四衝程內燃發動機壓縮制動裝置的製作方法
2023-06-05 03:23:41
專利名稱：四衝程內燃發動機壓縮制動裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種四沖程內燃發動機壓縮制動裝置，是一種汽車輔助 制動裝置，屬機械中用燃燒發動機作為制動器的技術領域。
背景技術：
目前，作為輔助制動的一種形式，四衝程內燃發動機制動憑藉其制動效 果優良，附加成本少，可靠性高等優勢，越來越廣泛的應用於商用車上。發 動機制動的貢獻一方面在於提升汽車整車的制動能力，另一方面在於減輕汽 車主制動的制動負荷。
四沖程內燃發動機制動的原理是通過提高氣缸內活塞運動阻力，並將這 種阻力由曲軸和汽車傳動系作用於汽車車輪上，從而形成制動力來為汽車減 速。發動機制動多與排氣制動閥聯合使用，排氣制動閥安裝在發動機排氣管 後或增壓器後，當發動機制動工作時，其閥體內的蝶閥關閉，阻塞排氣管， 從而提升排氣背壓，提高活塞運動的阻力。
四沖程內燃發動機制動的一種實現方式為洩氣制動，即在發動機進氣衝 程終了前，排氣門因氣缸內產生的較大負壓而開啟一個小升程，在氣門橋或 搖臂中，有一個升程保持裝置，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 提高了發動機制動的制動功率，但排氣門一直開啟，使得活塞運動阻力減小， 並沒有將發動機制動的全部潛力發揮出來。
四衝程內燃發動機制動的另 一種實現方式是壓縮制動，即在發動機進氣 衝程終了前，將排氣門開啟，使排氣管內因排氣制動閥關閉所形成的高壓氣 體回流，增加缸內壓力，在壓縮衝程剛開始後，將排氣門關閉，這樣，就在 壓縮衝程中增加了氣體質量，增大了活塞阻力。在壓縮衝程終了前，再次將 排氣門開啟一個小升程，釋放壓縮空氣，並於做功衝程開始後將排氣門關閉， 使活塞不做正功。這種方式充分發揮了發動機制動的潛力，提升了發動機制動功率。
實現四衝程內燃發動機壓縮制動的結構形式主要有以下幾種 一、在發 動機上增加一個由電磁閥控制的液壓機構來實現發動機壓縮制動，這種結構 形式的缺點是體積較大，結構較複雜， 一方面增加了發動機上部的空間，一 方面增加了整機重量，附加成本較高；二、在發動機上增加一個小氣門，專 門負責發動機制動，其缺點是限制了其它氣門的布置，且需要一個附加搖臂 和附加凸輪來控制其升程，在一定程度上增加了發動機的重量和成本；三、 將發動機制動功能集成於排氣搖臂內，通過增加凸輪制動凸起來實現發動機 制動，這種機構結構較為緊湊，重量輕，在實現功能的前提下，最大程度的 減小了整機重量和成本。
在搖臂集成式的發動機壓縮制動裝置，即四衝程內燃發動機壓縮制動裝 置中，搖臂總成內部有兩個功能機構，第一個功能機構用來補償由凸輪制動 凸起所引起的氣門升程，使排氣門在發動機制動不工作時，不隨凸輪制動凸 起而開啟，保^正了發動^L的正常運行；第二個功能機構是發動4幾制動實現機 構，它通過對制動油^各的控制，^使制動油室的單向閥關閉，油室內形成高壓 油，在凸輪旋轉到制動凸起時，開啟排氣門來實現制動功能，當發動機制動 不工作時，此機構中的單向閥在控制柱塞的作用下保持開啟狀態，排氣門不 隨凸輪制動凸起而開啟，保證了發動機的正常工作。
現有的四衝程內燃發動機壓縮制動裝置如US5564385 "用多缸內燃發動 機對汽車制動的方法和裝置"中介紹了一種搖臂集成發動機制動裝置的詳細 結構搖臂安裝於中空為縱向油道的搖臂軸上，凸輪在發動機曲軸的作用下， 將本身的旋轉運動作用在搖臂體上，凸輪上設有制動凸起。其間隙補償機構 位於搖臂的一端，包括可在液壓腔中沿氣門運動方向上下移動的柱塞和柱塞 中的彈簧。在液壓作用下，可使柱塞在搖臂中處於不同的位置，從而確定是 否通過搖臂的象角部件將搖臂的運動傳遞到氣門。間隙補償機構中的液壓腔 (柱塞後方)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 制及單向閥結構將縱向油道連接到液壓腔。當液壓腔中為高油壓時，凸輪的 制動凸起使搖臂的搖動傳遞給氣門，而當液壓腔中為低油壓時，該搖動將被 柱塞中的彈簧吸收，即實現間隙補償功能。所說控制及單向閥結構安裝在搖
