CN117561370A - 用于发动机制动的集成摇臂 - Google Patents

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CN117561370A CN202380012444.4A CN202380012444A CN117561370A CN 117561370 A CN117561370 A CN 117561370A CN 202380012444 A CN202380012444 A CN 202380012444A CN 117561370 A CN117561370 A CN 117561370A
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Abstract

一种能够选择性地在发动机制动模式下操作的排气门摇臂组件(30)包括摇臂(11)和气门端(12),该气门端被构造成选择性地作用在气门桥(42)上以接合第一排气门和第二排气门。该气门端包括具有柱塞体(62)的制动囊形件(46),该柱塞体选择性地在第一位置中延伸,以通过该气门桥作用在该第一排气门上。该气门端还包括空转机构(44),该空转机构被构造成用于选择性地将该摇臂的运动传递到该气门桥。

Description

用于发动机制动的集成摇臂
技术领域
本公开整体涉及一种用于气门机构组件的摇臂组件,并且更具体地涉及一种提供压缩发动机制动功能的摇臂组件。
背景技术
在由重型或中型柴油发动机提供动力的相对较大的车辆上,除了车轮制动器之外,压缩发动机制动器也可用作辅助制动器。压缩发动机制动系统可被布置为在被启动时,当发动机气缸中的活塞可能接近其压缩冲程的上止点位置时,提供该气缸的排气门的早期和/或附加开启,使得压缩空气可通过排气门释放。这可导致发动机充当消耗功率的空气压缩机,这可有助于使车辆减速。
在与压缩发动机制动器一起使用的典型气门机构组件中,一个或多个排气门可由排气摇臂致动,该排气摇臂可借助于气门桥接合一个或多个排气门。排气摇臂可响应于从一个或多个旋转凸轮轴接收到的升程轮廓而摇动,并可以相应地向下压在气门桥上,气门桥本身可向下压在一个或多个排气门上,以打开它们。
本文所提供的描述是为了一般地呈现本公开的上下文的目的。当前指定的发明人的工作,在某种程度上其在本部分以及在提交时可能不具有其他资格作为现有技术的说明书的各个方面中进行描述,既不明确也不暗示地被承认为针对本公开的现有技术。
发明内容
在特定实施方案中,公开了一种排气门摇臂组件,其能够选择性地在至少发动机制动启用模式和发动机制动禁用模式下操作,其包括被构造成绕摇臂轴旋转的摇臂;摇臂的气门端,其被构造成选择性地作用在气门桥上,气门桥被构造成选择性地接合第一排气门和第二排气门,摇臂的气门端包括设置在摇臂上的制动囊形件,制动囊形件任选地可移除,制动囊形件任选地能够相对于摇臂调节位置,制动囊形件包括柱塞体,柱塞体能够在第一位置与第二位置之间选择性地移动,柱塞体在第一位置中延伸,以通过气门桥作用在第一排气门上;气门端还包括设置在摇臂上的空转机构,该空转机构包括空转轴,空转轴被构造成沿着空转接收通道平移,用于选择性地将摇臂的运动传递到气门桥。
在可组合一些或所有上述实施方案的特征的特定实施方案中,在发动机制动启用模式下,制动囊形件的柱塞体在第一位置中延伸,柱塞体在摇臂旋转至第一角度期间作用在气门桥上并(直接通过作用在气门桥上或间接通过销)将第一排气门打开预定距离,第二排气门保持关闭。
在可组合一些或所有上述实施方案的特征的特定实施方案中,在发动机制动启用模式下,在第一排气门打开预定距离之后,摇臂的进一步旋转导致空转轴作用在气门桥上并打开第二排气门,同时进一步打开第一排气门。
在可组合一些或所有上述实施方案的特征的特定实施方案中,制动囊形件是液压制动囊形件。
在可组合一些或所有上述实施方案的特征的特定实施方案中,制动囊形件被螺纹连接到摇臂中。
在可组合一些或所有上述实施方案的特征的特定实施方案中,空转机构是机械空转机构,并且机械空转机构还包括机械空隙调节机构。
在可组合一些或所有上述实施方案的特征的特定实施方案中,液压制动囊形件包括被构造成选择性地释放液压制动囊形件中的油压的致动器。
在可组合一些或所有上述实施方案的特征的特定实施方案中,占据第一位置的柱塞体与通过可控液压管线提供加压油相关联,加压油作用在致动器上。
