CN109899162B - 一种排气制动系统及发动机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种排气制动系统，包括：凸轮轴座；与凸轮轴座连接的摇臂轴；转动的设置在摇臂轴上的摇臂本体；与摇臂本体滑动配合，并能与摇臂本体抵接的推杆，推杆在与摇臂本体抵接时能推动摇臂本体在摇臂轴上转动；设置在凸轮轴座或摇臂轴上的弹性件，弹性件能将摇臂本体压紧在摇臂轴上，移动的推杆在未与摇臂本体抵接时能相对于摇臂本体滑动，并在与摇臂本体抵接时能推动摇臂本转动。上述的排气制动系统，不再将间隙补偿机构设置在摇臂本体内，从而避免了弹簧安装孔在摇臂本体内的加工，降低了摇臂本体断裂的风险，并且外置弹性件的方式也降低了安装难度，使部件的布置、组装更加简单、方便。本发明还提供了具有上述排气制动系统的一种发动机。

Description

一种排气制动系统及发动机

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种排气制动系统，本发明还涉及具有上述制动系统的一种发动机。

背景技术

发动机的缸内制动，是通过排气制动系统实现的，现有的排气制动系统的工作方式，是通过设置在凸轮轴上的凸轮驱动设置在摇臂轴上的排气摇臂总成(排气摇臂总成如图1所示)转动，进而通过排气摇臂总成带动气门桥总成移动，以使气缸内的能量释放，由此实现缸内制动。

具体的，排气摇臂总成包括摇臂本体01以及设置在摇臂本体01上的调整螺钉总成02和球销总成03，同时为了保证发动机在做正功时(即发动机处于非缸内制动状态时)凸轮的制动升程不作用于气门桥总成，还在摇臂本体01上设置了间隙补偿机构，以将凸轮的制动升程补偿掉，该间隙补偿机构主要包括伸缩的设置在摇臂本体01上的球销04以及驱动球销04伸出的弹簧05，在非缸内制动状态下，凸轮在升程过程中带动推杆06上移，上移的推杆06克服弹簧05的弹力推动球销04相对于摇臂本体01回缩，待球销04与摇臂本体01下平面接触之后，即非缸内制动状态结束、缸内制动状态开始后，回缩到位的球销04带动摇臂本体01转动，进而带动气门桥总成移动，以实现缸内制动。

但是，在上述结构中，由于间隙补偿机构的球销04和弹簧05都设置在摇臂本体01内，所以会存在以下缺点：

(一)、摇臂本体01内需加工弹簧05的安装孔，由于推杆侧载荷大，安装孔的开设会影响摇臂本体01的疲劳强度，且安装孔圆角处容易出现应力集中，导致摇臂本体01断裂；

(二)、安装孔空间有限，高弹力弹簧05布置困难，发动机的配气机构有飞脱的风险。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种排气制动系统，其能够降低摇臂本体断裂的风险，并使部件的布置、组装更加简单、方便。另外，本发明还提供了具有上述排气制动系统的一种发动机。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种排气制动系统，包括：

用于安装凸轮轴的凸轮轴座；

与所述凸轮轴座连接的摇臂轴；

转动的设置在所述摇臂轴上的摇臂本体；

与所述摇臂本体滑动配合，并能够与所述摇臂本体抵接的推杆，所述推杆在与所述摇臂本体抵接时能够推动所述摇臂本体在所述摇臂轴上转动；

设置在所述凸轮轴座或所述摇臂轴上的弹性件，所述弹性件通过对所述摇臂本体施加弹力以将所述摇臂本体压紧在所述摇臂轴上，移动的所述推杆在未与所述摇臂本体抵接时能够相对于所述摇臂本体滑动，并在与所述摇臂本体抵接时能够推动所述摇臂本转动。

