CN102656343A - 发动机制动凸轮轴凸部的润滑方法 - Google Patents

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Abstract

一种凸轮凸部通过直接接触来提升从动件的发动机制动系统，其中从动件至少部分地容纳在容纳油液的制动外壳中。从属活塞也至少部分地容纳在制动外壳中，且在发动机制动过程中，从动件的运动致使油液运动来使从属活塞向外运动。从属活塞的运动会打开发动机制动排气阀，以将发动机气缸和排气导管之间的流动路径打开。设置穿过从动件的油液通道，以利用来自制动外壳的油液对从动件的平坦表面和凸轮凸部之间的交界部进行润滑。该油液通道具有出孔，该出孔开在平坦表面和凸轮凸部之间的接触区域的外部的平坦表面上。

Description

发动机制动凸轮轴凸部的润滑方法
在先申请的引用
本申请要求2009年9月29日提交的美国临时申请第61/246580号的权益。
技术领域
本发明涉及包括凸轮操作的发动机制动排气阀的发动机制动系统，且排气阀开到发动机气缸中。
背景技术
在传统的“空动”凸轮操作的发动机压缩制动系统中，多个发动机制动凸轮凸部设在通常操作发动机排气阀的发动机凸轮上。对于上凸轮发动机，多个发动机制动从动件或挺杆分别依靠在凸轮凸部上，并且至少部分地容纳在容纳油液的制动外壳中。通过提升随动轮，将来自凸轮轴凸部的机械力在制动外壳内部转换成液压。从动件用作被驱使到制动外壳中的主活塞。流体连接于制动外壳中油液的液压控制件确定从动件进入油液的运动是否对于容纳在制动外壳中的油液具有液压作用。当液压控制件由发动机制动信号致动时，从动件进入制动外壳的运动增大液压，这会致使从属活塞从它们的相应制动外壳中运动出来。从属活塞与发动机制动排气阀操作地配合，以使发动机气缸相对于排气歧管打开。
此种发动机制动系统的更完整描述可例如在美国专利5,680,841、6,415,752和6,321,701以及公开申请US20030164153中发现，在此以参见的方式将所有这些专利纳入本文，以至如下程度，使这些披露并不与本发明相一致。
本发明人已认识到，难于对凸轮凸部和从动件接触区域进行润滑。当接触区域处的负载和滑动速度较高时，会产生相当高的接触温度，而这会降低润滑效果。由于凸轮凸部和从动件平坦表面之间的接触几何形状是相反成形的(即，不同于发动机轴承中的共形接触区域)，因而在凸轮凸部/从动件接触区域中，接触压力比发动机轴承中的接触压力高得多，且油膜厚度比发动机轴承中的油膜厚度小得多。
在许多早期的上凸轮(OHC)设计中，凸轮凸部和从动件接触通过来自凸轮轴轴承的油液喷溅润滑，以提供合适的润滑量。许多制造商通过材料高规格的材料和在凸轮凸部中使用喷射杆和均匀孔为接触区域提供充分的润滑，来接触枢接OHC凸轮的过度磨损问题。附加的供给不仅用于润滑接触区域，而且用作冷却剂来降低凸轮凸部/从动件的接触温度。
本发明人已认识到赫兹接触应力、油液吸入速度、油膜厚度和闪点温度对于凸轮凸部/从动件摩擦和磨损都是重要的。润滑剂供给对于凸轮凸部/从动件接触区域是极其重要的，并且必然会改变磨损特性并影响接触区域的润滑机理。
在期刊“Tribology Transaction”Vol 42，1999，No.4，pp.755-762(《摩擦学学报》的42卷第4号755-762页、1999年)中的文章“Improvement ofLubrication for Cam and Follower(改进凸轮和从动件的润滑)”示出使用来自凸轮凸部油孔的油液供给可改进润滑。