在可组合一些或所有上述实施方案的特征的特定实施方案中,致动器包括针和止回球,针包括纵向销部分和盘部分,针被构造成基于作用在盘部分上的加压油选择性地打开止回球。
在可组合一些或所有上述实施方案的特征的特定实施方案中,排气门摇臂组件还包括油排放回路,该油排放回路被构造成选择性地使针的盘部分下方的油减压。
在可组合一些或所有上述实施方案的特征的特定实施方案中,空转机构与气门桥的中心纵向对齐。
在可组合一些或所有上述实施方案的特征的特定实施方案中,制动囊形件与第一排气门纵向对齐。
在可组合一些或所有上述实施方案的特征的特定实施方案中,对于摇臂的所有旋转位置,柱塞体在发动机制动启用模式下保持在第一位置中延伸。
在可组合一些或所有上述实施方案的特征的特定实施方案中,在发动机制动禁用模式下,柱塞体缩回至第二位置并构造成可收缩状态,从而防止柱塞体在气门桥上施加气门打开力,并且第一排气门和第二排气门遵循由空转机构传递到气门桥的排气升程轮廓运动。
在可组合一些或所有上述实施方案的特征的特定实施方案中,公开了一种操作气门机构系统的方法,该气门机构系统包括排气门摇臂组件,该方法包括:在发动机制动启用模式下,使制动囊形件的柱塞体延伸到第一位置,排气门摇臂组件包括制动囊形件和空转机构,在摇臂旋转至第一角度期间,处于第一位置的柱塞体作用在气门桥上,以将第一排气门打开预定距离,第二排气门保持关闭,并且在第一排气门打开预定距离之后并基于摇臂的进一步旋转,使空转机构的空转轴作用在气门桥上,以打开第二排气门,同时进一步打开第一排气门,同时对于摇臂的所有旋转位置,保持制动囊形件的柱塞体在第一位置中延伸。
在可组合一些或所有上述实施方案的特征的特定实施方案中,公开了一种操作气门机构系统的方法,其中,在发动机制动禁用模式下,柱塞体缩回至第二位置和可收缩状态,从而防止柱塞体在气门桥上施加气门打开力,并且第一排气门和第二排气门被限制为遵循由空转机构传递到气门桥的排气升程轮廓运动。
在可组合一些或所有上述实施方案的特征的特定实施方案中,公开了一种发动机的气门机构系统,该气门机构系统能够选择性地接合发动机制动启用模式或发动机制动禁用模式,该气门机构系统包括设置有发动机制动轮廓的排气凸轮轴;排气门摇臂组件,其与排气凸轮轴可操作地联接并且可选择性地在至少发动机制动启用模式和发动机制动禁用模式下操作;气门桥;以及多个排气门,其包括至少一个第一排气门和至少一个第二排气门,该多个排气门被构造成由气门桥选择性地作用在其上,其中排气门摇臂组件还包括被构造成围绕摇臂轴旋转的摇臂;制动囊形件,其设置在摇臂上并包括柱塞体,该柱塞体能够在第一位置与第二位置之间选择性地移动,柱塞体在第一位置中延伸以通过气门桥作用在第一排气门上;以及设置在摇臂上的空转机构,空转机构包括空转轴,空转轴被构造成沿着空转接收通道平移,用于选择性地将摇臂的运动传递到气门桥,对于摇臂的所有旋转位置,制动囊形件的柱塞体保持在第一位置中延伸。
在可组合一些或所有上述实施方案的特征的特定实施方案中,公开了一种发动机的气门机构系统,其中当在发动机制动启用模式下制动囊形件的柱塞体保持在第一位置中延伸时,柱塞体在摇臂旋转至第一角度期间作用在气门桥上并(直接通过作用在气门桥上或者间接通过销)将第一排气门打开预定距离,第二排气门保持关闭,并且在第一排气门打开预定距离之后,摇臂的进一步旋转使得空转轴作用在气门桥上并打开第二排气门,同时进一步打开第一排气门。
在可组合一些或所有上述实施方案的特征的特定实施方案中,公开了一种发动机的气门机构系统,其中在发动机制动禁用模式下,柱塞体缩回至第二位置并构造成可收缩状态,从而防止柱塞体在气门桥上施加气门打开力,并且第一排气门和第二排气门遵循由空转机构传递到气门桥的排气升程轮廓运动。
附图说明
下面将基于示例性附图更详细地描述本发明。本发明不限于这些示例性实施方案。通过参考附图阅读以下详细描述,本发明的各种实施方案的其他特征和优点将变得显而易见,附图示出了以下内容:
图1示出了根据特定实施方案的用于与压缩发动机制动一起使用的排气摇臂组件的示意性局部透视图。
图2示出了根据特定实施方案的排气摇臂组件的示意性透视局部剖视图。
图3示出了根据特定实施方案的排气摇臂组件的示意性透视局部剖视图。
应当注意,所提供的附图可以示意性地示出,而不是字面上或精确地示出;附图的部件和方面也可以不必按比例绘制。此外,虽然在许多情况下,在不同视图中相同的附图标记可表示对应的零件,但是在每个视图中,相同的零件可能不总是具有相同的附图标记。
具体实施方式
