控制電路(31)組成的。

在圖1中，凸輪軸(1)上有第一進氣凸輪(2)、第二進氣凸輪(4)和變循環(huán)凸輪(3)，旋轉(zhuǎn)方向n顯示變循環(huán)凸輪(3)與第一進氣凸輪(2)及第二進氣凸輪(4)的對應(yīng)位置。

在圖2中，第一進氣凸輪(2)和第二進氣凸輪(4)的作用是：在進氣沖程時通過驅(qū)動第一滾子軸承(33)和第二滾子軸承(35)，使第一進氣門搖臂(5)和第二進氣門搖臂(7)打開進氣門。變循環(huán)凸輪(3)的作用是：通過驅(qū)動第三滾子軸承(34)從而使變循環(huán)搖臂(6)搖動。第一進氣門搖臂(5)、第二進氣門搖臂(7)、變循環(huán)搖臂(6)都安裝在臂軸(8)上，安裝配合為間隙配合。搖臂軸(8)的空心油道(12)上設(shè)機油孔(9)并與第一進氣門搖臂(5)內(nèi)的油道(16)及第一同步活塞孔(21)相通。第一進氣門搖臂(5)上安裝有第一滾子軸承(33)和設(shè)有第一定位飄臺(13)及第一同步活塞孔(21)，在第一同步活塞孔(21)中裝有正時活塞(10)和第一同步活塞(11)，在第一同步活塞(11)沒有進入第二同步活塞孔(25)時，且變循環(huán)搖臂(6)上的第三滾子軸承(34)處于沒有接觸變循環(huán)凸輪(3)的狀態(tài)下，第一定位飄臺(13)都是與變循環(huán)搖臂(6)上的定位平面(24)接觸，從而使第一同步活塞孔(21)與變循環(huán)搖臂(6)內(nèi)的第二同步活塞孔(25)的中心線重合。第二進氣門搖臂(7)上 安裝有第二滾子軸承(35)并設(shè)有第二定位飄臺(15)及阻擋活塞孔(20)，阻擋活塞孔(20)內(nèi)裝有阻擋活塞(18)及復(fù)位彈簧(17)，在第二同步活塞(14)沒有進入阻擋活塞孔(20)時，且變循環(huán)搖臂(6)上的第三滾子軸承(34)處于沒有接觸變循凸輪(3)的狀態(tài)下，第二定位飄臺(15)都是與變循環(huán)搖臂(6)上的定位平面(24)接觸，從而使第二同步活塞孔(25)與第二進氣門搖臂(7)內(nèi)的阻擋活塞孔(20)的中心線重合。變循環(huán)搖臂(6)上安裝有第三滾子軸承(34)和設(shè)有定位平面(24)及第二同步活塞孔(25)，第二同步活塞孔(25)內(nèi)安裝了第二同步活塞(14)，只要變循環(huán)搖臂(6)上的第三滾子軸承(34)不與變循環(huán)凸輪(3)接觸，定位平面(24)都是與第一定位飄臺(13)和第二定位飄臺(15)接觸，使第一同步活塞孔(21)與第二同步活塞孔(25)及阻檔活塞孔(20)的中心線重合。

圖3中，第一進氣凸輪(2)安裝在搖臂軸(8)上，在進氣沖程時通過驅(qū)動第一滾子軸承(33)使第一進氣門搖臂(5)打開進氣門，第一進氣門搖臂(5)中設(shè)有油道(16)、第一飄臺(13)、第一同步活塞孔(21)，并安裝有第一滾子軸承(33)。

圖4中，安裝在氣缸蓋(23)上的定位彈簧(26)將變循環(huán)搖臂(8)向上彈起，變循環(huán)搖臂(6)安裝在搖臂軸(8)上，變循環(huán)搖臂(6)上設(shè)有定位平面(24)、第二同步活塞孔(25)，并安裝有第三滾子軸承(34)，變循環(huán)凸輪(3)在原壓縮沖程和原膨脹沖程時驅(qū)動第三滾子軸承(34)使變循環(huán)搖臂(6)搖動。

