一种发动机缸内制动配气机构

技术领域

本发明涉及发动机的配气机构，尤其涉及的是一种发动机缸内制动配气机构。

背景技术

随着经济建设的发展，我国高速公路网络越来越发达，有些高速公路修建在丘陵和高原地区。卡车往往会面对长下坡的路段，如果只靠整车主制动器进行制动，会造成制动器温度上升快，导致主制动系统性能下降甚至完全丧失制动性能。因此，发动机缸内制动技术作为整车制动系统一种辅助制动装置，广泛地运用在中重型商用车上，可以有效地降低车速，避免整车制动器频繁使用，延长整车制动系统的使用寿命，保证了整车行驶的安全性。而特殊结构的配气机构是实现缸内制动的关键零部件，因此，可靠性高、性能好的配气机构对缸内制动系统来说尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种发动机缸内制动配气机构，以期提升发动机的缸内制动效率、避免整车制动器频繁使用。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种发动机缸内制动配气机构，包括排气门组件、进气门组件、排气摇臂总成、进气摇臂总成，进气摇臂总成包括进气摇臂轴、以及转动安装在进气摇臂轴上的进气摇臂，进气摇臂与进气门组件对应；排气摇臂总成包括排气摇臂轴、以及转动安装在排气摇臂轴上的排气摇臂，排气摇臂与排气门组件对应；排气摇臂轴与进气摇臂轴均固定安装在发动机的缸盖上，所述配气机构还包括中间摇臂和封油组件，中间摇臂转动安装在进气摇臂轴上，排气摇臂一侧还设有一个驱动臂，中间摇臂前端的压块压在驱动臂上方；

排气摇臂底部的安装腔内设置有能上下滑动的活塞，活塞与安装腔共同围成一个油腔，活塞顶部开有凹槽，排气摇臂内部设有高压油道，高压油道的出油口与油腔连通且位于活塞的凹槽上方，活塞的凹槽内设有弹性组件，高压油道的出油口底部设有单向球阀，单向球阀的直径大于高压油道的出油口孔径，通过弹性组件将单向球阀向上弹性抵压在高压油道的出油口处，通过弹性组件将活塞向下弹性抵压在排气门上；排气摇臂顶部在位于安装腔上方的位置开有卸油孔，卸油孔通过卸油通道与油腔顶部相连通；

封油组件包括封安装在缸盖上的封油螺栓，封油螺栓位于排气摇臂的卸油孔上方，通过封油螺栓对卸油孔进行密封；

通过中间摇臂下压驱动臂，从而带动驱动臂和排气摇臂绕着排气摇臂轴翻转，进而通过排气摇臂的活塞下压排气门，实现排气门的打开。

进一步的，所述封油螺栓通过封油座安装在缸盖上，封油座上设有一个安装柱，安装柱中心开有螺纹孔，封油螺栓的杆部从下往上旋入至安装柱的螺纹孔中，并通过位于安装柱上方的锁紧螺母与封油螺栓的杆部配合锁紧。

进一步的，所述封油螺栓底部为球形的球芯，球芯外套装有一个封油块，封油块与球芯之间为球形铰接；所述排气摇臂在对应封油块部位为一个平面。

进一步的，所述弹性组件包括内外套装的内弹簧和外弹簧，内弹簧的上下两端分别抵压在单向球阀和活塞的凹槽底壁上，外弹簧的上下两端分别抵压在排气摇臂的安装腔顶壁和活塞的凹槽底壁上。

进一步的，所述活塞一侧开有一个限位槽，排气摇臂的安装腔侧壁上设有一个限位销，限位销嵌入至限位槽内，限位槽的竖向尺寸大于限位销的竖向尺寸，且通过限位销分别与限位槽的底壁和顶壁接触，从而实现对活塞的上极限位置和下极限位置进行限位。

