CN210889061U - 发动机制动活塞装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发动机制动活塞装置，包括支撑框架，所述支撑框架内竖向滑动有底端伸出所述支撑框架外的制动活塞，所述制动活塞的顶部设置有制动孔腔，所述支撑框架上设置有与所述制动孔腔连通的制动充油油道，所述支撑框架的顶端螺纹安装有调整螺栓，所述调整螺栓的底端安装在所述制动孔腔内，所述制动活塞的下部与所述支撑框架之间设置有制动活塞复位装置；所述制动活塞与所述支撑框架配合的滑动外周面上设置有减摩装置；本实用新型结构简单、设计合理，最大制动行程固定，可以保证制动行程稳定可靠，且便于手工直接测量，且通过减摩装置减少制动活塞和支撑框架之间的运动磨损，不仅提高了制动活塞的使用寿命，而且还提高了制动准确性。

Description

发动机制动活塞装置

技术领域

本实用新型属于发动机，尤其涉及一种发动机制动活塞装置。

背景技术

现代汽车的总质量越来越大，车速越来越高,车辆滚动阻力、风阻、内部的摩擦损失越来越小，这就意味着车辆自身的减速能力降低；同时，由于车辆总质量的增加，仅仅依靠汽车自身的行车制动系统(俗称脚刹)已经不能满足车辆高速重载条件下的制动需求。长时间频繁踩刹车会导致刹车片升温，刹车效果下降甚至刹车失灵而危及人车安全！

为了保证车辆的安全性能，必须增加缓速器或其他辅助制动装置，加装缓速器可以将车轮制动器的负荷进行分流，使车轮摩擦制动器的温度控制在安全范围内。行车制动系统的作用是实现紧急情况下停车，可以在短时间内吸收很大的功率，但是随着制动持续时间的增加，吸收的功率会大幅度下降，最终使得行车制动系统无法满足汽车下坡的紧急停车要求。而缓速器的功能主要是使下长大坡的车辆的速度降低或维持在一定的速度范围内，不是用来使车辆停止的系统，在平路上也可正常使用以降低车速。虽然在短时间可以吸收的功率比行车制动小，但它吸收的功率在很长时间内可以基本保持不变，尤其是在整个下坡过程中，这种特性可以满足车辆连续下坡时不同的持续制动需求，缓速器可以满足该要求，能有效地减少脚刹的使用频率，避免因长时间使用刹车导致摩擦片的温度升高、刹车效果下降甚至刹车失灵。

缓速器在国外发达国家的几乎已经像发动机、变速箱一样成为商用车的标准配置。

中国于2012年9月1日实施了国家标准GB7258-2012《机动车运行安全技术条例》；2017年9月29日中华人民共和国国家质量监督总局质及国标委联合发布并要求2018年1月1日执行GB7258-2017《机动车运行安全技术条例》，并在7.5条中对辅助制动器做出了明确规定：车长大于9m的客车(对专用校车为车长大于8m)、总质量大于等于12000kg的货车和专项作业车、总质量大于3500kg的危险货物运输货车，应装备缓速器或其他辅助制动装置。车长大于9m的未设置乘客站立区的客车、总质量大于3500kg的危险货物运输货车、半挂牵引车装备的辅助制动装置的性能应使汽车通过GB12676规定的Ⅱ型或ⅡA型试验。

目前商用车的缓速器主要包括电涡流缓速器、液力缓速器、发动机缓速器。发动机缓速器可分为发动机制动器和排气制动器，发动机制动器根据制动实现方式的不同分为压缩释放式制动器和泄气式制动器。

发动机制动器开启时，发动机ECU向喷油器发出停止喷油的指令，发动机制动活塞伸出开启制动排气门，发动机气缸内的气体通过开启的制动排气门逸出，发动机气缸内没有燃料燃烧，故发动机不再给车辆提供牵引力。车辆通过驱动轮和传动系带动发动机曲轴继续旋转，车辆对发动机输入的动能，被逐渐消耗在发动机的泵气损失(进、排气冲程中由于气体的节流造成的功率损失)、自身的机械摩擦损失、压缩及膨胀过程中产生的不可逆损失、驱动发动机附件(发动机机油泵、水泵、空气压缩机、转向泵、风扇等)的功率损失等方面，本来是车辆动力源的发动机就变成消耗车辆运动动能从而对车辆起到减缓车速作用的空气压缩机，或者说发动机此时做负功，发动机阻碍曲轴旋转的力矩成为制动力矩，通过传动系传递至驱动轮。