圖5中，第二進氣凸輪(4)安裝在搖臂軸(8)上，在進氣沖程時通過驅(qū)動第二滾子軸承(35)使第二進氣門搖臂(7)打開進氣門，第二進氣門搖臂(7)上設(shè)有第二飄臺(15)阻檔活塞孔(20)，并安裝有第二滾子軸承(35)。

圖6中，機油管(32)同時連通空心油道(12)、電磁閥(27)的a接口、電動機油泵(36)的出油口，機油管上安裝一個穩(wěn)壓閥；電磁閥線圈(30)通電時，閥芯(29)處于封閉電磁閥的a接口和b接口的位置，電磁閥線圈(30)斷電時，閥芯(29)在閥芯復(fù)位彈簧(28)的作用下處于使電磁閥a接口連通b接口的位置，變循環(huán)控制電路(31)是根據(jù)汽車運行狀態(tài)和駕駛員的意圖適時接通或斷開電磁閥線圈(30)和電動機油泵(36)的電源電路。

本發(fā)明的工作過程：

1.汽車行駛中、而且沒有進入掛檔滑行狀態(tài)時，即可能是變速器處于空檔、或離合器踏板被踩下、或制動踏板被踩下，或油門踏板被踩下時，變循環(huán)控制電路(31)斷開電磁閥線圈(30)和電動機油泵(36)的電源電路，閥芯(29)在閥芯復(fù)位彈簧(28)的作用下處于使電磁閥(27)a接口連通b接口的位置，導(dǎo)致電磁閥(27)內(nèi)和機油管(32)內(nèi)的機油通過b 接口回流至發(fā)動機油底殼，使得沒有油壓作用在正時活塞(10)上、阻擋活塞(18)在復(fù)位彈簧(17)的作用下將第二同步活塞(14)攔截在阻擋活塞孔(20)之外、與此同時第二同步活塞(14)也將第一同步活塞(11)攔截在第二同步活塞孔(25)之外，由于阻擋活塞復(fù)位彈簧(17)的長度有限，阻擋活塞(18)并不會進入第二同步活塞孔(25)，因此第二同步活塞(14)也不會進入第一同步活塞孔(21)；此時，第一進氣門搖臂(5)與第二進氣門搖臂(7)在第一進氣凸輪(2)及第二進氣凸輪(4)的驅(qū)動下?lián)u動，在第一定位飄臺(13)及第二定位飄臺(15)的作用下，也使變循環(huán)搖臂(6)隨同搖動，使第一同步活塞孔(21)、第二同步活塞孔(25)和阻擋活塞孔(20)的中心線重合；當(dāng)?shù)谌龤忾T滾子軸承(35)在變循環(huán)凸輪(3)的驅(qū)動下，定位平面(24)與第一定位飄臺(13)及第二定位飄臺(15)脫離接觸、獨自作無效搖動，當(dāng)變循環(huán)凸輪(3)與第三氣門滾子軸承(35)脫離接觸后，變循環(huán)搖臂(6)在定位彈簧(26)的作用下，使定位平面(24)保持與第一定位飄臺(13)和第二定位飄臺(15)接觸并伴隨第一進氣門搖臂(5)、第二進氣門搖臂(7)搖動，從而使第一同步活塞孔(21)、第二同步活塞孔(25)和阻擋活塞孔(20)的中心線重合。

