專利名稱：四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)裝置，是一種汽車輔助 制動(dòng)裝置，屬機(jī)械中用燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)作為制動(dòng)器的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，作為輔助制動(dòng)的一種形式，四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)憑借其制動(dòng)效 果優(yōu)良，附加成本少，可靠性高等優(yōu)勢，越來越廣泛的應(yīng)用于商用車上。發(fā) 動(dòng)機(jī)制動(dòng)的貢獻(xiàn)一方面在于提升汽車整車的制動(dòng)能力，另一方面在于減輕汽 車主制動(dòng)的制動(dòng)負(fù)荷。
四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的原理是通過提高氣缸內(nèi)活塞運(yùn)動(dòng)阻力，并將這 種阻力由曲軸和汽車傳動(dòng)系作用于汽車車輪上，從而形成制動(dòng)力來為汽車減 速。發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)多與排氣制動(dòng)閥聯(lián)合使用，排氣制動(dòng)閥安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管 后或增壓器后，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)工作時(shí)，其閥體內(nèi)的蝶閥關(guān)閉，阻塞排氣管， 從而提升排氣背壓，提高活塞運(yùn)動(dòng)的阻力。
四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的一種實(shí)現(xiàn)方式為泄氣制動(dòng)，即在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣沖 程終了前，排氣門因氣缸內(nèi)產(chǎn)生的較大負(fù)壓而開啟一個(gè)小升程，在氣門橋或 搖臂中，有一個(gè)升程保持裝置，使排氣門保持此升程，直到排氣沖程開始， 這樣就減弱了壓縮氣體在做功沖程對活塞做的正功。此種方式在一定程度上 提高了發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的制動(dòng)功率，但排氣門一直開啟，使得活塞運(yùn)動(dòng)阻力減小， 并沒有將發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的全部潛力發(fā)揮出來。
四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的另 一種實(shí)現(xiàn)方式是壓縮制動(dòng)，即在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣 沖程終了前，將排氣門開啟，使排氣管內(nèi)因排氣制動(dòng)閥關(guān)閉所形成的高壓氣 體回流，增加缸內(nèi)壓力，在壓縮沖程剛開始后，將排氣門關(guān)閉，這樣，就在 壓縮沖程中增加了氣體質(zhì)量，增大了活塞阻力。在壓縮沖程終了前，再次將 排氣門開啟一個(gè)小升程，釋放壓縮空氣，并于做功沖程開始后將排氣門關(guān)閉， 使活塞不做正功。這種方式充分發(fā)揮了發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的潛力，提升了發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)功率。
實(shí)現(xiàn)四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式主要有以下幾種 一、在發(fā) 動(dòng)機(jī)上增加一個(gè)由電磁閥控制的液壓機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)，這種結(jié)構(gòu) 形式的缺點(diǎn)是體積較大，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜， 一方面增加了發(fā)動(dòng)機(jī)上部的空間，一 方面增加了整機(jī)重量，附加成本較高；二、在發(fā)動(dòng)機(jī)上增加一個(gè)小氣門，專 門負(fù)責(zé)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)，其缺點(diǎn)是限制了其它氣門的布置，且需要一個(gè)附加搖臂 和附加凸輪來控制其升程，在一定程度上增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的重量和成本；三、 將發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)功能集成于排氣搖臂內(nèi)，通過增加凸輪制動(dòng)凸起來實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī) 制動(dòng)，這種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)較為緊湊，重量輕，在實(shí)現(xiàn)功能的前提下，最大程度的 減小了整機(jī)重量和成本。