制动活塞属于发动机制动器的核心部件，其主要作用是制动时在外力(制动油压、机械装置、气压或电磁机构)的作用下伸展开制动行程，在顶部高制动油压或凸轮制动行程的驱动下开启制动排气门，从而实现发动机制动。

公告号为CN102414403A公开一种专用的摇臂型发动机制动器，该发动机制动器中设计一种液压制动活塞，该制动活塞包括在摇臂机构内滑动的阀体，阀体内安装有顶端伸出阀体外且连接在摇臂机构上调整螺栓，当阀体内充满液压油后，在油压作用下，推动阀体克服回位弹簧的作用向下运动，实现制动过程。但是该制动器存在以下问题：(1)当需要测量该阀体的最大制动行程S时，需要克服回位弹簧的弹簧力的作用，使调整螺栓位于阀体内的凸台和卡簧座底面接触后才能测量，不便于测量，尤其当回位弹簧卡滞，还会导致测量结果的错误，进而影响到制动性能；(2)阀体在摇臂机构内滑动过程中，会在两者之间产生运动摩擦，尤其当两者存在杂质时，会对制动活塞与臂机构之间的运动表面产生磨损，会造成零件损坏，严重时会造成制动活塞卡滞，影响制动效果；(3)回位弹簧位于阀体内，制动时，液压油进入至阀体内，制动结束后，液压油排出，但是仍然会有一部分液压油始终留存在阀体内，与回位弹簧接触，当有杂质存在时，会影响回位弹簧的作用性能，使得回位弹簧复位效果变差，进而影响制动效果。

公告号为CN102003238A公开一种新型发动机制动装置，由于采用铰接制动活塞，不便于手动测量最大的制动行程，还需将其放置在专用工装内进行测量，测量过程复杂。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种设计合理、制动行程稳定可靠、便于手工直接测量、可减少运动摩擦的发动机制动活塞装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：发动机制动活塞装置，包括支撑框架，所述支撑框架内竖向滑动有底端伸出所述支撑框架外的制动活塞，所述制动活塞的顶部设置有制动孔腔，所述支撑框架上设置有与所述制动孔腔连通的制动充油油道，所述支撑框架的顶端螺纹安装有调整螺栓，所述调整螺栓的底端安装在所述制动孔腔内，所述制动活塞的下部与所述支撑框架之间设置有制动活塞复位装置；所述制动活塞与所述支撑框架配合的滑动外周面上设置有减摩装置。

作为优选的技术方案，所述减摩装置包括设置在所述制动活塞的滑动外周面上的多个环形槽。

作为优选的技术方案，所述制动活塞的上部设置有与所述支撑框架滑动配合的活塞滑动部，所述活塞滑动部的顶端安装有将所述制动孔腔包围在内的活塞限位盖，所述活塞限位盖上设置有将所述制动孔腔与所述制动充油油道连通的活塞进油通道，所述制动活塞的下端设置有伸出所述支撑框架外的活塞杆。

作为优选的技术方案，所述制动活塞复位装置包括安装在所述支撑框架底部的回位弹簧挡板，所述回位弹簧挡板与所述制动活塞之间安装有驱动所述制动活塞复位的制动回位弹簧，所述制动回位弹簧套装在所述活塞杆外且两端分别抵靠在所述回位弹簧挡板与所述活塞滑动部上。

