專利名稱：利用閥橋產(chǎn)生發(fā)動機制動的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及機械領(lǐng)域，尤其涉及車輛發(fā)動機的氣門驅(qū)動領(lǐng)域，特別是一種利用閥橋產(chǎn)生發(fā)動機制動的裝置。
技術(shù)背景已有技術(shù)中，發(fā)動機制動技術(shù)已廣為人知。將發(fā)動機暫時轉(zhuǎn)換為壓縮機就可以實現(xiàn)發(fā)動機制動。在轉(zhuǎn)換過程中切斷燃油，在發(fā)動機活塞壓縮沖程接近結(jié)束時打開排氣門，允許被壓縮氣體(制動時為空氣)釋放，發(fā)動機在壓縮沖程中壓縮氣體所吸收的能量，不能在隨后的膨脹沖程返回到發(fā)動機活塞，而是通過發(fā)動機的排氣及散熱系統(tǒng)散發(fā)掉。最終的結(jié)果是有效的發(fā)動機制動，減緩車輛的速度。發(fā)動機制動裝置的一個先例是由康明斯(Cummins)于1965年在美國專利號 3，220，392披露的液壓式壓縮釋放制動器。該技術(shù)中的發(fā)動機制動器經(jīng)過液壓回路將機械輸入傳遞到要打開的排氣門。液壓回路上通常包括在主活塞孔內(nèi)往復(fù)運動的主活塞，該往復(fù)運動來自于發(fā)動機的機械輸入，比如說發(fā)動機噴油凸輪的運動或相鄰排氣凸輪的運動。 主活塞的運動通過液壓流體傳遞到液壓回路上的副活塞，使其在副活塞孔內(nèi)往復(fù)運動，副活塞直接或間接地作用在排氣門上，產(chǎn)生發(fā)動機制動運作的氣門運動。閥橋制動裝置的一個先例是由卡爾維(Calvin)于1970年在美國專利號 3，520，287披露。整個閥橋套在一根中央導(dǎo)桿上。導(dǎo)桿內(nèi)部有制動油道和控制閥。導(dǎo)桿上部作為一個制動活塞，閥橋通過其內(nèi)部的活塞孔沿制動活塞滑動。該裝置的缺點是制動活塞與閥橋的活塞孔之間始終有較大的相對運動，可靠性和耐久性差。一個改進了的閥橋制動機構(gòu)由斯可樂(Sickler)于1986年在美國專利號 4，572，114披露。一個專用的制動活塞安置在閥橋中央向上開的活塞孔內(nèi)，使制動活塞與閥橋之間的相對運動大大減小。該閥橋制動機構(gòu)用于四沖程發(fā)動機，但是每個循環(huán)周期產(chǎn)生兩次壓縮釋放制動。該閥橋制動裝置沒有顯示閥升重置機構(gòu)和超載卸壓機構(gòu)。美國皆可博公司(JW)最近為南韓現(xiàn)代(Hyundai)卡車公司設(shè)計和制造的閥橋制動裝置(參見美國專利公開號US 20050211206和US20070175441)在斯可樂的閥橋制動機構(gòu)的基礎(chǔ)上增加了閥升重置機構(gòu)。但是該閥升重置機構(gòu)的一部分在閥橋內(nèi)，另一部分在發(fā)動機上，安裝、運輸和調(diào)試都不方便。此外，該閥橋制動裝置的防沖擊彈簧，置于發(fā)動機與搖臂之間，將搖臂偏置在制動活塞上，壓向閥橋。使得在發(fā)動機的頂置凸輪和凸輪從動輪之間產(chǎn)生一間隙。該間隙比正常閥隙大得多，增加了氣門系部件之間不跟隨或沖擊的趨勢。該防沖擊彈簧必須同時滿足兩個相互沖突的要求。第一，彈簧的力量必須足夠大，使得在制動系統(tǒng)關(guān)閉時，即使發(fā)動機在最高轉(zhuǎn)速狀態(tài)下，氣門驅(qū)動鏈也不會有不跟隨或沖擊；第二，彈簧的力量必須足夠小，使得在制動系統(tǒng)開通時，油壓可以克服該彈簧力，將制動活塞乃至搖臂一并抬起來，消除凸輪和凸輪從動輪之間的間隙，使得制動器得以開啟。由于作用在制動活塞上的彈簧力很大，使供油速度減慢，導(dǎo)致制動系統(tǒng)在高發(fā)動機轉(zhuǎn)速時啟動慢甚至完全不能啟動。因此，彈簧大小的選擇必須作一個妥協(xié)。當發(fā)動機氣門系的轉(zhuǎn)動慣量太大，比如
3推桿式發(fā)動機，這種妥協(xié)往往不理想，甚至不可能。還有，閥橋制動裝置也沒有超載卸壓機構(gòu)。值得指出的是，液壓式壓縮釋放發(fā)動機制動器在開雙閥制動時的載荷是非常高的。沒有超載卸壓機構(gòu)不是安全設(shè)計，可能會影響發(fā)動機的可靠性和耐久性。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種利用閥橋產(chǎn)生發(fā)動機制動的裝置，所述的這種利用閥橋產(chǎn)生發(fā)動機制動的裝置要解決現(xiàn)有技術(shù)中集成式發(fā)動機制動裝置存在的不夠安全、 裝運和調(diào)試不方便以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜、發(fā)動機制動啟動困難的技術(shù)問題。