CN117905555A - 发动机制动器的内置型泄压阀 - Google Patents

Abstract

发动机制动器的内置型泄压阀，包括阀球，阀座和弹簧，设置在发动机制动器的启动活塞内，阀座安置在启动活塞第一端的孔内，阀球由弹簧压靠在阀座上的阀孔孔口上，阀孔与制动油路连通，启动活塞的第二端设置有泄油孔，当制动油路中的油压超过发动机机油的润滑油压时，泄压阀泄压，消除或减小制动油路中油压的瞬态超压及其对发动机制动器零部件的冲击，提高了发动机制动器的可靠性和耐久性。

Description

发动机制动器的内置型泄压阀

技术领域:

本发明涉及机械领域，尤其涉及发动机制动器，特别是一种发动机制动器的内置型泄压阀。

背景技术:

现有技术中，车辆发动机的常规气门驱动的方法为人共知，其应用已有一百多年的历史。但由于对发动机排放和发动机制动(发动机制动还可以用来辅助换挡)的额外要求，越来越多的发动机需要在常规气门运动的基础上，增加辅助气门运动，如用于废气再循环的气门运动和发动机制动的气门运动。其中，发动机制动器已经成为重型商用车发动机必配的装置。

传统的发动机制动器为顶置在发动机上的箱体式液压驱动机构。为了安装此类发动机制动器，在汽缸和阀盖之间要添加垫圈，因此，额外地增加了发动机的高度、重量及成本。上述这些问题是由于将发动机制动系统当作发动机的一个额外的附件，而不是发动机的一个组成部分或集成件所造成的。

液压驱动的传统发动机制动器存在另一缺点，即液压系统的可缩性或变形，这与液体的柔性有关，高柔性导致制动阀升的大量压缩减小，阀升的减小导致阀载的增加，而阀载的增加导致更高的柔性，造成一种恶性循环。此外，由液压变形造成的阀升减小随着发动机转速的增加而增加，与发动机制动性能所要求的制动阀升趋势恰恰相反。为了减少液压柔性，必须使用大直径的液压活塞，增加体积和重量。而且油流需要很长时间使大直径活塞伸出或缩回，导致制动系统惯性大、反应慢。

本申请人在2011年申请、2013年授权的发明专利CN102191965B公开了一种固链式发动机制动器，与发动机集成为一体(制动机构置于发动机的排气摇臂内)，从而减小发动机制动器的高度、体积和重量；不需采用液压制动控制阀，降低了成本，减少了制动反应时间；不采用液体承受制动载荷，没有高油压和高油温引起的泄漏、变形和载荷波动，制动阀升不受油温、油压和空气含量的影响，制动阀升可获得更小值，减小发动机汽缸活塞与发动机气门之间的间隙。该发明已经成功批产多年，深受用户喜爱。美中不足的是该制动器在瞬态(开启或关闭)运行时偶尔(概率很低)会产生高油压反冲，造成制动零部件的超载变形。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种发动机制动器的内置型泄压阀，要解决现有技术中发动机制动器瞬态运行时产生高油压反冲造成制动零部件超载变形的技术问题。

本发明的这种发动机制动器的内置型泄压阀，其发动机制动器包括箱体、连杆、启动活塞和驱动活塞，箱体内设有垂直相交的启动活塞孔和驱动活塞孔，启动活塞孔内设有启动活塞，驱动活塞孔内设有驱动活塞，连杆包括连杆一和连杆二，连杆一第一端的端面与箱体通过转动副相连接，连杆一第二端的端面和连杆二第一端的端面通过转动副相连接，连杆二第二端的端面与驱动活塞的端面一之间设有转动副，驱动活塞的端面二位于发动机的气门上方，连杆一和连杆二在“关”位置和“开”位置之间运动，在所述的“关”位置，连杆一和连杆二形成一个夹角,驱动活塞缩回，其端面二离开所述的发动机气门，在所述的“开”位置，连杆一和连杆二位于同一轴线上，驱动活塞伸出，其端面二靠近所述的发动机气门，启动活塞的第一端的一侧设置有制动油路，制动油路中的油压将启动活塞第二端的连杆一和连杆二推向所述的“开”位置，其特征在于：所述的泄压阀设置在启动活塞内，当制动油路中的油压超过发动机机油的润滑油压时，所述的泄压阀开启泄油。