优选的，上述排气制动系统中，所述弹性件为通过折弯成型的台阶状结构，且所述弹性件的一端连接在所述凸轮轴座上，另一端压紧所述摇臂本体的顶部表面。

优选的，上述排气制动系统中，所述弹性件为通过折弯成型的U型结构，且所述弹性件的一端连接在所述摇臂轴上，另一端压紧所述摇臂本体的顶部表面。

优选的，上述排气制动系统中，所述凸轮轴座上设置有安装凸台，所述弹性件的一端固定在所述安装凸台的顶面上。

优选的，上述排气制动系统中，所述安装凸台的顶面与侧面的连接部位设置有斜面，所述弹性件与所述安装凸台连接的一端设置有翻起的定位部，所述定位部包括能够与所述斜面贴合的倾斜部，以及能够与所述侧面贴合的竖直部。

优选的，上述排气制动系统中，所述摇臂轴的圆周面上开设有安装凹槽，所述弹性件的一端固定在所述安装凹槽的底壁上。

优选的，上述排气制动系统中，所述弹性件与所述安装凹槽连接的一端设置有翻起的定位部，所述定位部能够与所述安装凹槽的侧壁贴合。

优选的，上述排气制动系统中，所述摇臂本体的顶部表面上设置有与所述弹性件贴合的贴合平面，并且所述贴合平面上开设有能够将润滑油导流至所述贴合平面的油孔。

优选的，上述排气制动系统中，所述弹性件上设置有通孔，所述凸轮轴座或所述摇臂轴上设置有螺纹孔，穿过所述通孔的螺栓通过与所述螺纹孔螺纹连接，实现所述弹性件与所述凸轮轴座或所述摇臂轴的固定连接。

一种发动机，包括排气制动系统，其特征在于，所述排气制动系统为上述任意一项所述的排气制动系统。

本发明提供的排气制动系统，设置在凸轮轴座或摇臂轴上的弹性件，能够将摇臂本体压紧在摇臂轴上，在非缸内制动状态下，凸轮在升程过程中带动推杆上移，由于推杆与摇臂本体滑动配合，并且摇臂本体被弹性件压紧在摇臂轴上，所以在此过程中，推杆相对于摇臂本体滑动，推杆并未推动摇臂本体转动，此推杆滑动的过程即为间隙补偿的过程，即推杆通过滑动将原本存在于推杆和摇臂本体之间的间隙消除；当推杆滑动至与摇臂本体抵接的位置时，即非缸内制动状态结束、缸内制动状态开始时，由于上移的推杆已经与摇臂本体抵接，推杆的推力作用在摇臂本体上，从而带动摇臂本体在摇臂轴上转动，转动的摇臂本体再带动气门桥总成移动，进而实现缸内制动。通过上述过程可以看出，本发明提供的排气制动系统，在正常实现间隙补偿的同时，不再将间隙补偿机构设置在摇臂本体内，而是将其设置在摇臂本体的外部，从而避免了弹簧安装孔在摇臂本体内的加工，避免了摇臂本体内的应力集中，降低了摇臂本体断裂的风险，并且外置弹性件的方式也避免了弹簧在安装孔内的安装，使部件的布置、组装更加简单、方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中排气摇臂总成的剖视图；

图2为本发明实施例提供的排气制动系统中弹性件采用第一种设置方式的结构示意图；

图3为图2中各部件的剖视图；

图4为图2中的凸轮轴座的结构示意图；

图5为图2中弹性件的结构示意图；

图6为摇臂本体的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的排气制动系统中弹性件采用第二种设置方式的结构示意图；

