CN202017536U - 利用阀桥产生发动机制动的装置 - Google Patents
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Abstract
一种利用阀桥产生发动机制动的装置,包括制动驱动机构、制动凸轮、阀升重置机构、防冲击机构和超载卸压机构,制动驱动机构包括至少一个滑动式安置在阀桥活塞孔内的制动活塞,制动凸轮与发动机的常规凸轮集成,含有加大了的常规凸台和至少一个制动凸台。阀升重置机构在加大了的常规凸台的顶部期间,将加大了的主阀升曲线重置到常规阀升曲线。防冲击机构防止气门驱动链产生不跟随和冲击。超载卸压机构保证作用在阀桥制动装置上的载荷不超过预定值。本实用新型将多种功能集成在发动机现有的气门驱动链内部,结构紧凑,减小了发动机的重量和高度,简化了发动机制动装置,增加了发动机运作的安全和可靠性。
Description
技术领域:
本实用新型涉及机械领域,尤其涉及车辆发动机的气门驱动领域,特别是一种利用阀桥产生发动机制动的装置。
背景技术:
已有技术中,发动机制动技术已广为人知。将发动机暂时转换为压缩机就可以实现发动机制动。在转换过程中切断燃油,在发动机活塞压缩冲程接近结束时打开排气门,允许被压缩气体(制动时为空气)释放,发动机在压缩冲程中压缩气体所吸收的能量,不能在随后的膨胀冲程返回到发动机活塞,而是通过发动机的排气及散热系统散发掉。最终的结果是有效的发动机制动,减缓车辆的速度。
发动机制动装置的一个先例是由康明斯(Cummins)于1965年在美国专利号3,220,392披露的液压式压缩释放制动器。该技术中的发动机制动器经过液压回路将机械输入传递到要打开的排气门。液压回路上通常包括在主活塞孔内往复运动的主活塞,该往复运动来自于发动机的机械输入,比如说发动机喷油凸轮的运动或相邻排气凸轮的运动。主活塞的运动通过液压流体传递到液压回路上的副活塞,使其在副活塞孔内往复运动,副活塞直接或间接地作用在排气门上,产生发动机制动运作的气门运动。
阀桥制动装置的一个先例是由卡尔维(Calvin)于1970年在美国专利号3,520,287披露。整个阀桥套在一根中央导杆上。导杆内部有制动油道和控制阀。导杆上部作为一个制动活塞,阀桥通过其内部的活塞孔沿制动活塞滑动。该装置的缺点是制动活塞与阀桥的活塞孔之间始终有较大的相对运动,可靠性和耐久性差。
一个改进了的阀桥制动机构由斯可乐(Sickler)于1986年在美国专利号4,572,114披露。一个专用的制动活塞安置在阀桥中央向上开的活塞孔内,使制动活塞与阀桥之间的相对运动大大减小。该阀桥制动机构用于四冲程发动机,但是每个循环周期产生两次压缩释放制动。该阀桥制动装置没有显示阀升重置机构和超载卸压机构。
美国皆可博公司(JVS)最近为南韩现代(Hyundai)卡车公司设计和制造的阀桥制动装置(参见美国专利公开号US 20050211206和US20070175441)在斯可乐的阀桥制动机构的基础上增加了阀升重置机构。但是该阀升重置机构的一部分在阀桥内,另一部分在发动机上,安装、运输和调试都不方便。此外,该阀桥制动装置的防冲击弹簧,置于发动机与摇臂之间,将摇臂偏置在制动活塞上,压向阀桥。使得在发动机的顶置凸轮和凸轮从动轮之间产生一间隙。该间隙比正常阀隙大得多,增加了气门系部件之间不跟随或冲击的趋势。该防冲击弹簧必须同时满足两个相互冲突的要求。第一,弹簧的力量必须足够大,使得在制动系统关闭时,即使发动机在最高转速状态下,气门驱动链也不会有不跟随或冲击;第二,弹簧的力量必须足够小,使得在制动系统开通时,油压可以克服该弹簧力,将制动活塞乃至摇臂一并抬起来,消除凸轮和凸轮从动轮之间的间隙,使得制动器得以开启。由于作用在制动活塞上的弹簧力很大,使供油速度减慢,导致制动系统在高发动机转速时启动慢甚至完全不能启动。因此,弹簧大小的选择必须作一个妥协。当发动机气门系的转动惯量太大,比如推杆式发动机,这种妥协往往不理想,甚至不可能。还有,阀桥制动装置也没有超载卸压机构。值得指出的是,液压式压缩释放发动机制动器在开双阀制动时的载荷是非常高的。没有超载卸压机构不是安全设计,可能会影响发动机的可靠性和耐久性。
