CN103016162A - 一种恒压汽车排气辅助制动器 - Google Patents

Abstract

一种恒压汽车排气辅助制动器，包括阀座（9）、蝶形阀板（13）、进气螺钉孔（18）、气缸总成（19）、活塞联结件（20）、传力叉（21），蝶形阀板通过转动轴（10）安装在阀座内，气缸总成与转动轴传动连接，其特征在于还包括单向背压阀，所述单向背压阀固定安装在阀座上，包括阀体（1）、阀芯（2）、调节弹簧（4）、锁紧螺钉（5）、调压螺套（6），阀座上合适位置开有背压孔（15）和溢流孔（17），分别和单向背压阀相对应的背压通道（14）、溢流通道（16）连通；本恒压汽车排气辅助制动器的背压值能始终维持在某一设定值，达到稳速制动的效果，且单向背压阀能形成独立的配件单元，结构紧凑、互换性强、装配简单、维护保养方便、牢固耐用、性价比高。

Description

一种恒压汽车排气辅助制动器

技术领域

本发明涉及汽车排气辅助制动技术。

背景技术

排气辅助制动和主制动（如磨擦制动）组成汽车制动系统。排气辅助制动器通常安装在发动机排气管中间合适位置。制动器中的蝶形阀板和阀座在制动时把汽车尾气分隔成背压 （上游）区和溢压（下游）区，溢压区直接和大气连通。制动时，关闭了蝶形阀板，使发动机汽缸中的排气冲程受阻，降低了各冲程往复频率，也就是降低了转速。排气冲程受阻尼的大小，取决于上下游的气压差，这种气压差叫背压。围绕背压的控制市面上出现多种产品。早期的产品，在蝶形阀板上钻一溢气孔，甚至有的产品无溢气孔，仅依赖蝶形阀板与阀座孔配合间隙来溢流，这种结构仅轻型车辆上应用，不可能有稳定的背压值，稳定转速具不确定性。

当前，流行一种扭杆式排气辅助制动器，主要应用于重型车辆上。蝶形阀板的转动中心和几何中心不重合，设计成偏离某一数值，使蝶形阀板不对称的气流受力面，产生不同的压力，这个压力差使蝶形阀板绕扭杆轴，转过某一角度。偏心的数值和排气背压大小直接关乎偏转的角度。由于扭杆在弹性极限范围内，符合虎克定律，因此，蝶形阀板开闭的角度会随着发动机尾气的压力，作自动调整，直至与设计的偏心值相一致的背压值，使发动机稳定在一定转速范围。问题是，该扭杆在近700℃的尾气流氛围中长期工作，极易产生热衰退，而丧失弹性，起不到稳定背压，即稳定车速的作用，这在汽车下坡行驶时，具有至关重要的作用，如背压控制失灵或者背压波动都会使主制动器产生严重的热衰退，影响行车安全。

最近国内外有商家推出一种在蝶形阀板面上适当位置开设数个溢流小孔，还有的在蝶形阀板边缘开设矩形缺口，二者虽位置不同，其实质都是在阀板面上开设溢流通道。气流压迫限压摆杆或限压活塞克服弹簧压力，使之溢流维持在一恒压的背压值，达到稳定车速的目的。问题的关键是，在蝶形阀板开设溢流通道后，其限压摆杆或限压活塞必须安装在排气辅助制动器总成的阀座上，结构上须作较大调整，会挤占排辅总成与排气管的装配空间和选择机会。受到车上台架位置的约束，甚至陷入难以装配的窘境，通用性和互换性不够理想。

另一个问题是，汽车尾气是排气冲程中排出的，尾气排放气流虽然连续，而压强是脉动的，特别在低转速情况下，尤为凸出。控制蝶形阀板的排辅总成上的气缸是单作用气缸，其气源由车载储气罐供给，其复位靠气缸内部的弹簧。蝶形阀板在汽车脉动尾气和气缸复位弹簧的共同作用下，会产生颤抖，因此，利用限压摆杆或限压活塞来控制蝶形阀板上的溢气小孔和矩形缺口的方式的稳定性不够理想，也就是背压值的恒压稳定性有待商榷和进一步实践验证。