在搖臂集成式的發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)裝置，即四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)裝 置中，搖臂總成內(nèi)部有兩個(gè)功能機(jī)構(gòu)，第一個(gè)功能機(jī)構(gòu)用來補(bǔ)償由凸輪制動(dòng) 凸起所引起的氣門升程，使排氣門在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)不工作時(shí)，不隨凸輪制動(dòng)凸 起而開啟，保^正了發(fā)動(dòng)^L的正常運(yùn)行；第二個(gè)功能機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)4幾制動(dòng)實(shí)現(xiàn)機(jī) 構(gòu)，它通過對制動(dòng)油^各的控制，^使制動(dòng)油室的單向閥關(guān)閉，油室內(nèi)形成高壓 油，在凸輪旋轉(zhuǎn)到制動(dòng)凸起時(shí)，開啟排氣門來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)功能，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng) 不工作時(shí)，此機(jī)構(gòu)中的單向閥在控制柱塞的作用下保持開啟狀態(tài)，排氣門不 隨凸輪制動(dòng)凸起而開啟，保證了發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。
現(xiàn)有的四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)裝置如US5564385 "用多缸內(nèi)燃發(fā)動(dòng) 機(jī)對汽車制動(dòng)的方法和裝置"中介紹了一種搖臂集成發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置的詳細(xì) 結(jié)構(gòu)搖臂安裝于中空為縱向油道的搖臂軸上，凸輪在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的作用下， 將本身的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)作用在搖臂體上，凸輪上設(shè)有制動(dòng)凸起。其間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu) 位于搖臂的一端，包括可在液壓腔中沿氣門運(yùn)動(dòng)方向上下移動(dòng)的柱塞和柱塞 中的彈簧。在液壓作用下，可使柱塞在搖臂中處于不同的位置，從而確定是 否通過搖臂的象角部件將搖臂的運(yùn)動(dòng)傳遞到氣門。間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)中的液壓腔 (柱塞后方)與搖臂軸中的縱向油道相連，搖臂中有一連接油道，通過一控 制及單向閥結(jié)構(gòu)將縱向油道連接到液壓腔。當(dāng)液壓腔中為高油壓時(shí)，凸輪的 制動(dòng)凸起使搖臂的搖動(dòng)傳遞給氣門，而當(dāng)液壓腔中為低油壓時(shí)，該搖動(dòng)將被 柱塞中的彈簧吸收，即實(shí)現(xiàn)間隙補(bǔ)償功能。所說控制及單向閥結(jié)構(gòu)安裝在搖
5臂有間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的一端的一個(gè)平行于搖壁軸的柱形腔內(nèi)，其包括可在液壓 腔中移動(dòng)的末端形狀類似漏斗形柱塞以及柱塞中的柱塞彈簧、處于柱塞漏斗 尖上的閥芯球、中間穿過漏斗尖的閥座和將閥芯球頂向閥座的球彈簧?？v向 油道連接到液壓腔(柱塞前方，漏斗收縮處)。液壓腔內(nèi)機(jī)油壓力低于設(shè)定的 低限值時(shí)，閥芯球在柱塞彈簧作用下開啟通向間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的油路。當(dāng)液壓 腔內(nèi)機(jī)油壓力高于設(shè)定的低限值時(shí)，柱塞在機(jī)油壓力作用下克服彈簧的作用 力抬起，閥芯球在球彈簧的作用下關(guān)閉通向間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的油路。這樣，在 發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)起作用時(shí)，縱向油路輸出高油壓，使通向間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的油路關(guān) 閉并使間隙S卜償機(jī)構(gòu)獲得高油壓，凸輪上的制動(dòng)凸起作用于氣門實(shí)現(xiàn)汽車輔 助制動(dòng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)才幾制動(dòng)不工作時(shí)，縱向油路中是低油壓，通向間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu) 的油路處于開啟狀態(tài)，即凸輪上的制動(dòng)凸起不作用于氣門。
上述四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)裝置，由于搖臂中集成的間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu) 和控制閥機(jī)構(gòu)分在不相交的兩個(gè)相互垂直的柱形腔中，集成化程度很高，其
內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，i是高了加工成本；同時(shí)由于搖臂集成了間隙補(bǔ)償功能， 使得搖臂體氣門端的當(dāng)量質(zhì)量增大，使平衡性和搖臂剛度有所下降，不利配 氣機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，降低了配氣機(jī)構(gòu)的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
針對上術(shù)不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是進(jìn)一步改善間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu) 和控制及單向閥機(jī)構(gòu)的布局以及搖臂上的結(jié)構(gòu)集成程度，從而消除和減弱上 述多種不利因素，提出一種可靠、簡單的四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)裝置。