发明内容:
本实用新型的目的在于提供一种利用阀桥产生发动机制动的装置,所述的这种利用阀桥产生发动机制动的装置要解决现有技术中集成式发动机制动装置存在的不够安全、装运和调试不方便以及结构复杂、发动机制动启动困难的技术问题。
本实用新型的这种利用阀桥产生发动机制动的装置,包括用于产生发动机常规运作的气门驱动链,还包括制动控制机构、制动驱动机构、防冲击机构和阀升重置机构,所述的气门驱动链包括凸轮、摇臂、阀桥和两个排气门,所述的凸轮上集成有制动凸轮和发动机的常规凸轮,凸轮上含有加大的常规凸台和至少一个制动凸台,所述的摇臂和阀桥中设置有液压流道,其中,所述的制动控制机构与所述的液压流道连接,所述的制动驱动机构包括设置在阀桥内的制动活塞,所述的制动活塞与所述的液压流道连接,所述的制动活塞在阀桥的活塞孔内的一个非操作位置和一个操作位置之间滑动,所述的非操作位置和操作位置在所述的气门驱动链内部具有一个间隙,所述的防冲击机构由设置在摇臂和阀桥之间、或者阀桥和排气门之间、或者阀桥和制动活塞之间的弹簧构成,所述的阀升重置机构设置在所述的摇臂和阀桥之间,所述的阀升重置机构包括一个设置在阀桥中的重置阀门和设置在阀桥中的重置油道,所述的重置阀门含有供油位置和排油位置,在所述的供油位置,重置阀门关闭重置油道,在所述的排油位置,重置阀门打开重置油道,所述的重置阀门与摇臂和阀桥之间的距离联动。
进一步的,所述的加大的常规凸台生成的加大的主阀升曲线由底部和顶部组成,所述的加大的主阀升曲线的底部与所述的制动凸台生成的制动阀升曲线接近同高,加大的主阀升曲线的顶部与发动机的常规凸台生成的常规阀升曲线接近相同。
进一步的,所述的液压流道中设置有一个单向阀,所述的单向阀位于制动控制机构和制动活塞之间。
进一步的,所述的阀桥中设置有一个超载卸压机构,所述的超载卸压机构包括超载卸压阀,超载卸压机构与液压流道连通。
本实用新型的工作原理是:当需要发动机制动时,也就是需要发动机从正常工作状态转换至发动机制动状态时,发动机的制动控制机构开通,向制动驱动机构提供低压机油(发动机的润滑油)。机油通过流体网路和单向阀流向制动活塞,油体在制动活塞和阀桥之间形成液压链接。制动凸轮的运动通过摇臂、制动活塞、液压链接和阀桥,传递给两个气门,产生压缩释放型发动机制动。当不需要发动机制动时,发动机的制动控制机构关闭,停止向制动驱动机构供油。阀升重置机构在每一个发动机制动的循环周期内都会将重置油道打开,将制动活塞和阀桥之间的油体卸掉,形成气门驱动链内部的间隙,使得制动凸轮的运动无法传递到排气门,发动机的制动运作被解除,回到常规运作。所述的防冲击机构维持气门驱动链内部的间隙,防止气门驱动链产生不跟随和冲击。单向阀只允许制动控制机构提供的机油单方向流向制动活塞。超载卸压阀保证作用在制动活塞上的载荷不超过预定值。
本实用新型和已有技术相比,其效果是积极和明显的。本实用新型将多种功能集成在发动机现有的气门驱动链内部,结构紧凑,减小了发动机的重量和高度,简化了发动机制动装置,增加了发动机运作的安全和可靠性。
附图说明:
图1是本实用新型中的利用阀桥产生发动机制动的装置的第一个实施例在发动机制动器处于“关”位置的示意图。
图2是本实用新型中的利用阀桥产生发动机制动的装置的第一个实施例在发动机制动器处于“开”位置的示意图。