图8为图7的剖视图；

图9为安装凹槽的结构示意图；

图10为图7中弹性件的结构示意图。

以上图1-图10中：

01-摇臂本体，02-调整螺钉总成，03-球销总成，04-球销，05-弹簧，06-推杆；

1-凸轮轴座，2-摇臂轴，3-摇臂本体，4-弹性件，5-安装凸台，6-定位部，7-安装凹槽，8-贴合平面，9-通孔，10-螺纹孔，11-螺栓，12-气门桥总成；

51-顶面，52-侧面，53-斜面，61-倾斜部，62-竖直部。

具体实施方式

本发明提供了本发明提供了一种排气制动系统，其能够降低摇臂本体断裂的风险，并使部件的布置、组装更加简单、方便。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2-图10所示，本发明实施例提供的排气制动系统，主要包括凸轮轴座1、摇臂轴2、摇臂本体3、推杆和弹性件4。其中，凸轮轴座1用于安装凸轮轴；摇臂轴2连接在凸轮轴座1上，或者可以理解为靠近设置的凸轮轴座1和摇臂轴2设置在发动机的同一部件上；摇臂本体3转动的设置在摇臂轴2上，摇臂本体3的一端连接有气门桥总成12，摇臂本体3通过转动能够带动气门桥总成12移动；推杆具有两种工作状态，即与摇臂本体3相对滑动的状态和与摇臂本体3抵接的状态，推杆与摇臂本体3的滑动配合可以通过不同的结构实现，本实施例优选摇臂本体3上开设有盲孔，推杆伸入到盲孔中并能够在盲孔中自由移动，当推杆在盲孔中自由移动时，推杆相对于摇臂本体3相对滑动，此时凸轮的制动升程被补偿掉，而当推杆在盲孔中自由移动至与盲孔的底壁抵接时，继续移动的推杆就可以推动摇臂本体3转动，进一步优选的，摇臂本体3上开设的盲孔为现有技术中摇臂本体3上用于容纳球销和弹簧的孔；在上述推杆自由移动的过程中，弹性件4通过对摇臂本体3施加弹力以将摇臂本体3压紧在摇臂轴2上，使得摇臂本体3不随推杆运动，即移动的推杆在未与摇臂本体3抵接时能够相对于不动的摇臂本体3滑动，而推杆与摇臂本体3抵接时，由于摇臂本体3对推杆的阻挡，所以推杆不再相对于摇臂本体3滑动，同时继续移动的推杆会推动摇臂本体3随同推杆一同运动。在上述结构中，通过使推杆与摇臂本体3滑动配合，并使弹性件4将摇臂本体3压紧在摇臂轴2上，能够实现推杆与摇臂本体3在前期相对滑动，进而实现间隙补偿，同时还能够在后期实现同步运动，以对气门桥总成12起到作用，进而实现缸内制动。此外，推杆与摇臂本体3的滑动配合结构还可以为设置在摇臂本体3上的导轨，以及滑动的设置在导轨上并与推杆连接的滑块等结构。

上述结构的排气制动系统，不再将间隙补偿机构设置在摇臂本体3内，而是将其设置在摇臂本体3的外部，具体的是使弹性件4相对于摇臂本体3偏置于凸轮轴座1或摇臂轴2上，从而避免了弹簧安装孔在摇臂本体3内的加工，降低了摇臂本体3的疲劳强度，避免了摇臂本体3内的应力集中，消除了摇臂本体3断裂的风险，并且外置弹性件4的设置方式也避免了弹簧在安装孔内的安装，使部件的布置、组装更加简单、方便，降低了配气机构飞脱的风险，提高了摇臂本体3及整个配气机构的工作可靠性，同时此种结构还避免了球销等部件的使用，减少了部件数量，实现了降重。

本实施例中，弹性件4优选为弹性片，其材质优选为能够发生弹性变形的金属，具体可以为弹簧钢，而弹性件4的自身结构以及设置位置可以有多种不同的选择，例如在第一种设置方式中，如图2-6所示，弹性件4可以为通过折弯成型的台阶状结构，且弹性件4的一端连接在凸轮轴座1上，另一端压紧摇臂本体3的顶部表面。此种设置方式中，将弹性件4固定在了凸轮轴座1上，同时基于凸轮轴座1相对于摇臂本体3的位置，将弹性件4折弯为台阶结构，如图3和图5所示，从而使得偏置于摇臂本体3一侧的弹性件4能够伸到摇臂本体3的顶部，并压紧摇臂本体3的顶部表面。在推杆上移的过程中，当推杆未与盲孔底壁抵接时，即推杆未完全伸入到盲孔中时，由于摇臂本体3被压在弹性件4之下，所以摇臂本体3不会发生转动，而当推杆与盲孔底壁抵接时，继续上移的推杆则将推力作用在摇臂本体3上，使得摇臂本体3能够在推杆的带动下转动。

