[实用新型]发动机的集成式摇臂制动装置

说明书

技术领域

本实用新型属于发动机制动器技术领域，是一种汽车辅助制动装置，具体涉及一种发动机的集成式摇臂制动装置。

背景技术

随着国内经济形势的持续发展和高速公路的快速兴建，以汽车为主要交通工具的物流运输业已成为国民经济的重要组成部分。在科技的推动作用下，载重汽车日益向重型化、高速化发展，传统的机械摩擦式制动器在工作中不堪重负，常常由于摩擦片磨损严重和制动毂温度过高而失效，导致交通事故频发，危害人身安全。在这种情况下，高效、持续稳定的缓速性能和无物质消耗的发动机制动器，受到广泛关注，并逐步推广应用。而在2012年底，国家有关机构也已经出台法规强制要求在12吨以上的卡车和大型商用客车上增设缓速制动装置。

在现有技术中，发动机制动技术已广为人知。发动机制动装置的一个先例是由康明斯(Cummins)于1965年在美国专利号3220392披露的液压式发动机制动器。该技术中的发动机制动器经过液压回路将机械输入传递到要打开的排气门。上述发动机制动过程是将发动机暂时转换为压缩机就可以实现发动机制动。在转换过程中切断燃油，在发动机活塞压缩冲程接近结束时打开排气门，允许被压缩气体(制动时为空气)释放，发动机在压缩冲程中压缩气体所吸收的能量，不能在随后的膨胀冲程返回到发动机活塞，而是通过发动机的排气及散热系统散发掉。最终实现有效的发动机制动，减缓车辆的速度。

现在主流的发动机压缩制动方式主要有以下几种：

一、如早期康明斯的发动机制动装置，是一种顶置在发动机上的附件，在发动机上增加一个小气门，专门负责发动机制动。为了安装此类发动机制动器，在汽缸和阀盖之间要添加垫圈等，额外地增加发动机的高度、重量及成本；

二、1974年由美国皆可博(JVS)公司的第3809033号专利公开了一种集成式摇臂制动器。这种制动装置是在发动机上增加一个由电磁阀控制的液压系统以形成液压链而控制排气门的开启，从而实现发动机制动功能，这种结构的缺点是在长期的制动过程中承压油一直处于封闭腔中，由于高压泄露，会影响制动器的持续制动效果，并且其额外体积较大，制造成本相对较高；

三、将发动机制动装置集成于常规排气摇臂之中，通过增设凸轮制动凸起来实现发动机制动，这种结构较为紧凑，重量轻，在能够实现发动机制动的基础上大大地减小了整机的重量和体积。

但是就这种集成式摇臂系统的开发研究中，目前还存在许多的不足之处。如2001年美国马克(Mack)卡车公司的第6234143号专利公开了又一种集成式摇臂制动器，其在原有凸轮机构中又增设了排气再循环(EGR)凸台，增加了气门桥，但是在制动时仅打开一个排气门，在阀桥和摇臂上也存在不对称载荷；2001年康明斯(Cummins)发动机公司的第6253730号美国专利公开了一种带有阀升重置机构的集成式摇臂制动系统，解决了上述制动时开单阀所造成的非对称载荷问题。但重置时间太短、重置高度太小，在发动机高速度时无法正常工作；奇瑞汽车股份有限公司公开的申请号为200810021786.X的《一种发动机制动装置及方法》，易于控制，但是需要增加额外的凸轮切换装置，制造和装配成本相对较高。

发明内容

发动机的集成式摇臂制动装置，铰接在摇臂轴上的摇臂的一端通过铰接在该端的滚轮与排气凸轮接触连接，摇臂的另一端设置有控制排气门桥动作的制动机构，制动机构与摇臂轴之间的摇臂上设置有控制机构，排气凸轮带动摇臂的转动配合电磁阀控制的液压机构通过控制机构和制动机构进而控制排气门桥的动作。

上述控制机构的具体结构是：摇臂中部的阶梯形通孔内设置有单向阀，单向阀的上部设置有回位弹簧、下部设置有控制单向阀开关的控油阀柱塞以及对控油阀柱塞限位或解除限位的柱塞限位机构，单向阀的开关可控制所处阶梯形通孔的通断，进而形成或消除该通孔上部与制动机构活塞腔及连接两者之间的油道组成的制动油室。

上述柱塞限位机构的具体结构是：所述的控油阀柱塞上加工有环形凹槽，摇臂上设置的径向插孔内设置有插入环形凹槽内的限位柱塞，限位柱塞的尾部依次设置有回位弹簧及导向套，导向套靠卡簧定位在摇臂上，环形凹槽一侧的摇臂上设置有摇臂轴至控制机构之环形凹槽的油道，该油道连通高压油道后控制限位柱塞压缩回位弹簧脱离环形凹槽解除对控油阀柱塞的限位。

上述单向阀由阀座、阀芯和阀芯上侧的回位弹簧组成，所述的阶梯形通孔的中部作为单向阀的阀座。

上述的阀芯为钢球或带凹腔的柱塞与钢球组成。

上述的阀座上设置有衬套，所述衬套与摇臂过盈配合连接。