图3是本实用新型中的制动控制机构处于“开”位置的示意图。
图4是本实用新型中的制动控制机构处于“关”位置的示意图。
图5是本实用新型中的发动机排气门的常规气门运动曲线与发动机制动气门运动曲线的示意图。
图6是本实用新型中的利用阀桥产生发动机制动的装置的第二个实施例在发动机制动器处于“关”位置的示意图。
图7是本实用新型中的利用阀桥产生发动机制动的装置的第二个实施例在发动机制动器处于“开”位置的示意图。
图8是本实用新型中的利用阀桥产生发动机制动的装置的第三个实施例的示意图。
图9是本实用新型中的利用阀桥产生发动机制动的装置的第四个实施例在发动机制动器处于“关”位置的示意图。
图10是本实用新型中的利用阀桥产生发动机制动的装置的第四个实施例在发动机制动器处于“开”位置的示意图。
具体实施方式:
实施例1:
如图1和图2所示,本实用新型的利用阀桥产生发动机制动的装置的第一个实施例分别在其“关”和“开”位置。图1和图2中包括发动机制动的驱动机构100、排气门致动器200和排气门300,排气门300中包括了排气门3001和排气门3002。由于实施例中采用一个摇臂210开双阀或排气门300,故需要加入阀桥或气门桥400。排气门致动器200、排气门300和阀桥400三者加在一起通称为排气门驱动链。
排气门致动器200包括凸轮230、凸轮从动轮235、推杆或推管201(顶置凸轮式发动机不需要推杆或推管)以及摇臂210。通常在摇臂210的一端(在阀桥一端或者在推杆一端)带有阀隙调节系统。本实施例的阀隙调节螺钉110与推杆201相接,并由锁紧螺帽105固定在摇臂210上。凸轮230在内基圆225上有一个主要用于发动机常规运作的加大凸台220,比常规(不带发动机制动装置)的排气凸台要大。加大的原因是制动凸轮与常规凸轮集成在一起,所集成的凸轮230还带有用于发动机制动的小凸台232和233。在发动机常规(点火)运作时,为了跳过制动小凸台232和233,加大凸台220的底部必须增加与小凸台大约等高的过渡部分,而其上部相当于常规排气凸台。凸轮230的小凸台232,用于制动时的排气再循环,小凸台233则用于压缩释放。摇臂210摆动式地安装在摇臂轴205上。其靠近阀桥400的一端通过压球杆113与象足垫114相连。象足垫114位于阀桥400上面的中央位置。
排气门3001和排气门3002(简称排气门300)由气门弹簧3101和气门弹簧3102(简称气门弹簧310)顶置在发动机缸体500内的阀座320上,阻止气体(发动机制动时为空气)在发动机汽缸和排气歧管600之间的流动。排气门致动器200将凸轮230的机械运动,通过阀桥400传递给排气门300,使其周期性地打开和关闭。
制动驱动机构100包括制动活塞1601和制动活塞1602(简称制动活塞160),滑动式地安置在阀桥400内的活塞孔1901和活塞孔1902(简称活塞孔190)内,可以在非操作位置(图1)和操作位置(图2)之间运动。非操作位置和操作位置在排气门驱动链内部形成一间隙234,在发动机的常规运作时跳过凸轮230底部(包括小凸台232和小凸台233)所产生的运动。
本实用新型的利用阀桥产生发动机制动的装置还包括防冲击机构。防冲击机构的预紧弹簧198作用于阀桥400和气门300之间,将阀桥400向上偏置在象足垫114上。预紧弹簧198的中间由螺钉179定位在阀桥400上,两头位于固定在两气门阀杆上的气门弹簧挡圈3021和气门弹簧挡圈3022上。
