CN110173321B - 发动机集成式可变摇臂缓速器及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机集成式可变摇臂缓速器及其工作方法。包括摇臂、设置在摇臂一端的制动机构；所述的摇臂内设置有主油道、控制油道和盲孔；主油道通向盲孔侧面通孔，控制油道经调节螺钉内部通道通向盲孔顶部通孔，制动机构包括调节螺钉、外柱塞、主柱塞和从柱塞。本发明的优点是：优化了制动机构，在不增加排气升程高度，不限制凸轮轴布置位置的情况下，实现了排气门重置技术，达到了高度集成化设计，同时，本发明结构更加紧凑，加工安装方便。

Description

发动机集成式可变摇臂缓速器及其工作方法

技术领域

本发明属于发动机制动器技术领域，是一种汽车辅助制动装置，具体涉及一种发动机集成式可变摇臂缓速器及其工作方法。

背景技术

发动机制动装置是一种车辆辅助制动装置，其利用发动机进排气过程的泵气损失、压缩冲程消耗的压缩功以及工作过程中的机械损失对驱动轮形成制动作用，得到的制动功率稳定，可在长下坡时用于降低并控制汽车的平均行驶速度，有效地减少行车制动系统由于长期连续工作而产生的过热和磨损，提高制动器的使用寿命，增强车辆行驶的安全性。

目前常用的发动机制动装置主要分为排气式、泄漏式和压缩释放式三类，而其中以发动机压缩释放式制动装置的制动性能最好，其产生的制动功率与发动机正常进行驱动工作时的额定功率基本相当。在已公开的发动机压缩释放式制动装置结构中，发动机排气门在发动机压缩冲程接近于结束时打开，释放压缩上止点的压缩气体。在与压缩式发动机制动装置一起使用的配气机构总成中，摇臂随旋转的排气凸轮而摆动，向下压在排气阀上以将其打开。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于发动机制动装置的高集成化的可变摇臂缓速器及其工作方法。

为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：

发动机集成式可变摇臂缓速器包括摇臂、设置在摇臂一端的制动机构；所述的摇臂内设置有主油道、控制油道和盲孔；主油道通向盲孔侧面通孔，控制油道经调节螺钉内部通道通向盲孔顶部通孔，制动机构包括调节螺钉、可在盲孔内上下移动的外柱塞、套于外柱塞内部可在外柱塞内上下移动的主柱塞和从柱塞；主柱塞上端与调节螺钉底部接触，下端通过从柱塞弹簧与从柱塞顶端连接，从柱塞底端通过与其连接的象足与排气杆相接触，用于打开排气门排气；

所述的主柱塞内设置有单向阀，单向阀的开关可在主柱塞内部与从柱塞顶部之间形成高压油腔。

进一步的，所述的调节螺钉部分伸入摇臂盲孔，调节螺钉上套有调节螺母。

进一步的，外柱塞上套有外柱塞弹簧，外柱塞弹簧上端与盲孔底部接触，下端与外柱塞底座接触。

进一步的，所述的主柱塞两侧及外柱塞两侧均分别设置有一条油道，外柱塞两侧油道与主油道连通，在主柱塞相对外柱塞上下移动过程中，当主柱塞两侧油道与外柱塞两侧油道接通时，主柱塞内部与从柱塞顶部之间的高压油腔和主油道连通，其他情况下，主柱塞两侧油道被外柱塞内壁封堵。

进一步的，所述的摇臂另一端通过排气凸轮驱动。

进一步的，所述的控制油道通过电磁阀通电供油。

本发明的优点是：在辅助制动模式时，当排气制动结束时通过释放油压，实现了排气门回位，取得了不影响正常排气升程高度的效果；当主柱塞往上运动时吸油形成高压油腔，取得了排气门重置技术效果。将排气制动部件集成在一个摇臂盲孔内，减小了摇臂的加工难度，取得了高度集成化、加工安装方便的效果。