进一步的，所述的发动机制动器的内置型泄压阀包括阀球，阀座和弹簧。

进一步的，所述的阀座安置在启动活塞第一端的孔内，阀球由弹簧压靠在阀座上的阀孔孔口上，阀孔与制动油路连通。

进一步的，所述的发动机制动器的内置型泄压阀还包括启动活塞第二端的泄油孔，所述的泄油孔避开与连杆一或连杆二端面的接触。

本发明和已有技术相比，其效果是积极和明显的。本发明的泄压阀集成在发动机制动器的启动活塞内(启动活塞作为泄压阀的壳体)，消除或减小了高度、体积、重量和成本的增加。最有价值的是泄压阀安置在产生高油压的源头，可以最快、最有效地消除或减小高油压及其带来的影响。

附图说明：

图1是本发明的发动机制动器的内置型泄压阀实施例的一种箱体的示意图。

图2是本发明的带内置型泄压阀的发动机制动器的实施例处于“关”位置时的示意图。

图3是本发明的带内置型泄压阀的发动机制动器的实施例处于“开”位置时的示意图。

图4是本发明的一种带泄压阀的启动活塞的截面图。

具体实施方式：

实施例:

如图1、2和3所示，本发明所涉及的发动机制动器100，包括箱体210 (图1所示的箱体是发动机摇臂的一部分，摇臂通过孔212装配在发动机的摇臂轴(未显示)上)，连杆(包括连杆一184和连杆二186)，启动活塞 162和驱动活塞130(图2和图3)。箱体210内设有垂直相交的启动活塞孔260和驱动活塞孔190，启动活塞孔260内设有启动活塞162，驱动活塞孔190内设有驱动活塞130。连杆一184的第一端的端面与箱体210(这里所示的是固定在箱体210上的调节螺钉110)之间通过转动副122相连接，连杆一184的第二端的端面和连杆二186的第一端的端面通过转动副125 相连接，连杆二186的第二端的端面与驱动活塞130的端面一(上面)之间设有转动副128，驱动活塞130的端面二(底面)131位于发动机气门(未显示)的上方。本实施例图示的三个转动副122、125和128均为球形转动副(球头与球窝配合)。

本实施例的启动活塞162的第二端163设有导向槽165(见图4，也可以是没有导向槽的启动活塞)，导向槽165的宽度等于或稍大于连杆184 和186(连杆一和连杆二的直径相同)。连杆一184的第二端和连杆二186 的第一端位于导向槽内，它们在“关”位置(图2)和“开”位置(图3)之间沿导向槽165做平面运动。在所述的“关”位置，回位机构的回位弹簧156通过回位活塞(或推杆)188将连杆一184和连杆二186沿导向槽 165推向“关”的倾斜位置(图2，连杆一184和连杆二186形成一个夹角)，启动活塞162推靠在启动活塞孔260的底面246(图1)上。与此同时，驱动活塞弹簧177使得驱动活塞130上移缩回，其底面(端面二)131与发动机气门(未显示)分离。

当发动机制动器100需要启动时，发动机的机油流体网络(未显示)通过箱体(摇臂)210内设置的制动油路214向启动活塞孔260供油(见图1)，机油的压力作用于启动活塞162的第一端166，克服回位弹簧156和驱动活塞弹簧177的作用力，将连杆一184和连杆二182沿导向槽165从“关”的倾斜位置推向“开”的位置(见图3的“站直”位置)。在所述的“开”位置，连杆一184和连杆二186位于同一(垂直)轴线上，驱动活塞130下移伸出，其底面(端面二)131与发动机气门(未显示)靠近。此时，制动凸轮(未显示)的运动通过摇臂210和其内的发动机制动器100 传递给发动机气门，产生发动机制动的气门运动。

本发明的发动机制动器的内置型泄压阀设置在(带导向槽165或不带导向槽的)启动活塞162内，包括阀球167，阀座168和弹簧169(详见图4)。阀座168安置在启动活塞162第一端166的孔160内(安装方式可以多样，比如本实施例图示的卡环固定，也可以是压入式的过盈配合或静配合)，阀球167由弹簧169压靠在阀座168的阀孔161孔口上，阀孔161 与制动油路214(图1)连通。泄压阀还包括启动活塞162第二端163的泄油孔164(至少一个，本实施例图示两个泄油孔)。注意到泄油孔164避开与连杆一184的下端面(球头)接触。