如图4所示，优选凸轮轴座1上设置有安装凸台5，弹性件4的一端固定在安装凸台5的顶面51上。为了方便外设且偏置的弹性件4的安装，避免弹性件4与发动机的其他部件发生干涉，优选在凸轮轴座1上设置凸起的安装凸台5用以安装弹性件4。

更加优选的，如图4和图5所示，安装凸台5的顶面51与侧面52的连接部位设置有斜面53，弹性件4与安装凸台5连接的一端上设置有翻起的定位部6，该定位部6包括能够与斜面53贴合的倾斜部61，以及能够与侧面52贴合的竖直部62。增设定位部6，能够使得弹性件4与凸轮轴座1具有更大的接触面积，以提升两者的连接、固定效果。而使定位部6包括倾斜部61和竖直部62，同时使安装凸台5包括斜面53和竖直的侧面52，并使倾斜部61与斜面53贴合、竖直部62与侧面52贴合，则能够进一步提升凸轮轴座1和弹性件4的定位效果。优选的，定位部6与弹性件4为一体结构，并通过冲压加工使弹性件4的部分结构翻起而形成定位部6。

本实施例中，弹性件4除了可以为设置在凸轮轴座1上的台阶状结构以外，其还可以选用其他结构和安装位置，例如在第二种优选方式中，可以令弹性件4为通过折弯成型的U型结构，且令弹性件4的一端连接在摇臂轴2上，另一端压紧摇臂本体3的顶部表面，如图7-图10所示。此种设置方式中，将弹性件4固定在了摇臂轴2上，同时基于摇臂轴2相对于摇臂本体3的位置，将弹性件4折弯为U型结构，如图8和图10所示，从而使得弹性件4的一端在连接到摇臂轴2上以后，能够通过U型折弯使其另一端伸至摇臂本体3的顶部，并压紧摇臂本体3的顶部表面。此种设置方式的弹性件4，与推杆、摇臂本体3配合工作的方式与前一种结构的弹性件4相同，在此不再赘述。

具体的，在弹性件4设置在摇臂轴2上时，优选摇臂轴2的圆周面上开设有安装凹槽7，如图9所示，弹性件4的一端固定在安装凹槽7的底壁上。设置安装凹槽7能够使得弹性件4与摇臂轴2具有更大的接触面积，从而提高两者的连接效果。安装凹槽7的成型方式，是通过在摇臂轴2的圆周面上切削出一个平面而成型，即安装凹槽7仅具有垂直于摇臂轴2的轴线的两个相对侧壁，而不具有平行于摇臂轴2的轴线的侧壁，从而使得弹性件4的一端可以保持为平板结构就能够直接平铺于安装凹槽7中，相对于底壁四周均具有侧壁的常规凹槽，不仅无需再对弹性件4的结构进行改变(即无需再折弯弹性件4以适应常规凹槽)，而且也便于弹性件4的安装，给排气制动系统的组装提供了方便。

在第二种设置方式中，同样优选弹性件4与安装凹槽7连接的一端上设置有翻起的定位部6，如图10所示，该定位部6能够与安装凹槽7的侧壁贴合，从而可以进一步提升摇臂轴2和弹性件4的定位效果。本实施例仍然优选的，定位部6与弹性件4为一体结构，并通过冲压加工使弹性件4的部分结构翻起而形成定位部6。

本实施例中，无论弹性件4采用第一种设置方式还是第二种设置方式，都优选摇臂本体3的顶部表面上设置有与弹性件4贴合的贴合平面8，如图6所示；并且贴合平面8上开设有能够将润滑油导流至贴合平面8的油孔(图中未示出)。在摇臂本体3的顶部表面上加工出贴合平面8，使其与弹性件4贴合，能够增大弹性件4与摇臂本体3的接触面积，使得弹性件4的弹力能够更加充分的作用在摇臂本体3上，以进一步提高排气制动系统的工作效果。而在贴合平面8上开设连通摇臂本体3内部油道的油孔，则可以将润滑油导流至贴合平面8上，由于摇臂本体3转动过程中会与弹性件4发生相对移动，所以流至贴合平面8上的润滑油能够起到润滑作用，减小弹性件4与摇臂本体3之间的摩擦力，同时还可以减少弹性件4和摇臂本体3的磨损。

