本发明属于发动机缸内制动,具体涉及一种弹指式发动机缸内制动机构及方法。
背景技术:
1、这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术,而不必然地构成现有技术。
2、车辆在下长坡时,减档利用发动机制动(缸内制动)可以减少使用刹车,能够避免长时间踩刹车引起刹车片发热,导致刹车失灵的问题。缸内制动是利用发动机的压缩行程产生的压缩阻力、内摩擦力和进排气阻力对驱动轮形成制动作用。主要原理是:1、松开油门后,在压缩冲程阶段活塞处于上极点附近位置时排气门瞬间打开,释放掉高压气体;2、关掉排气门,气缸内有很少气体,这在爆炸(膨胀)阶段活塞从上极点转向下运行时,气缸处于负压状态;3、气体会阻止活塞下行,(活塞相当于抽真空)产生对曲轴反方向的转矩作用,从而产生制动作用。
3、现有的发动机缸内制动器为液压式,正常工作时,控制电磁阀处于关闭状态,制动活塞长度短,接触不到气门顶杆,制动不起作用。在制动工作模式下,控制电磁阀打开,制动活塞在油压的作用下伸长,推动气门顶杆进一步推动气门开启实现制动功能。
4、但这种制动方式存在以下缺点:1、力与液压变形之间的恶性循环:制动力增大-液压变形增大-制动阀升减少-制动力更大;2、中低转速制动功率低-制动气门开得太早、太高;3、固有频率低,制动阀系谐振,使制动载荷波动超载,引起疲劳失效;4、泄露、油温、油压和空气含量等影响制动。
5、中国专利申请cn201010186306.2公开了一种固链式发动机制动装置,采用固链的方式虽然克服了液压式的缺点,但也存在制动间隙调整困难和可靠性等问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种弹指式发动机缸内制动机构及方法,该缸内制动机构可以解决现有液压式发动机缸内制动存在的力和液压变形的恶性循环、中低转速制动功率低、固有频率低等问题。
2、为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:
3、第一方面,本发明提供了一种弹指式发动机缸内制动机构,包括可绕摇臂轴摆动的摇臂,所述摇臂设置活塞腔,活塞腔内置有可在其内滑动的活塞,所述摇臂轴设有制动油路,制动油路始终与摇臂的活塞腔保持连通,活塞外端部与第一凸轮接触配合,第一凸轮一端为止推端,另一端为推动端,止推端穿设调整螺钉,调整螺钉头部可与摇臂侧部接触,推动端具有凸起部分用于驱动气门。
4、作为进一步的技术方案,所述第一凸轮的推动端可与气门顶杆顶部接触,气门顶杆设置于排气门与气门桥之间。
5、作为进一步的技术方案,所述第一凸轮与凸轮支撑轴连接,凸轮支撑轴固定设置,第一凸轮可绕凸轮支撑轴摆动;所述凸轮支撑轴与排气门轴线偏心设置,以使第一凸轮来自气门顶杆的扭矩旋向始终与调整螺钉来自摇臂的扭矩旋向相反。
6、作为进一步的技术方案,所述调整螺钉伸出第一凸轮止推端设定长度,且调整螺钉的伸出长度可调,调整螺钉与摇臂的接触面为球面。
7、作为进一步的技术方案,所述第一凸轮与回位扭簧连接,回位扭簧连接于扭簧定位销轴,扭簧定位销轴固定于摇臂。
8、作为进一步的技术方案,所述第一凸轮的推动端与活塞外端部接触配合,活塞与第一凸轮的接触面采用球面结构。
9、作为进一步的技术方案,所述摇臂轴和摇臂之间设置滑动轴承。
10、作为进一步的技术方案,所述摇臂一端为动力输入端,另一端为动力输出端,第一凸轮设置于摇臂的动力输出端,摇臂的动力输入端设置滚轮,摇臂在设置滚轮处还与回位弹簧连接,回位弹簧端部与弹簧支座连接。