本發(fā)明提供的四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)裝置，在搖臂安裝象腳一端有 控制閥機(jī)構(gòu)和間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凸輪型線上增加有制動(dòng)凸起， 搖臂軸是中空的，其中是縱向油路，縱向油路連接控制閥進(jìn)油口和象腳潤滑 油進(jìn)口，排氣門有兩個(gè)，兩個(gè)排氣門上端以排氣門橋連接；所說控制閥機(jī)構(gòu) 以閥芯柱塞和一使閥芯柱塞處于截止位置的螺旋彈簧同軸安裝在一柱形腔中 構(gòu)成，控制閥進(jìn)油口在閥芯柱塞無彈簧連接的一端；所說搖臂上間隙補(bǔ)償機(jī) 構(gòu)以驅(qū)動(dòng)柱塞安裝在一柱形腔中構(gòu)成，其補(bǔ)償間隙量為制動(dòng)凸起的升程，該 補(bǔ)償柱塞同軸連接象腳，在補(bǔ)償柱塞上端的柱形腔是一直徑不小于補(bǔ)償柱塞 的制動(dòng)油室，制動(dòng)油室的高度為補(bǔ)償量高度，制動(dòng)油室有油路連接控制閥出油口；在排氣門橋連接兩排氣門位置的中間點(diǎn)上集成有間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，該間 隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)以補(bǔ)償柱塞和一在補(bǔ)償柱塞下方的螺旋彈簧同軸安裝在一開口向 上的柱形腔內(nèi)構(gòu)成，其補(bǔ)償間隙量為氣門間隙的升程；氣門橋上間隙補(bǔ)償機(jī) 構(gòu)的補(bǔ)償柱塞上端與搖臂上象腳結(jié)構(gòu)的下端面始終接觸，氣門橋上間隙補(bǔ)償 機(jī)構(gòu)的彈簧彈力小于制動(dòng)油壓大于象腳自重。
本發(fā)明提供的四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)裝置，排氣搖臂內(nèi)集成控制閥 機(jī)構(gòu)，此機(jī)構(gòu)有閥芯柱塞，閥芯柱塞的一端是控制油室，另一端是復(fù)位彈簧， 使其在油壓和彈簧控制下切換導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)。不制動(dòng)的時(shí)候控制閥在彈簧 力的作用下始終處于截止?fàn)顟B(tài)，搖臂上間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)中的制動(dòng)油室中無油壓， 當(dāng)排氣凸輪的制動(dòng)凸起使搖臂搖動(dòng)時(shí)，該搖動(dòng)高度由其吸收而不對氣門橋產(chǎn) 生壓力。當(dāng)需要制動(dòng)的時(shí)候，控制油室進(jìn)油閥芯柱塞使其處于導(dǎo)通狀態(tài)，同 時(shí)高壓油進(jìn)入搖臂上間隙S卜償機(jī)構(gòu)中的制動(dòng)油室中，當(dāng)排氣凸輪的制動(dòng)凸起 使搖臂搖動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)柱塞連帶象腳將該搖動(dòng)高度傳遞到氣門橋。氣門橋上， 由于象腳連接的補(bǔ)償氣門間隙的間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)中彈簧的彈力大于象腳與驅(qū)動(dòng) 柱塞的自重，所以不制動(dòng)時(shí)搖臂的下沉不會(huì)使該補(bǔ)償機(jī)構(gòu)動(dòng)作，而它又小于 制動(dòng)油壓會(huì)曲服于制動(dòng)油室有壓力后的搖臂的下沉而補(bǔ)償氣門間隙后打開氣 門，達(dá)到制動(dòng)輔助目的。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過將搖臂集成式發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)的兩個(gè)功能 機(jī)構(gòu)分解于搖臂上的兩個(gè)柱形腔中而非不相交的兩個(gè)相互垂直的柱形腔中； 再將兩個(gè)間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)分解于搖臂與氣門橋中，達(dá)到在制動(dòng)是與否兩個(gè)工作 狀態(tài)中對所需補(bǔ)償?shù)拈g隙進(jìn)行有效補(bǔ)償。本發(fā)明提高了配氣機(jī)構(gòu)的可靠性， 簡化了結(jié)構(gòu)而降低了排氣搖臂的加工難度并提高了搖臂剛度；該結(jié)構(gòu)提高了 結(jié)構(gòu)的平衡性，提高了氣門間隙調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確性和可操作性；此外，在發(fā)動(dòng)機(jī) 壓縮制動(dòng)工作時(shí)，能同時(shí)開啟兩個(gè)排氣門，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的效果。
本發(fā)明提供的四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)裝置，在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凸輪型 線上增加的制動(dòng)凸起有兩個(gè)， 一個(gè)制動(dòng)凸起起始于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣沖程終了前， 結(jié)束于壓縮沖程剛開始后；另一個(gè)凸起起始于壓縮沖程終了前，結(jié)束于做功 沖程開始后。即一個(gè)制動(dòng)凸起使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣沖程終了前，將排氣門開啟，使 排氣管內(nèi)因排氣制動(dòng)閥關(guān)閉所形成的高壓氣體回流，增加缸內(nèi)壓力，在壓縮沖程剛開始后，將排氣門關(guān)閉，這樣，就在壓縮沖程中增加了氣體質(zhì)量，增