2.當(dāng)汽車處于掛檔滑行狀態(tài)時，即變速器在非空檔位置、離合器踏板未被踩下、制動踏板未被踩下、油門踏板未被踩下時，變循環(huán)控制電路(31)隨即接通電磁閥線圈(30)和電動機油泵(36)的電源電路，閥芯(29)在電磁力的作用下克服閥芯復(fù)位彈簧(28)的彈力，處于封閉電磁閥a接口和b接口的位置，電動機油泵(36)將機油泵入機油管(32)并進入空心油道(12)，再經(jīng)機油孔(9)進入油道(16)和第一同步活塞孔(21)并推動正時活塞(10)，正時活塞(10)又推動第一同步活塞(11)，在第一同步活塞孔(21)、第二同步活塞孔(25)和阻擋活塞孔(20)的中心線重合時，將第一同步活塞(11)推入第二同步活塞孔(25)、同時推動第二同步活塞(14)使之同時進入阻擋活塞孔(20)、又同時推動阻擋活塞(18)并壓縮復(fù)位彈簧(17)，至此已完成使第一進氣門搖臂(5)、變循環(huán)搖臂(6)、第二進氣門搖臂(7)結(jié)合在一起搖動的操作，此時的第一進氣門搖臂(5)、變循環(huán)搖臂(6)、第二進氣門搖臂(7)既在第一進氣凸輪(2)、第二進氣凸輪(4)的驅(qū)動下同步搖動完成在原進氣沖程開啟進氣門，又可在變循環(huán)凸輪(3)的驅(qū)動下同步搖動、完成在原壓縮沖程、原澎漲沖程的開啟進氣門的操作；在排氣門開啟的同時，變循環(huán)凸輪(3)即與第三滾子軸承(35)脫離接觸，進氣門隨即關(guān)閉，在原排氣沖程時，排氣門開啟排出缸內(nèi)氣體；之后，原進氣沖程，氣缸通過進氣門進氣；原壓縮沖程氣缸通過進氣門排氣；原膨脹沖程氣缸先后通過進氣門排氣門進氣；原排氣沖程，氣缸通過排氣門排氣；發(fā)動機不斷重復(fù)上述二沖程循環(huán)。此時的汽車發(fā)動機由汽車 驅(qū)動輪通過傳動系統(tǒng)帶動下以最低的運轉(zhuǎn)阻力和振動運轉(zhuǎn)；為保證電動機油泵(33)不出現(xiàn)過載現(xiàn)象、及保證機油管(32)內(nèi)的油壓穩(wěn)定，在機油管(32)內(nèi)的油壓高于設(shè)定機油壓力時，穩(wěn)壓閥(34)即刻開啟向發(fā)動機油底殼泄油。

3.當(dāng)駕駛員已取消掛檔滑行指令時，即：或變速器處于空檔、或離合踩板被踩下、或油門踏板被踩下，或制動踏板被踩下，變循環(huán)控制電路(31)隨即斷開電磁閥線圈(30)和電動機油泵(36)的電源電路，閥芯(29)隨即在復(fù)位彈簧(28)的作用下處于使電磁閥(27)a接口連通b接口的位置，導(dǎo)致電磁閥(27)內(nèi)的和機油管(32)內(nèi)的機油通過b接口回流至發(fā)動機油底殼，使得沒有油壓作用在正時活塞(10)上，隨后在第三滾子軸承(34)不與變循環(huán)凸輪(3)接觸時，阻擋活塞(18)在復(fù)位彈簧(17)的作用下將第二同步活塞(14)推出阻擋活塞孔(20)，與此同時，第二同步活塞(14)也將第一同步活塞(11)推出第二同步活塞孔(25)；由于復(fù)位彈簧(17)的長度有限，阻擋活塞(18)并不會進入第二同步活塞孔(25)，因此第二同步活塞(14)也不會進入第一同步活塞孔(21)，此后，只要第三滾子軸承(34)沒有與變循環(huán)凸輪(3)接觸，第一進氣門搖臂(5)、第二進氣門搖臂(7)在各自對應(yīng)凸輪驅(qū)動下?lián)u動，在第一定位飄臺(13)和第二定位飄臺(15)的作用下，也使變循環(huán)搖臂(6)隨同搖動，從而使第一同步活塞孔(21)、第二同步活塞孔(25)和阻擋活塞孔(20)的中心線重合；當(dāng)?shù)谌凉L子軸承(34)在變循環(huán)凸輪(3)的驅(qū)動下，定位平臺(24)即與第一定位飄臺(13)及第二定位飄臺(15)脫離接觸、獨自作無效搖動。