附图说明

图1是根据本发明的一个示例性实施方式的发动机集成式可变摇臂缓速器的剖面结构示意图。

图2是在辅助制动模式时，发动机集成式可变摇臂缓速器的剖面结构示意图。

图3是在辅助制动模式时，主柱塞底面与从柱塞顶面相接触时的可变摇臂缓速器剖面结构示意图。

图4是发动机集成式可变摇臂缓速器正常排气升程的剖面结构示意图。

图5是在辅助制动模式时，发动机集成式可变摇臂缓速器充油期间的剖面结构示意图(主柱塞油道与外柱塞油道连通)。

图6是在辅助制动模式时，发动机集成式可变摇臂缓速器充油结束时的剖面结构示意图。

图7是在非辅助制动模式时，发动机集成式可变摇臂缓速器的剖面结构示意图。

图中：1-调节螺钉，2-调节螺母，3-单向阀，4-外柱塞，5-主柱塞，6-从柱塞，7-外柱塞弹簧，8-排气门，9-象足，10-从柱塞弹簧，11-主油道，12-控制油道，13-排气凸轮，14-摇臂，15-滚轮，30-主柱塞油道，40-外柱塞油道，13a-制动凸起，13b-排气凸起，13c-缓冲基圆，13d-小基圆。

具体实施方式

下面以四冲程发动机为例，结合附图对本发明的具体实施方案作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

发动机集成式可变摇臂缓速器，摇臂14一端设置有制动机构，在摇臂14中设置有主油道11和控制油道12，配合电磁阀信号控制制动机构的动作，进而控制排气门8的动作。

上述摇臂14具体结构是：摇臂14内设置有一条主油道11和一条控制油道12，主油道11通向盲孔侧面通孔，控制油道12经调节螺钉1内部通道通向盲孔顶部通孔，控制油道12通过电磁阀通电供油。

上述制动机构的具体结构是：摇臂14的一端设置有部分伸入摇臂盲孔的调节螺钉，盲孔外的调节螺钉1上套有调节螺母2，盲孔内套有可上下移动的外柱塞4，套于外柱塞4上的外柱塞弹簧7上端与盲孔底部接触，下端与外柱塞4的底座接触，套于外柱塞4内部的主柱塞5可在外柱塞4内上下移动，主柱塞5上端与调节螺钉1底部接触，下端通过从柱塞弹簧10与套在外柱塞4内部的从柱塞6顶端连接，从柱塞6可在外柱塞4内上下移动，底端通过与其连接的象足9与排气杆相接触，用于打开排气门8排气。

上述的主柱塞5内设置有单向阀3，单向阀3的开关可在主柱塞5内部与从柱塞6顶部之间形成高压油腔。

上述的主柱塞5两侧及外柱塞4两侧均分别设置有一条油道，外柱塞油道40与主油道11连通，在主柱塞5相对外柱塞4上下移动过程中，当主柱塞油道30与外柱塞油道40接通时，高压油腔和主油道11连通，其他情况下，主柱塞油道30被外柱塞4内壁封堵。

上述的摇臂14一端通过排气凸轮13驱动，排气凸轮13上设置有正常排气凸起13b、压缩释放式制动凸起13a，缓冲基圆13c及小基圆13d。

模式一：发动机辅助制动模式

电磁阀通电向控制油道12供油，润滑油经控制油道12、调节螺钉1、主柱塞5、单向阀3向高压油腔供油，待高压油腔内外油压趋于相等时，单向阀3关闭。此时主柱塞5到从柱塞6顶部之间的高压油腔形成了液压刚性连接(如图1)。

此时当排气凸轮13转动至制动凸起13a与滚轮15接触时，摇臂14及调节螺钉1向下摆动，主柱塞5在调节螺钉1的作用下相对外柱塞4向下移动，由于主柱塞5与从柱塞6形成刚性连接，因此从柱塞6也向下移动，进而顶开排气门8(如图2)。

