CN111911291A - 一种高背压排气制动阀系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种高背压排气制动阀系统，至少包括排气歧管、排气制动阀和涡轮增压器，所述排气制动阀的一端与排气歧管连接，且另一端与涡轮增压器连接，所述排气制动阀至少包括气缸、支撑板、摇臂、限位板和阀体总成，所述活塞的底部通过回位弹簧与气缸连接，且活塞的头部连接有螺纹叉，所述螺纹叉通过轴销与摇臂的一端连接，摇臂的另一端通过紧固螺母与主轴连接，所述主轴位于阀体的一侧内部，且主轴与单边阀门的一侧固定连接，该高背压排气制动阀系统可以不受涡轮增压器压力的限制，建立更高的高背压，大大增加了发动机的排气制动功率，同时采用单边阀门，在不使用时阀门对管道无截流效果，不影响增压器的增压效果。

Description

一种高背压排气制动阀系统

技术领域

本发明涉及一种高背压排气制动阀系统，属于排气制动阀技术领域。

背景技术

排气制动阀由于其制动功率较大，制造简单，成本低等特点已经广泛应用 在大功率商用车上。当商用车行驶在路面情况较好的道路上，需要减速时，独立使用排气制动阀就可以达到令人满意的制动效果，而当行驶在路况不好的地 区，例如行驶在一些经常有长陡下坡路的山区时，一般将排气制动和发动机制 动联合使用，以提高制动功率。

当排气制动阀工作时，汽缸控制蝶阀旋转，将排气管阻塞，发动机曲轴强制进行旋转运动;在压缩和排气行程时，空气在气缸内被压缩，增加了活塞排气阻力，通过传动系达到降低车速的目的。

当排气制动阀工作时，可以建立起较高的排气背压，排气背压的大小和发 动机转速相关，发动机转速越大，就会有越多的排气冲入排气管中，排气背压也就随之增大。排气背压越大，发动机的制动功率就越大，所以，通过增大排气背压的方式，可以提高发动机的制动功率。目前排气制动阀一般是按照排气歧管、涡轮增压器和排气制动阀的顺序安装的，但是因为要考虑到增压器的承受背压能力一般在0.45Mpa一下，这些位置的排气制动阀造成的排气管中的（背压）压力上升一般在0.3～0.4mpa，因此高背压受到增压器的限制，而且排气制动阀通常采用的是蝶阀，也就是主轴在阀门的中间，当阀门打开时，排气管中的气流会受到阀门的影响，那么在开车过程中，阀门打开状态时，排气有一定截流效果从而会增加油耗。

发明内容

本发明的目的在于解决现有排气制动阀的不足，提供一种高背压排气制动阀系统，可以不受涡轮增压器压力的限制，建立更高的高背压，大大增加了发动机的排气制动功率，同时采用单边阀门，对气流不产生截流效果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种高背压排气制动阀系统，至少包括排气歧管、排气制动阀和涡轮增压器，所述排气制动阀的一端与排气歧管连接，且另一端与涡轮增压器连接，所述气流依次经过排气歧管、排气制动阀和涡轮增压器排出，所述排气制动阀至少包括气缸、支撑板、摇臂、限位板和阀体总成，所述气缸、摇臂和限位板均位于支撑板上方，且阀体总成位于支撑板的下方，所述气缸上设有进气口，且气缸内部设有活塞，所述活塞的底部通过回位弹簧与气缸连接，且活塞的头部连接有螺纹叉，所述螺纹叉通过轴销与摇臂的一端连接，所述阀体总成至少包括阀体、单边阀门和主轴，且摇臂的另一端通过紧固螺母与主轴连接，所述限位板固定在支撑板上，且限位板位于摇臂与支撑板之间，所述阀体的中间设有阀门通孔，且单边阀门位于阀门通孔内，所述主轴位于阀体的一侧内部，且主轴与单边阀门的一侧固定连接，所述主轴从下到上依次穿过阀体、支撑板和限位板。

进一步的，所述排气歧管和涡轮增压器分别连接在阀门通孔的两侧，且单边阀门位于阀门通孔和涡轮增压器之间并沿着主轴做扇形运动，当单边阀门关闭时，所述排气歧管产生的高背压与气缸控制单边阀门产生的扭力和涡轮增压器产生的压力平衡，当单边阀门打开时，且单边阀门位于涡轮增压器一侧，所述排气歧管、阀门通孔和涡轮增压器形成一个对气流不产生截流效果的通道。

进一步的，所述限位板上设有限位装置，限位装置数量为两个，且分别位于摇臂的两侧，所述限位装置包括限位螺栓和调节螺母，所述限位板上设有固定块，且限位螺栓通过螺纹与固定块连接，所述限位螺栓的头部指向摇臂，且限位螺栓的另一端与调节螺母活动连接。