根据本公开的各种实施方案,本文提供了摇臂组件和相关机构、装置和方法。为了清楚起见,并非每个实际实施方式或实施方案的所有特征都可在本说明书中描述。另外,可在一定程度上描述一些方面和特征。此外,在某些特定配置中公开、说明和/或显然以其他方式设想的特征和方面被完全设想为混合或组合,以使用来自本文所考虑的任何实施方案和/或配置的特征和方面来产生任何和所有所得的配置。因此,可以进行特征和方面的修改和/或组合,从而产生完全预期落入本公开范围内的实施方案。
图1示出了根据特定实施方案的用于与压缩发动机制动一起使用的气门机构组件的排气摇臂组件的示意性局部透视图。就这一点而言,本公开可用于可利用发动机制动的任何气门机构组件。
在特定实施方案中,气门机构组件可包括排气摇臂组件30和可与排气摇臂组件30协作的摇臂轴18。在特定实施方案中,摇臂11可被构造成围绕摇臂轴18旋转。在特定实施方案中,摇臂轴18可单独地或附加地将液压和/或控制流体(诸如油)传送到排气摇臂组件30。作为非限制性示例,加压油可从主发动机油泵或其他压力源通过摇臂轴18供应。
在特定实施方案中,排气摇臂组件30可设置有气门端12。在特定实施方案中,气门机构组件的气门桥42可朝向排气摇臂组件30的气门端12定位;气门桥30可选择性地接合与发动机的气缸相关联的第一排气门和第二排气门(气门和气缸未示出)。在特定实施方案中,气门桥42的第一端50-A可与第一排气门接合,该第一排气门也可被称为制动气门。在特定实施方案中,销或插座51可以任选地设置在气门桥42的第一端50-A中和/或穿过气门桥42的第一端50-A,用于与第一排气门接合。在特定实施方案中,气门桥42的第二端52-A可与第二排气门接合。
在特定实施方案中,排气摇臂组件30可被构造成接收和/或响应于来自凸轮轴(未示出)的凸轮的升程轮廓。作为非限制性示例,排气摇臂组件30可在与气门端12相对的一端处设置有滚子23。滚子23可被支撑在排气摇臂组件30的轴孔29处和/或由其支撑。在特定实施方案中,滚子23可以可操作地联接至凸轮、与凸轮接合和/或以其他方式由凸轮直接作用在其上。
在特定实施方案中,代替滚子23,排气摇臂组件30可设置有用于从凸轮轴的凸轮接收升程轮廓的不同机构。作为另一非限制性示例,推杆(未示出)可被构造成基于从凸轮接收到的升程轮廓往复运动或以其他方式平移,诸如向上或向下移动。然后,由从凸轮轴的凸轮接收到的升程轮廓所产生的推杆的运动可以直接或间接传递到摇臂11。
如在至少图1至图3的参考系中所见,从凸轮轴的凸轮的最低(即,基圆)位置开始,从凸轮接收到的升程轮廓可使摇臂11最初围绕摇臂轴18逆时针旋转,直到接收到最大升程;随后,当从凸轮接收到的升程轮廓减小回到其对应于凸轮基圆的最小升程时,摇臂11可以围绕摇臂轴18顺时针旋转。
在特定实施方案中,排气摇臂组件30通常可包括空转机构44和/或制动囊形件46。在特定实施方案中,制动囊形件46可与气门桥42的第一端50-A和/或第一排气门(也称为制动气门)纵向对齐(如至少在图1中所见)。在特定实施方案中,空转机构44可与气门桥42的中心纵向对齐(如至少在图1中所见)或靠近气门桥42的中心,以便在需要时能够影响第一排气门和第二排气门两者和/或在第一排气门和第二排气门两者上施加打开力。
在特定实施方案中,可通过作用在气门桥42的第一端50-A上的制动囊形件46的第一插座或象脚或e脚173而在第一排气门上施加影响和/或打开力。在特定实施方案中,制动囊形件46的第一插座或e脚173可经由销或插座51单独地或附加地作用在第一排气门上。作为非限制性示例,气门桥42可包括横穿孔或通道的销或插座51,该销或插座接收来自制动囊形件46的气门升程并直接或间接地传递和/或与第一排气门(也称为制动气门)接触。在特定实施方案中,诸如图3所示,第一插座或e脚173可由滑动垫174代替。
在特定实施方案中,气门桥42可以诸如通过第二插座132单独地或附加地接收来自空转机构44的气门升程,并且气门桥42可经由第二端52-A与第二排气门接触。如前所述,在特定实施方案中,空转机构44可与气门桥42的中心纵向对准或靠近气门桥42的中心,以便在需要时能够影响第一和第二排气门和/或在第一和第二排气门上施加打开力。
在特定实施方案中,制动囊形件46可以是纯机械控制和/或致动的。在其他实施方案中,制动囊形件46可通过电磁致动(诸如通过一个或多个螺线管)来控制和/或操作。在特定实施方案中,制动囊形件46可以是可移除的、可替换的和/或可调节的模块。在特定实施方案中,制动囊形件46可相对于摇臂11进行位置调节。
