双轴离合式双飞轮变排量发动机制造技术

本发明专利技术涉及一种双轴离合式双飞轮变排量发动机，属于可变排量发动机技术领域。所述发动机包括常开汽缸组和储备汽缸组，在曲轴上安装有防止应力冲击的缓冲弹簧的超越式离合器并将所述曲轴分成储备段曲轴和常用段曲轴，实现分离和结合，在凸轮轴上安装有自动正时牙嵌式联轴器并将所述凸轮轴分成储备段凸轮轴和常用段凸轮轴，所述储备段曲轴和常用段曲轴为可分离、可结合的，所述储备段凸轮轴和常用段凸轮轴为可分离、可结合的；所述曲轴的两端分别安装有飞轮，包括发动机左翼飞轮和发动机右翼飞轮，起动机安装在发动机右侧翼飞轮侧。本发明专利技术可规避现有技术在变排量工况下休眠缸各机件不停转、“断气不断轴”、“停缸不停摆”的缺点。

Dual-Axis Clutch Dual-Flywheel Variable Emission Engine

【技术实现步骤摘要】
双轴离合式双飞轮变排量发动机
本专利技术涉及一种双轴离合式双飞轮变排量发动机，属于可变排量发动机

技术介绍
可变排量技术是指在小负荷的工况下停止部分气缸工作，而向其它气缸多喷油，使其产生与全部气缸工作时相同的功率，但是总的喷油量却会减少，这样会节省部分燃油。由汽油机的负荷特性可知，发动机工作在小负荷时的燃油消耗率会很高，但是在中高负荷时的燃油消耗率会降低，这是由于在低负荷时，节气门开度较小，节流作用较大，节气门开度较小时，气缸的换气不好，残留的废气增多，燃烧不好，导致燃油消耗率增加。随着能源危机越来越严峻，交通越来与拥堵，车辆与日俱增，我们的汽车工作在部分负荷或者中等负荷工况的几率越来越大，这就使变排量技术有了发挥的空间。现有的可变排量发动机有福特环球技术公司持有的可变排量发动机技术、凯迪拉克CT6车用可变排量发动机、奥迪S6车用4.0TFSI可变排量发动机、本田VCM、道奇HEMI以及通用君越V6DOD车用可变排量发动机。上述现有技术的优点为：1，通过停用部分汽缸可减少高温可燃混合气做功时的散热面积、减少散热损耗，从而提高热效率。2，通过停用部分汽缸可提升发动机在中低负荷工况条件下的负荷率，从而提高热效率。3，通过停用部分汽缸可减少中低负荷工况下进排气门的开闭频次、减少机械耗能，从而提高热效率。另外，还有减少中低负荷下泵气损失、提高充气效率的作用。上述现有技术的不足之处为：现有技术只是通过切断凸轮与进、排气门的连接使部分工作缸中止作业转入休眠状态以达到可变排量的效果的。而休眠的汽缸中活塞连杆以及其下游区段的曲轴仍在运转、摆动，这不仅可造成一定程度的机械摩擦损失和磨损，而且，由于休眠汽缸中残留气体气压不足、真空度高，活塞下行时会产生较大的吸力阻抗，对工作缸的运行造成干扰，继而会引发机体震颤，对发动机整体的动平衡和稳定可靠工作造成一定程度的的干扰。而其通过尾气循环动态补偿等一系列稳定发动机正常运行的方式又提高了造价，不利于可变排量技术的推广。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种双轴离合式双飞轮变排量发动机，在常规发动机基础上通过自动化部件(反冲超越式离合器、带自动正时定位功能的牙嵌式联轴器)切断曲轴、凸轮轴的整体连接的方式，辅以暂停向预休眠缸、储备缸供燃、点火的措施，中止预休眠缸的动力输出，以达到可变排量的目的本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种双轴离合式双飞轮变排量发动机，包括：所述发动机的汽缸包括常开汽缸组和储备汽缸组，设靠近发动机左翼的汽缸为储备汽缸组，靠近发动机右翼的汽缸为常开汽缸组；将曲轴和凸轮轴分别设置为可分离、结合的两段，在曲轴上安装有超越式离合器并通过所述超越式离合器将所述曲轴分成储备段曲轴和常用段曲轴，实现分离和结合，在凸轮轴上安装有自动正时牙嵌式联轴器并通过所述自动正时牙嵌式联轴器将所述凸轮轴分成储备段凸轮轴和常用段凸轮轴，所述储备段曲轴和常用段曲轴为可分离、可结合的，所述储备段凸轮轴和常用段凸轮轴为可分离、可结合的；所述凸轮轴的两端分别通过链条或齿轮由曲轴驱动；所述曲轴的两端分别安装有飞轮，包括发动机左翼飞轮和发动机右翼飞轮，起动机安装在发动机右侧翼飞轮侧。进一步的，所述自动正时牙嵌式联轴器具有正时定位功能，所述超越式离合器上设置有防止应力冲击的缓冲弹簧。