CN109661507B - 气门总成 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气门总成，其包括：至少多个排气门，每个排气门具有气门杆；至少一个凸轮轴，具有至少一对主提升凸轮和发动机制动提升凸轮；多个摇臂，每个摇臂具有气门杆致动部分、与主凸轮轴平行的枢轴以及用于跟随所述主提升凸轮和所述发动机制动提升凸轮中的一个的凸轮从动件；其中具有跟随发动机制动提升凸轮的凸轮从动件的每个摇臂设有发动机制动囊，其能够在缩回位置与拉伸位置之间选择性平移，所述缩回位置使所述发动机制动提升凸轮和相应摇臂对所述气门的致动失效，所述拉伸位置使对所述气门的致动生效；以及多个偏置总成，每个偏置总成与所述摇臂中的一个配合，所述摇臂的所述凸轮从动件跟随发动机制动提升凸轮以适应机械冲击。

Description

气门总成

技术领域

本发明涉及一种气门总成，其包括：

-至少多个排气门，每个排气门具有气门杆；

-至少一个凸轮轴，其带有至少一对主提升凸轮和发动机制动提升凸轮；

-多个摇臂，每个摇臂具有气门杆致动部分、与主凸轮轴平行的枢轴，以及用于跟随所述主提升凸轮和所述发动机制动提升凸轮中的一个的凸轮从动件；

其中具有跟随发动机制动提升凸轮的凸轮从动件的每个摇臂设有发动机制动囊，其能够在缩回与拉伸位置之间选择性地平移，所述缩回位置使所述发动机制动提升凸轮和相应摇杆对气门的致动失效并且所述拉伸位置使对所述气门的致动生效。

背景技术

此类气门总成是已知的并被用于向内燃机提供发动机制动功能。在本领域中，这种类型的发动机制动也被称为杰克制动。

为了能够用发动机制动，气缸的压缩冲程结束时压缩空气需要被释放到排气装置，这样使得发动机基本上充当空气压缩机，从而消耗能量，这来自于使车辆制动的车辆传动系。

通过发动机制动囊，可以选择发动机制动提升凸轮是否能够致动排气门。发动机制动囊处于拉伸位置时，跟随发动机制动提升凸轮的凸轮从动件可以通过相应的摇臂在适当的时刻致动排气门，将压缩空气释放到发动机的排气装置。

在发动机制动囊的缩回位置，发动机制动提升凸轮与相应排气门之间将会有对凸轮的过大冲击，以致动排气门。虽然这样会使发动机制动失效并且使发动机能够正常运转，但也会给相应摇臂造成实质性的影响，这样使得摇臂能够自由地上下倾斜，造成噪音和额外的磨损。

发明内容

因此，本发明的目的是减少上述缺点。

根据本发明，此目的是通过根据前言的气门总成实现的，其特征在于多个偏置总成，每个偏置总成与这些摇臂中的一个进行配合，所述摇臂的凸轮从动件跟随发动机制动提升凸轮以适应机械冲击。

使用偏置总成，带有跟随发动机制动提升凸轮的凸轮从动件的摇臂被偏置到默认位置，以适应机械冲击。这确保了摇臂不会自由倾斜，减少了噪音，并减少了对摇臂的磨损。

在根据本发明的气门总成的实施例中，每个摇臂具有单个气门杆致动部分和两个凸轮从动件，其中一个凸轮从动件跟随主提升凸轮并且其中一个凸轮从动件跟随发动机制动提升凸轮。

此类摇臂具有例如Y形，并允许将单个排气门在发动机正常运行时用作主排气门，同时在发动机制动模式下也用作释放气门，以从气缸中释放压缩空气。

在根据本发明的气门总成的另一个实施例中，一对主提升凸轮和发动机制动提升凸轮具有两个用于致动两个相应气门的相应摇臂。

在本实施例中，主提升凸轮具有专用的相应摇臂，所述摇臂致动专用的相应排气门，并具有发动机制动提升凸轮，对应的摇臂致动相应的独立排气门。

在根据本发明的气门总成的优选实施例中，对应于主提升凸轮的摇臂的气门杆致动部分与对应于发动机制动提升凸轮的摇臂的气门杆致动部分重叠，使得在由主提升凸轮致动时两个气门都被致动。

利用这个实施例，由于重叠的气门杆致动部分，主提升凸轮还可以致动对应于发动机制动提升凸轮的排气门。这使得两个排气门能够在发动机正常运行期间使用，同时仍然提供发动机制动功能。