美国专利申请公开号US 20050211206和US 20070175441中提出的制动活塞承受防冲击机构的预紧弹簧的作用力,需要更高的油压克服预紧弹簧的作用力,启动发动机制动。而本实用新型中的制动活塞160不承受预紧弹簧198的任何作用力。预紧弹簧198的设计,只需要考虑气门驱动链的转动惯量或不跟随,弹簧预紧力不受制动活塞160的启动油压的限制。所以,本实用新型的防冲击机构既可以维持气门驱动链内部的间隙234,防止气门驱动链产生不跟随和冲击,又不妨碍制动驱动机构100的启动。本实用新型的利用阀桥产生发动机制动的装置的制动反应速度更快(启动时间减小),应用范围更广(顶置凸轮式和推杆式发动机都可以)。
如图3所示,当需要发动机制动时,制动控制机构打开,电磁阀51通过制动流体网路向图1和图2中的制动驱动机构100提供低压机油(发动机的润滑油)。制动流体网路含有摇臂轴205内的油道211和径向孔212、摇臂210内的槽或切口213和油道214、以及通向象足垫114的压球杆113内的油道115。阀桥400内的单向阀172只允许机油单方向通过高压油道412流向制动活塞160。油压将制动活塞160从图1中的非操作位置移到了图2中的操作位置,同时将重置活塞170从图1中的排油位置推到了图2中的供油位置。油流在制动活塞160与阀桥400之间形成了液压链接。当凸轮230旋转时,凸轮的整个运动,包括小凸台232和小凸台233的运动都能通过液压链接传递给排气门300,因为制动活塞160被单向阀172和阀升重置机构150液压锁止在图2所示的“开”位置,也就是发动机的制动运作状态。
本实用新型的利用阀桥产生发动机制动的装置还包括安装在阀桥400内并与孔412相通的超载卸压机构。超载卸压机构的超载卸压阀1721是一种油压控制阀,通常处于关闭状态。只有当作用在制动活塞160上的液压高于某一预定值时,超载卸压阀1721才会打开,以防超载。所说的液压预定值主要由气门驱动链和制动驱动机构100的载荷极限决定。
本实用新型中的阀升重置机构150是用来在发动机制动运作时,修改由加大凸台220产生的加大了的主阀升曲线。阀升重置机构150包括位于阀桥400内的重置活塞170和重置油道415。重置油道415的过流面积远小于进油的过流面积。重置活塞170可以在排油位置和供油位置之间运动。在排油位置(图1),重置活塞170下移,重置油道415打开,油流从高压油道412内排出,制动活塞160从操作位置移到非操作位置;在供油位置(图2),重置活塞170在油压作用下上移,关闭重置油道415。由制动控制机构50提供的机油,通过制动流体网路、单向阀172和高压油道412,流向制动活塞160,使其从非操作位置移到操作位置。
阀升重置机构150还包括由螺母1052固定在摇臂210的伸出部分2102上的调节螺钉1102。伸出部分2102也可以是紧固在摇臂210上的一个单独零件。调节螺钉1102位于重置活塞170之上,用以调节两者之间的重置距离1312。在发动机常规运作时重置活塞170由于其自重(如果需要可以加装弹簧)往下偏置在排油位置(图1)。当凸轮230旋转时,重置活塞170随着阀桥400往下平动,而调节螺钉1102则随摇臂210转动,两者之间的重置距离1312变小。重置距离1312的设计使得当重置活塞170处于排油位置时(图1),在整个凸轮230旋转周期内,都不会接触调节螺钉1102。当发动机处于制动运作时(图2),油压将重置活塞170从排油位置往上推倒供油位置,重置距离1312变小。当凸轮230的加大凸台220推动阀桥400和排气门300向下快到最低位置时(即阀升接近最大时),调节螺钉1102将重置活塞170向下推,从供油位置推向排油位置,打开重置油道415排油,消除制动活塞160与阀桥400之间的液压链接,使得由加大了的常规凸台生成的加大了的主阀升曲线被重置缩小到发动机的常规凸台生成的常规阀升曲线。