本實用新型的這種利用閥橋產(chǎn)生發(fā)動機制動的裝置，包括用于產(chǎn)生發(fā)動機常規(guī)運作的氣門驅(qū)動鏈，還包括制動控制機構(gòu)、制動驅(qū)動機構(gòu)、防沖擊機構(gòu)和閥升重置機構(gòu)，所述的氣門驅(qū)動鏈包括凸輪、搖臂、閥橋和兩個排氣門，所述的凸輪上集成有制動凸輪和發(fā)動機的常規(guī)凸輪，凸輪上含有加大的常規(guī)凸臺和至少一個制動凸臺，所述的搖臂和閥橋中設(shè)置有液壓流道，其中，所述的制動控制機構(gòu)與所述的液壓流道連接，所述的制動驅(qū)動機構(gòu)包括設(shè)置在閥橋內(nèi)的制動活塞，所述的制動活塞與所述的液壓流道連接，所述的制動活塞在閥橋的活塞孔內(nèi)的一個非操作位置和一個操作位置之間滑動，所述的非操作位置和操作位置在所述的氣門驅(qū)動鏈內(nèi)部具有一個間隙，所述的防沖擊機構(gòu)由設(shè)置在搖臂和閥橋之間、或者閥橋和排氣門之間、或者閥橋和制動活塞之間的彈簧構(gòu)成，所述的閥升重置機構(gòu)設(shè)置在所述的搖臂和閥橋之間，所述的閥升重置機構(gòu)包括一個設(shè)置在閥橋中的重置閥門和設(shè)置在閥橋中的重置油道，所述的重置閥門含有供油位置和排油位置，在所述的供油位置，重置閥門關(guān)閉重置油道，在所述的排油位置，重置閥門打開重置油道，所述的重置閥門與搖臂和閥橋之間的距離聯(lián)動。進一步的，所述的加大的常規(guī)凸臺生成的加大的主閥升曲線由底部和頂部組成， 所述的加大的主閥升曲線的底部與所述的制動凸臺生成的制動閥升曲線接近同高，加大的主閥升曲線的頂部與發(fā)動機的常規(guī)凸臺生成的常規(guī)閥升曲線接近相同。進一步的，所述的液壓流道中設(shè)置有一個單向閥，所述的單向閥位于制動控制機構(gòu)和制動活塞之間。進一步的，所述的閥橋中設(shè)置有一個超載卸壓機構(gòu)，所述的超載卸壓機構(gòu)包括超載卸壓閥，超載卸壓機構(gòu)與液壓流道連通。本實用新型的工作原理是當需要發(fā)動機制動時，也就是需要發(fā)動機從正常工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換至發(fā)動機制動狀態(tài)時，發(fā)動機的制動控制機構(gòu)開通，向制動驅(qū)動機構(gòu)提供低壓機油(發(fā)動機的潤滑油)。機油通過流體網(wǎng)路和單向閥流向制動活塞，油體在制動活塞和閥橋之間形成液壓鏈接。制動凸輪的運動通過搖臂、制動活塞、液壓鏈接和閥橋，傳遞給兩個氣門，產(chǎn)生壓縮釋放型發(fā)動機制動。當不需要發(fā)動機制動時，發(fā)動機的制動控制機構(gòu)關(guān)閉，停止向制動驅(qū)動機構(gòu)供油。閥升重置機構(gòu)在每一個發(fā)動機制動的循環(huán)周期內(nèi)都會將重置油道打開，將制動活塞和閥橋之間的油體卸掉，形成氣門驅(qū)動鏈內(nèi)部的間隙，使得制動凸輪的運動無法傳遞到排氣門，發(fā)動機的制動運作被解除，回到常規(guī)運作。所述的防沖擊機構(gòu)維持氣門驅(qū)動鏈內(nèi)部的間隙，防止氣門驅(qū)動鏈產(chǎn)生不跟隨和沖擊。單向閥只允許制動控制機構(gòu)提供的機油單方向流向制動活塞。超載卸壓閥保證作用在制動活塞上的載荷不超過預(yù)定值。本實用新型和已有技術(shù)相比，其效果是積極和明顯的。本實用新型將多種功能集成在發(fā)動機現(xiàn)有的氣門驅(qū)動鏈內(nèi)部，結(jié)構(gòu)緊湊，減小了發(fā)動機的重量和高度，簡化了發(fā)動機制動裝置，增加了發(fā)動機運作的安全和可靠性。

圖1是本實用新型中的利用閥橋產(chǎn)生發(fā)動機制動的裝置的第一個實施例在發(fā)動機制動器處于“關(guān)”位置的示意圖。圖2是本實用新型中的利用閥橋產(chǎn)生發(fā)動機制動的裝置的第一個實施例在發(fā)動機制動器處于“開”位置的示意圖。圖3是本實用新型中的制動控制機構(gòu)處于“開”位置的示意圖。圖4是本實用新型中的制動控制機構(gòu)處于“關(guān)”位置的示意圖。圖5是本實用新型中的發(fā)動機排氣門的常規(guī)氣門運動曲線與發(fā)動機制動氣門運動曲線的示意圖。圖6是本實用新型中的利用閥橋產(chǎn)生發(fā)動機制動的裝置的第二個實施例在發(fā)動機制動器處于“關(guān)”位置的示意圖。圖7是本實用新型中的利用閥橋產(chǎn)生發(fā)動機制動的裝置的第二個實施例在發(fā)動機制動器處于“開”位置的示意圖。圖8是本實用新型中的利用閥橋產(chǎn)生發(fā)動機制動的裝置的第三個實施例的示意圖。圖9是本實用新型中的利用閥橋產(chǎn)生發(fā)動機制動的裝置的第四個實施例在發(fā)動機制動器處于“關(guān)”位置的示意圖。圖10是本實用新型中的利用閥橋產(chǎn)生發(fā)動機制動的裝置的第四個實施例在發(fā)動機制動器處于“開”位置的示意圖。