在根据本发明的气门总成的进一步优选实施例中，每个偏置总成包括可枢转地安装到摇臂的控制杆、在控制杆与摇臂之间偏置的空动弹簧，以及用于限制控制杆相对于摇臂的枢轴的旋转的限位装置。

通过设置控制杆与限位装置之间的间距，限位装置提供了待设置的较小冲击。在摇臂和发动机制动排气门致动的过程中，限位装置会与控制杆接触，阻碍控制杆的进一步运动，这样使得空动弹簧受到压缩，并确保发动机制动排气门致动后能够适应机械冲击。

在根据本发明的气门总成的进一步实施例中，偏置总成进一步包括布置在控制杆的一端与摇臂之间的冲击调整螺钉。

调整螺钉使得能够设置控制杆与限位装置之间的机械冲击，这样使得气门总成的运转能得到优化。

在本发明的气门总成的又一个实施例中，控制杆和空动弹簧实现为板簧或围绕摇臂的枢轴布置的螺旋弹簧。

通过将控制杆和空动弹簧实现为单个元件(即板簧或螺旋弹簧)，气门总成中的部件数量得以减少。

在根据本发明的气门总成的更进一步实施例中，偏置装置包括回动凸轮从动件，所述回动凸轮从动件布置在凸轮轴的相对侧上并且面向跟随发动机制动提升凸轮的凸轮从动件。

通过用于发动机制动提升凸轮的凸轮从动件以及回动凸轮从动件二者，对应摇臂在两个倾斜方向上均得到控制。这确保摇臂不会自由倾斜并且能够适应机械冲击。

优选地，将柔量弹簧布置在回动凸轮从动件与摇臂之间。这使得两个凸轮从动件能够定位于期望的对立位置上，同时消除任何冲击。如果不使用柔量弹簧，由于两个凸轮从动件在同一凸轮凸起上的接触位置之间的不对称，便会产生一些冲击。

在根据本发明的气门总成的进一步优选实施例中，在凸轮轴上提供了回动提升凸轮并且回动凸轮从动件跟随回动提升凸轮。

独立的回动提升凸轮通过设计发动机制动提升凸轮凸起剖面和回动提升凸轮凸起剖面来实现较小的冲击，同时仍然完全控制摇臂在两个方向上的倾斜运动。

在根据本发明的气门总成的又一实施例中，偏置装置包括布置在摇臂的枢轴与摇臂之间的扭簧。

优选地，扭簧包括切向布置在枢轴与摇臂之间的至少一个卷簧。

根据本发明的气门总成的进一步实施例进一步包括布置在摇臂与所述枢轴之间的摩擦元件。

摩擦元件防止摇臂的任何自由倾斜运动，即使是存在较小冲击时。这将进一步减少噪音和磨损。然而，如果凸轮致动了摇臂，摩擦元件将允许摇臂的运动。

优选地，枢轴由摇杆轴提供，其中摩擦元件由布置在摇杆轴中的切向槽和布置在摇臂与切向槽之间的弹簧加载球提供。

弹簧加载球会压进切向槽内，这样使得摇臂的自由运动受到抑制。然而，如果凸轮致动了摇臂，弹簧加载球可以移动穿过切向槽，允许摇臂的倾斜运动。

在根据本发明的气门总成的另一个优选实施例中，摩擦元件是向心式离合器。

离合器将阻止摇臂的自由运动，但在由于凸轮的致动而突然旋转时，离合器将脱离，并允许摇臂跟随凸轮。

在根据本发明的气门总成的更进一步实施例中，发动机制动囊包括气缸和布置在气缸中的活塞，其中活塞布置到凸轮从动件或者气门杆致动部分，并且其中在摇臂中设有流体通道以向发动机制动囊的气缸空间供应加压流体，以便在缩回与拉伸位置之间选择性地平移活塞。