本发明相比现有技术具有以下优点：

本发明提供的一种发动机缸内制动配气机构，其通过在排气摇臂底部由活塞与安装腔共同围成的油腔内设置有弹性组件和单向球阀，并在排气摇臂内部设置高压油道，此种结构设置，可以实现当发动机的缸内制动启动后，被顶开的排气门会在发动机处于吸气冲程、压缩冲程以及膨胀冲程这三个冲程的过程中一直维持一定开度，则发动机在压缩冲程的过程中即可把动力缸内的气体通过排气门直接排出，而发动机在膨胀冲程的时候就没有压缩气体对动力缸内的活塞做工，这样可以有效减少发动机对外做功，从而达到缸内制动的目的，从而可以有效地提升制动效率，避免整车制动器频繁使用，延长整车制动系统的使用寿命，保证了整车行驶的安全性。

附图说明

图1是本发明的整体立体图。

图2是本发明的封油组件的立体图。

图3是本发明的排气摇臂的立体图。

图4是本发明工作状态时从活塞处剖开的剖面图。

图5是图4的局部放大图。

图6是本发明的活塞处于中间位置时的结构示意图。

图7是本发明的活塞处于下极限位置时的结构示意图。

图8是本发明的活塞处于上极限位置时的结构示意图。

图中标号：1进气摇臂轴；2进气摇臂；3排气摇臂轴；4排气摇臂；5中间摇臂；6压块；7驱动臂；8活塞；9限位槽；10限位销；11高压油道；12单向球阀；13排气门；14内弹簧；15外弹簧；16卸油孔；17卸油通道；18封油座；19封油螺栓；20定位销；21安装螺栓；22安装柱；23锁紧螺母；24球芯；25封油块；26排气门弹簧。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

参见图1至图8，本实施例公开了一种发动机缸内制动配气机构，包括排气门组件、进气门组件、排气摇臂总成、进气摇臂总成、中间摇臂5和封油组件，进气摇臂总成包括进气摇臂轴1、以及转动安装在进气摇臂轴1上的进气摇臂2，进气摇臂2与进气门组件对应；排气摇臂总成包括排气摇臂轴3、以及转动安装在排气摇臂轴3上的排气摇臂4，排气摇臂4与排气门组件对应；排气摇臂轴3与进气摇臂轴1均固定安装在发动机的缸盖上，中间摇臂5转动安装在进气摇臂轴1上，排气摇臂4一侧还设有一个驱动臂7，中间摇臂5前端的压块6压在驱动臂7上方；其中，针对发动机的动力缸有两个排气门组件的情况下，在排气摇臂4和驱动臂7的下方分别设置有各自对应的排气门组件，通过排气摇臂4和驱动臂7的同步翻转从而控制两个排气门组件的打开或关闭；针对发动机的动力缸仅有一个排气门组件的情况下，仅在排气摇臂4下方设置排气门组件，驱动臂7下方没有排气门组件。

排气摇臂4底部的安装腔内设置有能上下滑动的活塞8，活塞8一侧开有一个限位槽9，排气摇臂4的安装腔侧壁上设有一个限位销10，限位销10嵌入至限位槽9内，限位槽9的竖向尺寸大于限位销10的竖向尺寸，且通过限位销10分别与限位槽9的底壁和顶壁接触，从而实现对活塞8的上极限位置和下极限位置进行限位，活塞8处于中间位置、下极限位置和上极限位置的状态参见图6至图8所示。活塞8与安装腔共同围成一个油腔，活塞8顶部开有凹槽，排气摇臂4内部设有高压油道11，高压油道11的出油口与油腔连通且位于活塞8的凹槽上方，活塞8的凹槽内设有弹性组件，高压油道11的出油口底部设有单向球阀12，单向球阀12的直径大于高压油道11的出油口孔径，通过弹性组件将单向球阀12向上弹性抵压在高压油道11的出油口处，通过弹性组件将活塞8向下弹性抵压在排气门13上，单向球阀12可以阻止油腔内的液压油回流到高压油道11中；具体的，弹性组件包括内外套装的内弹簧14和外弹簧15，内弹簧14的上下两端分别抵压在单向球阀12和活塞8的凹槽底壁上，外弹簧15的上下两端分别抵压在排气摇臂4的安装腔顶壁和活塞8的凹槽底壁上。排气摇臂4顶部在位于安装腔上方的位置开有卸油孔16，卸油孔16通过卸油通道17与油腔顶部相连通。封油组件包括封安装在缸盖上的封油座18、以及安装在封油座18上的封油螺栓19，通过定位销20两头分别插入封油座18和缸盖上的定位孔中进行定位，并通过一个安装螺栓21穿过封油座18并旋紧在缸盖上，实现封油座18与缸盖的固定安装。封油座18上设有一个安装柱22，安装柱22中心开有螺纹孔，封油螺栓19的杆部从下往上旋入至安装柱22的螺纹孔中，并通过位于安装柱22上方的锁紧螺母23与封油螺栓19的杆部配合锁紧；封油螺栓19底部为球形的球芯24，球芯24外套装有一个封油块25，封油块25与球芯24之间为球形铰接，此种结构设置能保证封油块25能与排气摇臂4紧密贴合，从而实现对卸油孔16的有效密封。封油螺栓19位于排气摇臂4的卸油孔16上方，排气摇臂4在对应封油块25部位为一个平面，通过封油螺栓19的封油块25对卸油孔16进行密封。