在特定实施方案中,制动囊形件46可以是液压控制和/或致动的。在特定实施方案中,液压制动囊形件46可以是可移除的部件或模块。在特定实施方案中,制动囊形件46的纵向位置可在摇臂11内调节。作为至少在图2和图3中示意性示出的非限制性示例,可移除的制动囊形件46可借助于适当的联接机构(诸如螺纹联接件67)设置在排气摇臂组件30的气门端12的第一孔66内。在特定实施方案中,螺纹联接件67和/或其他机构和机械特征可以单独地或附加地使得能够相对于摇臂11对制动囊形件46进行纵向位置调节,以便改变和/或调节制动囊形件46与气门桥42的接合部分之间的机械间隙,诸如基于由于操作条件、使用和/或磨损而引起的变化进行初始和/或周期性维护调节。作为非限制性示例,所关注的接合部分可包括相对于气门桥42和/或销51的e脚173和/或滑动垫174。
在特定实施方案中,可移除的液压制动囊形件46可以单独地或附加地设置有转位和/或对齐特征,以与一个或多个液压供应管线(诸如液压供应通道160)接合,从而经由摇臂轴18为来自可控制的加压油管线或回路150的油提供流体连通。虽然油回路150的一个或多个具体实施方案可作为非限制性示例在本文中具体公开,但应当理解,油回路150的多种构型和/或特征组合可用于实现所公开实施方案的操作目标。另外,基于可视化平面中的物理现实,一个或多个油回路的所有公开方面可能不会在每个视图或所有视图中可见,和/或为了清楚地公开特定特征而省略。
在特定实施方案中,制动囊形件46可包括柱塞组件60,该柱塞组件可包括柱塞体62和/或上柱塞组件64。在特定实施方案中,诸如图2所示,柱塞体62可具有第一插头169,该第一插头可被接收在可作用于气门桥42的第一插座173中。在特定实施方案中,诸如图3所示,柱塞体62可具有滑动垫174,该滑动垫可直接或间接地作用在气门桥42上。
在特定实施方案中,上柱塞组件64可具有可限定气门座76的开口。止回球组件80可定位在上柱塞组件64与柱塞体62之间。在特定实施方案中,止回球组件80可包括止回球90和/或一个或多个偏置构件,诸如第一偏置构件82。作为非限制性示例,第一偏置构件82可包括弹簧。
在特定实施方案中,制动囊形件46可包括致动器或针100。作为非限制性示例,针100可用作选择性地释放制动囊形件46中的压力的致动器。在特定实施方案中,针100可包括纵向销部分110和上盘部分112。第一帽116可设置成容纳和/或关闭制动囊形件46,并且可将第二偏置构件120捕获在其中。第二偏置构件120可以作用在第一帽116与针100的上盘部分112之间。在至少图2和图3中所示的非限制性示例中,第二偏置构件120可使针100向下偏置。作为非限制性示例,第二偏置构件120可包括弹簧。
在特定实施方案中,加压液压流体(诸如油)可以诸如经由液压供应通道160选择性地供应至上盘部分112。作为非限制性示例,基于接收一个或多个控制信号,和/或响应于来自驾驶员或操作者和/或发动机控制单元的输入,油控制阀(OCV)可用于允许或防止加压液压流体在液压供应通道160中流动。在特定实施方案中,当液压供应通道160具有低压力水平和/或可能未被供应加压油时,致动器或针100的上盘部分112可被第二偏置构件120向下偏置,从而保持止回球90打开并允许油围绕并经过气门座76流动。因此,这可能导致制动囊形件46变“软”,即,进入可收缩状态,并且变得不能影响气门桥42或在其上施加打开力。
在特定实施方案中,当液压供应通道160具有高压力水平和/或被供应有适当加压的油时,致动器或针100的上盘部分112可抵抗偏置构件120的偏置而被提升。结果,纵向销部分110可远离止回球90移动,从而使止回球90抵靠气门座76闭合。因此,制动囊形件46可用作止回阀,其中第一柱塞体62朝向气门桥42延伸(并且保持延伸),具有相对于可经由气门桥42施加在制动囊形件46上的气门打开力的刚性结构。
因此,在特定实施方案中,制动囊形件46可提供可切换系统,用于选择性地启用或禁用柱塞体62影响气门桥42和/或第一排气门(也称为制动气门)或在其上施加打开力的能力。尽管本公开描述了提供制动囊形件的致动和/或控制的特定装置,但是本公开设想提供以任何合适的方式致动和/或控制一个或多个囊形件(例如制动囊形件)的任何合适的装置。作为非限制性示例,在特定实施方案中,制动囊形件46可被电致动和/或控制。通过例示而非限制的方式,电致动器可包括可由外部信号基于需求来控制的电动机。作为另一个非限制性示例,电致动器可以是电磁操作的,诸如使用一个或多个螺线管。