具體實施方式
實施例1 如圖1和圖2所示，本實用新型的利用閥橋產(chǎn)生發(fā)動機制動的裝置的第一個實施例分別在其“關(guān)”和“開”位置。圖1和圖2中包括發(fā)動機制動的驅(qū)動機構(gòu)100、排氣門致動器200和排氣門300，排氣門300中包括了排氣門3001和排氣門3002。由于實施例中采用一個搖臂210開雙閥或排氣門300，故需要加入閥橋或氣門橋400。排氣門致動器200、排氣門300和閥橋400三者加在一起通稱為排氣門驅(qū)動鏈。排氣門致動器200包括凸輪230、凸輪從動輪235、推桿或推管201 (頂置凸輪式發(fā)動機不需要推桿或推管)以及搖臂210。通常在搖臂210的一端(在閥橋一端或者在推桿一端)帶有閥隙調(diào)節(jié)系統(tǒng)。本實施例的閥隙調(diào)節(jié)螺釘110與推桿201相接，并由鎖緊螺帽 105固定在搖臂210上。凸輪230在內(nèi)基圓225上有一個主要用于發(fā)動機常規(guī)運作的加大凸臺220，比常規(guī)(不帶發(fā)動機制動裝置)的排氣凸臺要大。加大的原因是制動凸輪與常規(guī)凸輪集成在一起，所集成的凸輪230還帶有用于發(fā)動機制動的小凸臺232和233。在發(fā)動機常規(guī)(點火)運作時，為了跳過制動小凸臺232和233，加大凸臺220的底部必須增加與小凸臺大約等高的過渡部分，而其上部相當于常規(guī)排氣凸臺。凸輪230的小凸臺232，用于制動時的排氣再循環(huán)，小凸臺233則用于壓縮釋放。搖臂210擺動式地安裝在搖臂軸205上。其靠近閥橋400的一端通過壓球桿113與象足墊114相連。象足墊114位于閥橋400上面的中央位置。排氣門3001和排氣門3002(簡稱排氣門300)由氣門彈簧3101和氣門彈簧 3102(簡稱氣門彈簧310)頂置在發(fā)動機缸體500內(nèi)的閥座320上，阻止氣體(發(fā)動機制動時為空氣)在發(fā)動機汽缸和排氣歧管600之間的流動。排氣門致動器200將凸輪230的機械運動，通過閥橋400傳遞給排氣門300，使其周期性地打開和關(guān)閉。制動驅(qū)動機構(gòu)100包括制動活塞1601和制動活塞1602 (簡稱制動活塞160)，滑動式地安置在閥橋400內(nèi)的活塞孔1901和活塞孔1902(簡稱活塞孔190)內(nèi)，可以在非操作位置(圖1)和操作位置(圖2、之間運動。非操作位置和操作位置在排氣門驅(qū)動鏈內(nèi)部形成一間隙234，在發(fā)動機的常規(guī)運作時跳過凸輪230底部(包括小凸臺232和小凸臺233) 所產(chǎn)生的運動。本實用新型的利用閥橋產(chǎn)生發(fā)動機制動的裝置還包括防沖擊機構(gòu)。防沖擊機構(gòu)的預(yù)緊彈簧198作用于閥橋400和氣門300之間，將閥橋400向上偏置在象足墊114上。預(yù)緊彈簧198的中間由螺釘179定位在閥橋400上，兩頭位于固定在兩氣門閥桿上的氣門彈簧擋圈3021和氣門彈簧擋圈3022上。美國專利申請公開號US 20050211206和US 2007017M41中提出的制動活塞承受防沖擊機構(gòu)的預(yù)緊彈簧的作用力，需要更高的油壓克服預(yù)緊彈簧的作用力，啟動發(fā)動機制動。而本實用新型中的制動活塞160不承受預(yù)緊彈簧198的任何作用力。預(yù)緊彈簧198的設(shè)計，只需要考慮氣門驅(qū)動鏈的轉(zhuǎn)動慣量或不跟隨，彈簧預(yù)緊力不受制動活塞160的啟動油壓的限制。所以，本實用新型的防沖擊機構(gòu)既可以維持氣門驅(qū)動鏈內(nèi)部的間隙234，防止氣門驅(qū)動鏈產(chǎn)生不跟隨和沖擊，又不妨礙制動驅(qū)動機構(gòu)100的啟動。本實用新型的利用閥橋產(chǎn)生發(fā)動機制動的裝置的制動反應(yīng)速度更快(啟動時間減小)，應(yīng)用范圍更廣(頂置凸輪式和推桿式發(fā)動機都可以)。