大了活塞阻力；另一個(gè)凸起使在壓縮沖程終了前，再次將排氣門開啟一個(gè)小 升程，釋放壓縮空氣，并于做功沖程開始后將排氣門關(guān)閉，使活塞不做正功。 即本結(jié)構(gòu)增加了制動(dòng)功能。
本發(fā)明提供的四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)裝置，所說的控制閥的閥芯柱 塞有內(nèi)部油路，內(nèi)部油路包括一中空腔、中空腔在徑向連通到柱塞柱面的孔 和在軸向通到指向控制閥進(jìn)油口的柱塞端面的孔；在中空腔內(nèi)有一小球以一 限位銷確定于通向柱塞端面上孔一側(cè)，小球和柱塞端面上孔構(gòu)成中空腔連接 控制閥進(jìn)油口的閥；柱塞柱面上孔在柱塞中部，柱塞兩端都與控制閥所在柱 形腔形成密封面；柱塞指向控制閥進(jìn)油口的一端有倒角，控制閥進(jìn)油口在閥 芯柱塞所在柱形腔底角處。
本發(fā)明提供的四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)裝置，所說的搖臂上間隙補(bǔ)償 機(jī)構(gòu)中的驅(qū)動(dòng)柱塞有一開口在下端的中空腔，還有一圓柱頭，圓柱頭上端平 面與驅(qū)動(dòng)柱塞的下端面密封連接，所說象腳連接在圓柱頭下端的球面上；象 腳底面無阻力時(shí)驅(qū)動(dòng)柱塞上端面與柱形腔上底之間有一個(gè)間隙，這個(gè)間隙與 搖臂受制動(dòng)凸起引起的搖動(dòng)高度相等；所說中空腔上端有通到驅(qū)動(dòng)柱塞上端 面的孔，該孔內(nèi)有一小球，另有一球座以上端面承載小球，又有一螺旋彈簧 兩端分別與球座下端面及圓柱頭上端面相抵；柱塞柱面與其所在柱形腔形成 密封面，圓柱頭上有連通所說中空腔和驅(qū)動(dòng)柱塞下端面外空間的通孔。


圖1為本發(fā)明的排氣配氣機(jī)構(gòu)剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖中1-排氣配氣機(jī)構(gòu)， 2-排氣凸輪，3-排氣搖臂，4-搖臂軸,5-排氣門橋，6-排氣門，7-氣門彈簧， 8-電磁閥，9-3內(nèi)的制動(dòng)油路，10a、 10b-制動(dòng)凸起，11-5內(nèi)的間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)， 12-4內(nèi)的制動(dòng)油^各，13-控制閥，14-制動(dòng)油室，15-4內(nèi)的潤滑油路，16-3的 潤滑油路，23-驅(qū)動(dòng)柱塞(間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu))，24-象腳；
圖2為本發(fā)明的排氣門升程曲線示意圖，圖中a-制動(dòng)凸起10a引起的制 動(dòng)升程，b-制動(dòng)凸起10b引起的制動(dòng)升程，c-工作凸起引起的工作升程，H-表示氣門升程的縱坐標(biāo)軸，a-表示曲軸轉(zhuǎn)角的橫坐標(biāo)軸；
圖3為本發(fā)明的油路控制原理示意圖，圖中4-搖臂軸，8-電磁閥，8a-電磁閥閥芯，12A-制動(dòng)油路A段，12B-制動(dòng)油路B段，15-潤滑油路，17-油 3各切換裝置，18-旁通油i 各，19-泄油油路，20-主油3各；
圖4為本發(fā)明的排氣搖臂中控制閥局部結(jié)構(gòu)示意圖，圖中3-排氣搖臂， 9-制動(dòng)油路(控制閥輸入)，13-控制閥，16-潤滑油路，27a-控制閥柱塞中閥芯 部分，27b-控制閥柱塞中驅(qū)動(dòng)部分，28-小球，29-限位銷，30-回位彈簧的彈簧 力，31-控制閥柱塞內(nèi)部油路出油口 ， 32-控制閥柱塞內(nèi)部油路進(jìn)油口 ， 33-制 動(dòng)油路(控制閥輸出)；
圖5為本發(fā)明的排氣搖臂中象腳局部結(jié)構(gòu)示意圖，圖中3-排氣搖臂，33-制動(dòng)油路，14-制動(dòng)油室，16-潤滑油路，23-驅(qū)動(dòng)柱塞，24-象腳，25-調(diào)整螺釘， 26-調(diào)整螺母，33-制動(dòng)油路，34-圓柱頭，35-小J求，37-球座，38-彈簧，39-通 油孔，40-泄油孔；
圖6為本發(fā)明的排氣門橋方案一剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖中5-排氣門橋，11-間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，41-排氣門橋體，42-間隙補(bǔ)償柱塞，43-間隙補(bǔ)償彈簧，44-擋 片，45-螺釘;
圖7為本發(fā)明的排氣門橋方案一的軸測圖，圖中5-排氣門橋，41-排氣 門橋體，42-間隙補(bǔ)償柱塞，44-擋片,45-螺釘;
圖8為本發(fā)明的排氣門橋方案二的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖中5-排氣門橋， ll-間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu),46-排氣門橋體,47-限位銷,48-間隙補(bǔ)償柱塞，49-彈簧；
圖9為本發(fā)明的排氣門橋方案二的俯視圖，圖中5-排氣門橋，46-排氣 門橋體，47-限位銷，48-間隙補(bǔ)償柱塞。
具體實(shí)施方案
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方案