例如，加压流体可以通过延伸穿过摇杆轴的通道来供应，这样，气门总成中的所有发动机制动囊都可以同时被拉伸或缩回。

附图说明

将结合附图对本发明的这些特征和其他特征进行说明。

图1示出了根据本发明的气门总成的第一实施例的透视图。

图2示出了图1的总成的背面的透视图。

图3示出了图1的发动机制动摇臂并列布置的透视图。

图4-6示意性地示出了根据本发明的气门总成的第二实施例的操作。

图7示出了根据本发明的气门总成的发动机制动摇臂的第三实施例。

图8示出了根据本发明的气门总成的发动机制动摇臂的第四实施例。

图9示出了根据本发明的气门总成的发动机制动摇臂的第五实施例。

图10示出了根据本发明的气门总成的发动机制动摇臂的第六实施例。

图11示出了根据本发明的气门总成的发动机制动摇臂的第七实施例。

图12示出了根据本发明的气门总成的发动机制动摇臂的第八实施例。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的气门总成1的第一实施例的透视图。气门总成1具有主排气门2和制动排气门3。凸轮轴4设有由主提升凸轮5和发动机制动提升凸轮6组成的对。

摇杆轴7设成与凸轮轴4平行。主摇臂8和发动机制动摇臂9被可枢转地布置在所述摇杆轴7上。发动机制动摇臂9直接作用于制动排气门3上，而主摇臂8作用于桥架10上，这样使得主排气门2和发动机制动气门3二者都可被同时致动。为此，发动机制动摇臂9延伸穿过桥架部分10，以便能够单独致动制动排气门3。

图2示出了图1的总成1的背面的透视图。主摇臂8具有滚轮11，它采用主提升凸轮5的剖面以致动主排气门2。

发动机制动摇臂9也具有滚轮12，它采用发动机制动摇臂9的剖面以致动发动机制动排气门3。摇臂9设有可枢转地布置在摇臂9顶上的控制杆13。空动弹簧14布置在控制杆13与摇臂9之间以适应任何冲击。控制杆13的枢转受到桥架部分15的限制，这确保了空动弹簧14在摇臂9被致动时被压缩，并且摇臂9返回到其默认位置。

图3示出了图1的发动机制动摇臂9并列布置的透视图。每个发动机制动摇臂9的一端设有发动机制动囊16，将在图4-6中对其进行说明。

图4示出了根据本发明的气门总成的第二实施例20。实施例20具有被可枢转地布置在摇杆轴22上的发动机制动摇臂21。摇臂21的一端设有用于跟随发动机制动提升凸轮24的滚轮23。摇臂21的另一端设有发动机制动囊16。

发动机制动囊16具有气缸25，其中可移动地布置了活塞26。通过摇杆轴22中的供应通道27以及摇臂21中的供应通道28，气缸空间25可以供应有加压流体，这使活塞26被拉伸或缩回。

活塞26设有气门杆致动部分29，它致动发动机制动气门3的气门杆头。

摇臂21此外设有螺旋弹簧30形式的偏置总成，它围绕摇杆轴22折叠。螺旋弹簧30的一端31连接到摇臂21，而另一端32被杆33限制，类似于实施例1的桥架部分15。

图5和图6二者都示出了实施例20，发动机制动提升凸轮24上的凸起34向上推滚轮23并使摇臂21倾斜。可以在螺旋弹簧30的一端32处看到倾斜，螺旋弹簧脱离了钩形部件35。

在图5中，气缸空间25并未设有加压流体，这样使得活塞26在缩回位置，并且气门3未被致动并保持固定于其座位36。

那么当凸起34通过滚轮23时，螺旋弹簧30将摇臂21移动回到图4所示的位置中。

在图6中，气缸内腔25设有加压流体，这样使得活塞26在拉伸位置并且致动气门3，这样使得气门头离开气门座36，并且来自发动机气缸的加压空气可以传到排气门。

图7详细示出了发动机制动摇臂9。摇臂9设有发动机制动囊16，它具有气缸空间25和活塞26。气缸空间25连接到流体通道17。

控制杆13通过枢轴19布置到摇臂9。在控制杆13与摇臂9之间设有冲击调整螺丝18，以在控制杆13与桥架15之间设置一定的冲击。

图8示出了根据本发明的气门总成的发动机制动摇臂的第四实施例40。摇臂主体41设有用于摇杆轴的开口42，一端有发动机制动囊16，另一端有滚轮43。

在摇臂主体41的顶部上安装有板簧44形式的偏置总成，以适应冲击。板簧44的自由端受到杆45限制。

图9示出了根据本发明的气门总成的发动机制动摇臂的第五实施例50。摇杆具有Y形摇臂主体51，Y形的一只手上是第一滚轮52而Y形的另一只手上是从动件53。这个从动件53由柔量弹簧54弹簧加载。