本发明人已认识到，难于提供如下一种凸轮轴和凸部构造：此种构造将在凸部与从动件交界部处产生接触应力的情形下，为发动机制动提供充分地提升并且还具有充足的寿命。减小接触应力的解决方案会致使在制动歧管中产生较低的液压，而产生较低的液压会影响发动机总体的制动性能。
发明内容
本发明的一种示例实施例结合在这样一种类型的发动机制动系统内，在该类型的发动机制动系统中凸轮凸部通过直接接触来提升从动件，其中从动件至少部分地容纳在容纳油液的制动外壳中。从属活塞也至少部分地容纳在制动外壳中，且在发动机制动过程中，从动件的运动致使油液使从属活塞从制动外壳向外运动。从属活塞的运动会打开发动机制动排气阀，以将发动机气缸和排气导管之间的流动路径打开。本发明的示例实施例提供穿过从动件的油液通道，以利用来自制动外壳的油液对从动件的平坦表面和凸轮凸部之间的交界部进行润滑。
作为又一改进，该油液通道具有出孔，该出孔在开在平坦表面和凸轮凸部之间的接触区域外部的平坦表面上。
根据另一改进，油液通道以第一部分轴向地延伸所述从动件，而第二部分从平坦表面倾斜地延伸，以与第一部分相交。作为一个示例，第一部分和第二部分之间的角度是大约145度。
根据另一改进，油液通道包括第一直线部分和第二直线部分，该第一直线部分沿着第一方向从从动件的端部延伸至从动件内的相交位置，而第二直线部分从平坦表面延伸，以在相交位置处与第一直线部分相交，且第一和第二部分是非共线的。
有利的是，第一直线部分的直径比第二直线部分的直径大。
根据本发明的示例实施例，从动件设置成直接依靠在凸轮轴制动凸部上。制动外壳中的高压润滑油液会对从动件与凸轮凸部交界部进行润滑。高压润滑油液应对从动件与凸轮凸部交界部进行润滑，并减小凸部油液闪点温度擦伤。
油液通道可在一位置处钻过从动件，该位置避开了在从动件平坦表面和凸轮凸部之间产生的高负载区域或接触区域。例如，穿过从动件的油液通道可偏离从动件的轴线，以避开此接触区域。应能预测到，通过避开接触区域，出孔不会不利地影响高负载区域中的润滑状况。
因此，适当放置的出孔位置可促进润滑油对于凸轮凸部表面的流动。凸轮应力、油液流吸入、闪点温度等等的组合确定凸轮凸部-从动件表面的寿命。
油液通道出孔的较佳位置与凸轮转动方向相关联。此外，如果平坦从动件轴向地转动，则偏移的孔位置会相对于凸轮轴转动方向转动。因此，可设置导向件，以防止从动件轴向转动，从而偏移出孔会保持在较佳位置。
经润滑的制动凸轮凸部应使得较高的制动压力下运行，用以实现较高的制动能力以及较长的从动件/凸轮凸部使用寿命。
本发明的另一方面并不局限于发动机制动阀的凸轮/从动件致动，而可用于任何从动件/凸轮凸部机构。该实施例可包含一种具有凸轮的发动机，该凸轮具有凸轮凸部和多个依靠在相应凸轮凸部上的凸轮从动件。该实施例为从动件和凸轮凸部提供增强的润滑结构。该方面提供穿过每个从动件的油液通道，以对每个从动件的平坦表面和相应凸轮凸部之间的交界部进行润滑。有利的是，该油液通道可在平坦表面上包括出孔，该出孔位于平坦表面和凸轮凸部之间的接触区域的外部。该油液通道可包括轴向部分和倾斜部分，轴向部分从每个从动件与平坦表面相对的端部延伸，而倾斜部分从出孔延伸至轴向部分。
轴向部分和倾斜部分之间的角度可以是大约145度。轴向部分的直径比倾斜部分的直径大。
从下文对本发明以及本发明的实施例的详细说明、从权利要求以及从附图中，本发明的各种其它优点和特征将变得显而易见。
附图说明
图1是现有技术的空动发动机制动系统的示意图；
图2是发动机中凸轮凸部和从动件结构的示意剖视图；
图3是沿图2的线3-3剖取的视图；以及
图4是沿图2的线4-4剖取的视图，将部分移除以示出下方部件。
具体实施方式