5臂有間隙補償機構的一端的一個平行於搖壁軸的柱形腔內，其包括可在液壓 腔中移動的末端形狀類似漏鬥形柱塞以及柱塞中的柱塞彈簧、處於柱塞漏鬥 尖上的閥芯球、中間穿過漏鬥尖的閥座和將閥芯球頂向閥座的球彈簧。縱向 油道連接到液壓腔(柱塞前方，漏鬥收縮處)。液壓腔內機油壓力低於設定的 低限值時，閥芯球在柱塞彈簧作用下開啟通向間隙補償機構的油路。當液壓 腔內機油壓力高於設定的低限值時，柱塞在機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閉通向間隙補償機構的油路。這樣，在 發動機制動起作用時，縱向油路輸出高油壓，使通向間隙補償機構的油路關 閉並使間隙S卜償機構獲得高油壓，凸輪上的制動凸起作用於氣門實現汽車輔 助制動。當發動才幾制動不工作時，縱向油路中是低油壓，通向間隙補償機構 的油路處於開啟狀態，即凸輪上的制動凸起不作用於氣門。
上述四衝程內燃發動機壓縮制動裝置，由於搖臂中集成的間隙補償機構 和控制閥機構分在不相交的兩個相互垂直的柱形腔中，集成化程度很高，其
內部結構較為複雜，i是高了加工成本；同時由於搖臂集成了間隙補償功能， 使得搖臂體氣門端的當量質量增大，使平衡性和搖臂剛度有所下降，不利配 氣機構的運動，降低了配氣機構的可靠性。
發明內容
針對上術不足，本發明所要解決的技術問題是進一步改善間隙補償機構 和控制及單向閥機構的布局以及搖臂上的結構集成程度，從而消除和減弱上 述多種不利因素，提出一種可靠、簡單的四衝程內燃發動機壓縮制動裝置。
本發明提供的四衝程內燃發動機壓縮制動裝置，在搖臂安裝象腳一端有 控制閥機構和間隙補償機構，在發動機的排氣凸輪型線上增加有制動凸起， 搖臂軸是中空的，其中是縱向油路，縱向油路連接控制閥進油口和象腳潤滑 油進口，排氣門有兩個，兩個排氣門上端以排氣門橋連接；所說控制閥機構 以閥芯柱塞和一使閥芯柱塞處於截止位置的螺旋彈簧同軸安裝在一柱形腔中 構成，控制閥進油口在閥芯柱塞無彈簧連接的一端；所說搖臂上間隙補償機 構以驅動柱塞安裝在一柱形腔中構成，其補償間隙量為制動凸起的升程，該 補償柱塞同軸連接象腳，在補償柱塞上端的柱形腔是一直徑不小於補償柱塞 的制動油室，制動油室的高度為補償量高度，制動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上集成有間隙補償機構，該間 隙補償機構以補償柱塞和一在補償柱塞下方的螺旋彈簧同軸安裝在一開口向 上的柱形腔內構成，其補償間隙量為氣門間隙的升程；氣門橋上間隙補償機 構的補償柱塞上端與搖臂上象腳結構的下端面始終接觸，氣門橋上間隙補償 機構的彈簧彈力小於制動油壓大於象腳自重。
本發明提供的四衝程內燃發動機壓縮制動裝置，排氣搖臂內集成控制閥 機構，此機構有閥芯柱塞，閥芯柱塞的一端是控制油室，另一端是復位彈簧， 使其在油壓和彈簧控制下切換導通和截止狀態。不制動的時候控制閥在彈簧 力的作用下始終處於截止狀態，搖臂上間隙補償機構中的制動油室中無油壓， 當排氣凸輪的制動凸起使搖臂搖動時，該搖動高度由其吸收而不對氣門橋產 生壓力。當需要制動的時候，控制油室進油閥芯柱塞使其處於導通狀態，同 時高壓油進入搖臂上間隙S卜償機構中的制動油室中，當排氣凸輪的制動凸起 使搖臂搖動時，驅動柱塞連帶象腳將該搖動高度傳遞到氣門橋。氣門橋上， 由於象腳連接的補償氣門間隙的間隙補償機構中彈簧的彈力大於象腳與驅動 柱塞的自重，所以不制動時搖臂的下沉不會使該補償機構動作，而它又小於 制動油壓會曲服於制動油室有壓力後的搖臂的下沉而補償氣門間隙後打開氣 門，達到制動輔助目的。
與現有技術相比，本發明通過將搖臂集成式發動機壓縮制動的兩個功能 機構分解於搖臂上的兩個柱形腔中而非不相交的兩個相互垂直的柱形腔中； 再將兩個間隙補償機構分解於搖臂與氣門橋中，達到在制動是與否兩個工作 狀態中對所需補償的間隙進行有效補償。本發明提高了配氣機構的可靠性， 簡化了結構而降低了排氣搖臂的加工難度並提高了搖臂剛度；該結構提高了 結構的平衡性，提高了氣門間隙調節的準確性和可操作性；此外，在發動機 壓縮制動工作時，能同時開啟兩個排氣門，提高了發動機制動的效果。