根据一些实施方案,制动囊形件46可以是非复位设计,由此当发动机制动模式被启用时,制动囊形件46的柱塞体62可以刚性地延伸,和/或以其他方式被构造成在凸轮轴操作的凸轮的旋转的整个循环或持续时间内向第一排气门提供发动机制动升程。换句话说,当发动机制动模式被启用时,非复位设计可以是“常开”的。作为非限制性示例,制动囊形件46的非复位设计可提供较低复杂性、较少移动零件和/或发生故障的机会、更紧凑和/或更轻的组件和/或较低成本的益处。
虽然本公开的若干实施方案可涉及制动囊形件46的非复位设计,但是本公开不限于非复位设计。以例示而非限制的方式,根据特定实施方案,制动囊形件46可具有复位能力,由此当启用发动机制动模式时,制动囊形件46的柱塞体62可仅在凸轮轴的凸轮的每个旋转循环的一部分内刚性地延伸,其中发动机制动升程被设计为施加到第一排气门,并且由此制动囊形件46的柱塞体62可在凸轮的每个旋转循环的剩余部分内被停用、软化、收缩和/或以其他方式使提供发动机制动升程变得无效。此类复位功能可以多种方式启用。作为非限制性示例,对于液压制动囊形件46,用于油控制阀的控制器可用于基于期望的制动器升程轮廓和/或正时在凸轮循环的设计部分期间选择性地致动和/或激活对油管线的加压。作为另一个非限制性示例,基于期望的制动器升程轮廓和/或正时,电磁致动器诸如螺线管可在凸轮循环的设计部分期间被选择性地通电。
在特定实施方案中,空转机构44可被结合到摇臂组件3中。在特定实施方案中,空转机构44可包括空转轴130,该空转轴具有由第二插座132接收的远端和可延伸到限定在摇臂11中的第二孔或空转接收通道136中的近端。套环138可从空转轴130的一部分延伸。在特定实施方案中,第二帽140可联接到摇臂11和/或可封闭第二孔136。可提供一个或多个偏置构件,诸如偏置构件144,以作用在空转轴130上。在特定实施方案中,偏置构件144可包括弹簧。在特定实施方案中,诸如图2所示,偏置构件144可被设置为直接作用在空转机构44的套环138上。在特定实施方案中,诸如图3所示,偏置构件144可作用在第二帽140与设置在空转轴130内的一个或多个特征(诸如凹槽)之间。空转轴130可被允许在空转接收通道136内沿其轴线平移。在特定实施方案中,空转机构44可因此吸收对应于套环138抵抗偏置构件144的力而平移的运动的一部分,直到套环138接合、干涉摇臂11的一部分或另一刚性构件和/或以其他方式抵靠摇臂11的一部分或另一刚性构件“触底”。此后,在特定实施方案中,由于空转机构44,不可能进一步吸收运动;然后,进一步的运动可被传递而不是被吸收。
在特定实施方案中,空转机构44可以是液压空转机构。在其他实施例中,空转机构44可以是电控制和/或操作的。在特定实施方案中,空转机构44可使用操作方法的组合。在特定实施方案中,诸如在至少图2和图3中所示,空转机构44可以是机械空转机构。作为非限制性示例,特定的机械空转机构可被构造成使得当油可用于润滑时,任何主要功能可由机械结构、紧固件和联接件控制,诸如由于基于弹簧的偏置、使用螺纹紧固件确定和配置的相对调节以及由机械特征产生的相对干涉和/或止动。
在特定实施方案中,空转机构44可设置有空隙调节装置和/或机构。作为非限制性示例,空转机构44可包括液压空隙调节机构。在特定实施方案中,诸如至少在图2和图3中所示,空转机构44可设置有机械空隙调节机构。以例示而非限制的方式,可基于确定和设定空转轴130在空转接收通道136内的纵向偏移位置来调节第二插座132和气门桥42的接合表面之间的相对距离、间隙和/或空隙。作为非限制性示例,通过螺纹插入和/或锁定来纵向地缩回或进一步降低上轴或空隙调节螺钉131可允许调节第二插座132与套环138之间的相对纵向偏移。
如将在本文中所理解的,在特定实施方案中,排气摇臂组件30可在默认内燃机模式下操作和/或在发动机制动关闭或禁用以及发动机制动模式启用模式下操作。当排气摇臂组件30在发动机制动模式禁用的情况下操作时,油控制阀(未示出)可关闭,即不通电。结果,在特定实施方案中,限定在摇臂11中的供油通道160可具有低压水平。也可以使用其他油压。在低压的情况下,偏置构件120可在向下的方向上推动针100,导致纵向销部分110推动球90远离气门座76。因此止回球组件80可打开,允许油流出或排出而不是被捕集在止回球90下方的腔室中,从而导致制动囊形件46在发动机制动模式被禁用的整个操作过程中变“软”或进入可收缩状态,并且由此致使制动囊形件46不能影响作用在气门桥42上的向下的力。