随着主柱塞5继续下移，主柱塞油道30与外柱塞油道40连通，此时高压油腔内的润滑油因压差向主油道11排出，从而排气门8回位，主柱塞5底面与从柱塞6顶面相接触(如图3)。

排气凸轮13继续转动，当排气凸轮13转动至排气凸起13b与滚轮15接触时，在调节螺钉1的作用下，主柱塞5、从柱塞6及外柱塞4向下运动，排气门8再次打开进行排气，此时由于主柱塞5与从柱塞6间的间隙消除，排气升程高度与正常排气时一样(如图4)。

当排气凸轮13继续转动到缓冲基圆13c时，排气门8回位，在从柱塞弹簧10作用下，主柱塞5向上运动，主柱塞油道30与外柱塞油道40连通，此时高压油腔因压差从主油道11及单向阀3同时吸入润滑油(如图5)。

当排气凸轮13继续转动到小基圆13d时，随着主柱塞5继续上移，主柱塞油道30被外柱塞4内壁封堵，此时高压油腔因压差从控制油道12经调节螺钉1、主柱塞5、单向阀3吸入润滑油，再次形成液体刚性连接。至此一个四冲程发动机辅助制动循环结束(如图6)。

模式二：发动机非辅助制动模式

电磁阀断电，控制油道12停止供油，在上个循环中高压油腔内部分润滑油被排出，从控制油道12吸入空气。

此时当排气凸轮13转动至制动凸起13a与滚轮15接触时，摇臂14及调节螺钉1向下摆动，主柱塞5在调节螺钉1的作用下向下移动，由于主柱塞5与从柱塞6之间的空气可压缩，因此从柱塞6不会随主柱塞5向下运动，直至主柱塞5底面与从柱塞6顶面相接触(如图7)。

排气凸轮13继续转动，当排气凸轮13转动至排气凸起13b与滚轮15接触时，在调节螺钉1的作用下，主柱塞5、从柱塞6及外柱塞4向下运动，排气门8打开进行排气，此时由于主柱塞5与从柱塞6间的间隙消除，排气升程高度与正常排气时一样(如图4)。

当排气凸轮13继续转动到缓冲基圆13c时，排气门8回位，当排气凸轮13继续转动到小基圆13d时，在从柱塞弹簧10作用下，主柱塞5向上运动，随着主柱塞5继续上移，主柱塞油道30与外柱塞油道40连通，此时高压油腔因压差从主油道11吸入润滑油，随着主柱塞5继续上移，主柱塞油道30被外柱塞4内壁封堵，此时高压油腔因压差从控制油道12经调节螺钉1、主柱塞5、单向阀3吸入空气。至此一个四冲程发动机非辅助制动循环结束。

最后，还需注意的是，以上公布的仅是本发明的具体实施例。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (8)

1.发动机集成式可变摇臂缓速器，其特征在于：包括摇臂、设置在摇臂一端的制动机构；所述的摇臂内设置有主油道、控制油道和盲孔；

主油道通向盲孔侧面通孔，控制油道经调节螺钉内部通道通向盲孔顶部通孔，

制动机构包括调节螺钉、可在盲孔内上下移动的外柱塞、套于外柱塞内部可在外柱塞内上下移动的主柱塞和从柱塞；主柱塞上端与调节螺钉底部接触，下端通过从柱塞弹簧与从柱塞顶端连接，从柱塞底端通过与其连接的象足与排气杆相接触，用于打开排气门排气；

所述的主柱塞内设置有单向阀，单向阀的开关可在主柱塞内部与从柱塞顶部之间形成高压油腔。

2.根据权利要求1所述的发动机集成式可变摇臂缓速器，其特征在于：所述的调节螺钉部分伸入摇臂盲孔，调节螺钉上套有调节螺母。

3.根据权利要求1所述的发动机集成式可变摇臂缓速器，其特征在于：外柱塞上套有外柱塞弹簧，外柱塞弹簧上端与盲孔底部接触，下端与外柱塞底座接触。

4.根据权利要求1所述的发动机集成式可变摇臂缓速器，其特征在于所述的主柱塞两侧及外柱塞两侧均分别设置有一条油道，外柱塞两侧油道与主油道连通，在主柱塞相对外柱塞上下移动过程中，当主柱塞两侧油道与外柱塞两侧油道接通时，主柱塞内部与从柱塞顶部之间的高压油腔和主油道连通，其他情况下，主柱塞两侧油道被外柱塞内壁封堵。