本發明提供的四衝程內燃發動機壓縮制動裝置，在發動機的排氣凸輪型 線上增加的制動凸起有兩個， 一個制動凸起起始於發動機進氣沖程終了前， 結束於壓縮沖程剛開始後；另一個凸起起始於壓縮衝程終了前，結束於做功 衝程開始後。即一個制動凸起使發動機進氣衝程終了前，將排氣門開啟，使 排氣管內因排氣制動閥關閉所形成的高壓氣體回流，增加缸內壓力，在壓縮衝程剛開始後，將排氣門關閉，這樣，就在壓縮衝程中增加了氣體質量，增
大了活塞阻力；另一個凸起使在壓縮衝程終了前，再次將排氣門開啟一個小 升程，釋放壓縮空氣，並於做功衝程開始後將排氣門關閉，使活塞不做正功。 即本結構增加了制動功能。
本發明提供的四衝程內燃發動機壓縮制動裝置，所說的控制閥的閥芯柱 塞有內部油路，內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油口的柱塞端面的孔；在中空腔內有一小球以一 限位銷確定於通向柱塞端面上孔一側，小球和柱塞端面上孔構成中空腔連接 控制閥進油口的閥；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；柱塞指向控制閥進油口的一端有倒角，控制閥進油口在閥 芯柱塞所在柱形腔底角處。
本發明提供的四衝程內燃發動機壓縮制動裝置，所說的搖臂上間隙補償 機構中的驅動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 面與驅動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 腳底面無阻力時驅動柱塞上端面與柱形腔上底之間有一個間隙，這個間隙與 搖臂受制動凸起引起的搖動高度相等；所說中空腔上端有通到驅動柱塞上端 面的孔，該孔內有一小球，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動柱塞下端面外空間的通孔。
圖1為本發明的排氣配氣機構剖面結構示意圖，圖中1-排氣配氣機構， 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內的制動油路，10a、 10b-制動凸起，11-5內的間隙補償機構， 12-4內的制動油^各，13-控制閥，14-制動油室，15-4內的潤滑油路，16-3的 潤滑油路，23-驅動柱塞(間隙補償機構)，24-象腳；
圖2為本發明的排氣門升程曲線示意圖，圖中a-制動凸起10a引起的制 動升程，b-制動凸起10b引起的制動升程，c-工作凸起引起的工作升程，H-表示氣門升程的縱坐標軸，a-表示曲軸轉角的橫坐標軸；
圖3為本發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-制動油路A段，12B-制動油路B段，15-潤滑油路，17-油 3各切換裝置，18-旁通油i 各，19-洩油油路，20-主油3各；
圖4為本發明的排氣搖臂中控制閥局部結構示意圖，圖中3-排氣搖臂， 9-制動油路(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-控制閥柱塞中驅動部分，28-小球，29-限位銷，30-回位彈簧的彈簧 力，31-控制閥柱塞內部油路出油口 ， 32-控制閥柱塞內部油路進油口 ， 33-制 動油路(控制閥輸出)；
圖5為本發明的排氣搖臂中象腳局部結構示意圖，圖中3-排氣搖臂，33-制動油路，14-制動油室，16-潤滑油路，23-驅動柱塞，24-象腳，25-調整螺釘， 26-調整螺母，33-制動油路，34-圓柱頭，35-小J求，37-球座，38-彈簧，39-通 油孔，40-洩油孔；