如圖3所示，當需要發(fā)動機制動時，制動控制機構(gòu)打開，電磁閥51通過制動流體網(wǎng)路向圖1和圖2中的制動驅(qū)動機構(gòu)100提供低壓機油(發(fā)動機的潤滑油)。制動流體網(wǎng)路含有搖臂軸205內(nèi)的油道211和徑向孔212、搖臂210內(nèi)的槽或切口 213和油道214、以及通向象足墊114的壓球桿113內(nèi)的油道115。閥橋400內(nèi)的單向閥172只允許機油單方向通過高壓油道412流向制動活塞160。油壓將制動活塞160從圖1中的非操作位置移到了圖2中的操作位置，同時將重置活塞170從圖1中的排油位置推到了圖2中的供油位置。 油流在制動活塞160與閥橋400之間形成了液壓鏈接。當凸輪230旋轉(zhuǎn)時，凸輪的整個運動，包括小凸臺232和小凸臺233的運動都能通過液壓鏈接傳遞給排氣門300，因為制動活塞160被單向閥172和閥升重置機構(gòu)150液壓鎖止在圖2所示的“開”位置，也就是發(fā)動機的制動運作狀態(tài)。本實用新型的利用閥橋產(chǎn)生發(fā)動機制動的裝置還包括安裝在閥橋400內(nèi)并與孔 412相通的超載卸壓機構(gòu)。超載卸壓機構(gòu)的超載卸壓閥1721是一種油壓控制閥，通常處于關(guān)閉狀態(tài)。只有當作用在制動活塞160上的液壓高于某一預(yù)定值時，超載卸壓閥1721才會打開，以防超載。所說的液壓預(yù)定值主要由氣門驅(qū)動鏈和制動驅(qū)動機構(gòu)100的載荷極限決定。本實用新型中的閥升重置機構(gòu)150是用來在發(fā)動機制動運作時，修改由加大凸臺220產(chǎn)生的加大了的主閥升曲線。閥升重置機構(gòu)150包括位于閥橋400內(nèi)的重置活塞170和重置油道415。重置油道415的過流面積遠小于進油的過流面積。重置活塞170可以在排油位置和供油位置之間運動。在排油位置(圖1)，重置活塞170下移，重置油道415打開， 油流從高壓油道412內(nèi)排出，制動活塞160從操作位置移到非操作位置；在供油位置(圖 2)，重置活塞170在油壓作用下上移，關(guān)閉重置油道415。由制動控制機構(gòu)50提供的機油， 通過制動流體網(wǎng)路、單向閥172和高壓油道412，流向制動活塞160，使其從非操作位置移到操作位置。閥升重置機構(gòu)150還包括由螺母1052固定在搖臂210的伸出部分2102上的調(diào)節(jié)螺釘1102。伸出部分2102也可以是緊固在搖臂210上的一個單獨零件。調(diào)節(jié)螺釘1102位于重置活塞170之上，用以調(diào)節(jié)兩者之間的重置距離1312。在發(fā)動機常規(guī)運作時重置活塞 170由于其自重(如果需要可以加裝彈簧)往下偏置在排油位置(圖1)。當凸輪230旋轉(zhuǎn)時，重置活塞170隨著閥橋400往下平動，而調(diào)節(jié)螺釘1102則隨搖臂210轉(zhuǎn)動，兩者之間的重置距離1312變小。重置距離1312的設(shè)計使得當重置活塞170處于排油位置時(圖1)， 在整個凸輪230旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，都不會接觸調(diào)節(jié)螺釘1102。當發(fā)動機處于制動運作時(圖2)， 油壓將重置活塞170從排油位置往上推倒供油位置，重置距離1312變小。當凸輪230的加大凸臺220推動閥橋400和排氣門300向下快到最低位置時(即閥升接近最大時)，調(diào)節(jié)螺釘1102將重置活塞170向下推，從供油位置推向排油位置，打開重置油道415排油，消除制動活塞160與閥橋400之間的液壓鏈接，使得由加大了的常規(guī)凸臺生成的加大了的主閥升曲線被重置縮小到發(fā)動機的常規(guī)凸臺生成的常規(guī)閥升曲線。一旦凸輪230轉(zhuǎn)過加大凸臺220的最高點，搖臂210反時針旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)螺釘1102隨之上移，閥橋400也平移回升，重置距離1312變大。閥橋400內(nèi)的重置活塞170在油壓作用下上升，從排油位置變?yōu)楣┯臀恢?。制動活?60從非操作位置移回操作位置，重新形成制動活塞160與閥橋400之間的液壓鏈接，將制動小凸臺232和小凸臺233的運動完整無缺地傳遞給排氣門300。如此的制動周期，反復(fù)循環(huán)，直到制動控制機構(gòu)50關(guān)閉(圖4)為止。