本实施例的工作过程是：当需要发动机制动器100工作时，发动机制动的控制机构(电磁阀，未显示)开通供油，机油通过发动机的机油流体网络(未显示)，经由箱体(摇臂)210内的制动油路214向启动活塞孔260 (见图1)供油，机油的压力作用于启动活塞162(端面166承受油压，泄压阀的阀球167也承受油压)，克服驱动活塞弹簧177和回位弹簧156的作用力，将连杆一184和连杆二186沿导向槽165从“关”位置(图2的倾斜、夹角位置)推向“开”位置(图3的同轴、站直位置)，与连杆二186 的底部相连的驱动活塞130从缩回位置变为伸出位置，其底面(端面二) 131靠近(连接)下面的发动机气门(未显示)，发动机制动器100从非操作位置切换到操作位置。此时，发动机凸轮(未显示)的运动通过摇臂210 和摇臂内处于操作位置的制动器100，传递给所述的发动机气门，产生需要的辅助气门运动，比如用于发动机制动的气门运动。

当不需要发动机制动器100工作时，发动机制动控制机构关闭卸油，启动活塞162不受油压，在回位弹簧156和驱动活塞弹簧177的作用下回位，停靠在启动活塞孔260的底面246上。连杆一184和连杆二186从站直位置变回为倾斜位置，驱动活塞130在驱动活塞弹簧177的作用下在竖直孔190内向上缩回，其底面(端面二)131与下面的发动机气门分离，产生一定的间距，使得发动机凸轮(未显示)的运动被跳过，无法传递给发动机气门，不产生辅助气门运动。

在发动机制动器的瞬态运行(开启或关闭)期间，连杆一184和连杆二186处于倾斜位置(两者形成一个夹角)，在发动机气门的推动下，启动活塞162往油压相反的方向(向右)运动，导致制动油路214中的油压超过发动机机油的润滑油压。此时，作用于泄压阀阀球167的油压压力超过弹簧169的预紧力，阀球167离开阀座打开(向左移)，泄油阀泄油，消除或减小制动油路214中的油压上升。由于本发明的泄油阀安置在产生超压的源头(启动活塞162内)，反应时间最短，泄压效果最好。

本发明的实施例是对本发明进行说明，而不是对其进行限制。事实上，那些熟悉本行的人可以显易地在本发明的范围和原理内对本发明进行修改和变动。举例来说，一个具体机构所阐明或描述的某一部分功能，可用于另一具体机构，进而得到一个新的机构。实施例中的箱体不但可以是摇臂，还可以是阀桥甚至固定的箱体。此外，连杆一和箱体(调节螺钉)之间、连杆一和连杆二之间、以及连杆二和驱动活塞之间构成的转动副除了是球面之外，也可以是柱面或其它链接。还有连杆的导向和定位也可以有不同的方式。此外，启动活塞可以带导向槽，也可以没有导向槽。本发明的发动机制动器的内置型泄压阀除了可以产生发动机制动的气门运动之外，还可以产生其它类型的可变气门运动。因此，本发明将包括上述修改和变动，只要它们属于所附的权利要求或与所要求权力相当的范围之内。

Claims (4)

1.发动机制动器的内置型泄压阀，所述的发动机制动器包括箱体、连杆、启动活塞和驱动活塞，箱体内设有垂直相交的启动活塞孔和驱动活塞孔，启动活塞孔内设有启动活塞，驱动活塞孔内设有驱动活塞，连杆包括连杆一和连杆二，连杆一第一端的端面与箱体通过转动副相连接，连杆一第二端的端面和连杆二第一端的端面通过转动副相连接，连杆二第二端的端面与驱动活塞的端面一之间设有转动副，驱动活塞的端面二位于发动机的气门上方，所述的连杆一和连杆二在“关”位置和“开”位置之间运动，在所述的“关”位置，连杆一和连杆二形成一个夹角,驱动活塞缩回，其端面二离开所述的发动机气门，在所述的“开”位置，连杆一和连杆二位于同一轴线上，驱动活塞伸出，其端面二靠近所述的发动机气门，启动活塞的第一端的一侧设置有制动油路，制动油路中的油压将启动活塞第二端的连杆一和连杆二推向所述的“开”位置，其特征在于：所述的泄压阀设置在启动活塞内，当制动油路中的油压超过发动机机油的润滑油压时，所述的泄压阀开启泄油。

2.如权利要求1所述的发动机制动器的内置型泄压阀，其特征在于：包括阀球，阀座和弹簧。

3.如权利要求2所述的发动机制动器的内置型泄压阀，其特征在于：所述的阀座安置在启动活塞第一端的孔内，阀球由弹簧压靠在阀座上的阀孔孔口上，阀孔与制动油路连通。

4.如权利要求3所述的发动机制动器的内置型泄压阀，其特征在于：还包括启动活塞第二端的泄油孔，所述的泄油孔避开与连杆一或连杆二端面的接触。