阅读说明：本技术 一种发动机停缸用气门锁定机构及车辆 (Valve locking mechanism for engine cylinder deactivation and vehicle ) 是由 郭立新 于 2020-07-06 设计创作，主要内容包括：本发明涉及发动机停缸技术领域,尤其涉及一种发动机停缸用气门锁定机构及车辆。气门锁定机构包括：摇臂,其中部和摇臂轴配合,并能够绕摇臂轴摆动,摇臂用于将凸轮轴上凸轮的运动传递给气门,摇臂的一端设置有相互连通的摇臂孔和锁销孔,锁销孔与摇臂孔呈夹角设置；摇臂柱,其滑动地设置于摇臂孔内,摇臂柱的外侧壁上设置有配合缺口,摇臂柱能够作用于气门桥；锁销,其滑动地设置于锁销孔内；第一弹性件,其作用于锁销,以使锁销的第一端伸入于摇臂孔内插入于配合缺口内；电磁阀,其阀杆连接于锁销的第二端,电磁阀用于驱使锁销运动,以使锁销的第一端脱离配合缺口。结构简单,通过电磁阀驱动消除了发动机工况及温度对停缸机构响应时间的影响。(The invention relates to the technical field of engine cylinder deactivation, in particular to a cylinder locking mechanism for engine cylinder deactivation and a vehicle. The valve locking mechanism includes: the middle part of the rocker arm is matched with the rocker arm shaft and can swing around the rocker arm shaft, the rocker arm is used for transmitting the motion of a cam on the cam shaft to the valve, one end of the rocker arm is provided with a rocker arm hole and a lock pin hole which are communicated with each other, and the lock pin hole and the rocker arm hole form an included angle; the rocker arm column is slidably arranged in the rocker arm hole, a matching notch is arranged on the outer side wall of the rocker arm column, and the rocker arm column can act on the valve bridge; a lock pin slidably disposed in the lock pin hole; the first elastic piece acts on the lock pin so that the first end of the lock pin extends into the rocker arm hole and is inserted into the matching notch; and the valve rod of the electromagnetic valve is connected to the second end of the lock pin, and the electromagnetic valve is used for driving the lock pin to move so that the first end of the lock pin is separated from the matching notch. The electromagnetic valve driving device has a simple structure, and eliminates the influence of the working condition and temperature of the engine on the response time of the cylinder deactivation mechanism through the electromagnetic valve driving.)

一种发动机停缸用气门锁定机构及车辆

技术领域

本发明涉及发动机停缸技术领域，尤其涉及一种发动机停缸用气门锁定机构及车辆。

背景技术

发动机中、小负荷工作时，泵气损失大；换气不好，发动机气缸内的残余废气量大，燃烧稳定性和完全性较差，导致油耗恶化。假如多缸发动机中、小负荷工况采用停缸技术，使部分气缸停止工作例如：四缸发动机停止两缸工作，则为保证相同功率输出，剩余工作气缸必然需要提高进气量，进气压力升高、泵气损失降低；同时，进气压力提高也会使发动机充气效率提高，剩余气缸内的残余废气量降低,进而改善混合气的燃烧质量。发动机采用停缸技术后，还可使总的燃烧室表面积大幅度减少，进而降低传热损失,有利于发动机循环热效率及油耗的改善。

停缸技术的发动机上，要停止停缸气缸燃油喷射，同时设计不工作气缸停气门机构，实现停缸气缸气门停止运动，实现该气缸停缸。现有技术中，停缸技术实现机构采用机油液压驱动。油控制阀配置成选择性地将加压油供应到闩锁组件以在第一配置和第二配置之间移动闩锁组件。液压机构控制闩锁组件，从而实现对气门停缸的控制。

但是这些机构都是采用了发动机的机油，发动机的机油压力和发动机转速相关，不同转速机油压力差别较大。此外不同温度下机油的粘度相差很大，粘度的不同会影响停缸机构的摩擦力和泄漏。机油压力和粘度差异将导致的停缸机构响应不同，这就需要在发动机不同工况，不同温度下分别对停缸机构进行标定，而且需要对机油油路进行改造，系统复杂，布置困难，成本高，且受发动机温度和工况影响较大。