此時，制動控制機構(gòu)50卸油(三通電磁閥51)或停止供油(二通電磁閥)；閥升重置機構(gòu)150在每一個發(fā)動機循環(huán)周期內(nèi)卸油一次，卸去的油得不到補充，制動活塞160與閥橋 400之間的液壓鏈接被消除，氣門驅(qū)動鏈內(nèi)部的間隙234重新形成，制動小凸臺232和233 的運動被跳過，不會傳遞到排氣門300，發(fā)動機的制動運作被解除，回到圖1所示的“關(guān)”位置，也就是發(fā)動機的常規(guī)運作狀態(tài)。因此，由于本實用新型采用了閥升重置機構(gòu)150，圖3和圖4中的制動控制機構(gòu)50 中的二位三通電磁閥51可以簡化為二通電磁閥。也就是說，只需要進油孔111，不需要卸油孔 222。圖5是本實用新型中的常規(guī)氣門運動曲線與發(fā)動機制動氣門運動曲線的示意圖。 圖中的排氣門升程曲線對實施例1作進一步描述。圖中一共有三種主閥升曲線1.用于發(fā)動機的常規(guī)(點火)運作的常規(guī)閥升曲線220m。常規(guī)閥升曲線220m的起點為225a，終點為225b，其最高升程大約為220b。2.用于發(fā)動機的制動運作，但沒有閥升重置機構(gòu)時得到的加大了的主閥升曲線 220v (包括制動閥升曲線232v和233v)。加大了的主閥升曲線220v的起點為225d，終點為 225c，其最高升程為220a和220b之和。閥升曲線在0 720°之間循環(huán)，0°和720°為同[0040]3.用于發(fā)動機的制動運作，并帶有閥升重置機構(gòu)時得到的重置式閥升曲線(圖中粗實線)。重置式閥升曲線的起點為225d，終點為22 ，其最高升程為220b。所以，重置式閥升曲線比加大了的主閥升曲線220v關(guān)閉得更早，升程更低。在發(fā)動機常規(guī)運作時，由于排氣門驅(qū)動鏈內(nèi)部的間隙234(圖1和2)，凸輪230的底部(包括制動小凸臺232和23 被跳過，只有加大凸臺220的頂部(高于制動小凸臺232 和233的部分)傳遞到氣閥300，產(chǎn)生主閥升曲線220m (圖5)，與發(fā)動機的常規(guī)(不帶發(fā)動機制動器)閥升曲線相同。加大凸臺220產(chǎn)生的加大了的主閥升曲線220v的底部220a和頂部220b的過渡點為220t。底部220a的高度232p與凸輪的小凸臺232和233所產(chǎn)生的閥升232v和233v相同或稍大，而其頂部220b與主閥升曲線220m大致相同。在發(fā)動機制動運作時，凸輪的小凸臺232和小凸臺233以及大凸臺220所產(chǎn)生的機械運動，都可以傳遞給排氣門300。不過，發(fā)動機制動運作的閥升曲線取決于閥升重置機構(gòu)150的有無。如果含有發(fā)動機制動重置機構(gòu)150(圖1和2)，那么在重置點220r之前， 發(fā)動機制動閥升曲線與沒有重置機構(gòu)時相同(圖5)，之后，氣門將從加大了的主閥升曲線 220v上的重置點220r降至常規(guī)閥升曲線220m上的點220s，最后在終點22 回到閥座(零終點)，比沒有閥升重置機構(gòu)時的終點225c大大超前。所以，閥升重置機構(gòu)150在加大了的主閥升曲線的頂部期間，將加大了的主閥升曲線220v減小到常規(guī)閥升曲線220m。這樣就減小了氣門在發(fā)動機活塞在360°時的上止點位置的升程，避免氣門與活塞的相撞，也增加了制動功率，降低了汽缸內(nèi)部的溫度。實施例2 如圖6和圖7所示，本實用新型的利用閥橋產(chǎn)生發(fā)動機制動的裝置的第二個實施例分別在其“關(guān)”和“開”位置。這里的發(fā)動機是頂置凸輪式，因此沒有推桿或推管，排氣閥隙的調(diào)節(jié)螺釘110裝在靠閥橋400的一邊。制動驅(qū)動機構(gòu)100與第一個實施例也不同，只有一個制動活塞160，位于閥橋400中央向上開口的活塞孔190內(nèi)。防沖擊機構(gòu)的預(yù)緊彈簧198作用于制動活塞160和閥橋400之間，將制動活塞160偏置向上，直接頂靠在象足墊 114上。單向閥172位于制動活塞160的內(nèi)部，由彈簧156偏置在制動活塞的進油孔197的下面。當需要發(fā)動機制動時，制動控制機構(gòu)打開(圖3)，電磁閥51通過制動流體網(wǎng)路向制動驅(qū)動機構(gòu)100(圖6和7)供油。油壓克服彈簧156的預(yù)緊力，將單向閥172打開，油流進入制動活塞160和閥橋400之間。同時，油壓將重置活塞170從排油位置(圖6)往上推倒供油位置(圖7)，關(guān)閉重置油道415，機油在制動活塞160與閥橋400之間形成液壓鏈接。 