一旦凸轮230转过加大凸台220的最高点,摇臂210反时针旋转,调节螺钉1102随之上移,阀桥400也平移回升,重置距离1312变大。阀桥400内的重置活塞170在油压作用下上升,从排油位置变为供油位置。制动活塞160从非操作位置移回操作位置,重新形成制动活塞160与阀桥400之间的液压链接,将制动小凸台232和小凸台233的运动完整无缺地传递给排气门300。如此的制动周期,反复循环,直到制动控制机构50关闭(图4)为止。此时,制动控制机构50卸油(三通电磁阀51)或停止供油(二通电磁阀);阀升重置机构150在每一个发动机循环周期内卸油一次,卸去的油得不到补充,制动活塞160与阀桥400之间的液压链接被消除,气门驱动链内部的间隙234重新形成,制动小凸台232和233的运动被跳过,不会传递到排气门300,发动机的制动运作被解除,回到图1所示的“关”位置,也就是发动机的常规运作状态。
因此,由于本实用新型采用了阀升重置机构150,图3和图4中的制动控制机构50中的二位三通电磁阀51可以简化为二通电磁阀。也就是说,只需要进油孔111,不需要卸油孔222。
图5是本实用新型中的常规气门运动曲线与发动机制动气门运动曲线的示意图。图中的排气门升程曲线对实施例1作进一步描述。图中一共有三种主阀升曲线:
1.用于发动机的常规(点火)运作的常规阀升曲线220m。常规阀升曲线220m的起点为225a,终点为225b,其最高升程大约为220b。
2.用于发动机的制动运作,但没有阀升重置机构时得到的加大了的主阀升曲线220v(包括制动阀升曲线232v和233v)。加大了的主阀升曲线220v的起点为225d,终点为225c,其最高升程为220a和220b之和。阀升曲线在0~720°之间循环,0°和720°为同一点。
3.用于发动机的制动运作,并带有阀升重置机构时得到的重置式阀升曲线(图中粗实线)。重置式阀升曲线的起点为225d,终点为225b,其最高升程为220b。所以,重置式阀升曲线比加大了的主阀升曲线220v关闭得更早,升程更低。
在发动机常规运作时,由于排气门驱动链内部的间隙234(图1和2),凸轮230的底部(包括制动小凸台232和233)被跳过,只有加大凸台220的顶部(高于制动小凸台232和233的部分)传递到气阀300,产生主阀升曲线220m(图5),与发动机的常规(不带发动机制动器)阀升曲线相同。加大凸台220产生的加大了的主阀升曲线220v的底部220a和顶部220b的过渡点为220t。底部220a的高度232p与凸轮的小凸台232和233所产生的阀升232v和233v相同或稍大,而其顶部220b与主阀升曲线220m大致相同。
在发动机制动运作时,凸轮的小凸台232和小凸台233以及大凸台220所产生的机械运动,都可以传递给排气门300。不过,发动机制动运作的阀升曲线取决于阀升重置机构150的有无。如果含有发动机制动重置机构150(图1和2),那么在重置点220r之前,发动机制动阀升曲线与没有重置机构时相同(图5),之后,气门将从加大了的主阀升曲线220v上的重置点220r降至常规阀升曲线220m上的点220s,最后在终点225b回到阀座(零终点),比没有阀升重置机构时的终点225c大大超前。所以,阀升重置机构150在加大了的主阀升曲线的顶部期间,将加大了的主阀升曲线220v减小到常规阀升曲线220m。这样就减小了气门在发动机活塞在360°时的上止点位置的升程,避免气门与活塞的相撞,也增加了制动功率,降低了汽缸内部的温度。
实施例2:
如图6和图7所示,本实用新型的利用阀桥产生发动机制动的装置的第二个实施例分别在其“关”和“开”位置。这里的发动机是顶置凸轮式,因此没有推杆或推管,排气阀隙的调节螺钉110装在靠阀桥400的一边。制动驱动机构100与第一个实施例也不同,只有一个制动活塞160,位于阀桥400中央向上开口的活塞孔190内。防冲击机构的预紧弹簧198作用于制动活塞160和阀桥400之间,将制动活塞160偏置向上,直接顶靠在象足垫114上。单向阀172位于制动活塞160的内部,由弹簧156偏置在制动活塞的进油孔197的下面。