作为优选的技术方案，所述调整螺栓的上部通过锁紧螺母固定在所述支撑框架上，所述调整螺栓的底端设置有安装在所述制动孔腔内的限位凸台。

作为优选的技术方案，所述限位凸台的外径小于所述制动孔腔的内径。

作为优选的技术方案，所述活塞限位盖的顶端设置有将所述限位凸台限制在所述制动孔腔内的限位孔，所述限位孔为圆孔或长孔。

作为优选的技术方案，所述调整螺栓的顶端设置有利于旋进与旋出的螺栓调整槽。

由于采用了上述技术方案，发动机制动活塞装置，包括支撑框架，所述支撑框架内竖向滑动有底端伸出所述支撑框架外的制动活塞，所述制动活塞的顶部设置有制动孔腔，所述支撑框架上设置有与所述制动孔腔连通的制动充油油道，所述支撑框架的顶端螺纹安装有调整螺栓，所述调整螺栓的底端安装在所述制动孔腔内，所述制动活塞的下部与所述支撑框架之间设置有制动活塞复位装置；所述制动活塞与所述支撑框架配合的滑动外周面上设置有减摩装置；本实用新型的有益效果是：

(1)通过旋转所述调整螺栓来调节所述制动活塞与制动销之间的间隙，即制动气门间隙，用于满足不同的使用需求；

(2)所述活塞限位盖的下底面和所述限位凸台的上顶面之间的最大间隙为本实用新型的最大制动行程，本实用新型的制动行程稳定可靠，且便于手工直接测量，减少测量难度，提高测量效率；

(3)制动活塞外周面上的所述环形槽具有存油和容纳发动机机油中携带的杂质的作用，有助于减少所述制动活塞和所述支撑框架之间的运动磨损，不仅提高了制动活塞的使用寿命，而且还提高了制动准确性；

(4)所述制动回位弹簧套装在所述活塞杆外端，液压油工作时无法接触到所述制动回位弹簧，所述制动回位弹簧所处的工作环境较好，能有效保证所述制动回位弹簧的使用寿命，与现有技术相比，本实用新型所述制动回位弹簧的复位效果更好，制动效果更好。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的分解图；

图3是本实用新型实施例制动前的结构原理图；

图4是本实用新型实施例制动前的结构放大图；

图5是本实用新型实施例制动后的结构原理图；

图6是本实用新型实施例制动后的结构放大图；

图中：1-支撑框架；2-制动活塞；21-活塞滑动部；22-活塞限位盖；23-活塞进油通道；24-活塞杆；25-限位孔；3-制动销；4-排气门；5-制动孔腔；6-制动充油油道；7-调整螺栓；71-锁紧螺母；72-限位凸台；73-螺栓调整槽；8-环形槽；9-制动活塞复位装置；91-回位弹簧挡板；92-制动回位弹簧；10-制动控制装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1至图6所示，发动机制动活塞装置，包括支撑框架1，在本实施例中，所述支撑框架1为摇臂机构，当然也可以为其他运动件或固定件，所述支撑框架1内竖向滑动有底端伸出所述支撑框架1外的制动活塞2，所述制动活塞2用于与制动销3接触，当所述制动活塞2伸出后会驱动制动销3，从而开启制动排气门4；所述制动活塞2的顶部设置有制动孔腔5，所述支撑框架1上设置有与所述制动孔腔5连通的制动充油油道6，所述支撑框架1的顶端设置有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹安装有调整螺栓7，所述调整螺栓7的底端安装在所述制动孔腔5内，所述制动孔腔5将所述调整螺栓7的底端限制所述制动孔腔5内，保证当所述制动活塞2上下运动时，所述制动活塞2不会从所述调整螺栓7的底端脱离下去，所述制动活塞2的下部与所述支撑框架1之间设置有制动活塞复位装置9；所述制动活塞2与所述支撑框架1配合的滑动外周面上设置有减摩装置。

参见图2、图4和图6，所述减摩装置包括设置在所述制动活塞2的滑动外周面上的多个环形槽8，在本实施例中，在所述制动活塞2的活动外周面上设置有两个环形槽8，所述环形槽8具有存油和容纳发动机机油中携带的杂质的作用，所述制动活塞2上下运动过程中，液压油会存储在所述环形槽8内，从而来减小所述制动活塞2与所述支撑框架1之间的运动摩擦，当有杂质存在时，杂质会被限制在所述环形槽8内，避免对所述制动活塞2和所述支撑框架1之间的造成运动磨损，出现卡滞现象，不仅提高了制动活塞2的使用寿命，而且还提高了制动准确性。