以上表明：背压装置几乎都采用在蝶形阀板上开设溢流孔的方式，从而使蝶形阀板的形状复杂，形位和尺寸公差要求较高；阀座上须进行较大改动；会在阀座周边形成“第三极”或另二轴向尺寸的扩大与升高；从而大大提高材料消耗和加工制造成本。

改善限压弹簧的工作环境是提高排辅总成工作可靠性，延长产品寿命周期的重要保证。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种恒压汽车排气辅助制动器。结构紧凑、互换性强、装配简单、维护保养方便、牢固耐用、性价比高。

本发明的技术方案如下：一种恒压汽车排气辅助制动器，包括阀座、蝶形阀板、进气螺钉孔、气缸总成、活塞联结件、传力叉，转动轴通过轴套安装在阀座内，蝶形阀板固定在转动轴上，气缸总成通过活塞联结件、传力叉与转动轴传动连接，进气螺钉孔位于气缸总成尾部，其特征在于还包括单向背压阀，所述单向背压阀包括阀体、阀芯、弹簧座、调压弹簧、锁紧螺钉、调压螺套，阀芯装入阀体的型腔内，调压弹簧前端连接阀芯，阀芯与阀体密封配合，阀芯的迎力面是球面，调压螺套和锁紧螺钉配合安装在阀体上，并紧压调压弹簧后端；

所述单向背压阀的阀体上还开设背压通道、溢流通道，其中溢流通道包括导流槽，流通能力大于背压通道的流通能力；

所述阀座上合适位置开有背压孔和溢流孔，两孔的合适位置分别位于蝶形阀关闭（制动时）所分隔的上、下游区内，上游区和排气歧管相通，下游区经排气管和大气连通；

所述单向背压阀通过密封垫圈固定安装在阀座上，所述背压孔、溢流孔分别和单向背压阀相对应的背压通道、溢流通道连通，形成“U”型气流通道；

所述阀芯与阀体可以是锥形密封配合，调压弹簧前端直接连接阀芯尾部的弹簧孔；

所述阀芯与阀体还可以是球形密封配合，调压弹簧前端通过弹簧座连接阀芯；

所述单向背压阀是一个独立的配件单元；

所述单向背压阀的阀体上开设数个通气孔，与大气连通；

所述单向背压阀外还罩有防护罩。

恒压汽车排气辅助制动器的工作原理是这样的：将排气辅助制动器总成安装于汽车排气管中间合适位置，上游和排气歧管相连，下游和排气消声器相连直通大气。当车辆行驶过程实施制动时，由电磁阀控制车载储气罐供给的气流从进气螺钉孔进入推动气缸中的活塞运动，经传力叉、转动轴，带动蝶形阀板关闭，上、下游形成背压，当背压值大于预设值，气流推动单向背压阀的阀芯，使背压通道与溢流通道相通，气流通过导流槽溢出，直至气流产生的背压和调压弹簧平衡，溢出的气流随发动机转速高低而变化，而背压值却始终维持在某一设定值，达到稳速制动的效果。

单向背压阀设计成独立的配件单元，使本发明结构紧凑、互换性强、装配简单、维护保养方便；单向背压阀阀芯的迎力面为球面，可以防止气流的偏吸、侧吸现象的产生，具有自动调节的功能，使下溢气流尽可能不产生壅塞，保持层流的流线体征；背压阀的阀芯、调压弹簧座与阀体具一定的配合精度，起导向、防泄漏及阻隔热源的作用；单向背压阀阀体上开设的数个通气孔与大气连通起散热作用；溢流通道中的导流槽设计可以满足多种规格排气辅助制动器的结构需要；防护罩的布置，可以适当防护雨水、泥泞、尘土等恶劣环境对弹簧、阀芯侵害，提高工作可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例的单向背压阀与阀座装配剖视图，1、阀体，2、阀芯，4、调压弹簧，5、锁紧螺钉，6、调压螺套，7、防护罩，8、密封垫圈，9、阀座，10、转动轴，11、螺钉螺母组合，12、轴套，13、蝶形阀板，14、背压通道，15、背压孔，16、溢流通道，17、溢流孔；