因此,在发动机制动模式禁用的特定实施方案中,从摇臂11从凸轮轴的凸轮接收到的最小(基圆)升程开始,当摇臂11逆时针方向旋转时,空转机构的空转轴130可以吸收升程的初始部分(如在至少图1至图3的参考系中所见)。作为非限制性示例,升程的该初始部分可对应于发动机制动升程,在发动机制动模式禁用的情况下,可能不期望将该发动机制动升程应用于气门桥42,并且因此可通过设计来吸收。摇臂11基于接收到的超过最小(基圆)轮廓的正升程沿逆时针方向的持续旋转可能最终导致空转轴130上的套环138达到其最大纵向行程范围。在此类最大行程位置处,机构的全部设计空转范围已被吸收,其中套环138可通过接触摇臂11而接合和/或以其他方式停止,从而限制其此后的横向移动。然后,对应于从凸轮接收到的持续正升程的摇臂11的进一步持续逆时针旋转可使得第一排气门和第二排气门两者一起和/或并行打开。最后,当从凸轮接收到的升程达到其最大升程并且随后开始回落,现在回落到最小(基圆)轮廓时,摇臂11现在可以顺时针旋转(再次,如在至少图1至图3的参考系中所见),这可以使得第一排气门和第二排气门两者一起关闭和/或并行关闭,仍然遵循摇臂11从凸轮轴的凸轮直接或间接接收到的气门升程轮廓。
根据特定实施方案,当发动机制动模式被启用时,供油通道160中的油压可增大,从而导致针100抵抗偏置构件120的偏置而向上移动。结果,纵向销部分110可以远离止回球90移动,然后该止回球抵靠气门座76落座,从而密封中间油通道。因此制动囊形件46可充当止回阀,其中第一柱塞体62朝向气门桥42延伸并保持刚性延伸。
在发动机制动模式被启用的特定实施方案中,从摇臂11从凸轮轴的凸轮接收到的最小(基圆)升程开始,摇臂11可在最初从凸轮接收到正升程时围绕摇臂轴18逆时针旋转初始角度(如在至少图1至图3的参考系中所见)。作为非限制性示例,摇臂11可从其对应于凸轮基圆的位置开始逆时针旋转2.72度。在特定实施方案中,基于在这种情况下制动囊形件46是延伸的和刚性的,第一插座173或滑动垫174可被压靠在气门桥42和/或销51上,从而导致第一气门从其气门座上移开。作为非限制性示例,第一气门可从第一气门座移开2.85mm的距离。应当理解,在本文中完全可以设想摇臂11的其他距离和旋转角度。值得注意的是,在摇臂11的该旋转角度下,第二气门可抵靠第二气门座保持关闭。空转轴130上的套环138在朝向摇臂11行进时可能还没到达摇臂11处的最大行进位置。换句话说,在特定实施方案中,空转机构44可吸收初始制动升程分量,以免影响气门桥42或第二排气门或在其上施加力,从而在升程的初始部分期间保持第二气门关闭。
继续以上用于说明发动机制动模式启用时的操作的非限制性示例,在特定实施方案中,摇臂11可继续围绕摇臂轴18进一步逆时针旋转(在图1至图3的参考系中),其中从凸轮接收到进一步的正升程。作为用于说明的非限制性示例,摇臂11现在已经旋转了4.41度。在该位置处,制动囊形件46可保持刚性地延伸,第一插座173或滑动垫174继续作用在气门桥42和/或销51上,从而导致第一气门进一步从第一气门座上移开。在该非限制性示例中,第一气门可能已经从第一气门座移开4.09mm的距离。应当理解,可以设想其他距离(以及摇臂11的旋转角度)。此时,套环138可能已经与摇臂11接触(即,空转已经“触底”),并且第一气门和第二气门两者可以同时打开。
继续以上用于说明发动机制动模式启用时的操作的非限制性示例,在特定实施方案中,摇臂11可围绕摇臂轴18进一步逆时针旋转(在图1至图3的参考系中)。在所示的非限制性示例中,摇臂11可能已经旋转了8.82度。在特定实施方案中,桥42可处于水平位置。同样,制动囊形件46可保持刚性地延伸。空转轴130现在可以向下推动桥42,以打开第一气门和第二气门,使其离开它们各自的气门座。在该非限制性示例中,第一气门和第二气门可具有相同的升程,并且可从它们各自的气门座移开9.1mm的距离。应当理解,可以设想其他距离(以及摇臂11的旋转角度)。在特定实施方案中,第一气门和第二气门可在运动学上被约束为从该角位置平行地打开。
在具有用于制动囊形件46的非复位设计的特定实施方案中,虽然两个气门可在循环的大部分气门关闭序列中并行地关闭,但当发动机制动模式被启用时,基于至少制动囊形件46的“常开”和刚性延伸性质,第一排气门(也称为制动气门)可在循环中比第二排气门更迟地完全关闭。在具有用于制动囊形件46的复位能力的其他具体实施方案中,当发动机制动模式被启用时,第一排气门和第二排气门可以一起关闭和/或并行关闭。