参见图2、图4和图6，所述制动活塞2的上部设置有与所述支撑框架1滑动配合的活塞滑动部21，所述环形槽8设置在所述活塞滑动部21的滑动外周面，减少所述活塞滑动部21与所述支撑框架1之间的运动磨损；所述活塞滑动部21的顶端安装有将所述制动孔腔5包围在内的活塞限位盖22，所述活塞限位盖22上设置有将所述制动孔腔5与所述制动充油油道6连通的活塞进油通道23，通过设置所述活塞进油通道23以确保用于制动的发动机机油能顺利进入至所述制动孔腔5内，所述制动活塞2的下端设置有伸出所述支撑框架1外的活塞杆24，所述活塞杆24的底端与制动销3接触。

参见图2、图4和图6，所述制动活塞复位装置9包括安装在所述支撑框架1底部的回位弹簧挡板91，所述回位弹簧挡板91与所述制动活塞2之间安装有驱动所述制动活塞2复位的制动回位弹簧92，所述制动回位弹簧92套装在所述活塞杆24外且两端分别抵靠在所述回位弹簧挡板91与所述活塞滑动部21上。制动时，所述制动孔腔5内的油压变大，推动所述制动活塞2克服所述制动回位弹簧92的弹簧力向下运动，当制动结束后，所述制动孔腔5内的油压降低，所述制动回位弹簧92会推动所述制动活塞2向上运动复位；在本实施例中，所述制动回位弹簧92套装在所述活塞杆24外端，不与所述支撑框架1接触，且不与所述制动孔腔5连接，位于所述制动孔腔5内的液压油接触不到所述制动回位弹簧92，所述制动回位弹簧92所处的工作环境较好，能有效保证所述制动回位弹簧92的使用寿命，与现有技术相比，本实用新型所述制动回位弹簧92的复位效果更好，制动效果更好。

参见图2、图4和图6，所述调整螺栓7的上部通过锁紧螺母71固定在所述支撑框架1上，所述调整螺栓7的底端设置有安装在所述制动孔腔5内的限位凸台72；所述限位凸台72的外径小于所述制动孔腔5的内径，即所述制动孔腔5的底端面积大于所述限位凸台72的底端面积，两者之间留有间隙L1，可以确保进入至所述制动孔腔5内的发动机机油可以直接接触到所述制动孔腔5的底端，从而更加轻松推动所述制动活塞2下行，来提高所述制动活塞2的操作灵敏度。

参见图2、图4和图6，所述活塞限位盖22的顶端设置有将所述限位凸台72限制在所述制动孔腔5内的限位孔25，所述限位孔25为圆孔或长孔，在本实施例中，所述限位孔25为圆孔，所述限位孔25的内径大于所述调整螺栓7的外径且小于所述限位凸台72的外径，所述限位孔25的内径大于所述调整螺栓7的外径，可以保证当所述活塞限位盖22可以沿所述调整螺栓7上下运动，且在所述调整螺栓7的外径与所述限位孔25的内径之间具有间隙，可以使得液压油进入至所述限制动孔腔5内，在此所述调整螺栓7的外径与所述限位孔25的内径之间的间隙即为所述活塞进油通道23；所述限位凸台72的外径大于所述限位孔25的内径，以确保将所述限位凸台72限制在所述限位孔25和制动孔腔5内，来确保所述制动活塞2的最大行程始终为S。当所述限位凸台72的下底面和所述制动孔腔5的底面接触时，所述活塞限位盖22的下底面和所述限位凸台72的上顶面之间的最大间隙为所述制动活塞2或制动活塞装置的最大制动行程S，当制动行程为0时，所述活塞限位盖22的下底面和所述制动活塞2的上顶面贴合。所述活塞限位盖22的下底面和所述限位凸台72的上顶面之间的最大间隙为本实用新型的最大制动行程S，本实用新型的制动行程稳定可靠，且便于手工直接测量，减少测量难度，提高测量效率。

参见图2，所述调整螺栓7的顶端设置有利于旋进与旋出的螺栓调整槽73，所述螺栓调整槽73的设置可以便于改锥或螺丝刀等工具旋转调整。

本实施例的工作原理为：

非制动时：制动充油油道6中没有发动机机油压力，通过旋转所述调整螺栓7来调节发动机冷态制动气门间隙L，在所述回位弹簧挡板91和所述制动回位弹簧92作用下，所述制动孔腔5的底面和所述限位凸台72的下底面贴紧，参见图3与图4。