图2为本发明实施例的主视图，18、进气螺钉孔，19、气缸总成，20、活塞联结件，21、传力叉；

图3为本发明实施例的俯视图；

图4为锥形阀芯单向背压阀剖视图，1、阀体，2、阀芯，4、调压弹簧，5、锁紧螺钉，6、调压螺套，22、阀芯与阀体锥形配合，23、散热孔；

图5为球形阀芯单向背压阀剖视图，1、阀体，2、阀芯，3、弹簧座，4、调压弹簧，5、锁紧螺钉，6、调压螺套，22、阀芯与阀体球形配合，23、散热孔。

具体实施方式

参看图1、图2、图3、图4和图5，本恒压汽车排气辅助制动器包括阀座9、蝶形阀板13、进气螺钉孔18、气缸总成19、活塞联结件20、传力叉21，转动轴10通过轴套12安装在阀座内，蝶形阀板采用螺钉螺母组合11固定在转动轴上，气缸总成通过活塞联结件、传力叉与转动轴传动连接，进气螺钉孔位于气缸总成尾部，形成排气辅助制动器总成。

将阀芯2装入单向背压阀阀体1的型腔内，阀芯的迎力面是球面；

实例一：采用锥形阀芯，就直接将弹簧4前端装进阀芯尾部的弹簧孔内，阀芯与阀体锥形密封配合22；

实例二：采用球形阀芯，则将弹簧4前端装进弹簧座3内，弹簧座3与球形阀芯2固定连接，阀芯与阀体球形密封配合22；

拧入调压螺套6，和锁紧螺钉5，紧压弹簧4后端，在专用试验台上按背压大小调节螺套，并锁紧，形成独立的单向背压阀单元。

将单向背压阀单元通过密封垫圈8与已初安装完成的排辅总成的阀座9固定装配，背压孔15、溢流孔17分别和单向背压阀相对应的背压通道14、溢流通道16连通，形成“U”型气流通道，其中溢流通道包括导流槽，流通能力大于背压通道的流通能力；所述单向背压阀的阀体上开设数个通气孔23与大气连通。

将装配有单向背压阀的恒压汽车排气辅助制动器在试验台架上，进行负载试验，按背压值要求重新调整背压弹簧，并锁紧，防护罩7固定在阀体上。

Claims (6)

1.一种恒压汽车排气辅助制动器，包括阀座(9)、蝶形阀板(13)、进气螺钉孔(18)、气缸总成(19)、活塞联结件(20)、传力叉(21)，转动轴(10)通过轴套(12)安装在阀座内，蝶形阀板固定在转动轴上，气缸总成通过活塞联结件、传力叉与转动轴传动连接，进气螺钉孔位于气缸总成尾部，其特征在于还包括单向背压阀，所述单向背压阀包括阀体(1)、阀芯(2)、调压弹簧(4)、锁紧螺钉(5)、调压螺套(6)，阀芯装入阀体的型腔内, 调压弹簧前端连接阀芯，阀芯与阀体密封配合，阀芯的迎力面是球面，调压螺套和锁紧螺钉配合安装在阀体上，并紧压调压弹簧后端；所述单向背压阀的阀体上还开设背压通道（14）、溢流通道（16），其中溢流通道包括导流槽，流通能力大于背压通道的流通能力；所述阀座（9）上合适位置开有背压孔（15）和溢流孔（17），两孔的合适位置分别位于蝶形阀关闭（制动时）所分隔的上、下游区内；所述单向背压阀通过密封垫圈（8）固定安装在阀座（9）上，所述背压孔、溢流孔分别和单向背压阀相对应的背压通道、溢流通道连通。

2.根据权利要求1所述的一种恒压汽车排气辅助制动器，其特征还在于所述阀芯与阀体是锥形密封配合(22)，调压弹簧(4)前端直接连接阀芯（2）尾部的弹簧孔。

3.根据权利要求1所述的一种恒压汽车排气辅助制动器，其特征还在于所述阀芯与阀体是球形密封配合，调压弹簧(4)前端通过弹簧座(3)连接阀芯（2）。

4.根据权利要求1所述的一种恒压汽车排气辅助制动器，其特征还在于所述单向背压阀是一个独立的配件单元。

5.根据权利要求1所述的一种恒压汽车排气辅助制动器，其特征还在于阀体上开设数个通气孔（23）。

6.根据权利要求1所述的一种恒压汽车排气辅助制动器，其特征还在于所述单向背压阀外还罩有防护罩（7）。

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