因此,在特定实施方案中,单个排气摇臂可在发动机制动被禁用的情况下提供两个排气门的同时打开和关闭,创造性地采用至少一个空转机构,同时在发动机制动启用模式下提供以下能力:通过结合空转机构使用制动囊形件,在循环中首先操作制动气门,然后在循环的其余部分期间操作两个排气门。在这样做的时候,除了其他益处之外,所公开的实施方案提供了紧凑的集成装置,其可执行可选择的发动机制动功能,同时在通常狭窄的气门机构空间范围内占据很少的空间。作为非限制性方面,此类特征在小型发动机中可能是特别有益的。
已出于说明和描述的目的提供了这些实施方案的上述描述。并非意图是详尽的或限制本公开。特定实施方案的各个元件或特征结构通常不限于该特定实施方案,而是在适用的情况下是可互换的并且可用于所选实施方案中,即使未具体示出或描述也是如此。其可也按许多方式进行改变。此类变型形式不应被视为脱离了本公开,并且所有此类修改形式都旨在被包括在本公开的范围内。
虽然已经在附图和前面的描述中详细地示出和描述了本发明,但此类图示和描述被认为是说明性的或示例性的而不是限制性的。应当理解,本领域普通技术人员可在所附权利要求书的范围内进行改变和修改。特别地,本发明涵盖具有来自上文和下文描述的不同实施方案的特征的任何组合的其他实施方案。另外,本文所作的表征本发明的陈述是指本发明的一个实施方案,而不一定是所有实施方案。
权利要求中使用的术语应当被解释为具有与前述描述一致的最宽泛的合理解释。例如,在介绍要素时使用冠词“一个”或“该”不应被解释为排除多个要素。同样地,“或”的表述应被解释为包括性的,使得“A或B”的表述不排除“A和B”,除非从上下文或前述描述中清楚地表明仅意指A和B中的一个。此外,“A、B和C中的至少一个”的表述应被解释为由A、B和C组成的一组要素中的一个或多个,并且不应被解释为要求所列要素A、B和C中的每一个中的至少一个,而不管A、B和C是否作为类别相关或以其他方式相关。此外,“A、B和/或C”或“A、B或C中的至少一个”的表述应被解释为包括来自所列要素(例如A)的任何单个实体、来自所列要素(例如A和B)的任何子集或要素A、B和C的整个列表。
在本申请中列举的数值范围应被解释为包括所述范围的端点。气门体的纵向轴线应被理解为存在于所涉及的每一个图示中,该纵向轴线在一些图示中为了便于缩放而被省略。

Claims (20)

1.一种能够选择性地在至少发动机制动启用模式和发动机制动禁用模式下操作的排气门摇臂组件,所述排气门摇臂组件包括:
摇臂,所述摇臂被构造成围绕摇臂轴旋转;和
所述摇臂的气门端,所述气门端被构造成选择性地作用在气门桥上,所述气门桥被构造成选择性地接合第一排气门和第二排气门,所述摇臂的所述气门端包括:
设置在所述摇臂上的制动囊形件,所述制动囊形件是可移除的并且相对于所述摇臂能够调节位置,所述制动囊形件包括柱塞体,所述柱塞体能够在第一位置与第二位置之间选择性地移动,所述柱塞体在所述第一位置中延伸以通过所述气门桥作用在所述第一排气门上;和
设置在所述摇臂上的空转机构,所述空转机构包括空转轴,所述空转轴被构造成沿着空转接收通道平移,以用于选择性地将所述摇臂的运动传递到所述气门桥,
其中在所述发动机制动启用模式下,对于所述摇臂的所有旋转位置,所述制动囊形件的所述柱塞体保持在所述第一位置中延伸。
2.根据权利要求1所述的排气门摇臂组件,其中在所述发动机制动启用模式下,在所述第一位置中延伸的所述柱塞体在所述摇臂旋转到第一角度期间作用在所述气门桥的销上,并使所述第一排气门打开预定距离,所述第二排气门保持关闭。
3.根据权利要求2所述的排气门摇臂组件,其中在所述发动机制动启用模式下并且在所述第一排气门打开所述预定距离之后,所述摇臂的进一步旋转使得所述空转轴作用在所述气门桥上并打开所述第二排气门,同时进一步打开所述第一排气门。
4.根据权利要求1所述的排气门摇臂组件,其中所述制动囊形件是液压制动囊形件。
5.根据权利要求1所述的排气门摇臂组件,其中所述制动囊形件被螺纹连接到所述摇臂中。
6.根据权利要求1所述的排气门摇臂组件,其中所述空转机构是机械空转机构,所述机械空转机构还包括机械空隙调节机构。
7.根据权利要求4所述的排气门摇臂组件,其中所述液压制动囊形件包括被构造成选择性地释放所述液压制动囊形件中的油压的致动器。
8.根据权利要求7所述的排气门摇臂组件,其中占据所述第一位置的所述柱塞体与通过可控液压管线提供加压油相关联,所述加压油作用在所述致动器上。