本發(fā)明提供的四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)裝置，如圖1所示，有一個(gè)四 沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣配氣機(jī)構(gòu)1，此排氣配氣機(jī)構(gòu)1由排氣凸輪2、排氣搖臂3、 搖臂軸4、排氣門橋5、排氣門6、氣門彈簧7以及電磁閥8組成。其中排氣 凸輪有兩個(gè)制動(dòng)凸起10a、 10b和一個(gè)工作凸起。排氣搖臂3經(jīng)搖臂軸4安裝， 搖臂3 —端有滾輪為從動(dòng)件與凸輪2配合，另 一端安裝象腳24。排氣門6有 兩個(gè)并列連接在排氣門橋5兩端并各有氣門彈簧7提供回復(fù)力。氣門橋中點(diǎn) 安裝有間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)11，該氣門橋5上間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)11與象腳24觸壓連接。
9象腳24在搖臂3內(nèi)與一搖臂上間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)23，間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)23中的制動(dòng) 油室14經(jīng)制動(dòng)油路33與控制閥13連接再經(jīng)制動(dòng)油路9與搖臂軸4中的制動(dòng) 油路12連接。搖臂3中另有潤滑油路16連接搖臂軸內(nèi)潤滑油路15和象腳4 潤滑油路及在氣門橋上方的開口 。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電磁閥8控制使得壓力機(jī)油無法進(jìn)入搖臂軸4內(nèi) 的制動(dòng)油路9。由排氣凸輪2的制動(dòng)凸起10a和制動(dòng)凸起10b所引起的排氣門 制動(dòng)升程因排氣搖臂內(nèi)的間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)23的作用而抵消。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng) 工作時(shí)，電磁閥8控制使得壓力機(jī)油進(jìn)入到搖臂軸4內(nèi)的制動(dòng)油路12及排氣 搖臂3內(nèi)的制動(dòng)油3各9并頂起控制閥13，同時(shí)，壓力才幾油又通過控制閥13內(nèi) 部進(jìn)入并充滿制動(dòng)油室14，且使制動(dòng)油室內(nèi)形成高壓油，當(dāng)排氣凸輪2旋轉(zhuǎn) 到制動(dòng)凸起時(shí)，由于制動(dòng)油室14中高壓油的作用，排氣搖臂內(nèi)的間隙補(bǔ)償機(jī) 構(gòu)失去補(bǔ)償能力，使象腳24壓迫排氣門6開啟制動(dòng)升程，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制 動(dòng)。搖臂軸4的潤滑油路15和排氣搖臂3的潤滑油路16始終保持相通，其 作用是為排氣搖臂3和排氣門橋5提供潤滑。
排氣凸輪2所具有的兩個(gè)制動(dòng)凸起10,在發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)工作時(shí)， 一個(gè) 制動(dòng)凸起10a在進(jìn)氣沖程終了前某時(shí)刻將排氣門6開啟，使排氣管內(nèi)的高壓 氣體回流，增加缸內(nèi)壓力，在壓縮沖程剛開始后，將排氣門6關(guān)閉，增大了 活塞運(yùn)動(dòng)阻力；另一個(gè)制動(dòng)凸起10b在發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮沖程終了前某時(shí)刻將排氣 門6開啟一個(gè)小升程，釋放壓縮空氣，并于做功沖程開始后將排氣門6關(guān)閉， 使活塞不做正功，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)功能。
上述凸輪2及搖臂軸在間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的作用下所達(dá)成的氣門升程如圖2 所示，它包括兩個(gè)制動(dòng)升程a、 b和工作升程c。排氣門升程的變化情況上文 已經(jīng)論述，在此就不贅述。
搖臂軸4內(nèi)制動(dòng)油路控制原理如圖3所示，搖臂軸4的制動(dòng)油路12由電 磁閥8通過油路切換裝置17內(nèi)的電》茲閥閥芯8a控制，閥芯8a兩端分別是制 動(dòng)油路A段12A和制動(dòng)油路B段12B。在搖臂軸4中有主油路20,從主油路 20引出潤滑油路15和制動(dòng)油路A段12A連接到搖臂軸4外，在搖臂軸4中 另有一制動(dòng)油路B段12B兩端都連接到搖臂軸4外但不與其他油路連接。油 路切換裝置17中有一旁通油路18兩端分別連接搖臂軸4中的制動(dòng)油路A段12A和制動(dòng)油^各B ^殳12B。制動(dòng)油路B段12B不與旁通油路18連接的一端連 接搖臂內(nèi)制動(dòng)油路9。油路切換裝置17中還有一泄油油^各19連接制動(dòng)油路B 段12B在旁通油路18 —端到泄油口 。泄油油路19與旁通油路18平行并在它 們的隔離壁上安裝有電磁閥閥芯8a,閥芯8a在電磁閥8中電磁鐵的控制下作 截止泄油油3各19、導(dǎo)通旁通油3各18或?qū)ㄐ褂陀?各19、截止旁通油i 各的切 換。
油路切換裝置17中有旁通油路18和泄油油路19，電磁閥8控制旁通油 路18和泄油油路19的開啟和關(guān)閉。搖臂軸中主油i 各20、制動(dòng)油路A段12A、 制動(dòng)油路B段12B和潤滑油路15。其中潤滑油路15與主油路20相通，并與 排氣搖臂3中的潤滑油路16相通。制動(dòng)油路A段12A與主油路20相通，并 與油路切換裝置17的旁通油路18相通。而制動(dòng)油^各B l殳12B與油鴻^切換裝 置17的旁通油路18及排氣搖臂3中的制動(dòng)油路9相通，不與搖臂軸4中的 主油路20相通。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)工作時(shí)，電磁閥8控制閥芯8a打開旁通油路18并關(guān) 閉泄油油路19，主油路20的壓力機(jī)油經(jīng)制動(dòng)油路A段12A、旁通油路18、 制動(dòng)油路B段12B，進(jìn)入排氣搖臂3內(nèi)的制動(dòng)油路9;當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)不工 作時(shí)，電^茲闊8控制閥芯8a關(guān)閉旁通油^各18并開啟泄油油^各19,制動(dòng)油踏_ B段12B的壓力機(jī)油由泄油油路19瀉出。潤滑油^各15始終保持暢通，為排 氣配氣機(jī)構(gòu)l提供潤滑。