因此，亟需一种发动机停缸用气门锁定机构及车辆，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发动机停缸用气门锁定机构及车辆，停缸机构直接通过电磁阀驱动，消除了发动机工况及温度对停缸机构响应时间的影响，不受液力响应影响，机构响应时间更快；而且结构简单。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种发动机停缸用气门锁定机构，包括：

摇臂，其中部和摇臂轴配合，并能够绕所述摇臂轴摆动，所述摇臂用于将凸轮轴上凸轮的运动传递给气门，所述摇臂的一端设置有相互连通的摇臂孔和锁销孔，所述锁销孔与所述摇臂孔呈夹角设置；

摇臂柱，其滑动地设置于所述摇臂孔内，所述摇臂柱的外侧壁上设置有配合缺口，所述摇臂柱能够作用于气门桥；

锁销，其滑动地设置于所述锁销孔内；

第一弹性件，其作用于所述锁销，以使所述锁销的第一端伸入于所述摇臂孔内***于所述配合缺口内；

电磁阀，其阀杆连接于锁销的第二端，所述电磁阀用于驱使所述锁销运动，以使所述锁销的第一端脱离所述配合缺口。

作为一种发动机停缸用气门锁定机构的优选技术方案，还包括调节杆和调节杆座，所述调节杆连接于所述摇臂柱的一端，所述调节杆与所述调节杆座球接触，所述调节杆座设置于气门桥上。

作为一种发动机停缸用气门锁定机构的优选技术方案，所述调节杆远离所述摇臂柱的一端设置有球形凸起，所述调节杆座上设置有与所述球形凸起相匹配的球形槽。

作为一种发动机停缸用气门锁定机构的优选技术方案，所述调节杆上设置有外螺纹，所述摇臂柱上设置有螺纹孔，所述调节杆螺纹连接于所述螺纹孔内，所述调节杆上螺纹连接有调节螺母，所述调节螺母抵接于所述摇臂柱。

作为一种发动机停缸用气门锁定机构的优选技术方案，还包括第二弹性件及弹簧座，所述第二弹性件设置于所述摇臂孔内，所述弹簧座固定于所述摇臂孔远离调节杆的一端，所述第二弹性件的两端分别抵接于所述弹簧座和所述摇臂柱。

作为一种发动机停缸用气门锁定机构的优选技术方案，所述锁销的第一端设置有***凸起，所述***凸起能够***于所述配合缺口内，所述配合缺口的宽度大于所述***凸起的厚度。

作为一种发动机停缸用气门锁定机构的优选技术方案，所述锁销孔为阶梯孔，所述阶梯孔的小孔径段与所述摇臂孔连通，所述阶梯孔的大孔径段为方形孔，所述锁销未设置所述***凸起的一端设置有与所述方形孔相匹配的导向块。

作为一种发动机停缸用气门锁定机构的优选技术方案，所述锁销与所述阀杆球铰接，所述第一弹性件套设于所述阀杆上，两端分别抵接于所述锁销和所述电磁阀。

作为一种发动机停缸用气门锁定机构的优选技术方案，所述摇臂上设置有与所述摇臂孔连通的润滑油道，所述润滑油道通过所述摇臂轴连通于发动机主油路；所述锁销内设置有第一油孔，所述***凸起的侧面上设置有与所述第一油孔连通的第二油孔；

所述摇臂上设置有节流油孔，所述节流油孔位于锁销孔的端部，且与所述锁销孔连通；润滑油经所述润滑油道进入，流经所述摇臂孔、所述第二油孔、所述第一油孔和所述锁销孔，然后从所述节流油孔排出。

另一方面，提供一种车辆，其包括如上所述的发动机停缸用气门锁定机构。

本发明的有益效果：

该发动机停缸用气门锁定机构结构简单，停缸机构直接通过电磁阀驱动，消除了发动机工况及温度对停缸机构响应时间的影响，不受液力响应影响，机构响应时间更快。只做了气门摇臂的部分改动就能实现停缸，且不需要对现有缸盖做改动，配气机构改动很小，且结构简单，在发动机上易于布置。