进一步的，所述阀体上设有镶块，且主轴上设有轴套。

进一步的，所述活塞的底部设有与气缸内壁贴合的O型圈，且气缸上设有过滤器。

本发明提供的高背压排气制动阀系统的有益效果在于：

（1）由于一般发动机排气制动蝶阀都用于增压器之后，因为要考虑到增压器的承收背压能力一般在0.45Mpa以下，因此产生的背压区间一般在0.3～0.4Mpa，该高背压排气制动阀系统通过将排气制动阀安装在排气歧管和涡轮增压器之间，可以不用考虑增压器的压力限制，关闭单边阀门时在发动机适当增压的情况下，该单边阀门能在排气歧管之前给发动机建立起0.8-1Mpa的排气背压，因而大大增加了发动机的排气制动的功率。

（2）一般排气制动蝶阀主轴都在阀门中心，阀门不工作时也会影响排气管中气流，该高背压排气制动阀系统的阀门采用单边阀门，即主轴设计在阀门的一侧，当单边阀门不工作时，单边阀门落在涡轮增压器的一侧，排气歧管、阀门通孔和涡轮增压器形成一个对气流不产生截流效果通道，且排气歧管的通径不变，气流不受影响，从而单边阀门不工作时对发动机排气不产生影响，不影响发动机性能，减少油耗。

（3）当排气制动时，气缸控制活塞和摇臂，并控制主轴旋转，使单边阀门关闭，气缸控制单边阀门的扭力需要跟排气歧管内的高背压进行平衡时，由于是单边阀门，因此会额外增加气缸的负担，而该高背压排气制动阀系统的排气歧管和涡轮增压器分别位于排气制动阀的两侧，涡轮增压器产生的压力和气缸控制单边阀门的扭力可一起平衡高背压，因此在产生高背压的同时还可以减轻气缸的负担。

附图说明

图1为本发明高背压排气制动阀系统的装配图，

图2为本发明排气制动阀的俯视剖视图。

图3为本发明阀体总成的剖视图。

图4为本发明阀体总成的立体图。

图中：1排气制动阀，2.排气歧管，3.涡轮增压器，4.气缸，5.支撑板，6.摇臂，7.限位板，8.阀体总成，9.进气口，10.活塞，11.回位弹簧，12.螺纹叉，13.轴销，14.紧固螺母，15.阀体，16.单边阀门，17.主轴，18.阀门通孔，19.轴套，20.镶块，21.O型圈，22.过滤器，23.限位装置，231.限位螺栓，232.调节螺母，24.固定块。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步描述。

如图1-4所示，本发明提供的一种高背压排气制动阀系统，至少包括排气歧管2、排气制动阀1和涡轮增压器3，所述排气制动阀1的一端与排气歧管2连接，且另一端与涡轮增压器3连接，所述气流依次经过排气歧管2、排气制动阀1和涡轮增压器3排出，所述排气制动阀1至少包括气缸4、支撑板5、摇臂6、限位板7和阀体总成8，所述气缸4、摇臂6和限位板7均位于支撑板5上方，且阀体总成8位于支撑板5的下方，所述气缸4上设有进气口9，且气缸4内部设有活塞10，所述活塞10的底部通过回位弹簧11与气缸4连接，且活塞10的头部连接有螺纹叉12，所述螺纹叉12通过轴销13与摇臂6的一端连接，所述阀体总成8至少包括阀体15、单边阀门16和主轴17，且摇臂6的另一端通过紧固螺母14与主轴17连接，所述限位板7固定在支撑板5上，且限位板7位于摇臂6与支撑板5之间，所述阀体15的中间设有阀门通孔18，且单边阀门16位于阀门通孔18内，所述主轴17位于阀体15的一侧内部，且主轴17与单边阀门16的一侧固定连接，所述主轴17从下到上依次穿过阀体15、支撑板5和限位板7。

进一步的，所述排气歧管2和涡轮增压器3分别连接在阀门通孔18的两侧，且单边阀门16位于阀门通孔18和涡轮增压器3之间并沿着主轴做扇形运动，当单边阀门16关闭时，所述排气歧管2产生的高背压与气缸4控制单边阀门16产生的扭力和涡轮增压器3产生的压力平衡，当单边阀门16打开时，且单边阀门16位于涡轮增压器3一侧，所述排气歧管2、阀门通孔18和涡轮增压器3形成对气流不产生截流效果通道。

进一步的，所述限位板7上设有限位装置23，限位装置23数量为两个，且分别位于摇臂6的两侧，所述限位装置23包括限位螺栓231和调节螺母232，所述限位板7上设有固定块24，且限位螺栓231通过螺纹与固定块24连接，所述限位螺栓231的头部指向摇臂6，且限位螺栓231的另一端与调节螺母活动232连接。