當凸輪230旋轉(zhuǎn)時，凸輪230的整個運動，包括小凸臺232和小凸臺233的運動都能通過液壓鏈接傳遞給排氣門300，產(chǎn)生發(fā)動機制動。本實施例的閥升重置機構(gòu)150和超載卸壓機構(gòu)與實施例1相同，對其結(jié)構(gòu)和工作原理，為簡明起見，在此不再細述。實施例3 如圖8所示，本實用新型的利用閥橋產(chǎn)生發(fā)動機制動的裝置的第三個實施例將防沖擊機構(gòu)、閥升重置機構(gòu)150和超載卸壓機構(gòu)集成在一起。防沖擊機構(gòu)的預(yù)緊彈簧198 (顯示的是葉片式彈簧，也可以是螺旋式或其它彈簧)作用于搖臂210和閥橋400之間，其一端由螺釘179固定在搖臂210上，另一端壓在卸壓機構(gòu)的卸壓閥球170上。預(yù)緊彈簧198的作用是維持氣門驅(qū)動鏈內(nèi)部的間隙234，防止氣門驅(qū)動鏈產(chǎn)生不跟隨和沖擊。這里防沖擊機構(gòu)的預(yù)緊彈簧198同時又是超載卸壓機構(gòu)的卸壓彈簧，而超載卸壓機構(gòu)的卸壓閥球170同時又是閥升重置機構(gòu)150的重置閥球。當需要發(fā)動機制動時，制動控制機構(gòu)打開(圖3)，電磁閥51通過制動流體網(wǎng)路向制動驅(qū)動機構(gòu)100(圖8)供油。油壓克服彈簧156的預(yù)緊力，將單向閥172打開，油流進入制動活塞孔190內(nèi)，機油在制動活塞160與閥橋400之間形成液壓鏈接。當凸輪230旋轉(zhuǎn)時，凸輪230的整個運動，包括制動小凸臺232和小凸臺233的運動都能通過液壓鏈接傳遞給排氣門300，產(chǎn)生發(fā)動機制動。當作用在制動活塞160上的載荷，也就是制動油壓超過設(shè)定的預(yù)定值時，卸壓閥球(重置閥球)170上的油壓作用力將超過卸壓彈簧(預(yù)緊彈簧)198的預(yù)緊力，將卸壓閥球170向上推，離開閥座，打開卸壓油道(重置油道)415卸油減壓，從而保證作用在制動活塞上的載荷不超過預(yù)定值。本實施例的閥升重置機構(gòu)150的工作過程也有所不同。當凸輪230旋轉(zhuǎn)時，重置閥球(卸壓閥球)170隨著閥橋400往下平動，而固定在搖臂210上的預(yù)緊彈簧198則隨搖臂210轉(zhuǎn)動，兩者之間的距離變大。當凸輪230的加大凸臺220推動閥橋400和排氣門300 向下快到最低位置時(即閥升接近最大時，圖5的重置點220r)，預(yù)緊彈簧198將離開重置閥球170，重置閥球170上移離開閥座，打開重置油道415排油，制動活塞160在閥橋400內(nèi)從伸出位置變到縮回位置，消除制動活塞160與閥橋400之間的液壓鏈接，使得由加大了的常規(guī)凸臺生成的加大了的主閥升曲線220v被重置縮小到發(fā)動機的常規(guī)凸臺生成的常規(guī)閥升曲線220m(圖5)。一旦凸輪230轉(zhuǎn)過加大凸臺220的最高點，搖臂210開始反時針旋轉(zhuǎn)，預(yù)緊彈簧 198隨之上移，閥橋400也平移回升，兩者之間的距離變小。預(yù)緊彈簧198將重置閥球170 壓回閥座，關(guān)閉重置油道415。油流從單向閥172進入制動活塞孔190內(nèi)，制動活塞160在閥橋400內(nèi)從縮回位置回到伸出位置，在制動活塞160與閥橋400之間形成液壓鏈接，制動小凸臺232和233的運動將完整無缺地傳遞給排氣門300。如此的制動周期，反復(fù)循環(huán)，直到制動控制機構(gòu)50關(guān)閉(圖4)為止。實施例4 如圖9和圖10所示，本實用新型的利用閥橋產(chǎn)生發(fā)動機制動的裝置的第四個實施例分別在其“關(guān)”和“開”位置。本實施例在發(fā)動機制動時，制動凸輪的運動只傳遞給靠近搖臂軸205 —側(cè)的一個排氣門3001。制動驅(qū)動機構(gòu)100的制動活塞160位于閥橋400左端的活塞孔內(nèi)，在非操作位置(圖9)和操作位置(圖10)之間滑動。非操作位置和操作位置在制動活塞160和閥橋400之間形成一間隙2342(圖10)，同時要求在氣門驅(qū)動鏈內(nèi)部形成一間隙234。制動活塞160通常由固定在閥橋400上的制動彈簧177向下偏置在閥橋內(nèi)部的非操作位置(圖9)。制動活塞160的沖程由卡環(huán)176限制。制動排氣門3001的閥隙132(圖9)由制動閥隙調(diào)節(jié)螺釘1103控制。制動閥隙調(diào)節(jié)螺釘1103由螺母1053固緊在搖臂210上。調(diào)節(jié)螺釘下面有制動象足墊1142，作用在制動活塞160上面。