9.根据权利要求7所述的排气门摇臂组件,其中所述致动器包括针和止回球,所述针包括纵向销部分和盘部分,所述针被构造成基于作用在所述盘部分上的加压油而选择性地打开所述止回球。
10.根据权利要求9所述的排气门摇臂组件,还包括油排放回路,所述油排放回路被构造成选择性地对所述针的所述盘部分下方的油进行减压。
11.根据权利要求1所述的排气门摇臂组件,其中所述空转机构与所述气门桥的中心纵向对齐,并且所述制动囊形件与所述第一排气门纵向对齐。
12.根据权利要求1所述的排气门摇臂组件,其中在所述发动机制动启用模式下,对于所述摇臂的所有旋转位置,所述制动囊形件的所述柱塞体保持在所述第一位置中延伸。
13.根据权利要求1所述的排气门摇臂组件,其中在所述发动机制动禁用模式下,
所述柱塞体缩回到第二位置并构造成可收缩状态,从而防止所述柱塞体在所述气门桥上施加气门打开力,并且
所述第一排气门和所述第二排气门遵循由所述空转机构传递到所述气门桥的排气升程轮廓运动。
14.一种操作包括排气门摇臂组件的气门机构系统的方法,所述方法包括,在发动机制动启用模式下:
使可移除的制动囊形件的柱塞体延伸到第一位置,所述排气门摇臂组件包括所述可移除的制动囊形件和空转机构,在摇臂旋转到第一角度期间,处于所述第一位置的所述柱塞体作用在气门桥上,以使第一排气门打开预定距离,第二排气门保持关闭,以及
在所述第一排气门打开所述预定距离之后并且基于所述摇臂的进一步旋转,使所述空转机构的空转轴作用在所述气门桥上并打开所述第二排气门,同时进一步打开所述第一排气门,
同时,对于所述摇臂的所有旋转位置,保持所述可移除的制动囊形件的所述柱塞体在所述第一位置中延伸。
15.根据权利要求14所述的方法,所述方法还包括,在发动机制动禁用模式下:
使所述柱塞体缩回到第二位置和可收缩状态,从而防止所述柱塞体在所述气门桥上施加气门打开力,以及
约束所述第一排气门和所述第二排气门,以遵循由所述空转机构传递到所述气门桥的排气升程轮廓运动。
16.一种发动机的气门机构系统,所述气门机构系统能够选择性地接合发动机制动启用模式或发动机制动禁用模式,所述气门机构系统包括:
排气凸轮轴,所述排气凸轮轴具有发动机制动轮廓;
排气门摇臂组件,所述排气门摇臂组件与所述排气凸轮轴可操作地联接并且能够选择性地在至少发动机制动启用模式和发动机制动禁用模式下操作;
气门桥;和
多个排气门,所述多个排气门包括至少一个第一排气门和至少一个第二排气门,所述多个排气门被构造成由所述气门桥选择性地作用在其上,
其中所述排气门摇臂组件还包括:
摇臂,所述摇臂被构造成围绕摇臂轴旋转;
设置在所述摇臂上的制动囊形件,所述制动囊形件是可移除的并且相对于所述摇臂能够调节位置,所述制动囊形件包括柱塞体,所述柱塞体能够在第一位置与第二位置之间选择性地移动,所述柱塞体在所述第一位置中延伸以通过所述气门桥作用在所述第一排气门上;和
设置在所述摇臂上的空转机构,所述空转机构包括空转轴,所述空转轴被构造成沿着空转接收通道平移,以用于选择性地将所述摇臂的运动传递到所述气门桥,
其中在所述发动机制动启用模式下,对于所述摇臂的所有旋转位置,所述制动囊形件的所述柱塞体保持在所述第一位置中延伸。
17.根据权利要求16所述的气门机构系统,其中在所述发动机制动启用模式下,在所述第一位置中延伸的所述制动囊形件的所述柱塞体在所述摇臂旋转到第一角度期间作用在所述气门桥上并使所述第一排气门打开预定距离,所述第二排气门保持关闭,并且在所述第一排气门打开所述预定距离之后,所述摇臂的进一步旋转使得所述空转轴作用在所述气门桥上并打开所述第二排气门,同时进一步打开所述第一排气门。
18.根据权利要求16所述的气门机构系统,其中在所述发动机制动禁用模式下,所述柱塞体缩回到第二位置并构造成可收缩状态,从而防止所述柱塞体在所述气门桥上施加气门打开力,并且所述第一排气门和所述第二排气门遵循由所述空转机构传递到所述气门桥的排气升程轮廓运动。
19.根据权利要求16所述的气门机构系统,其中所述制动囊形件是螺纹连接到所述摇臂中的液压制动囊形件,并且其中所述液压制动囊形件包括被构造成选择性地释放所述液压制动囊形件中的油压的致动器。
20.根据权利要求16所述的气门机构系统,其中所述空转机构与所述气门桥的中心纵向对齐,并且其中所述制动囊形件与所述第一排气门纵向对齐。
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