圖6為本發明的排氣門橋方案一剖面結構示意圖，圖中5-排氣門橋，11-間隙補償機構，41-排氣門橋體，42-間隙補償柱塞，43-間隙補償彈簧，44-擋 片，45-螺釘;
圖7為本發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-間隙補償柱塞，44-擋片,45-螺釘;
圖8為本發明的排氣門橋方案二的剖面結構示意圖，圖中5-排氣門橋， ll-間隙補償機構,46-排氣門橋體,47-限位銷,48-間隙補償柱塞，49-彈簧；
圖9為本發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-間隙補償柱塞。
具體實施方案
下面結合附圖詳細說明本發明的具體實施方案
本發明提供的四衝程內燃發動機壓縮制動裝置，如圖1所示，有一個四 衝程發動機的排氣配氣機構1，此排氣配氣機構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 凸輪有兩個制動凸起10a、 10b和一個工作凸起。排氣搖臂3經搖臂軸4安裝， 搖臂3 —端有滾輪為從動件與凸輪2配合，另 一端安裝象腳24。排氣門6有 兩個並列連接在排氣門橋5兩端並各有氣門彈簧7提供回復力。氣門橋中點 安裝有間隙補償機構11，該氣門橋5上間隙補償機構11與象腳24觸壓連接。
9象腳24在搖臂3內與一搖臂上間隙補償機構23，間隙補償機構23中的制動 油室14經制動油路33與控制閥13連接再經制動油路9與搖臂軸4中的制動 油路12連接。搖臂3中另有潤滑油路16連接搖臂軸內潤滑油路15和象腳4 潤滑油路及在氣門橋上方的開口 。
當發動機正常工作時，電磁閥8控制使得壓力機油無法進入搖臂軸4內 的制動油路9。由排氣凸輪2的制動凸起10a和制動凸起10b所引起的排氣門 制動升程因排氣搖臂內的間隙補償機構23的作用而抵消。當發動機壓縮制動 工作時，電磁閥8控制使得壓力機油進入到搖臂軸4內的制動油路12及排氣 搖臂3內的制動油3各9並頂起控制閥13，同時，壓力才幾油又通過控制閥13內 部進入並充滿制動油室14，且使制動油室內形成高壓油，當排氣凸輪2旋轉 到制動凸起時，由於制動油室14中高壓油的作用，排氣搖臂內的間隙補償機 構失去補償能力，使象腳24壓迫排氣門6開啟制動升程，實現發動機壓縮制 動。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所具有的兩個制動凸起10,在發動機壓縮制動工作時， 一個 制動凸起10a在進氣沖程終了前某時刻將排氣門6開啟，使排氣管內的高壓 氣體回流，增加缸內壓力，在壓縮衝程剛開始後，將排氣門6關閉，增大了 活塞運動阻力；另一個制動凸起10b在發動機壓縮衝程終了前某時刻將排氣 門6開啟一個小升程，釋放壓縮空氣，並於做功衝程開始後將排氣門6關閉， 使活塞不做正功，實現發動機壓縮制動功能。
上述凸輪2及搖臂軸在間隙補償機構的作用下所達成的氣門升程如圖2 所示，它包括兩個制動升程a、 b和工作升程c。排氣門升程的變化情況上文 已經論述，在此就不贅述。
搖臂軸4內製動油路控制原理如圖3所示，搖臂軸4的制動油路12由電 磁閥8通過油路切換裝置17內的電》茲閥閥芯8a控制，閥芯8a兩端分別是制 動油路A段12A和制動油路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和制動油路A段12A連接到搖臂軸4外，在搖臂軸4中 另有一制動油路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中的制動油路A段12A和制動油^各B ^殳12B。制動油路B段12B不與旁通油路18連接的一端連 接搖臂內製動油路9。油路切換裝置17中還有一洩油油^各19連接制動油路B 段12B在旁通油路18 —端到洩油口 。洩油油路19與旁通油路18平行並在它 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 截止洩油油3各19、導通旁通油3各18或導通洩油油3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和洩油油路19，電磁閥8控制旁通油 路18和洩油油路19的開啟和關閉。