当需要发动机制动时,制动控制机构打开(图3),电磁阀51通过制动流体网路向制动驱动机构100(图6和7)供油。油压克服弹簧156的预紧力,将单向阀172打开,油流进入制动活塞160和阀桥400之间。同时,油压将重置活塞170从排油位置(图6)往上推倒供油位置(图7),关闭重置油道415,机油在制动活塞160与阀桥400之间形成液压链接。当凸轮230旋转时,凸轮230的整个运动,包括小凸台232和小凸台233的运动都能通过液压链接传递给排气门300,产生发动机制动。
本实施例的阀升重置机构150和超载卸压机构与实施例1相同,对其结构和工作原理,为简明起见,在此不再细述。
实施例3:
如图8所示,本实用新型的利用阀桥产生发动机制动的装置的第三个实施例将防冲击机构、阀升重置机构150和超载卸压机构集成在一起。防冲击机构的预紧弹簧198(显示的是叶片式弹簧,也可以是螺旋式或其它弹簧)作用于摇臂210和阀桥400之间,其一端由螺钉179固定在摇臂210上,另一端压在卸压机构的卸压阀球170上。预紧弹簧198的作用是维持气门驱动链内部的间隙234,防止气门驱动链产生不跟随和冲击。这里防冲击机构的预紧弹簧198同时又是超载卸压机构的卸压弹簧,而超载卸压机构的卸压阀球170同时又是阀升重置机构150的重置阀球。
当需要发动机制动时,制动控制机构打开(图3),电磁阀51通过制动流体网路向制动驱动机构100(图8)供油。油压克服弹簧156的预紧力,将单向阀172打开,油流进入制动活塞孔190内,机油在制动活塞160与阀桥400之间形成液压链接。当凸轮230旋转时,凸轮230的整个运动,包括制动小凸台232和小凸台233的运动都能通过液压链接传递给排气门300,产生发动机制动。
当作用在制动活塞160上的载荷,也就是制动油压超过设定的预定值时,卸压阀球(重置阀球)170上的油压作用力将超过卸压弹簧(预紧弹簧)198的预紧力,将卸压阀球170向上推,离开阀座,打开卸压油道(重置油道)415卸油减压,从而保证作用在制动活塞上的载荷不超过预定值。
本实施例的阀升重置机构150的工作过程也有所不同。当凸轮230旋转时,重置阀球(卸压阀球)170随着阀桥400往下平动,而固定在摇臂210上的预紧弹簧198则随摇臂210转动,两者之间的距离变大。当凸轮230的加大凸台220推动阀桥400和排气门300向下快到最低位置时(即阀升接近最大时,图5的重置点220r),预紧弹簧198将离开重置阀球170,重置阀球170上移离开阀座,打开重置油道415排油,制动活塞160在阀桥400内从伸出位置变到缩回位置,消除制动活塞160与阀桥400之间的液压链接,使得由加大了的常规凸台生成的加大了的主阀升曲线220v被重置缩小到发动机的常规凸台生成的常规阀升曲线220m(图5)。
一旦凸轮230转过加大凸台220的最高点,摇臂210开始反时针旋转,预紧弹簧198随之上移,阀桥400也平移回升,两者之间的距离变小。预紧弹簧198将重置阀球170压回阀座,关闭重置油道415。油流从单向阀172进入制动活塞孔190内,制动活塞160在阀桥400内从缩回位置回到伸出位置,在制动活塞160与阀桥400之间形成液压链接,制动小凸台232和233的运动将完整无缺地传递给排气门300。如此的制动周期,反复循环,直到制动控制机构50关闭(图4)为止。
实施例4:
如图9和图10所示,本实用新型的利用阀桥产生发动机制动的装置的第四个实施例分别在其“关”和“开”位置。本实施例在发动机制动时,制动凸轮的运动只传递给靠近摇臂轴205一侧的一个排气门3001。制动驱动机构100的制动活塞160位于阀桥400左端的活塞孔内,在非操作位置(图9)和操作位置(图10)之间滑动。非操作位置和操作位置在制动活塞160和阀桥400之间形成一间隙2342(图10),同时要求在气门驱动链内部形成一间隙234。制动活塞160通常由固定在阀桥400上的制动弹簧177向下偏置在阀桥内部的非操作位置(图9)。制动活塞160的冲程由卡环176限制。制动排气门3001的阀隙132(图9)由制动阀隙调节螺钉1103控制。制动阀隙调节螺钉1103由螺母1053固紧在摇臂210上。调节螺钉下面有制动象足垫1142,作用在制动活塞160上面。单向阀172位于阀桥400内的油道410内。
防冲击机构的预紧弹簧198作用于摇臂210和阀桥400之间,弹簧的上端顶靠摇臂210,下端位于安置在阀桥400上的弹簧座176上。弹簧座176同时也充当重置活塞170的冲程限位挡块。预紧弹簧198的作用是维持气门驱动链内部的间隙234,防止气门驱动链产生不跟随和冲击。这里防冲击机构的预紧弹簧198同时又是超载卸压机构的卸压弹簧,而超载卸压机构的卸压活塞170同时又是阀升重置机构150的重置活塞。
当需要发动机制动时,制动控制机构打开(图3),电磁阀51通过制动流体网路向制动驱动机构100(图8)供油。油流通过单向阀172进入高压油道412。油压将重置活塞(卸压活塞)170从排油位置(图9)往上推到供油位置(图10),关闭阀升重置油道415。与此同时,油压克服制动弹簧177的作用力,将制动活塞160从非操作位置(图9)往上推到操作位置(图10),机油在制动活塞160与阀桥400之间形成液压链接。当凸轮230旋转时,凸轮230的整个运动,包括制动小凸台232和小凸台233的运动都能通过液压链接传递给排气门3001,产生发动机制动。
当作用在制动活塞160上的载荷,也就是制动油压超过设定的预定值时,卸压活塞(重置活塞)170上的油压作用力将超过卸压弹簧(预紧弹簧)198的预紧力,将卸压活塞170进一步向上推(弹簧座176也被往上推),打开卸压油道(重置油道)415卸油减压,从而保证作用在制动活塞上的载荷不超过预定值。
本实施例的阀升重置机构150的结构与实施例1和实施例2相似,但工作原理却有所不同。当凸轮230旋转时,摇臂210顺时针转动,阀桥400往下平动。在靠近摇臂轴205的一端,如制动调节螺钉1103的位置,摇臂210与阀桥400之间的距离变大;而在远离摇臂轴205的一端,如重置调节螺钉1102的位置,摇臂210与阀桥400之间的距离变小。
当凸轮230的加大凸台220推动阀桥400和排气门300向下进入其阀升曲线的顶部(图5的220b)后,压球杆112在排气阀隙调节螺钉110内向上移动,消除间隙234,并关闭供油通道113。加大凸台220的运动通过摇臂210、压球杆112和阀桥400,同时传递给两个气门300。与此同时,重置调节螺钉1102与重置活塞170之间的重置距离1312减小。调节螺钉1102将向下推动重置活塞170,打开重置油道415排油。制动活塞160没有油压,在制动弹簧177的作用下从操作位置向下移到非操作位置。暂时消除了制动活塞160与阀桥400之间的液压链接。该液压链接将会在排气门300回到其阀升曲线的底部(图5的220a)时,才会重新建立(见下面的详细说明)。因此,制动气门排气门3001在下降直至落座的过程中,都不会受到制动驱动机构100(制动活塞160)的作用,其阀升曲线从220v重置到常规阀升曲线220m,关闭时间(图5的220b)提前,在上止点的阀升降低。