實(shí)現(xiàn)制動(dòng)油路控制的方法有很多種，在此就不贅述。
上述控制閥的結(jié)構(gòu)如圖4所示，控制閥13安裝在排氣搖臂3內(nèi)部，是由 控制柱塞(圖中標(biāo)為27a、 27b的零件)、回位彈簧30安裝在一開口向上的柱 形腔內(nèi)并以一封蓋將彈簧壓蓋構(gòu)成。其中控制柱塞中有中空腔，中空腔內(nèi)有 一小球28和一限位銷29。中空腔是一與控制柱塞同軸的圓柱空腔(控制柱塞 內(nèi)部油路的交通處)，中空腔有徑向通往柱面的開孔和軸向通往柱底端的開 孔，前一開孔為控制柱塞內(nèi)部油^各的出口 31,后一開孔為控制柱塞內(nèi)部油^各 的進(jìn)口 32?？刂浦嫔嫌幸画h(huán)形槽，控制柱塞內(nèi)部油5^的出口 31在該環(huán) 形槽上。控制柱塞以該環(huán)形槽為界，上部為控制閥柱塞中閥芯部分27a，下部 為控制閥柱塞中驅(qū)動(dòng)部分27b。柱塞底端面周邊有倒角，經(jīng)油3各控制系統(tǒng)控制的制動(dòng)油路9進(jìn)入控制閥13的入口在柱形腔底端面周邊上。所說小球28位 于后一開孔上方，而限位銷29更在小球上方并在內(nèi)部油3各出口以下。柱形腔 側(cè)壁上還有通往搖臂上間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)中制動(dòng)油室14的制動(dòng)油路33的出口， 該出口位置當(dāng)回位彈簧30在舒張狀態(tài)(制動(dòng)油路9在低壓位狀態(tài))時(shí)，在 控制閥柱塞中閥芯部分27a上側(cè)；當(dāng)回位彈簧30在壓縮狀態(tài)(制動(dòng)油路9在 高壓位狀態(tài))時(shí)，在控制閥柱塞中閥芯部分27a下側(cè)。
控制閥柱塞有兩個(gè)位置，即以控制閥柱塞中閥芯部分27a封閉通往制動(dòng) 油室14的制動(dòng)油3各33的位置和將該封閉開啟的位置。制動(dòng)油3各9處于高壓 位克服回位彈簧30的彈簧力時(shí)，將控制閥柱塞頂起至開啟位置，同時(shí)，壓力 機(jī)油還頂開控制閥柱塞內(nèi)的小球28，進(jìn)入控制閥柱塞中空腔并經(jīng)制動(dòng)油路33 進(jìn)入制動(dòng)油室14而使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入壓縮制動(dòng)工作。限位銷29的存在使得小球 28不會(huì)隨著壓力機(jī)油一起進(jìn)入制動(dòng)油室14。另外，當(dāng)制動(dòng)油室14處于高壓 狀態(tài)后，此壓力還將控制閥柱塞內(nèi)的小球28壓到進(jìn)油口 32而將之封閉，使 制動(dòng)油室14的高油壓得以保持。制動(dòng)油if各9處于^[氐壓位時(shí)，控制閥柱塞在回 位彈簧30的作用下，恢復(fù)到關(guān)閉位置而使發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)不工作。同時(shí)還將 制動(dòng)油室14開放，制動(dòng)油室14的高壓得以釋》文，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
上述象腳24及搖臂上間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖5所示，在排氣搖臂3內(nèi) 加工有驅(qū)動(dòng)柱塞23和調(diào)整螺釘25的安裝空間，該空間是一柱形腔，該空腔 安裝驅(qū)動(dòng)柱塞部分的直徑大于安裝調(diào)整螺^"部分的直徑。象腳24在下方與驅(qū) 動(dòng)柱塞23同軸，調(diào)整螺釘25經(jīng)調(diào)整螺母26封閉在上口 。驅(qū)動(dòng)柱塞23上端 底面周邊倒角并由調(diào)整螺釘25頂離柱形腔驅(qū)動(dòng)柱塞安裝部分的上端面以形成 制動(dòng)油室14。制動(dòng)油室14與經(jīng)由控制閥13控制的制動(dòng)油油33連通。所i兌驅(qū) 動(dòng)柱塞23是一開口向下的帽形柱體，其下端面有一臺階，另有一以上部圓柱 和下部半球構(gòu)成的圓柱頭34的上端面抵在臺階上并緊密配合，象腳24以半 球狀穴與圓柱頭34連接，以克服搖臂的擺動(dòng)造成的象腳底面與氣門橋連接面 的不平行。象腳底面無阻力時(shí)驅(qū)動(dòng)柱塞上端面與調(diào)整螺釘?shù)锥嗣嬷g有一個(gè) 間隙，這個(gè)間隙與搖臂受制動(dòng)凸起10a、 10b引起的搖動(dòng)高度相等。在驅(qū)動(dòng)柱 塞內(nèi)部有由小球36、 3求座37、彈簧38和驅(qū)動(dòng)柱塞23上端面上的通油孔36、 圓柱頭34是連通驅(qū)動(dòng)柱塞內(nèi)外的泄油孔40組成的限壓裝置，使當(dāng)制動(dòng)油室油壓過高時(shí)得到泄壓。其中，小球36以球座37上凹面托在通油孔36內(nèi)再由 彈簧38支撐在球座下端面與圓柱頭34上端面之間。小球36在彈簧力的作用 下始終密封進(jìn)油孔39,但當(dāng)制動(dòng)油室14的機(jī)油壓力超過一定值(由彈簧壓力 確定)時(shí)，機(jī)油推開小球36并進(jìn)入驅(qū)動(dòng)柱塞23空腔內(nèi)，并從圓柱頭34上的 泄油孔40泄出。這樣就可以實(shí)現(xiàn)限制壓力的功能，提高了排氣配氣機(jī)構(gòu)l的 可靠性。驅(qū)動(dòng)柱塞柱面上還有一環(huán)形槽，與搖臂軸4中潤滑油路15連接的搖 臂3內(nèi)潤滑油路16有出口連接在該環(huán)形槽所在的柱形腔壁上。潤滑油路還有 出口指向象腳以使象腳端面與氣門橋的連接處得到潤滑。