搖臂軸中主油i 各20、制動油路A段12A、 制動油路B段12B和潤滑油路15。其中潤滑油路15與主油路20相通，並與 排氣搖臂3中的潤滑油路16相通。制動油路A段12A與主油路20相通，並 與油路切換裝置17的旁通油路18相通。而制動油^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中的制動油路9相通，不與搖臂軸4中的 主油路20相通。
當發動機壓縮制動工作時，電磁閥8控制閥芯8a打開旁通油路18並關 閉洩油油路19，主油路20的壓力機油經制動油路A段12A、旁通油路18、 制動油路B段12B，進入排氣搖臂3內的制動油路9;當發動機壓縮制動不工 作時，電^茲闊8控制閥芯8a關閉旁通油^各18並開啟洩油油^各19,制動油踏_ B段12B的壓力機油由洩油油路19瀉出。潤滑油^各15始終保持暢通，為排 氣配氣機構l提供潤滑。
實現制動油路控制的方法有很多種，在此就不贅述。
上述控制閥的結構如圖4所示，控制閥13安裝在排氣搖臂3內部，是由 控制柱塞(圖中標為27a、 27b的零件)、回位彈簧30安裝在一開口向上的柱 形腔內並以一封蓋將彈簧壓蓋構成。其中控制柱塞中有中空腔，中空腔內有 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部油^各的出口 31,後一開孔為控制柱塞內部油^各 的進口 32。控制柱塞柱面上有一環形槽，控制柱塞內部油5^的出口 31在該環 形槽上。控制柱塞以該環形槽為界，上部為控制閥柱塞中閥芯部分27a，下部 為控制閥柱塞中驅動部分27b。柱塞底端面周邊有倒角，經油3各控制系統控制的制動油路9進入控制閥13的入口在柱形腔底端面周邊上。所說小球28位 於後一開孔上方，而限位銷29更在小球上方並在內部油3各出口以下。柱形腔 側壁上還有通往搖臂上間隙補償機構中制動油室14的制動油路33的出口， 該出口位置當回位彈簧30在舒張狀態(制動油路9在低壓位狀態)時，在 控制閥柱塞中閥芯部分27a上側；當回位彈簧30在壓縮狀態(制動油路9在 高壓位狀態)時，在控制閥柱塞中閥芯部分27a下側。
控制閥柱塞有兩個位置，即以控制閥柱塞中閥芯部分27a封閉通往制動 油室14的制動油3各33的位置和將該封閉開啟的位置。制動油3各9處於高壓 位克服回位彈簧30的彈簧力時，將控制閥柱塞頂起至開啟位置，同時，壓力 機油還頂開控制閥柱塞內的小球28，進入控制閥柱塞中空腔並經制動油路33 進入制動油室14而使發動機進入壓縮制動工作。限位銷29的存在使得小球 28不會隨著壓力機油一起進入制動油室14。另外，當制動油室14處於高壓 狀態後，此壓力還將控制閥柱塞內的小球28壓到進油口 32而將之封閉，使 制動油室14的高油壓得以保持。制動油if各9處於^[氐壓位時，控制閥柱塞在回 位彈簧30的作用下，恢復到關閉位置而使發動機壓縮制動不工作。同時還將 制動油室14開放，制動油室14的高壓得以釋》文，發動機進入正常工作狀態。
上述象腳24及搖臂上間隙補償機構的結構如圖5所示，在排氣搖臂3內 加工有驅動柱塞23和調整螺釘25的安裝空間，該空間是一柱形腔，該空腔 安裝驅動柱塞部分的直徑大於安裝調整螺^"部分的直徑。象腳24在下方與驅 動柱塞23同軸，調整螺釘25經調整螺母26封閉在上口 。驅動柱塞23上端 底面周邊倒角並由調整螺釘25頂離柱形腔驅動柱塞安裝部分的上端面以形成 制動油室14。制動油室14與經由控制閥13控制的制動油油33連通。所i兌驅 動柱塞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 和下部半球構成的圓柱頭34的上端面抵在臺階上並緊密配合，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。