附图说明

图1是本发明提供的发动机停缸用气门锁定机构的剖视图；

图2是本发明提供的发动机停缸用气门锁定机构的局部剖视图一；

图3是本发明提供的发动机停缸用气门锁定机构的局部剖视图(***凸起的底面不贴合于配合缺口的底面)；

图4是本发明提供的发动机停缸用气门锁定机构解锁状态下的局部剖视图；

图5是本发明提供的发动机停缸用气门锁定机构的局部剖视图二；

图6是本发明提供的摇臂的结构示意图；

图7是本发明提供的摇臂的剖视图；

图8是本发明提供的锁销的结构示意图

图中：100、气门桥；

11、摇臂；111、摇臂孔；112、锁销孔；1121、小孔径段；1122、方形孔；1123、节流油孔；113、轴孔；114、润滑油道；115、第一柱体；116、第二柱体；

12、摇臂柱；121、配合缺口；122、第一限位凸起；

13、锁销；131、***凸起；1311、弧形槽；132、第二油孔；133、第一油孔；134、第二球形槽；135、导向块；

14、第一弹性件；15、电磁阀；151、阀杆；1511、球形块；152、阀壳；1521、排油孔；153、衔铁；154、线圈；

16、调节杆；161、球形凸起；17、调节杆座；18、调节螺母；19、第二弹性件；20、弹簧座；201、第二限位凸起。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-8所示，本实施例公开了一种发动机停缸用气门锁定机构，其包括摇臂11、摇臂柱12、锁销13、第一弹性件14和电磁阀15，

摇臂11的中部设置有轴孔113，轴孔113和摇臂轴配合，并能够绕摇臂轴摆动，具体地，在摇臂11的中部转动地套设在摇臂轴上。摇臂11用于将凸轮轴上凸轮的运动传递给气门。摇臂11的一端设置有相互连通的摇臂孔111和锁销孔112，锁销孔112与摇臂孔111呈夹角设置。摇臂孔111沿如图7所示的竖直方向设置，锁销孔112沿如图7所示的水平方向设置，且位于摇臂孔111靠近下端的位置。在摇臂11的一端设置有第一柱体115，第一柱体115的一侧设置有第二柱体116，第二柱体116垂直于第一柱体115设置，摇臂孔111贯穿第一柱体115设置，锁销孔112贯穿第二柱体116设置。

摇臂柱12滑动地设置于摇臂孔111内，能够沿摇臂孔111的长度方向滑动，摇臂柱12的外侧壁上设置有配合缺口121，摇臂柱12能够作用于气门桥100。具体地，发动机停缸用气门锁定机构还包括调节杆16和调节杆座17，调节杆16连接于摇臂柱12的一端，具体设置在调节杆16的底端。调节杆16与调节杆座17球接触，调节杆座17设置于气门桥100上，且调节杆座17与气门桥100是平面接触。调节杆16远离摇臂柱12的一端设置有球形凸起161，调节杆座17上设置有与球形凸起161相匹配的第一球形槽。调节杆16与调节杆座17球接触，可以保证调节杆座17和气门桥100始终为面接触。调节杆16上设置有外螺纹，摇臂柱12上设置有螺纹孔，调节杆16螺纹连接于螺纹孔内，调节杆16上螺纹连接有调节螺母18，调节螺母18抵接于摇臂柱12。旋转调节杆16可以调整调节杆16的长度，调节螺母18将调节杆16锁在摇臂柱12上。

优选地，发动机停缸用气门锁定机构还包括第二弹性件19及弹簧座20，第二弹性件19设置于摇臂孔111内，弹簧座20固定于摇臂孔111远离调节杆16的一端，第二弹性件19的两端分别抵接于弹簧座20和摇臂柱12。在摇臂柱12的顶端设置有第一限位凸起122，弹簧座20上设置有第二限位凸起201，第二弹性件19为压缩弹簧，压缩弹簧的两端分别套设在摇臂柱12的第一限位凸起122和弹簧座20的第二限位凸起201上。在摇臂孔111的顶端设置有卡环槽，弹簧座20通过设置在卡环槽内的卡环固定在摇臂孔111内。第二弹性件19可以使摇臂柱12向下运动，以使摇臂柱12作用于气门桥100。