通过中间摇臂5下压驱动臂7，从而带动驱动臂7和排气摇臂4绕着排气摇臂轴3翻转，进而通过排气摇臂4的活塞8下压排气门13，实现排气门13的打开。

发动机的动力缸在工作时，会依次经过进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程这四个冲程，四个冲程为动力缸的一个运动循环。

当没有触发发动机的缸内制动时，配气机构正常工作，在发动机处于进气冲程、压缩冲程和膨胀冲程这个三个冲程时，排气门13始终处于关闭状态，即排气门13处于上极限位置，此时排气摇臂4顶端的卸油孔16始终被封油螺栓19密封住。只有当发动机进入排气冲程时，由凸轮机构驱动中间摆臂向下摆动，中间摆臂的压块6下压驱动臂7，从而带动驱动臂7和排气摇臂4向下摆动，由排气摇臂4底部的活塞8下压排气门13，带动排气门13下移将排气门13打开，发动机开始排出废气。

当发动机缸内制动启动时，发动机的排辅蝶阀关闭，发动机排气背压迅速上升，排气门13会被被顶开向下移动一定距离，此时配气机构的活塞8便会在自重和弹性组件的作用下跟随排气门13向下运动，油腔体积变大，此时液压油从高压油道11顶开单向球阀12进入到油腔内，当油腔被充满液压油后，由单向球阀12对高压油道11的出油口进行密封，且卸油孔16一直被封油螺栓19进行密封，则此时整个油腔形成一个密闭的且充满液压油的腔体，因此活塞8便被定位在该下极限位置不能向上移动，则活塞8便会一直压着排气门13，使得排气门13定位在该位置不动，即让排气门13一直保持一定的开度，这样，在发动机处于进气冲程、压缩冲程和膨胀冲程这三个冲程的过程中，排气门13始终维持一定的开度。只有当发动机进入到排气冲程的时候，由中间摇臂5驱动排气摇臂4向下翻转，排气摇臂4再通过活塞8下压排气门13，使得排气门13完全被打开进行排气，在此过程中，排气摇臂4上的卸油孔16逐渐脱离封油螺栓19，油腔内的液压油通过卸油孔16卸掉，活塞8便在排气门弹簧26的作用下向上回位至上极限位置；至此，发动机的动力缸的一个运动循环完成。

因此，本实施例在发动机的缸内制动启动后，可以实现被顶开的排气门13在发动机处于吸气冲程、压缩冲程以及膨胀冲程这三个冲程的过程中一直维持一定开度，则发动机在压缩冲程的过程中即可把动力缸内的气体通过排气门13直接排出，而发动机在膨胀冲程的时候就没有压缩气体对动力缸内的活塞8做工，这样可以有效减少发动机对外输出功，从而达到缸内制动的目的。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。