象腳底面無阻力時驅動柱塞上端面與調整螺釘底端面之間有一個 間隙，這個間隙與搖臂受制動凸起10a、 10b引起的搖動高度相等。在驅動柱 塞內部有由小球36、 3求座37、彈簧38和驅動柱塞23上端面上的通油孔36、 圓柱頭34是連通驅動柱塞內外的洩油孔40組成的限壓裝置，使當制動油室油壓過高時得到洩壓。其中，小球36以球座37上凹面託在通油孔36內再由 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 下始終密封進油孔39,但當制動油室14的機油壓力超過一定值(由彈簧壓力 確定)時，機油推開小球36並進入驅動柱塞23空腔內，並從圓柱頭34上的 洩油孔40洩出。這樣就可以實現限制壓力的功能，提高了排氣配氣機構l的 可靠性。驅動柱塞柱面上還有一環形槽，與搖臂軸4中潤滑油路15連接的搖 臂3內潤滑油路16有出口連接在該環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。
壓力機油進入制動油室14後建立起高壓後，當排氣凸輪2旋轉至制動凸 起10a、 10b時，使驅動柱塞23克服氣門橋內間隙補償機構11的彈簧力下行 一個制動升程，而機油未在制動油室14中建立足以克服氣門橋內間隙補償機 構11的彈簧力的高壓，則驅動柱塞當排氣凸輪2旋轉至制動凸起10a、 10b 時不對氣門橋施加壓力。
上述氣門橋5及其中間隙補償機構的結構可有多種，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和間隙補償機 構11組成，間隙補償機構11又由間隙補償柱塞42和間隙補償彈簧43組成。 在將兩個排氣門連接起來的氣門橋中點有一向上的柱形腔，其中自下而上同 軸安裝間隙補償彈簧43和間隙補償柱塞42，間隙補償柱塞42上有定位間隙 補償彈簧43的帽或/和軸。排氣門橋上在使用前還安裝有確定間隙補償機構 11的初始位置的限位裝置，是一可壓於間隙補償彈簧43頂端面上的擋片44 和將擋片44安裝於排氣門橋上的螺釘45。
在組裝上述排氣門橋5時，將間隙補償彈簧43和間隙補償柱塞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 隙補償柱塞42的初始位置。將組裝好的排氣門橋5安裝到兩個排氣門6上。 調節氣門間隙時，首先將調整工具塞到象腳24和間隙補償柱塞42之間(氣 門間隙的調節量為常M^氣門間隙和排氣門6的制動升程之和)，然後在搖臂3 上將調整螺釘25和調整螺母25安裝於排氣搖臂3上，使得象腳24與調整工 具上端面接觸，氣門間隙調節完成。再將調整工具撤走，卸下擋片44和螺釘45,間隙補償柱塞42在彈簧力的作用下彈起並與象腳24緊靠，這樣就在發 動機壓縮制動不工作時，實現排氣門6制動升程的補償功能。
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 補償機構11組成，間隙補償機構又由間隙補償柱塞48和間隙補償彈簧49組 成。與圖5和圖6所示的排氣門橋的不同之處在於間隙補償機構11的初始位 置是由限位銷47來確定。即其中間隙補償柱塞48對間隙補償彈簧49的定位
軸長於彈簧高度而穿入間隙補償機構所裝的柱形腔底壁，在該底壁位置有一 從徑向插入間隙補償柱塞48下定位軸的限4立銷。
當組裝排氣門橋5時，間隙補償機構11的間隙補償柱塞48和彈簧49通 過限位銷47固定在排氣門橋5上，並於氣門間隙調節後拔出限位銷47，氣門 調節的方法與圖5和圖6所示的排氣門橋相同。
本發明總的工作過程由電磁閥控制是否向控制閥輸出制動機油，如向控 制閥輸出制動機油則由控制閥向制動油室提供高壓油並維持這 一 高壓，制動 油室的高壓使搖臂上間隙補償機構不補償制動凸起所引起的氣門升程，發動 機制動功能開啟；如不向控制閥輸出制動才幾油則控制岡將制動油室中的高壓 油洩壓後截止制動油路，此時搖臂上間隙補償機構發揮補償功能，制動凸起 不導致發動機制動功能開啟。而氣門橋上間隙補償機構始終有氣門間隙補償 功能。