进一步的，所述自动正时牙嵌式联轴器由一个螺旋行进的内牙嵌离合器和沿着花键轴向运动的外牙嵌离合器组成；所述外牙嵌离合器由其上的一组大齿牙和大齿槽的啮合从而起到定位正时作用，内牙嵌离合器的螺旋轴由起动机带动并在施压弹簧的作用下螺旋着向常用段凸轮轴方向行进，当储备段曲轴转速低于常用段曲轴转速时，内牙嵌离合器和外牙嵌离合器不得接合；当两段曲轴的转速趋于相同时，内牙嵌离合器和外牙嵌离合器上的离合器牙嵌得以啮合；此时，沿着花键轴向行进的外牙嵌离合器也在合适的角度达到啮合。进一步的，储备汽缸组的进气歧管中还安装有副节气门。进一步的，当所述发动机的主节气门为电子节气门时，所述副节气门通过导线与电子控制系统及油门踏板相连；当发动机的主节气门为拉线式节气门时，所述发动机还设有主副节气门联动协调装置，所述主副节气门联动协调装置为将主、副节气门并联并与油门踏板串联的拉线组，包括主、副节气门与油门踏板连接的连线，限位压簧，所述油门踏板与所述限位压簧的连线，其中所述限位压簧安装在主、副节气门与油门踏板的连线上。进一步的，在发动机主体油路循环管道储备汽缸组区段设置有若干个节流阀。进一步的，所述超越式离合器和自动正时牙嵌式联轴器分别安装在所述曲轴和凸轮轴的中间或偏左位置。进一步的，所述发动机还包括微机控制单元，所述微机控制单元通过车速、发动机转速传感器判断工况与排量的匹配，控制喷油器的作业状态以完成对变排量循环的辅助作业。进一步的，所述主节气门和副节气门的摇臂通过连接杆做相背开闭。本专利技术的有益效果为：技术效果：本专利技术在一定程度上规避了常规发动机在中小负荷工况下因负荷率低而造成的热效率低下的问题。另外通过减少散热面积，同时减少进排气门开闭次数和部分区段曲轴和活塞连杆的运动频次，从而减少机械耗能，可进一步提升热效率。本专利技术中活塞、连杆、凸轮轴以及进排气门的作业仍依附于曲轴的主动性，却因曲轴、凸轮轴的中断而均中止作业，可规避现有技术在变排量工况下休眠缸各机件不停转、“断气不断轴”、“停缸不停摆”的缺点。相对于现有技术，本专利技术可以规避一部分曲轴活塞连杆的“无功运动”。效能及经济性：本专利技术在中低负荷下相对于常规发动机可减少约1/2的机械摩擦损失、泵气损失。据行业公开数据表明，上述耗能约燃油转化效率的百分之十几。那么，本专利技术在中小负荷时，理论上可提高接近百分之十的热效率。产业化：本专利技术的核心部件在于轴用超越式离合器和自动正时牙嵌式联轴器，而这两组部件的可靠性和可承载力矩已有公开数据表明，完全可以满足汽车发动机的机械强度需求。本专利技术结构精炼、操作简便，造价不高，通过实验，本专利技术在后续的台架实验以及试车表现中得到优良表现，可实现大批量化生产。附图说明图1为本专利技术所述发动机结构示意图；图2为本专利技术所述自动正时牙嵌式联轴器接合状态结构示意图；图3为本专利技术所述自动正时牙嵌式联轴器分离状态结构示意图；图4为本专利技术所述自动正时牙嵌式联轴器剖面结构示意图；图5为本专利技术所述设有防止应力冲击缓冲弹簧的超越式离合器结构示意图；其中，1-常用段曲轴，2-常用段凸轮轴，3-常开汽缸组，4-储备汽缸组，5-超越式离合器，6-自动正时牙嵌式离合器，7-储备段凸轮轴，8-储备段曲轴，9-发动机左翼飞轮，10-发动机右翼飞轮，11-链条。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，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专利技术的限制。此外，在本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双轴离合式双飞轮变排量发动机，其特征在于，包括：所述发动机的汽缸包括常开汽缸组和储备汽缸组，设靠近发动机左翼的汽缸为储备汽缸组，靠近发动机右翼的汽缸为常开汽缸组；凸轮轴为顶置凸轮轴，将曲轴和凸轮轴分别设置为可分离、结合的两段，在曲轴上安装有超越式离合器并通过所述超越式离合器将所述曲轴分成储备段曲轴和常用段曲轴，实现分离和结合，在凸轮轴上安装有自动正时牙嵌式联轴器并通过所述自动正时牙嵌式自动联轴器将所述凸轮轴分成储备段凸轮轴和常用段凸轮轴，所述储备段曲轴和常用段曲轴为可分离、可结合的，所述储备段凸轮轴和常用段凸轮轴为可分离、可结合的；所述凸轮轴的两端分别通过链条或齿轮由曲轴驱动；所述曲轴的两端分别安装有飞轮，包括发动机左翼飞轮和发动机右翼飞轮，起动机安装在发动机右翼飞轮侧。