制动开启时：发动机机油通过制动控制装置10进入至所述制动充油油道6内，然后通过所述活塞限位盖22上的所述活塞进油通道23进入至所述制动孔腔5内，在所述制动孔腔5内产生油压，会推动所述制动活塞2克服所述制动回位弹簧92的弹簧力向下运动，当所述限位凸台72的上顶面与所述活塞限位盖22的下底面接触时，所述制动活塞2完成伸出即实现所述制动活塞2的最大行程S。所述制动活塞2伸出后与制动销3接触，在制动排气门4反作用力和制动控制装置10作用下，所述制动孔腔5内的发动机机油被压缩成高压油，以及联合所述制动活塞2的制动行程或凸轮的制动升程打开制动排气门4，实现发动机制动，所述制动活塞2伸出后的状态参见图5与图6。

制动结束时：不再需要制动时，将通入至所述制动充油油道6内的油路断开并泄压，使得推动所述制动活塞2的压力消失，所述制动活塞2在所述制动回位弹簧92的作用下复位，所述活塞限位盖22的下底面不再与所述限位凸台72的上顶面接触，而是在所述制动回位弹簧92作用下，使得所述制动孔腔5的底面接触到所述限位凸台72的下底面，参见图3与图4。

气门间隙调整原理：当需要调整气门间隙时，向下旋进所述调整螺栓7，所述调整螺栓7会带动所述限位凸台72向下运动，然后向下推动所述制动活塞2向下运动，此时所述限位凸台72与所述制动孔腔5之间的最大制动行程不变，仍然为S，但是所述制动活塞2与制动销3之间的气门间隙变小了，气门间隙的调整范围为图3中L，当所述制动活塞2逐渐向下运动时，气门间隙L逐渐减小。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.发动机制动活塞装置，包括支撑框架，所述支撑框架内竖向滑动有底端伸出所述支撑框架外的制动活塞，其特征在于：所述制动活塞的顶部设置有制动孔腔，所述支撑框架上设置有与所述制动孔腔连通的制动充油油道，所述支撑框架的顶端螺纹安装有调整螺栓，所述调整螺栓的底端安装在所述制动孔腔内，所述制动活塞的下部与所述支撑框架之间设置有制动活塞复位装置；所述制动活塞与所述支撑框架配合的滑动外周面上设置有减摩装置。

2.如权利要求1所述的发动机制动活塞装置，其特征在于：所述减摩装置包括设置在所述制动活塞的滑动外周面上的多个环形槽。

3.如权利要求1所述的发动机制动活塞装置，其特征在于：所述制动活塞的上部设置有与所述支撑框架滑动配合的活塞滑动部，所述活塞滑动部的顶端安装有将所述制动孔腔包围在内的活塞限位盖，所述活塞限位盖上设置有将所述制动孔腔与所述制动充油油道连通的活塞进油通道，所述制动活塞的下端设置有伸出所述支撑框架外的活塞杆。

4.如权利要求3所述的发动机制动活塞装置，其特征在于：所述制动活塞复位装置包括安装在所述支撑框架底部的回位弹簧挡板，所述回位弹簧挡板与所述制动活塞之间安装有驱动所述制动活塞复位的制动回位弹簧，所述制动回位弹簧套装在所述活塞杆外且两端分别抵靠在所述回位弹簧挡板与所述活塞滑动部上。

5.如权利要求3所述的发动机制动活塞装置，其特征在于：所述调整螺栓的上部通过锁紧螺母固定在所述支撑框架上，所述调整螺栓的底端设置有安装在所述制动孔腔内的限位凸台。

6.如权利要求5所述的发动机制动活塞装置，其特征在于：所述限位凸台的外径小于所述制动孔腔的内径。

7.如权利要求5所述的发动机制动活塞装置，其特征在于：所述活塞限位盖的顶端设置有将所述限位凸台限制在所述制动孔腔内的限位孔，所述限位孔为圆孔或长孔。

8.如权利要求1至7任一权利要求所述的发动机制动活塞装置，其特征在于：所述调整螺栓的顶端设置有利于旋进与旋出的螺栓调整槽。

Images