本發明通過將搖臂集成式發動機壓縮制動的兩個功能機構分解，提高了 配氣機構的可靠性，降低了排氣搖臂的加工難度，提高了氣門間隙調節的準 確性和可操作性，此外，在發動機壓縮制動工作時，能同時開啟兩個排氣門， 提高了發動機制動的效果。
權利要求
1、一種四衝程內燃發動機壓縮制動裝置，在搖臂安裝象腳一端有控制閥機構和間隙補償機構，在發動機的排氣凸輪型線上增加有制動凸起，搖臂軸是中空的，其中是縱向油路，縱向油路連接控制閥進油口和象腳潤滑油進口，排氣門有兩個，兩個排氣門上端以排氣門橋連接；其特徵在於所說控制閥機構以閥芯柱塞和一使閥芯柱塞處於截止位置的螺旋彈簧同軸安裝在一柱形腔中構成，控制閥進油口在閥芯柱塞無彈簧連接的一端；所說搖臂上間隙補償機構以驅動柱塞安裝在一柱形腔中構成，其補償間隙量為制動凸起的升程，該補償柱塞同軸連接象腳，在補償柱塞上端的柱形腔是一直徑不小於補償柱塞的制動油室，制動油室的高度為補償量高度，制動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上集成有間隙補償機構，該間隙補償機構以補償柱塞和一在補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構成，其補償間隙量為氣門間隙的升程；氣門橋上間隙補償機構的補償柱塞上端與搖臂上象腳結構的下端面始終接觸，氣門橋上間隙補償機構的彈簧彈力小於制動油壓大於象腳自重。
2、 如權利要求1所述的四衝程內燃發動機壓縮制動裝置，其特徵在於在 發動機的排氣凸輪型線上增加的制動凸起有兩個， 一個制動凸起起始於發動 機進氣衝程終了前，結束於壓縮衝程剛開始後；另一個凸起起始於壓縮衝程 終了前，結束於做功衝程開始後。
3、 如權利要求1所述的四衝程內燃發動機壓縮制動裝置，其特徵在於所 說的控制閥的閥芯柱塞有內部油路，內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油口的柱塞端面的孔；在中 空腔內有一小球以一限位銷確定於通向柱塞端面上孔一側，小球和柱塞端面 上孔構成中空腔連接控制閥進油口的閥；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；柱塞指向控制閥進油口的 一端有倒角， 控制閥進油口在閥芯柱塞所在柱形腔底角處。
4、 如權利要求1所述的四沖程內燃發動機壓縮制動裝置，其特徵在於所 說的搖臂上間隙補償機構中的驅動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動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；象腳底面無阻力時驅動柱塞上端面與柱形腔上底之間有一 個間隙，這個間隙與搖臂受制動凸起引起的搖動高度相等；所說中空腔上端 有通到驅動柱塞上端面的孔，該孔內有一小球，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動柱塞下端面 外空間的通孔。
全文摘要
本發明提供的四衝程內燃發動機壓縮制動裝置，在搖臂[3]安裝象腳一端有平行安裝的控制閥機構[13]和補償間隙量為制動凸起的升程的間隙補償機構[23]；在排氣門橋[5]連接兩排氣門[6]位置的中點上有補償間隙量為氣門間隙的升程的間隙補償機構[11]；象腳[24]同軸連接在前一間隙補償機構下端下，後一間隙補償機構的上端與象腳下端始終接觸，該間隙補償機構的彈簧彈力小於制動油壓大於象腳自重。與現有技術相比，本發明提高了配氣機構的可靠性和平衡性；簡化了結構而降低了搖臂的加工難度並提高了搖臂剛度；提高了氣門間隙調節的準確性和可操作性；此外，在發動機壓縮制動工作時能同時開啟兩個排氣門，提高了發動機制動的效果。
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 優先權日2009年3月11日
發明者俞黎明 申請人:浙江黎明發動機零部件有限公司