壓力機(jī)油進(jìn)入制動(dòng)油室14后建立起高壓后，當(dāng)排氣凸輪2旋轉(zhuǎn)至制動(dòng)凸 起10a、 10b時(shí)，使驅(qū)動(dòng)柱塞23克服氣門橋內(nèi)間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)11的彈簧力下行 一個(gè)制動(dòng)升程，而機(jī)油未在制動(dòng)油室14中建立足以克服氣門橋內(nèi)間隙補(bǔ)償機(jī) 構(gòu)11的彈簧力的高壓，則驅(qū)動(dòng)柱塞當(dāng)排氣凸輪2旋轉(zhuǎn)至制動(dòng)凸起10a、 10b 時(shí)不對氣門橋施加壓力。
上述氣門橋5及其中間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)可有多種，在些僅介紹兩種 而不贅述。
其一，如圖5和圖6所示。此排氣門橋5由排氣門橋體41和間隙補(bǔ)償機(jī) 構(gòu)11組成，間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)11又由間隙補(bǔ)償柱塞42和間隙補(bǔ)償彈簧43組成。 在將兩個(gè)排氣門連接起來的氣門橋中點(diǎn)有一向上的柱形腔，其中自下而上同 軸安裝間隙補(bǔ)償彈簧43和間隙補(bǔ)償柱塞42，間隙補(bǔ)償柱塞42上有定位間隙 補(bǔ)償彈簧43的帽或/和軸。排氣門橋上在使用前還安裝有確定間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu) 11的初始位置的限位裝置，是一可壓于間隙補(bǔ)償彈簧43頂端面上的擋片44 和將擋片44安裝于排氣門橋上的螺釘45。
在組裝上述排氣門橋5時(shí)，將間隙補(bǔ)償彈簧43和間隙補(bǔ)償柱塞42依次 裝入排氣門橋5，再將擋片44通過螺釘45固定在排氣門橋體5上，以保持間 隙補(bǔ)償柱塞42的初始位置。將組裝好的排氣門橋5安裝到兩個(gè)排氣門6上。 調(diào)節(jié)氣門間隙時(shí)，首先將調(diào)整工具塞到象腳24和間隙補(bǔ)償柱塞42之間(氣 門間隙的調(diào)節(jié)量為常M^氣門間隙和排氣門6的制動(dòng)升程之和)，然后在搖臂3 上將調(diào)整螺釘25和調(diào)整螺母25安裝于排氣搖臂3上，使得象腳24與調(diào)整工 具上端面接觸，氣門間隙調(diào)節(jié)完成。再將調(diào)整工具撤走，卸下?lián)跗?4和螺釘45,間隙補(bǔ)償柱塞42在彈簧力的作用下彈起并與象腳24緊靠，這樣就在發(fā) 動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)不工作時(shí)，實(shí)現(xiàn)排氣門6制動(dòng)升程的補(bǔ)償功能。
其二，如圖7和圖8所示。此排氣門橋5同樣由排氣門橋體46和間隙 補(bǔ)償機(jī)構(gòu)11組成，間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)又由間隙補(bǔ)償柱塞48和間隙補(bǔ)償彈簧49組 成。與圖5和圖6所示的排氣門橋的不同之處在于間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)11的初始位 置是由限位銷47來確定。即其中間隙補(bǔ)償柱塞48對間隙補(bǔ)償彈簧49的定位
軸長于彈簧高度而穿入間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)所裝的柱形腔底壁，在該底壁位置有一 從徑向插入間隙補(bǔ)償柱塞48下定位軸的限4立銷。
當(dāng)組裝排氣門橋5時(shí)，間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)11的間隙補(bǔ)償柱塞48和彈簧49通 過限位銷47固定在排氣門橋5上，并于氣門間隙調(diào)節(jié)后拔出限位銷47，氣門 調(diào)節(jié)的方法與圖5和圖6所示的排氣門橋相同。
本發(fā)明總的工作過程由電磁閥控制是否向控制閥輸出制動(dòng)機(jī)油，如向控 制閥輸出制動(dòng)機(jī)油則由控制閥向制動(dòng)油室提供高壓油并維持這 一 高壓，制動(dòng) 油室的高壓使搖臂上間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)不補(bǔ)償制動(dòng)凸起所引起的氣門升程，發(fā)動(dòng) 機(jī)制動(dòng)功能開啟；如不向控制閥輸出制動(dòng)才幾油則控制岡將制動(dòng)油室中的高壓 油泄壓后截止制動(dòng)油路，此時(shí)搖臂上間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)發(fā)揮補(bǔ)償功能，制動(dòng)凸起 不導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)功能開啟。而氣門橋上間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)始終有氣門間隙補(bǔ)償 功能。
本發(fā)明通過將搖臂集成式發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)的兩個(gè)功能機(jī)構(gòu)分解，提高了 配氣機(jī)構(gòu)的可靠性，降低了排氣搖臂的加工難度，提高了氣門間隙調(diào)節(jié)的準(zhǔn) 確性和可操作性，此外，在發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)工作時(shí)，能同時(shí)開啟兩個(gè)排氣門， 提高了發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的效果。
權(quán)利要求