当凸轮230转过加大凸台220的最高点,摇臂210开始反时针旋转,重置调节螺钉1102随之上移,阀桥400也平移回升。重置调节螺钉1102与重置活塞170之间的重置距离1312增大。当排气门300向上进入其阀升曲线的底部(图5的220a)靠近阀座时,压球杆112在排气阀隙调节螺钉110内(由于油压,如需要也可增加弹簧)向下移动,产生间隙234,并重新打开供油通道113。油流通过单向阀172进入高压油道412。油压将重置活塞170从排油位置(图9)往上推回到供油位置(图10),关闭阀升重置油道415。与此同时,油压克服制动弹簧177的作用力,将制动活塞160从非操作位置(图9)往上推回到操作位置(图10),机油在制动活塞160与阀桥400之间重新形成液压链接。整个恢复过程在图5中的225b和225d之间的时间段完成。所以,制动小凸台232和小凸台233的运动能够完整无缺地传递给了排气门3001。如此的制动周期,反复循环,直到制动控制机构50关闭(图4)为止。
上述说明包含了许多具体的实施方式,这不应该被视为对本实用新型范围的限制,而是作为代表本实用新型的一些具体例证,许多其他演变都有可能从中产生。举例来说,这里显示的防冲击的预紧弹簧198和制动弹簧177等可以采用不同的形式,如叶片弹簧,螺旋弹簧,波纹弹簧和碟簧等;弹簧的安装位置也可以与这里显示的不同。。
还有,阀升重置机构150的重置阀门可以采用不同的形式,如图1,图2,图6和图7中由重置活塞170形成的提升式柱塞阀,图8中由重置阀球170形成的提升式球阀(也可以是提升式柱阀),以及图9和图10中由重置活塞170形成的滑动式柱塞阀等。如果需要,这些重置阀门可以互换使用。
此外,制动驱动机构除了这里显示的液压式承载机构之外,也可以是固链式承载机构。
因此,本实用新型的范围不应由上述的具体例证来决定,而是由权利要求来决定。
Claims (4)
1.一种利用阀桥产生发动机制动的装置,包括用于产生发动机常规运作的气门驱动链,还包括制动控制机构、制动驱动机构、防冲击机构和阀升重置机构,所述的气门驱动链包括凸轮、摇臂、阀桥和两个排气门,所述的凸轮上集成有制动凸轮和发动机的常规凸轮,凸轮上含有加大的常规凸台和至少一个制动凸台,所述的摇臂和阀桥中设置有液压流道,其特征在于:所述的制动控制机构与所述的液压流道连接,所述的制动驱动机构包括设置在阀桥内的制动活塞,所述的制动活塞与所述的液压流道连接,所述的制动活塞在阀桥的活塞孔内的一个非操作位置和一个操作位置之间滑动,所述的非操作位置和操作位置在所述的气门驱动链内部具有一个间隙,所述的防冲击机构由设置在摇臂和阀桥之间、或者阀桥和排气门之间、或者阀桥和制动活塞之间的弹簧构成,所述的阀升重置机构设置在所述的摇臂和阀桥之间,所述的阀升重置机构包括一个设置在阀桥中的重置阀门和设置在阀桥中的重置油道,所述的重置阀门含有供油位置和排油位置,在所述的供油位置,重置阀门关闭重置油道,在所述的排油位置,重置阀门打开重置油道,所述的重置阀门与摇臂和阀桥之间的距离联动。
2.如权利要求1所述的利用阀桥产生发动机制动的装置,其特征在于:所述的加大的常规凸台生成的加大的主阀升曲线由底部和顶部组成,所述的加大的主阀升曲线的底部与所述的制动凸台生成的制动阀升曲线接近同高,加大的主阀升曲线的顶部与发动机的常规凸台生成的常规阀升曲线接近相同。
3.如权利要求1所述的利用阀桥产生发动机制动的装置,其特征在于:所述的液压流道中设置有一个单向阀,所述的单向阀位于制动控制机构和制动活塞之间。
4.如权利要求1所述的利用阀桥产生发动机制动的装置,其特征在于:所述的阀桥中设置有一个超载卸压机构,所述的超载卸压机构包括超载卸压阀,超载卸压机构与液压流道连通。
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