虽然本发明容许许多不同形式的实施例，这些实施例在附图中示出并且将在本文中进行详细描述，但这些实施例中用于理解本发明的特定实施例应被认为是本发明原理的示例，而不旨在于将本发明限制为所说明的特定实施例。
图1示出发动机10的一部分。该发动机包括具有凸轮凸部36的凸轮轴30。多个挺杆或从动件44分别依靠凸轮凸部36上。凸轮凸部为了简化起见示作圆形，但可具有例如图1所示的突出凸部。每个从动件44至少部分地容纳在多个制动外壳52中的一个中。每个制动外壳52将油液54容纳在内部油液歧管55内。通过来自转动的凸部36的力，每个从动件44根据相应凸部36的预定轮廓而相对相应制动外壳中进出地作运动。在此点上，从动件44用作主活塞。从属活塞58至少部分地容纳在每个制动外壳52中，并且在发动机制动操作过程中，通过由于用作主活塞的相应从动件44运动到制动外壳52中而在制动外壳52中的油液歧管55内产生的液压来驱使从属活塞58离开制动外壳52。
液压控制回路66与油液歧管55流体连通。根据车辆操作者是否要求发动机制动，液压控制回路或者将油液容纳在油液歧管55内，或者将油液歧管55的油压释放，以允许从动件44运动进入制动外壳52中而在从属活塞58上不具有液压作用。油液由泵回路67供给至油液歧管55。
将每个从属活塞58压至制动排气阀70，该制动排气阀70使每个发动机气缸72相对于排气歧管73打开。通过打开排气阀70以在发动机制动过程中进行排气，发动机可有效地用作空气压缩机，以吸收车辆动能来压缩空气。此种发动机制动系统的更完整描述可例如在美国专利5,680,841、6,415,752和6,321,701以及公开申请US20030164153中发现，在此以参见的方式将所有这些专利纳入本文，以至如下程度，使这些披露并不与本发明相一致。
图2-4示出本发明的示例实施例。提供一种用于对改型的从动件44a和凸轮凸部之间的交界部进行润滑的系统。以剖视图示出从动件44a。油液路径80穿过每个从动件44a设置在制动外壳52内的油液歧管55和凸轮凸部36之间。油液路径80包括第一部分84和第二部分94，该第一部分84从从动件44a的制动外壳端部86延伸至从动件44a内的相交位置88，而第二部分94从相交位置88延伸至从动件44a的平坦表面96。有利的是，第一部分84轴向地延伸穿过从动件44a，而第二部分94以倾角A延伸至第一部分。有利的是，角度A包括大约145度。
第一部分84限定进孔84a，而第二部分限定出孔94a。图4示出移除制动外壳以示出每个从动件44a的顶部处的孔94a。
第一部分84的直径比第二部分94的直径大。第一部分84可钻进每个从动件44a中，而第二部分94可激光钻进每个从动件44a中以与第一部分84相交。根据减小的直径，第二部分94的流阻会远大于第一部分84，从而仅仅通过第二部分94的激光钻孔即可实现油流的精密调节。
通过倾斜地设置第二部分94，出孔94a会位于平坦表面96和凸部36间的接触区域100的外部，从而孔存在于高接触应力区域中不会不利于从动件或凸轮凸部的交界部润滑或使用寿命。
如果需要的话，可设置导向件以防止从动件轴向地转动，从而可确保孔94a的预定恒定位置。
部件列表
10 发动机
30 凸轮轴
36 凸轮凸部
44 从动件或挺杆
52 制动外壳
54 油液
58 从属活塞
66 液压控制回路
70 制动排放阀
80 油液路径
84 油液路径的第一部分
84a 进孔
86 从动件的制动外壳端部
88 相交位置
94 油液路径的第二部分
94a 出孔
96 从动件的平坦表面
100 接触区域
从前文描述中，应观察到的是，在不偏离本发明的精神和范围的前提下，可进行各种变型和修改。应理解的是，预期或应推断不限制于在此说明的特定设备。