【技术特征摘要】
1.一种双轴离合式双飞轮变排量发动机，其特征在于，包括：所述发动机的汽缸包括常开汽缸组和储备汽缸组，设靠近发动机左翼的汽缸为储备汽缸组，靠近发动机右翼的汽缸为常开汽缸组；凸轮轴为顶置凸轮轴，将曲轴和凸轮轴分别设置为可分离、结合的两段，在曲轴上安装有超越式离合器并通过所述超越式离合器将所述曲轴分成储备段曲轴和常用段曲轴，实现分离和结合，在凸轮轴上安装有自动正时牙嵌式联轴器并通过所述自动正时牙嵌式自动联轴器将所述凸轮轴分成储备段凸轮轴和常用段凸轮轴，所述储备段曲轴和常用段曲轴为可分离、可结合的，所述储备段凸轮轴和常用段凸轮轴为可分离、可结合的；所述凸轮轴的两端分别通过链条或齿轮由曲轴驱动；所述曲轴的两端分别安装有飞轮，包括发动机左翼飞轮和发动机右翼飞轮，起动机安装在发动机右翼飞轮侧。2.根据权利要求1所述的双轴离合式双飞轮变排量发动机，其特征在于，所述超越式离合器上设置有防止应力冲击的缓冲弹簧。3.根据权利要求1所述的双轴离合式双飞轮变排量发动机，其特征在于，所述自动正时牙嵌式联轴器由一个螺旋行进的内牙嵌离合器和沿着花键轴向运动的外牙嵌离合器组成；所述外牙嵌离合器由其上的一组大齿牙和大齿槽的啮合从而起到定位正时作用，内牙嵌离合器的螺旋轴由起动机带动并在施压弹簧的作用下螺旋着向常用段凸轮轴方向行进，当储备段曲轴转速低于常用段曲轴转速时，内牙嵌离合器和外牙嵌离合器不得接合；当两段曲轴的转速趋于相同时，内牙嵌离合器和外牙嵌...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵明海，
申请(专利权)人：赵明海，
类型：发明
国别省市：广东,44