锁销13滑动地设置于锁销孔112内，电磁阀15的阀杆151连接于锁销13的第二端，第一弹性件14作用于锁销13，以使锁销13的第一端伸入于摇臂孔111内***于配合缺口121内。锁销13的第一端设置有***凸起131，***凸起131能够***配合缺口121内，配合缺口121的宽度大于***凸起131的厚度。配合缺口121环绕摇臂柱12设置，***凸起131的前端设置有弧形槽1311，以与配合缺口121的内表面相配合。锁销孔112为阶梯孔，阶梯孔的小孔径段1121与摇臂孔111连通，阶梯孔的大孔径段为方形孔1122，锁销13未设置***凸起131的一端设置有与方形孔1122相匹配的导向块135。具体地，第一弹性件14为弹簧，第一弹性件14套设在阀杆151上，两端分别抵接于锁销13和电磁阀15，第一弹性件14驱使锁销13运动，以使锁销13的第一端伸入于摇臂孔111内***配合缺口121内。锁销13与阀杆151球铰接，具体地，在锁销13的第二端设置有第二球形槽134，第二球形槽134设置在导向块135和锁销13靠近导向块135的部分上，阀杆151上设置有球形块1511，球形块1511设置于球形槽内，以使锁销13与阀杆151球铰接。在锁销13的第二端设置有半缺口，便于将锁销13的球形块1511安装在第二球形槽134内。阀杆151和锁销13之间球铰接可以使电磁阀15和锁销13之间有一定的安装误差，可以使电磁阀15始终驱使锁销13在锁销孔112内运动。

电磁阀15用于驱使锁销13运动，以使锁销13的第一端脱离配合缺口121。具体地，电磁阀15包括衔铁153、线圈154和阀壳152，线圈154环绕衔铁153设置，且均设置于阀壳152内，阀杆151固定在阀壳152上。衔铁153可以驱动锁销13向后运动，以使锁销13的第一端脱离配合缺口121。

摇臂11上设置有与摇臂孔111连通的润滑油道114，润滑油道114通过摇臂轴连通于发动机主油路。锁销13内设置有第一油孔133，***凸起131的侧面上设置有与第一油孔133连通的第二油孔132，第一油孔133和球形槽相连通。摇臂11上设置有节流油孔1123，节流油孔1123位于锁销孔112的端部，且与锁销孔112连通。阀壳152上设置有排油孔1521，排油孔1521与节流油孔1123连通。润滑油经润滑油道114进入，流经摇臂孔111、第二油孔132、第一油孔133、球形槽、半缺口和锁销孔112，然后从节流油孔1123排出和排油孔1521，以进行回油的工作。

在发动机常规模式下运转时，气门正常开启关闭，电磁阀15不通电，电磁阀15不会通过阀杆151对锁销13产生作用力。第二油孔132连接摇臂11的配合缺口121及第一油孔133，以使润滑油道114、摇臂孔111、第二油孔132、第一油孔133、球形槽、半缺口和锁销孔112相互连通，使锁销13前后润滑油压力相同，锁销13将不会受到润滑油的液压力的作用。

锁销13受到第一弹性件14向缩小第一端的弹性力的作用，在第一弹性件14的弹性力的作用下，锁销13克服与锁销孔112之间的摩擦力向左运动，使锁销13的***凸起131***于配合缺口121内。锁销13的***凸起131与摇臂柱12的配合缺口121相配合形成锁定机构，从而允许摇臂11运动，经由锁销13和摇臂柱12而通过调节杆16、调节杆座17和气门桥100施加到气门。

当摇臂11的另一端和凸轮轴基圆接触时，因为气门间隙的存在，摇臂柱12的配合缺口121的下表面将和锁销13的***凸起131的下表面分离，锁销13仍然伸入摇臂柱12的配合缺口121中，配合缺口121的下表面和***凸起131的下表面分离距离为气门间隙，配合缺口121的上表面将和***凸起131的上表面留有间隙，参照图3。