11、作为进一步的技术方案,所述滚轮与第二凸轮接触配合,第二凸轮与凸轮轴连接,且第二凸轮可绕凸轮轴转动,摇臂可在第二凸轮和回位弹簧的作用下往复摆动。
12、第二方面,本发明还提供了一种如上所述的弹指式发动机缸内制动机构的工作方法,包括以下步骤:
13、非制动状态时,制动油路内无压力,第一凸轮推动活塞隐藏在摇臂的活塞腔内,第一凸轮的推动端与气门始终保持分离状态不接触;
14、制动状态时,制动油路内充满发动机润滑油,在油压的作用下,推动活塞移动,进而推动第一凸轮旋转,直至调整螺钉接触到摇臂为止;摇臂绕摇臂轴摆动,第一凸轮驱动气门开启和关闭。
15、上述本发明的有益效果如下:
16、本发明的弹指式发动机缸内制动机构,其在摇臂设置活塞腔,活塞腔中的活塞与第一凸轮接触配合,第一凸轮的止推端通过调整螺钉与摇臂侧部接触,第一凸轮的推动端驱动气门,由此,制动状态下,在活塞内液压力的作用下,第一凸轮转动,调整螺钉接触到摇臂,第一凸轮驱动气门启闭;非制动状态下,活塞内无压力,在回位扭簧的作用下第一凸轮推动活塞完全隐藏在摇臂的活塞腔内,第一凸轮与气门始终保持分离状态不接触。
17、由于现有的液压式制动存在严重的升程损失的问题,包括液压油的泄露、液压油内空气含量以及油温等,都对升程产生很大影响,而在本发明中,液压油只承担了切换的功能,切换到制动状态后整个制动力传动链都是机械传动,不存在液压传动所特有的升程损失现象,因此制动升程的稳定性和一致性都比液压制动得到很大提升。
1.一种弹指式发动机缸内制动机构,包括可绕摇臂轴摆动的摇臂,其特征是,所述摇臂设置活塞腔,活塞腔内置有可在其内滑动的活塞,所述摇臂轴设有制动油路,制动油路始终与摇臂的活塞腔保持连通,活塞外端部与第一凸轮接触配合,第一凸轮一端为止推端,另一端为推动端,止推端穿设调整螺钉,调整螺钉头部可与摇臂侧部接触,推动端具有凸起部分用于驱动气门。
2.如权利要求1所述的弹指式发动机缸内制动机构,其特征是,所述第一凸轮的推动端可与气门顶杆顶部接触,气门顶杆设置于排气门与气门桥之间。
3.如权利要求2所述的弹指式发动机缸内制动机构,其特征是,所述第一凸轮与凸轮支撑轴连接,凸轮支撑轴固定设置,第一凸轮可绕凸轮支撑轴摆动;所述凸轮支撑轴与排气门轴线偏心设置,以使第一凸轮来自气门顶杆的扭矩旋向始终与调整螺钉来自摇臂的扭矩旋向相反。
4.如权利要求1所述的弹指式发动机缸内制动机构,其特征是,所述调整螺钉伸出第一凸轮止推端设定长度,且调整螺钉的伸出长度可调,调整螺钉与摇臂的接触面为球面。
5.如权利要求1所述的弹指式发动机缸内制动机构,其特征是,所述第一凸轮与回位扭簧连接,回位扭簧连接于扭簧定位销轴,扭簧定位销轴固定于摇臂。
6.如权利要求1所述的弹指式发动机缸内制动机构,其特征是,所述第一凸轮的推动端与活塞外端部接触配合,活塞与第一凸轮的接触面采用球面结构。
7.如权利要求1所述的弹指式发动机缸内制动机构,其特征是,所述摇臂轴和摇臂之间设置滑动轴承。
8.如权利要求1所述的弹指式发动机缸内制动机构,其特征是,所述摇臂一端为动力输入端,另一端为动力输出端,第一凸轮设置于摇臂的动力输出端,摇臂的动力输入端设置滚轮,摇臂在设置滚轮处还与回位弹簧连接,回位弹簧端部与弹簧支座连接。
9.如权利要求8所述的弹指式发动机缸内制动机构,其特征是,所述滚轮与第二凸轮接触配合,第二凸轮与凸轮轴连接,且第二凸轮可绕凸轮轴转动,摇臂可在第二凸轮和回位弹簧的作用下往复摆动。
10.如权利要求1-9任一项所述的弹指式发动机缸内制动机构的工作方法,其特征是,包括以下步骤: