CN105156167B - 汽车发动机压缩式制动缓速系统 - Google Patents

Abstract

本发明是一种汽车发动机压缩式制动缓速系统；在汽车行驶时，该系统可在驾驶员发出减速指令、同时发动机已停止燃油供应、汽车又不在空档及离合器处于完全结合的状态时，适时地使放气摇臂与排气门摇臂连结在一起摇动，从而使排气门摇臂既服从排气凸轮的驱动、也服从放气凸轮的驱动，既在排气行程开启排气门，也在活塞接近压缩上止点时开启排气门、放出已消耗了汽车惯性动能的压缩空气，并使活塞在做功冲程时少受压缩空气的推动，随后在功冲程开始不久就关闭排气门，使活塞在做功冲程继续运动的同时也产生负压以增加活塞的运动阻力，使此时的发动机变成空气压缩机、通过压缩空气来消耗汽车的惯性运动能量。

Description

汽车发动机压缩式制动缓速系统

一.技术领域

本发明涉及一种汽车发动机压缩式制动缓速系统，它比已知的汽车发动机压缩式制动缓速系统的结构更简单、更紧凑、重量更轻。

二.背景技术

目前，公知的汽车发动机压缩式制动缓速系统的作用是：在汽车惯性运行时驱动轮通过传动系统带动发动机运转，发动机通过压缩空气来消耗汽车的惯性运动能量，从而实现降低运行速度或减少运行加速度。现在的汽车发动机压缩式制动缓速系统是通过液压传动来改变排气门配气正时，在发动机活塞运行到压缩上止点附近时，顶开排气门，将燃烧室内的压缩空气放出气缸外，从而在做功行程时没压缩空气推动活塞向下止点运行，这样可产生较大的发动机反拖制动力，增强发动机的制动缓速效能。缺点是结构复杂、体积庞大、重量较大、安装时或大修发动机调整气门间隙时该系统也需要进行间隙调整。

三.发明内容

为了克服现有汽车发动机压缩式制动缓速系统存在的结构复杂、体积庞大、重量较大、安装时或大修发动机调整气门时系统也需要进行间隙调整等缺点，本发明提供一种汽车发动机压缩式制动缓速系统，该系统可在驾驶员需要发动机进行制动缓速时可适时提供的发动机制动缓速效能，

本发明采用的技术方案是：由气缸盖、凸轮轴、第一排气门摇臂、第二排气门摇臂、放气摇臂、定位弹簧、正时活塞、第一同步活塞、第二同步活塞、摇臂轴、机油管、电磁阀、电动机油泵、稳压阀、缓速控制电路组成；凸轮轴上设有第一排气凸轮、第二排气凸轮、放气凸轮；第一排气门摇臂上设第一定位飘台和第一同步活塞孔，第一同步活塞孔有油道与摇臂轴空心油道上的机油孔相通，第一同步活塞孔内安装有正时活塞和第一同步活塞；第二排气门摇臂上设有第二定位飘台和阻挡活塞孔，阻挡活塞孔内安装有阻挡活塞和阻挡活塞复位弹簧；放气摇臂设有第二同步活塞孔、孔内安装第二同步活塞；第一排气门摇臂、第二排气门摇臂、放气摇臂都安装在摇臂轴上，安装配合为间隙配合；摇臂轴设有空心油道；第一排气凸轮在发动机排气冲程时驱动第一排气门摇臂，第二排气凸轮在发动机排气冲程时驱动第二排气门摇臂，放气凸轮在发动机压缩冲程接近终了时、开始驱动放气摇臂、并在做功冲程开始后不久就停止与放气摇臂接触。

在发动机处于动力输出时，凸轮轴中的排气凸轮通过驱动排气门摇臂摇动，使排气门在排气行程时打开，将燃烧后的废气排出气缸外；凸轮轴中的放气凸轮驱动放气摇臂作无效的自由摇动。

在驾驶员需要发动机反拖汽车进行制动缓速时，电磁阀封闭泄油口，电动机油泵适时地泵出机油推动正时活塞从而推动同步活塞，使第一排气门摇臂、第二排气门摇臂和放气摇臂连成一体后，既随凸轮轴中的排气凸轮驱动排气门摇臂和放气摇臂摇动一起摇动，使排气门在排气行程时打开；也随凸轮轴中的放气凸轮驱动放气摇臂和第一排气门摇臂、第二排气门摇臂一起摇动，使排气门在活塞无限接近压缩上止点时逐步开启，将被压缩空气放出气缸外，令压缩空气中的能量不能在活塞向下止点运行时对活塞产生推动作用，在活塞做功冲程开始不久就关闭排气门，使活塞运动产生负压以增加运动阻力。

本发明的优点是，结构简单、体积小、重量轻、没有调整项目。

四.附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明的凸轮轴，及各凸轮的相对方位和对应的旋转方向示意图

图2是本发明的各凸轮与各摇臂的对应关系及摇臂及摇臂轴局部剖面示意图

图3是本发明的第二排气门摇臂与气门及排气凸轮的相对位置关系示意图

图4是本发明的第一排气门摇臂与气门及排凸轮的相对位置关系示意图

图5是本发明的放气摇臂与放气凸轮的对应位置关系示意图

图6是本发明的正时活塞、第一同步活塞、第二同步活塞活动的控制系统示意图

图中：1.凸轮轴，2.第一排气凸轮，3.放气凸轮，4.第二排气凸轮5.第一排气门摇臂，6.放气摇臂，7.第二排气门摇臂，8.摇臂轴，9.机油孔，10.正时活塞，11.第一同步活塞，12空心油道.，13第一定位飘台，14第二同步活塞，15.第二定位飘台，16.油道，17.阻挡活塞复位弹簧，18.阻挡活塞。19.第二调整螺钉，20阻挡活塞孔。21.第一同步活塞孔，22.第一调整螺钉，23.气缸盖。24.定位平面，25.第二同步活塞孔，26.定位弹簧27.电磁阀，28阀芯复位弹簧，29.阀芯，30.电磁阀线圈，31.缓速控制电路，32.机油管.33.电动机油泵，34.稳压阀。

五.具体实施方式

汽车发动机压缩式制动缓速系统是由气缸盖(23)、顶置凸轮轴(1)、第一排气门摇臂(5)、第二排气门摇臂(7)、第一调整螺钉(22)、第二调整螺钉(19)、放气摇臂(6)、定位弹簧(26)、正时活塞(10)、第一同步活塞(11)、第二同步活塞(14)、阻挡活塞(18)、阻挡活塞复位弹簧(17)、摇臂轴(8)、机油管(32)、电磁阀(27)、电动机油泵(33)、稳压阀(34)、缓速控制电路(31)组成。

在图1中，凸轮轴(1)上设有第一排气凸轮(2)、第二排气凸轮(4)和放气凸轮(3)，旋转方向n显示放气凸轮(4)位于压缩冲程终了附近的对应位置。

在图2中，第一排气凸轮(2)和第二排气凸轮(4)的作用是：在排气冲程时通过分别驱动第一排气门摇臂(5)和第二排气门摇臂(7)；放气凸轮(3)的作用是：在活塞无限接近压缩上止点附近时，驱动放气摇臂(6)；第一排气门摇臂(5)、第二排气门摇臂(7)放气摇臂(6)都安装在摇臂轴(8)上，安装配合为间隙配合；摇臂轴(8)的空心油道(12)上开有机油孔(9)、并与第一排气门摇臂(5)内的油道(16)及第一同步活塞孔(21)相通，在第一同步活塞孔(21)中装有正时活塞(10)和第一同步活塞(11)，第一排气门摇臂(5)上设有第一定位飘台(13)，在第一同步活塞(11)没有进入第二同步活塞孔(25)时，且放气摇臂(6)处于没有接触放气凸轮(3)的状态下，第一定位飘台(13)都是与放气摇臂(6)上的定位平面(24)接触，从而使第一同步活塞孔(21)与放气摇臂(6)内的第二同步活塞孔(25)的中心线重合，第二排气门摇臂(7)上设有第二定位飘台(15)和阻挡活塞孔(20)，在第二同步活塞(14)没有进入阻挡活塞孔(20)时，且放气摇臂(6)处于没有接触放气凸轮(3)的状态下，第二定位飘台(15)都是与放气摇臂(6)上的定位平面(24)接触，从而使第二同步活塞孔(25)与阻挡活塞孔(20)的中心线重合，阻挡活塞孔(20)内装有阻挡活塞(18)及阻挡活塞复位弹簧(17)。

在图3中，第二排气门摇臂(7)安装在摇臂轴(8)上，当一端受第二排气凸轮(4)驱动抬起时、另一端则连同调整螺钉(19)就向下顶开排气门；第二排气门摇臂(7)设有第二同步活塞孔(20)。

在图4中，第一排气门摇臂(5)安装在摇臂轴(8)上，当一端受第一排气凸轮(2)驱动抬起时、另一端则连同调整螺钉(22)就向下顶开排气门，第二排气门摇臂(5)设有第一同步活塞孔(21)，第一同步活塞孔(21)连通油道(16)及机油孔(9)。

在图5中，放气摇臂(6)安装在摇臂轴(8)上，当一端受放气凸轮(3)驱动抬起时、另一端则向下压缩定位弹簧(26)；当放气摇臂(6)不与放气凸轮(3)接触时，安装在气缸盖(23)上的定位弹簧(26)将放气摇臂(6)的定位平面(24)向上弹起并与第一定位飘台(13)及第二定位飘台(15)接触，从而实现第一同步活塞孔(21)、第二同步活塞孔(25)、阻挡活塞孔(20)的中心线重合。

图6中，机油管(32)同时连通空心油道(12)、电磁阀(27)的A接口、电动机油泵(33)的出油口；机油管(32)上安装了一个稳压阀(34)，电磁阀线圈(30)的电源电路和电动机油泵(33)的电源电路的导通或断开是由缓速控制断电路(31)控制的。

本发明的工作过程：

1.汽车处于行驶状态时，在驾驶员没有发出减速指令、或汽车处于空档、或离合器处于不完全结合的状态时，缓速控制电路(31)断开电磁阀线圈(30)的电源电路和电动机油泵(33)的电源电路，电动机油泵(33)没有将机油泵入机油管(32)，阀芯(29)在阀芯复位弹簧(28)的作用下处于使电磁阀(27)的A接口和B接口连通状态的位置，此时电磁阀(27)及机油管(32)内的机油通过B接口回流到发动机油底壳，因而没有油压作用在正时活塞(10)上，阻挡活塞(18)在阻挡活塞复位弹簧(17)的作用下将第二同步活塞(14)拦截在阻挡活塞孔(20)之外，与此同时，第二同步活塞(14)也将第一同步活塞(11)拦截在第二同步活塞孔(25)之外；此后，第一排气门摇臂(5)、第二排气门摇臂(7)在各自对应凸轮驱动下摇动，同时在第一定位飘台(13)和第二定位飘台(15)的作用下，也使放气摇臂(6)随同摇动，从而使第一同步活塞孔(21)、第二同步活塞孔(25)和阻挡活塞孔(20)的中心线重合；当放气摇臂(6)在放气凸轮(3)的驱动下，定位平台(24)与第一定位飘台(13)、第二定位平台(15)脱离接触后、独自作无效摇动，当放气凸轮(3)与放气摇臂(6)脱离接触后，放气摇臂(6)在定位弹簧(26)的作用下，使定位平面(24)保持与第一定位飘台(13)和第二定位飘台(15)接触令放气摇臂(6)伴随第一排气门摇臂(5)、第二排气门摇臂(7)摇动，同时也使第一同步活塞孔(21)、第二同步活塞孔(25)和阻挡活塞孔(20)的中心线重合。

2.当缓速控制电路(31)侦知驾驶员已发出减速指令、汽车又不在空档及离合器处于完全结合的状态、而且已停止向发动机供应燃油后，缓速控制电路(31)随即接通电磁阀线圈(30)的电源电路和电动机油泵(33)的电源电路，阀芯(29)在电磁力的作用下克服阀芯复位弹簧(28)的弹力，处于封闭电磁阀(27)的A接口和B接口的位置，同时电动机油泵(33)将机油泵入机油管(32)并进入摇臂轴(8)的空心油道(12)，再经机油孔(9)进入油道(16)及第一同步活塞孔并推动正时活塞(10)，正时活塞(10)又推动第一同步活塞(11)，并在第一同步活塞孔(21)、第二同步活塞孔(25)和阻挡活塞孔(20)的中心线重合时，将第一同步活塞(11)推入第二同步活塞孔(25)同时推动第二同步活塞(14)使之同时进入阻挡活塞孔(20)、又同时推动阻挡活塞(18)并压缩阻挡活塞复位弹簧(17)，至此已完成使第一排气门摇臂(5)、放气摇臂(6)、第二排气门摇臂(7)结合在一起摇动的操作，此时的第一排气门摇臂(5)、放气摇臂(6)、第二排气门摇臂(7)既可在第一排气凸轮(2)、第二排气凸轮(4)的驱动下同步摇动、完成在发动机排气冲程时的开启排气门的动作，又可在放气凸轮(3)的驱动下同步摇动、完成在活塞处于接近压缩上止点附近时开启排气门将压缩空气放出气缸外的动作；当活塞进入做功冲程不久，放气凸轮(3)即与放气摇臂(6)脱离接触，排气门随即关闭，在活塞在继续完成做功冲程的同时产生负压以增加活塞的运动阻力；此时的汽车处在惯性运行状态，发动机由汽车驱动轮通过传动系统带动运转，发动机已变成空气压缩机，通过压缩空气以消耗汽车的惯性动能；其间为保证机油管(32)内的油压稳定、使电动机油泵(33)不出现过载现象，在机油管(32)内的油压高于设定机油压力时，稳压阀(34)即刻开启向发动机油底壳泄油。

3.当缓速控制电路(31)侦知驾驶员已取消减速指令、或汽车处于空档、或离合器处于不完全结合的状态、或驾驶员恢复向发动机供应燃油后，即刻断开电磁阀线圈(30)的电源电路和电动机油泵(33)的电源电路，电动机油泵(33)随即没有机油泵入机油管(32)，阀芯(29)也随即在复位弹簧(28)的作用下处于使电磁阀(27)的A接口和B接口连通状态的位置，此时电磁阀(27)及机油管(32)内的机油通过B接口回流到发动机油底壳，随即也没有油压作用在正时活塞(10)上，接着在放气摇臂(6)不与放气凸轮(3)接触时，阻挡活塞(18)在阻挡活塞复位弹簧(17)的作用下将第二同步活塞(14)推出阻挡活塞孔(20)，与此同时，第二同步活塞(14)也将第一同步活塞(11)推出第二同步活塞孔(25)；此后，只要放气摇臂(6)没有与放气凸轮(3)接触，第一排气门摇臂(5)、第二排气门摇臂(7)在各自对应凸轮驱动下摇动，在第一定位飘台(13)和第二定位飘台(15)的作用下，也使放气摇臂(6)随同摇动，从而使第一同步活塞孔(21)、第二同步活塞孔(25)和阻挡活塞孔(20)的中心线重合；当放气摇臂(6)在放气凸轮(3)的驱动下，定位平台(24)即与第一定位飘台(13)及第二定位飘台(15)脱离接触、独自作无效摇动，当放气凸轮(3)与放气摇臂(6)脱离接触后，放气摇臂(6)在定位弹簧(26)的作用下，使定位平面(24)保持与第一定位飘台(13)和第二定位飘台(15)接触，从而使第一同步活塞孔(21)、第二同步活塞孔(25)和阻挡活塞孔(20)的中心线重合。

Claims (2)

1.一种汽车发动机压缩式制动缓速系统，由气缸盖、凸轮轴、第一排气门摇臂、第二排气门摇臂、放气摇臂、定位弹簧、正时活塞、第一同步活塞、第二同步活塞、摇臂轴、机油管、电磁阀、电动机油泵、稳压阀、缓速控制电路组成；其特征在于：凸轮轴上设有第一排气凸轮、第二排气凸轮、放气凸轮；第一排气门摇臂上设第一定位飘台和第一同步活塞孔，第一同步活塞孔有油道与摇臂轴空心油道上的机油孔相通，第一同步活塞孔内安装有正时活塞和第一同步活塞；第二排气门摇臂上设有第二定位飘台和阻挡活塞孔，阻挡活塞孔内安装有阻挡活塞和阻挡活塞复位弹簧；放气摇臂设有第二同步活塞孔、孔内安装第二同步活塞；第一排气门摇臂、第二排气门摇臂、放气摇臂都安装在摇臂轴上，安装配合为间隙配合；摇臂轴设有空心油道；第一排气凸轮在发动机排气冲程时驱动第一排气门摇臂，第二排气凸轮在发动机排气冲程时驱动第二排气门摇臂，放气凸轮在发动机压缩冲程接近终了时、开始驱动放气摇臂、并在做功冲程开始后不久就停止与放气摇臂接触。

2.根据权利要求1所述的汽车发动机压缩式制动缓速系统，其特征在于：第一排气门摇臂上设有第一定位飘台，第二排气门摇臂上设有第二定位飘台，放气摇臂上设有定位平台、在放气摇臂与气缸盖之间安装有定位弹簧，定位弹簧的一端顶着放气摇臂、另一端顶着气缸盖；只要放气摇臂不与放气凸轮接触时，在定位弹簧的作用下，定位平台都会保持与第一定位飘台及第二定位飘台接触，从而保持第一同步活塞孔与第二同步活塞孔及阻挡活塞孔的中心线重合。