凸轮轴56上的发动机制动提升凸轮55被滚轮52跟随，而附加回动提升凸轮57被从动件53跟随。这种布置确保能够适应机械冲击，并且摇臂51不能自由运动。

图10示出了根据本发明的气门总成的发动机制动摇臂的第六实施例60。本实施例是实施例50的变型体，并且相似部件设有相同参考标记。

摇臂60具有第一滚轮52，该滚轮采用发动机制动提升凸轮61的剖面。独立杆62被可枢转地布置到60并由柔量弹簧63进行弹簧加载。独立杆62设有从动件64，使得能够适应冲击。由于滚轮52和从动件64采用相同的剖面，柔量弹簧63和可枢转布置的独立杆62适应滚轮52与从动件64之间的任何距离差异。

图11示出了根据本发明的气门总成的发动机制动摇臂的第七实施例70。发动机制动摇臂70布置在摇杆轴71上。摇杆轴71设有切向槽72，其中放置了球73。这个球由布置到摇臂70的弹簧74推动。这确保了摇臂70被推动到默认位置并因此能够适应任何冲击。

图12示出了根据本发明的气门总成的发动机制动摇臂的第八实施例80。这个摇臂80设有包括外座圈81和内座圈82的扭簧，被固定地布置到摇杆轴83。外座圈81和内座圈82设有联锁凸部84、85，在所述联锁凸部之间布置有卷簧86。

那么当摇臂80倾斜时，将使外座圈81相对于内座圈82进行旋转，这样使得卷簧86被压缩。一旦摇臂80被释放，卷簧86将推动摇臂80回到其默认位置，并适应任何冲击。

Claims (9)

1.一种气门总成，其包括：

至少多个排气门，每个排气门具有气门杆；

至少一个凸轮轴，其带有至少一对主提升凸轮和发动机制动提升凸轮；

多个摇臂，每个摇臂均具有气门杆致动部分、与所述凸轮轴平行的枢轴，以及用于跟随所述主提升凸轮和所述发动机制动提升凸轮中的一个的凸轮从动件；

其中每个摇臂均设有发动机制动囊，其能够在缩回位置与拉伸位置之间选择性地平移，所述缩回位置使所述发动机制动提升凸轮和相应摇臂对所述排气门的致动失效并且所述拉伸位置使对所述排气门的致动生效；

其特征在于，

多个偏置总成，每个偏置总成与所述摇臂中的一个配合，带有跟随发动机制动提升凸轮的所述凸轮从动件的所述摇臂被偏置到默认位置，其中所述摇臂包括通过枢轴可枢转地安装到所述摇臂的顶部的控制杆、布置在所述控制杆与所述摇臂之间以适应机械冲击的空动弹簧，以及用于限制所述控制杆相对于所述摇臂的所述枢轴的旋转的限位装置。

2.根据权利要求1所述的气门总成，其中每个摇臂具有单个气门杆致动部分和两个凸轮从动件，其中一个凸轮从动件跟随主提升凸轮并且其中一个凸轮从动件跟随发动机制动提升凸轮。

3.根据权利要求1所述的气门总成，其中一对主提升凸轮和发动机制动提升凸轮具有两个用于致动两个相应排气门的相应摇臂。

4.根据权利要求2所述的气门总成，其中对应于所述主提升凸轮的所述摇臂的所述气门杆致动部分与对应于所述发动机制动提升凸轮的所述摇臂的所述气门杆致动部分重叠，使得在由所述主提升凸轮致动时两个排气门都被致动。

5.根据权利要求1所述的气门总成，其中所述偏置总成进一步包括布置在所述控制杆的一端与所述摇臂之间的冲击调整螺钉。

6.根据权利要求1或5所述的气门总成，其中所述控制杆与空动弹簧实现为板簧或围绕所述摇臂的所述枢轴布置的螺旋弹簧。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的气门总成，其中所述偏置总成包括回动凸轮从动件，其布置在所述凸轮轴的相对侧上并且面向跟随所述发动机制动提升凸轮的所述凸轮从动件。

8.根据权利要求7所述的气门总成，其中在所述凸轮轴上设置回动提升凸轮，并且其中所述回动凸轮从动件跟随所述回动提升凸轮。

9.根据权利要求1所述的气门总成，其中所述发动机制动囊包括气缸和布置在所述气缸中的活塞，其中所述活塞设有所述气门杆致动部分，并且其中在所述摇臂中设有流体通道以向所述发动机制动囊的气缸供应加压流体，以便在缩回与拉伸位置之间选择性地平移所述活塞。

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