当摇臂11的另一端刚和凸轮接触，凸轮型线气门升程处于增加阶段时，随着凸轮轴的转动，凸轮轴的凸轮凸起部分将挤压摇臂11上的滚轮，在凸轮另一侧的摇臂11体连同锁销13一起将向下运动。因摇臂柱12底部凸出部分和气门桥100接触，因为气门间隙的存在摇臂柱12在气门弹簧预紧力的作用下相对锁销13向上移动，摇臂柱12的配合缺口121的下表面和锁销13的***凸起131的下表面将在摇臂柱12缺口中接触形成结合面，参照图2。随着凸轮的进一步转动，从而将摇臂11的运动通过结合面传递给摇臂柱12，并传递到气门桥100进而施加到所述一个或多个发动机气门，完成气门开启。

随着凸轮轴继续旋转，凸轮型线气门升程处于减小阶段时，凸轮将不会通过滚轮挤压摇臂11，摇臂柱12因和气门桥100接触，在气门弹簧预紧力的作用下，摇臂柱12的配合缺口121的下表面和锁销13的***凸起131的下表面仍然在配合缺口121中接触形成结合面。在气门弹簧预紧力的作用下摇臂11体被顶起，通过凸轮轴为支点使滚轮挤压在凸轮上，使气门同摇臂11体一起升起，完成气门关闭。

在发动机停缸模式下运转时，需要停止气门运动时，电磁阀15将接通电源，电磁阀15将产生电磁并通过阀杆151对锁销13产生向右的拉力；锁销13前后润滑油的压力相同，锁销13将不会受到液压力的作用；当摇臂11的另一端将和凸轮轴基圆接触时，因为气门间隙，配合缺口121的下表面将和***凸起131的下表面分离，配合缺口121的下表面将不再和***凸起131的下表面接触，锁销13在电磁力的作用下将克服第一弹性件14的预紧力向电磁阀15方向运动，锁销13将不再伸入摇臂柱12缺口中，锁定机构将解锁。

参照图4，随着凸轮轴继续旋转，当摇臂11的另一端和凸轮接触时，凸轮型线气门升程处于增加阶段，摇臂11连同锁销13将无法将向下运动传递给摇臂柱12，摇臂柱12将在摇臂孔111内相对于锁销13向上滑动，并压缩第二弹性件19，因第二弹性件19被压缩后的弹性力小于气门弹簧的预紧力，摇臂11运动将不会经由摇臂柱12而施加到一个或多个发动机气门，气门不会开启。随着凸轮轴继续旋转，凸轮型线气门升程处于减小阶段时，凸轮将不会通过滚轮挤压摇臂11，在第二弹性件19的弹性力的作用下，摇臂11被顶起，通过凸轮轴为支点使滚轮挤压在凸轮上，这时气门桥100及气门保持静止状态，气门仍然处于关闭状态。随着凸轮的转动气门不再开启关闭，同时停止该气缸燃油喷射，实现停缸；

发动机停缸用气门锁定机构结构简单，停缸机构直接通过电磁阀15驱动，消除了发动机工况及温度对停缸机构响应时间的影响，不受液力响应影响，机构响应时间更快。只做了气门摇臂11的部分改动就能实现停缸，且不需要对现有缸盖做改动，配气机构改动很小，且结构简单，在发动机上易于布置。在第二弹性件19的作用下，摇臂柱12始终接触气门或气门桥100，消除了由气门间隙引起的噪声、冲击等，减少了凸轮型面的摩擦磨损。

本实施例还公开了一种车辆，其包括上述的发动机停缸用气门锁定机构。该车辆的发动机停缸用气门锁定机构结构简单，停缸机构直接通过电磁阀15驱动，消除了发动机工况及温度对停缸机构响应时间的影响，不受液力响应影响，机构响应时间更快。只做了气门摇臂11的部分改动就能实现停缸，且不需要对现有缸盖做改动，配气机构改动很小，且结构简单，在发动机上易于布置。在第二弹性件19的作用下，摇臂柱12始终接触气门或气门桥100，消除了由气门间隙引起的噪声、冲击等，减少了凸轮型面的摩擦磨损。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。