單向閥172 位于閥橋400內(nèi)的油道410內(nèi)。防沖擊機構(gòu)的預(yù)緊彈簧198作用于搖臂210和閥橋400之間，彈簧的上端頂靠搖臂210，下端位于安置在閥橋400上的彈簧座176上。彈簧座176同時也充當重置活塞170 的沖程限位擋塊。預(yù)緊彈簧198的作用是維持氣門驅(qū)動鏈內(nèi)部的間隙234，防止氣門驅(qū)動鏈產(chǎn)生不跟隨和沖擊。這里防沖擊機構(gòu)的預(yù)緊彈簧198同時又是超載卸壓機構(gòu)的卸壓彈簧， 而超載卸壓機構(gòu)的卸壓活塞170同時又是閥升重置機構(gòu)150的重置活塞。當需要發(fā)動機制動時，制動控制機構(gòu)打開(圖3)，電磁閥51通過制動流體網(wǎng)路向制動驅(qū)動機構(gòu)100(圖8)供油。油流通過單向閥172進入高壓油道412。油壓將重置活塞 (卸壓活塞)170從排油位置(圖9)往上推到供油位置(圖10)，關(guān)閉閥升重置油道415。 與此同時，油壓克服制動彈簧177的作用力，將制動活塞160從非操作位置(圖9)往上推到操作位置(圖10)，機油在制動活塞160與閥橋400之間形成液壓鏈接。當凸輪230旋轉(zhuǎn)時，凸輪230的整個運動，包括制動小凸臺232和小凸臺233的運動都能通過液壓鏈接傳遞給排氣門3001，產(chǎn)生發(fā)動機制動。當作用在制動活塞160上的載荷，也就是制動油壓超過設(shè)定的預(yù)定值時，卸壓活塞(重置活塞)170上的油壓作用力將超過卸壓彈簧(預(yù)緊彈簧)198的預(yù)緊力，將卸壓活塞170進一步向上推(彈簧座176也被往上推)，打開卸壓油道(重置油道)415卸油減壓， 從而保證作用在制動活塞上的載荷不超過預(yù)定值。本實施例的閥升重置機構(gòu)150的結(jié)構(gòu)與實施例1和實施例2相似，但工作原理卻有所不同。當凸輪230旋轉(zhuǎn)時，搖臂210順時針轉(zhuǎn)動，閥橋400往下平動。在靠近搖臂軸 205的一端，如制動調(diào)節(jié)螺釘1103的位置，搖臂210與閥橋400之間的距離變大；而在遠離搖臂軸205的一端，如重置調(diào)節(jié)螺釘1102的位置，搖臂210與閥橋400之間的距離變小。當凸輪230的加大凸臺220推動閥橋400和排氣門300向下進入其閥升曲線的頂部(圖5的220b)后，壓球桿112在排氣閥隙調(diào)節(jié)螺釘110內(nèi)向上移動，消除間隙234，并關(guān)閉供油通道113。加大凸臺220的運動通過搖臂210、壓球桿112和閥橋400，同時傳遞給兩個氣門300。與此同時，重置調(diào)節(jié)螺釘1102與重置活塞170之間的重置距離1312減小。 調(diào)節(jié)螺釘1102將向下推動重置活塞170，打開重置油道415排油。制動活塞160沒有油壓， 在制動彈簧177的作用下從操作位置向下移到非操作位置。暫時消除了制動活塞160與閥橋400之間的液壓鏈接。該液壓鏈接將會在排氣門300回到其閥升曲線的底部(圖5的 220a)時，才會重新建立(見下面的詳細說明)。因此，制動氣門排氣門3001在下降直至落座的過程中，都不會受到制動驅(qū)動機構(gòu)100(制動活塞160)的作用，其閥升曲線從220v重置到常規(guī)閥升曲線220m，關(guān)閉時間(圖5的220b)提前，在上止點的閥升降低。當凸輪230轉(zhuǎn)過加大凸臺220的最高點，搖臂210開始反時針旋轉(zhuǎn)，重置調(diào)節(jié)螺釘 1102隨之上移，閥橋400也平移回升。重置調(diào)節(jié)螺釘1102與重置活塞170之間的重置距離1312增大。當排氣門300向上進入其閥升曲線的底部(圖5的220a)靠近閥座時，壓球桿112在排氣閥隙調(diào)節(jié)螺釘110內(nèi)(由于油壓，如需要也可增加彈簧)向下移動，產(chǎn)生間隙 234，并重新打開供油通道113。油流通過單向閥172進入高壓油道412。油壓將重置活塞 170從排油位置(圖9)往上推回到供油位置(圖10)，關(guān)閉閥升重置油道415。與此同時， 油壓克服制動彈簧177的作用力，將制動活塞160從非操作位置(圖9)往上推回到操作位置(圖10)，機油在制動活塞160與閥橋400之間重新形成液壓鏈接。整個恢復(fù)過程在圖5 中的22 和225d之間的時間段完成。所以，制動小凸臺232和小凸臺233的運動能夠完整無缺地傳遞給了排氣門3001。如此的制動周期，反復(fù)循環(huán)，直到制動控制機構(gòu)50關(guān)閉(圖