具体的，本实施例还优选弹性件4通过螺栓11与凸轮轴座1或摇臂轴2固定连接，具体的是在弹性件4上设置通孔9，如图5和图10所示，并在凸轮轴座1或摇臂轴2上设置螺纹孔10，如图9和图4所示，穿过通孔9的螺栓11通过与螺纹孔10螺纹连接，实现弹性件4与凸轮轴座1或摇臂轴2的固定连接，如图2、图3、图7和图8所示。此种连接结构，便于加工，且方便拆卸，所以将其作为本实施例的优选连接结构。

基于上述实施例中提供的排气制动系统，本发明实施例还提供了一种发动机，该发动机具有上述实施例中提供的排气制动系统。

由于该发动机采用了上述实施例提供的排气制动系统，所以该发动机由排气制动系统带来的有益效果请参考上述实施例中相应的部分，在此不再赘述。

本说明书中对各部分结构采用递进的方式描述，每个部分的结构重点说明的都是与现有结构的不同之处，排气制动系统的整体及部分结构可通过组合上述多个部分的结构而得到。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种排气制动系统，其特征在于，包括：

用于安装凸轮轴的凸轮轴座；

与所述凸轮轴座连接的摇臂轴；

转动的设置在所述摇臂轴上的摇臂本体；

与所述摇臂本体滑动配合，并能够与所述摇臂本体抵接的推杆，所述推杆在与所述摇臂本体抵接时能够推动所述摇臂本体在所述摇臂轴上转动；所述推杆可移动地伸入到开设于所述摇臂本体上凸轮侧的盲孔中实现与所述摇臂本体的滑动配合；

相对于所述摇臂本体偏置地设置在所述凸轮轴座或所述摇臂轴上的弹性件，所述弹性件通过对气门桥侧的所述摇臂本体施加弹力以将所述摇臂本体压紧在所述摇臂轴上，移动的所述推杆在未与所述摇臂本体抵接时能够相对于所述摇臂本体滑动，并在与所述摇臂本体抵接时能够推动所述摇臂本体转动。

2.根据权利要求1所述的排气制动系统，其特征在于，所述弹性件为通过折弯成型的台阶状结构，且所述弹性件的一端连接在所述凸轮轴座上，另一端压紧所述摇臂本体的顶部表面。

3.根据权利要求1所述的排气制动系统，其特征在于，所述弹性件为通过折弯成型的U型结构，且所述弹性件的一端连接在所述摇臂轴上，另一端压紧所述摇臂本体的顶部表面。

4.根据权利要求2所述的排气制动系统，其特征在于，所述凸轮轴座上设置有安装凸台，所述弹性件的一端固定在所述安装凸台的顶面上。

5.根据权利要求4所述的排气制动系统，其特征在于，所述安装凸台的顶面与侧面的连接部位设置有斜面，所述弹性件与所述安装凸台连接的一端设置有翻起的定位部，所述定位部包括能够与所述斜面贴合的倾斜部，以及能够与所述侧面贴合的竖直部。

6.根据权利要求3所述的排气制动系统，其特征在于，所述摇臂轴的圆周面上开设有安装凹槽，所述弹性件的一端固定在所述安装凹槽的底壁上。

7.根据权利要求6所述的排气制动系统，其特征在于，所述弹性件与所述安装凹槽连接的一端设置有翻起的定位部，所述定位部能够与所述安装凹槽的侧壁贴合。

8.根据权利要求2或3所述的排气制动系统，其特征在于，所述摇臂本体的顶部表面上设置有与所述弹性件贴合的贴合平面，并且所述贴合平面上开设有能够将润滑油导流至所述贴合平面的油孔。

9.根据权利要求1-7中任意一项所述的排气制动系统，其特征在于，所述弹性件上设置有通孔，所述凸轮轴座或所述摇臂轴上设置有螺纹孔，穿过所述通孔的螺栓通过与所述螺纹孔螺纹连接，实现所述弹性件与所述凸轮轴座或所述摇臂轴的固定连接。

10.一种发动机，包括排气制动系统，其特征在于，所述排气制动系统为权利要求1-9中任意一项所述的排气制动系统。

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