1、一種四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)裝置，在搖臂安裝象腳一端有控制閥機(jī)構(gòu)和間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凸輪型線上增加有制動(dòng)凸起，搖臂軸是中空的，其中是縱向油路，縱向油路連接控制閥進(jìn)油口和象腳潤滑油進(jìn)口，排氣門有兩個(gè)，兩個(gè)排氣門上端以排氣門橋連接；其特征在于所說控制閥機(jī)構(gòu)以閥芯柱塞和一使閥芯柱塞處于截止位置的螺旋彈簧同軸安裝在一柱形腔中構(gòu)成，控制閥進(jìn)油口在閥芯柱塞無彈簧連接的一端；所說搖臂上間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)以驅(qū)動(dòng)柱塞安裝在一柱形腔中構(gòu)成，其補(bǔ)償間隙量為制動(dòng)凸起的升程，該補(bǔ)償柱塞同軸連接象腳，在補(bǔ)償柱塞上端的柱形腔是一直徑不小于補(bǔ)償柱塞的制動(dòng)油室，制動(dòng)油室的高度為補(bǔ)償量高度，制動(dòng)油室有油路連接控制閥出油口；在排氣門橋連接兩排氣門位置的中間點(diǎn)上集成有間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，該間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)以補(bǔ)償柱塞和一在補(bǔ)償柱塞下方的螺旋彈簧同軸安裝在一開口向上的柱形腔內(nèi)構(gòu)成，其補(bǔ)償間隙量為氣門間隙的升程；氣門橋上間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的補(bǔ)償柱塞上端與搖臂上象腳結(jié)構(gòu)的下端面始終接觸，氣門橋上間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的彈簧彈力小于制動(dòng)油壓大于象腳自重。
2、 如權(quán)利要求1所述的四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)裝置，其特征在于在 發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凸輪型線上增加的制動(dòng)凸起有兩個(gè)， 一個(gè)制動(dòng)凸起起始于發(fā)動(dòng) 機(jī)進(jìn)氣沖程終了前，結(jié)束于壓縮沖程剛開始后；另一個(gè)凸起起始于壓縮沖程 終了前，結(jié)束于做功沖程開始后。
3、 如權(quán)利要求1所述的四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)裝置，其特征在于所 說的控制閥的閥芯柱塞有內(nèi)部油路，內(nèi)部油路包括一中空腔、中空腔在徑向 連通到柱塞柱面的孔和在軸向通到指向控制閥進(jìn)油口的柱塞端面的孔；在中 空腔內(nèi)有一小球以一限位銷確定于通向柱塞端面上孔一側(cè)，小球和柱塞端面 上孔構(gòu)成中空腔連接控制閥進(jìn)油口的閥；柱塞柱面上孔在柱塞中部，柱塞兩 端都與控制閥所在柱形腔形成密封面；柱塞指向控制閥進(jìn)油口的 一端有倒角， 控制閥進(jìn)油口在閥芯柱塞所在柱形腔底角處。
4、 如權(quán)利要求1所述的四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)裝置，其特征在于所 說的搖臂上間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)中的驅(qū)動(dòng)柱塞有一開口在下端的中空腔，還有一圓 柱頭，圓柱頭上端平面與驅(qū)動(dòng)柱塞的下端面密封連接，所說象腳連接在圓柱頭下端的球面上；象腳底面無阻力時(shí)驅(qū)動(dòng)柱塞上端面與柱形腔上底之間有一 個(gè)間隙，這個(gè)間隙與搖臂受制動(dòng)凸起引起的搖動(dòng)高度相等；所說中空腔上端 有通到驅(qū)動(dòng)柱塞上端面的孔，該孔內(nèi)有一小球，另有一球座以上端面承載小 球，又有一螺旋彈簧兩端分別與球座下端面及圓柱頭上端面相抵；柱塞柱面 與其所在柱形腔形成密封面，圓柱頭上有連通所說中空腔和驅(qū)動(dòng)柱塞下端面 外空間的通孔。
全文摘要
本發(fā)明提供的四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)裝置，在搖臂[3]安裝象腳一端有平行安裝的控制閥機(jī)構(gòu)[13]和補(bǔ)償間隙量為制動(dòng)凸起的升程的間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)[23]；在排氣門橋[5]連接兩排氣門[6]位置的中點(diǎn)上有補(bǔ)償間隙量為氣門間隙的升程的間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)[11]；象腳[24]同軸連接在前一間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)下端下，后一間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的上端與象腳下端始終接觸，該間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的彈簧彈力小于制動(dòng)油壓大于象腳自重。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提高了配氣機(jī)構(gòu)的可靠性和平衡性；簡化了結(jié)構(gòu)而降低了搖臂的加工難度并提高了搖臂剛度；提高了氣門間隙調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確性和可操作性；此外，在發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)工作時(shí)能同時(shí)開啟兩個(gè)排氣門，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的效果。
文檔編號F01L13/06GK101526018SQ20091009680
公開日2009年9月9日 申請日期2009年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月11日
發(fā)明者俞黎明 申請人:浙江黎明發(fā)動(dòng)機(jī)零部件有限公司