Claims (12)

1.在凸轮凸部通过直接接触来提升从动件的类型的发动机制动系统中，其中所述从动件至少部分地容纳在容纳油液的制动外壳中，从属活塞也至少部分地容纳在所述制动外壳中，且在发动机制动过程中，所述从动件的运动致使所述油液使所述从属活塞运动，从而打开发动机制动排气阀，以将发动机气缸和排气导管之间的流动路径打开，改进包括：
提供穿过所述从动件的油液通道，以利用来自所述制动外壳的油液对所述从动件的平坦表面和所述凸轮凸部之间的交界部进行润滑。
2.如权利要求1所述的改进，其特征在于，所述油液通道具有出孔，所述出孔开在所述平坦表面和所述凸轮凸部之间的接触区域的外部的所述平坦表面上。
3.如权利要求2所述的改进，其特征在于，所述油液通道以第一部分轴向地延伸穿过所述从动件，接着以第二部分从所述平坦表面倾斜地延伸，以与所述第一部分相交。
4.如权利要求3所述的改进，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分之间的角度是大约145度。
5.如权利要求2所述的改进，其特征在于，所述油液通道包括第一直线部分和第二直线部分，所述第一直线部分沿着第一方向从所述从动件的端部延伸至所述从动件内的相交位置，而所述第二直线部分从所述平坦表面延伸，以在所述相交位置处与所述第一直线部分相交，且所述第一和第二部分是非共线的。
6.如权利要求5所述的改进，其特征在于，所述第一直线部分的直径比所述第二直线部分的直径大。
7.在一种具有凸轮的发动机中，其中所述凸轮具有凸轮凸部和多个依靠在相应凸轮凸部上的凸轮从动件，改进包括：
提供穿过每个从动件的油液通道，以对每个从动件的平坦表面和相应凸轮凸部之间的交界部进行润滑，且所述油液通道在平坦表面上包括出孔，且所述出孔位于所述平坦表面和所述凸轮凸部之间的接触区域的外部。
8.如权利要求7所述的改进，其特征在于，所述油液通道包括轴向部分和倾斜部分，所述轴向部分从所述从动件的与所述平坦表面相对的端部延伸，而所述倾斜部分从所述出孔延伸至所述轴向部分。
9.如权利要求8所述的改进，其特征在于，所述轴向部分和所述倾斜部分之间的角度是大约145度。
10.如权利要求8所述的改进，其特征在于，所述轴向部分的直径比所述倾斜部分的直径大。
11.如权利要求7所述的改进，其特征在于，所述油液通道具有打开至加压油液的源的进孔。
12.如权利要求11所述的改进，其特征在于，每个从动件至少部分地容纳在容纳所述加压油液的制动外壳内，且所述加压油液通过所述油液通道的进孔和出孔输送至交界部。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9458744B2 (en) 2014-10-29 2016-10-04 Ford Global Technologies, Llc Engine with external cam lubrication
US11002160B2 (en) 2019-08-22 2021-05-11 Caterpillar Inc. Lifter providing improved cam lobe lubrication

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3656582A (en) * 1967-08-16 1972-04-18 Ricardo & Co Engineers Lubrication of bearings of reciprocating engines or pumps
US4788947A (en) * 1983-04-29 1988-12-06 Eaton Corporation Cap retainer for hydraulic lash adjuster
US5839453A (en) * 1995-08-08 1998-11-24 Diesel Engine Retarders, Inc. Internal combustion engines with combined cam and electro-hydraulic engine valve control
US6782855B1 (en) * 2003-05-14 2004-08-31 General Motors Corporation Valve train and method for reducing oil flow to deactivated engine valves
CN1177995C (zh) * 2000-03-31 2004-12-01 本田技研工业株式会社 内燃机的润滑构造
US20070125334A1 (en) * 2005-12-02 2007-06-07 Koerner Jeffrey S Roller Type hydrocushion mechanical tappet

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4708102A (en) * 1986-09-08 1987-11-24 Navistar International Transportation Corp. Roller cam follower with positive lubrication
US5860398A (en) * 1997-10-28 1999-01-19 Koerner; Jeffrey Scott Engine tappet

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3656582A (en) * 1967-08-16 1972-04-18 Ricardo & Co Engineers Lubrication of bearings of reciprocating engines or pumps
US4788947A (en) * 1983-04-29 1988-12-06 Eaton Corporation Cap retainer for hydraulic lash adjuster
US5839453A (en) * 1995-08-08 1998-11-24 Diesel Engine Retarders, Inc. Internal combustion engines with combined cam and electro-hydraulic engine valve control
CN1177995C (zh) * 2000-03-31 2004-12-01 本田技研工业株式会社 内燃机的润滑构造
US6782855B1 (en) * 2003-05-14 2004-08-31 General Motors Corporation Valve train and method for reducing oil flow to deactivated engine valves
US20070125334A1 (en) * 2005-12-02 2007-06-07 Koerner Jeffrey S Roller Type hydrocushion mechanical tappet

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Publication number Publication date
WO2011040997A1 (en) 2011-04-07
US20120174887A1 (en) 2012-07-12
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