5.根据权利要求1所述的发动机集成式可变摇臂缓速器，其特征在于所述的摇臂另一端通过排气凸轮驱动。

6.根据权利要求1所述的发动机集成式可变摇臂缓速器，其特征在于所述的控制油道通过电磁阀通电供油。

7.一种权利要求1所述发动机集成式可变摇臂缓速器的发动机辅助制动模式工作方法，其特征在于：

电磁阀通电向控制油道供油，润滑油经控制油道、调节螺钉、主柱塞、单向阀向高压油腔供油，待高压油腔内外油压趋于相等时，单向阀关闭；此时主柱塞到从柱塞顶部之间的高压油腔形成了液压刚性连接；

此时当排气凸轮转动至制动凸起与滚轮接触时，摇臂及调节螺钉向下摆动，主柱塞在调节螺钉的作用下相对外柱塞向下移动，由于主柱塞与从柱塞形成刚性连接，因此从柱塞也向下移动，进而顶开排气门；

随着主柱塞继续下移，主柱塞油道与外柱塞油道连通，此时高压油腔内的润滑油因压差向主油道排出，从而排气门回位，主柱塞底面与从柱塞顶面相接触；

排气凸轮继续转动，当排气凸轮转动至排气凸起与滚轮接触时，在调节螺钉的作用下，主柱塞、从柱塞及外柱塞向下运动，排气门再次打开进行排气，此时由于主柱塞与从柱塞间的间隙消除，排气升程高度与正常排气时一样；

当排气凸轮继续转动到缓冲基圆时，排气门回位，在从柱塞弹簧作用下，主柱塞向上运动，主柱塞油道与外柱塞油道连通，此时高压油腔因压差从主油道及单向阀同时吸入润滑油；

当排气凸轮继续转动到小基圆时，随着主柱塞继续上移，主柱塞油道被外柱塞内壁封堵，此时高压油腔因压差从控制油道经调节螺钉、主柱塞、单向阀吸入润滑油，再次形成液体刚性连接；至此一个四冲程发动机辅助制动完成一个循环。

8.一种权利要求1所述发动机集成式可变摇臂缓速器的发动机非辅助制动模式工作方法，其特征在于：

电磁阀断电，控制油道停止供油，在上一个循环中高压油腔内部分润滑油被排出，从控制油道吸入空气；

此时当排气凸轮转动至制动凸起与滚轮接触时，摇臂及调节螺钉向下摆动，主柱塞在调节螺钉的作用下向下移动，由于主柱塞与从柱塞之间的空气可压缩，因此从柱塞不会随主柱塞向下运动，直至主柱塞底面与从柱塞顶面相接触；

排气凸轮继续转动，当排气凸轮转动至排气凸起与滚轮接触时，在调节螺钉的作用下，主柱塞、从柱塞及外柱塞向下运动，排气门打开进行排气，此时由于主柱塞与从柱塞间的间隙消除，排气升程高度与正常排气时一样；

当排气凸轮继续转动到缓冲基圆c时，排气门回位，当排气凸轮继续转动到小基圆时，在从柱塞弹簧作用下，主柱塞向上运动，随着主柱塞继续上移，主柱塞油道与外柱塞油道连通，此时高压油腔因压差从主油道吸入润滑油，随着主柱塞继续上移，主柱塞油道被外柱塞内壁封堵，此时高压油腔因压差从控制油道经调节螺钉、主柱塞、单向阀吸入空气；至此完成了一个四冲程发动机非辅助制动循环。