104)為止。上述說明包含了許多具體的實施方式，這不應(yīng)該被視為對本實用新型范圍的限制，而是作為代表本實用新型的一些具體例證，許多其他演變都有可能從中產(chǎn)生。舉例來說，這里顯示的防沖擊的預(yù)緊彈簧198和制動彈簧177等可以采用不同的形式，如葉片彈簧，螺旋彈簧，波紋彈簧和碟簧等；彈簧的安裝位置也可以與這里顯示的不同。。還有，閥升重置機構(gòu)150的重置閥門可以采用不同的形式，如圖1，圖2，圖6和圖 7中由重置活塞170形成的提升式柱塞閥，圖8中由重置閥球170形成的提升式球閥(也可以是提升式柱閥)，以及圖9和圖10中由重置活塞170形成的滑動式柱塞閥等。如果需要，這些重置閥門可以互換使用。此外，制動驅(qū)動機構(gòu)除了這里顯示的液壓式承載機構(gòu)之外，也可以是固鏈式承載機構(gòu)。因此，本實用新型的范圍不應(yīng)由上述的具體例證來決定，而是由權(quán)利要求來決定。
權(quán)利要求1.一種利用閥橋產(chǎn)生發(fā)動機制動的裝置，包括用于產(chǎn)生發(fā)動機常規(guī)運作的氣門驅(qū)動鏈，還包括制動控制機構(gòu)、制動驅(qū)動機構(gòu)、防沖擊機構(gòu)和閥升重置機構(gòu)，所述的氣門驅(qū)動鏈包括凸輪、搖臂、閥橋和兩個排氣門，所述的凸輪上集成有制動凸輪和發(fā)動機的常規(guī)凸輪， 凸輪上含有加大的常規(guī)凸臺和至少一個制動凸臺，所述的搖臂和閥橋中設(shè)置有液壓流道， 其特征在于所述的制動控制機構(gòu)與所述的液壓流道連接，所述的制動驅(qū)動機構(gòu)包括設(shè)置在閥橋內(nèi)的制動活塞，所述的制動活塞與所述的液壓流道連接，所述的制動活塞在閥橋的活塞孔內(nèi)的一個非操作位置和一個操作位置之間滑動，所述的非操作位置和操作位置在所述的氣門驅(qū)動鏈內(nèi)部具有一個間隙，所述的防沖擊機構(gòu)由設(shè)置在搖臂和閥橋之間、或者閥橋和排氣門之間、或者閥橋和制動活塞之間的彈簧構(gòu)成，所述的閥升重置機構(gòu)設(shè)置在所述的搖臂和閥橋之間，所述的閥升重置機構(gòu)包括一個設(shè)置在閥橋中的重置閥門和設(shè)置在閥橋中的重置油道，所述的重置閥門含有供油位置和排油位置，在所述的供油位置，重置閥門關(guān)閉重置油道，在所述的排油位置，重置閥門打開重置油道，所述的重置閥門與搖臂和閥橋之間的距離聯(lián)動。
2.如權(quán)利要求1所述的利用閥橋產(chǎn)生發(fā)動機制動的裝置，其特征在于所述的加大的常規(guī)凸臺生成的加大的主閥升曲線由底部和頂部組成，所述的加大的主閥升曲線的底部與所述的制動凸臺生成的制動閥升曲線接近同高，加大的主閥升曲線的頂部與發(fā)動機的常規(guī)凸臺生成的常規(guī)閥升曲線接近相同。
3.如權(quán)利要求1所述的利用閥橋產(chǎn)生發(fā)動機制動的裝置，其特征在于所述的液壓流道中設(shè)置有一個單向閥，所述的單向閥位于制動控制機構(gòu)和制動活塞之間。
4.如權(quán)利要求1所述的利用閥橋產(chǎn)生發(fā)動機制動的裝置，其特征在于所述的閥橋中設(shè)置有一個超載卸壓機構(gòu)，所述的超載卸壓機構(gòu)包括超載卸壓閥，超載卸壓機構(gòu)與液壓流道連通。
專利摘要一種利用閥橋產(chǎn)生發(fā)動機制動的裝置，包括制動驅(qū)動機構(gòu)、制動凸輪、閥升重置機構(gòu)、防沖擊機構(gòu)和超載卸壓機構(gòu)，制動驅(qū)動機構(gòu)包括至少一個滑動式安置在閥橋活塞孔內(nèi)的制動活塞，制動凸輪與發(fā)動機的常規(guī)凸輪集成，含有加大了的常規(guī)凸臺和至少一個制動凸臺。閥升重置機構(gòu)在加大了的常規(guī)凸臺的頂部期間，將加大了的主閥升曲線重置到常規(guī)閥升曲線。防沖擊機構(gòu)防止氣門驅(qū)動鏈產(chǎn)生不跟隨和沖擊。超載卸壓機構(gòu)保證作用在閥橋制動裝置上的載荷不超過預(yù)定值。本實用新型將多種功能集成在發(fā)動機現(xiàn)有的氣門驅(qū)動鏈內(nèi)部，結(jié)構(gòu)緊湊，減小了發(fā)動機的重量和高度，簡化了發(fā)動機制動裝置，增加了發(fā)動機運作的安全和可靠性。
文檔編號F01L1/20GK202017536SQ20112006866
公開日2011年10月26日 申請日期2011年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月16日
發(fā)明者楊洲 申請人:奚勇