进一步的，所述阀体15上设有镶块20，且主轴17上设有轴套19。

进一步的，所述活塞10的底部设有与气缸4内壁贴合的O型圈21，且气缸4上设有过滤器22。

该高背压排气制动阀系统的操作步骤如下：当需要排气制动阀制动时，气缸4上的进气口9进气，推动活塞10，活塞10带动摇臂6和主轴17转动，主轴17带动单边阀门16关向镶块20，发动机产生的气体在排气歧管2内产生高背压，同时气缸4带动单边阀门16产生的扭力加上涡轮增压3产生的压力，一起与该高背压平衡，以达到恒压的效果，当不需要排气制动阀制动时，进气口9停止通气，气缸4内的回位弹簧11推动活塞10，并通过摇臂6和主轴17推动单边阀门，同时高背压推动单边阀门16转向涡轮增压器3一侧。使排气歧管2、阀门通孔18和涡轮增压器3形成一个对气流不产生截流效果通道。

其中，摇臂6在两个限位螺栓231的头部之间转动，起到限位作用，从而可调整单边阀门16的转动角度，而调节螺母232可调节限位角度的范围。

该高背压排气制动阀系统通过改进装配位置，将排气制动阀1放置在排气歧管2和涡轮增压器3之间，同时将传统的蝶形阀门改成了单边阀门16，两处改动不仅各有特点，而且两处改动有相互促进效果：

前者改进的特点在于：由于一般发动机排气制动蝶阀都用于增压器之后，因为要考虑到增压器的承受背压能力一般在0.45Mpa以下，因此产生的背压区间一般在0.3～0.4Mpa，该高背压排气制动阀系统通过将排气制动阀1安装在排气歧管2和涡轮增压器3之间，可以不用考虑涡轮增压器3的压力限制，关闭单边阀门16时在发动机适当增压的情况下，该单边阀门16能在排气歧管2之前给发动机建立起0.8-1Mpa的排气背压，因而大大增加了发动机的排气制动的功率。

后者改进的特点在于：一般排气制动蝶阀主轴都在阀门中心，阀门不工作时也会影响排气管中气流，该高背压排气制动阀系统的阀门采用单边阀门16，即主轴17设计在单边阀门16的一侧，排气歧管2、阀门通孔18和涡轮增压器3形成一个对气流不产生截流效果通道，且排气歧管2的通径不变，气流不受影响，从而单边阀门16不工作时对发动机排气不产生影响，不影响发动机性能，减少油耗。

两者相互促进效果：当排气制动时，气缸4控制活塞10和摇臂6，并控制主轴17旋转，使单边阀门16关闭，气缸4控制单边阀门16的扭力需要跟排气歧管2内的高背压进行平衡时，由于是单边阀门16，因此会额外增加气缸4的负担，而该高背压排气制动阀系统的排气歧管2和涡轮增压器3分别位于排气制动阀1的两侧，涡轮增压器3产生的压力和气缸4控制单边阀门16的扭力可一起平衡高背压，因此在产生高背压的同时还可以减轻气缸4的负担。

Claims (5)

1.一种高背压排气制动阀系统，至少包括排气歧管、排气制动阀和涡轮增压器，其特征在于：所述排气制动阀的一端与排气歧管连接，且另一端与涡轮增压器连接，所述气流依次经过排气歧管、排气制动阀和涡轮增压器排出，所述排气制动阀至少包括气缸、支撑板、摇臂、限位板和阀体总成，所述气缸、摇臂和限位板均位于支撑板上方，且阀体总成位于支撑板的下方，所述气缸上设有进气口，且气缸内部设有活塞，所述活塞的底部通过回位弹簧与气缸连接，且活塞的头部连接有螺纹叉，所述螺纹叉通过轴销与摇臂的一端连接，所述阀体总成至少包括阀体、单边阀门和主轴，且摇臂的另一端通过紧固螺母与主轴连接，所述限位板固定在支撑板上，且限位板位于摇臂与支撑板之间，所述阀体的中间设有阀门通孔，且单边阀门位于阀门通孔内，所述主轴位于阀体的一侧内部，且主轴与单边阀门的一侧固定连接，所述主轴从下到上依次穿过阀体、支撑板和限位板。

2.根据权利要求1所述的高背压排气制动阀系统，其特征在于：所述排气歧管和涡轮增压器分别连接在阀门通孔的两侧，且单边阀门位于阀门通孔和涡轮增压器之间并沿着主轴做扇形运动，当单边阀门关闭时，所述排气歧管产生的高背压与气缸控制单边阀门产生的扭力和涡轮增压器产生的压力平衡，当单边阀门打开时，且单边阀门位于涡轮增压器一侧，所述排气歧管、阀门通孔和涡轮增压器形成一个对气流不产生截流效果的通道。

3.根据权利要求1所述的高背压排气制动阀系统，其特征在于：所述限位板上设有限位装置，限位装置数量为两个，且分别位于摇臂的两侧，所述限位装置包括限位螺栓和调节螺母，所述限位板上设有固定块，且限位螺栓通过螺纹与固定块连接，所述限位螺栓的头部指向摇臂，且限位螺栓的另一端与调节螺母活动连接。

4.根据权利要求1所述的高背压排气制动阀系统，其特征在于：所述阀体上设有镶块，且主轴上设有轴套。

5.根据权利要求1所述的高背压排气制动阀系统，其特征在于：所述活塞的底部设有与气缸内壁贴合的O型圈，且气缸上设有过滤器。

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