一种集成式发动机制动摇臂结构的制作方法
【技术领域】
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[0001]本实用新型属于发动机技术领域，特指一种集成式发动机制动摇臂结构。
【背景技术】
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[0002]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。
[0003]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。
[0004]现在主流的发动机压缩制动方式主要有以下几种:
[0005]1、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，额外地增加发动机的高度、重量及成本；
[0006]2、1974年由美国皆可博(JVS)公司在专利第3809033号公开的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$父尚;
[0007]3、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。
[0008]但是就这种集成式摇臂系统的开发研宄中，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)发动机公司在美国专利第6253730号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，在高发动机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200810024409.2的一种发动机制动装置，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】
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[0009]本实用新型的目的是提供一种实现了发动机制动装置的集成模块化、简单化、低成本化的集成式发动机制动摇臂结构。
[0010]本实用新型是这样实现的:
[0011]一种集成式发动机制动摇臂结构，摇臂设置在摇臂轴上，摇臂的一端通过销子设置有滚轮，滚轮与排气凸轮接触连接，摇臂的另一端设置有操作排气门桥动作的具有单向阀结构的制动机构，制动机构的下方设置有排气门桥，制动机构控制排气门桥的动作，制动机构与摇臂轴之间的摇臂上安装有控油阀机构，在摇臂轴上设置有制动油道及润滑油道，摇臂上设置有连通控油阀机构的第一制动油道，以及连通控油阀机构、制动机构的第二制动油道，摇臂轴的制动油道与第一制动油道连通，第一制动油道与第二制动油道之间通过控油阀机构连通或阻断，在摇臂上设置有连通润滑油道及销子的第一润滑油道、连通制动机构的第二润滑油道，摇臂轴上的润滑油道、第一润滑油道、第二润滑油道连通，排气凸轮转动带动摇臂绕摇臂轴摆动，配合电磁阀信号驱动控油阀机构和制动机构的动作进而控制排气门桥的动作。
[0012]上述的控油阀机构是:控油阀柱塞和压缩弹簧同轴安装在摇臂中部靠下的活塞腔内，在活塞腔的下部设置有卡簧或卡簧及导向垫片，控油阀柱塞的下端穿过卡簧或卡簧及导向垫片伸出活塞腔外，压缩弹簧的一端顶紧在卡簧或导向垫片上、另一端顶紧在控油阀柱塞的台阶面上；活塞腔的上部设置有与第一制动油道连通的油孔，在活塞腔的中部设置有与制动机构连通的油孔、以及与外界连通的泄油孔，用于释放活塞腔内的高压油；正常状态下控油阀柱塞受弹簧力作用处于上部非操作位置，控油阀柱塞上平面封闭活塞腔上部的油孔，此时活塞腔中部的油孔和泄油孔处于连接状态；接收到电磁阀制动信号后，控油阀受油压驱动压缩弹簧处于下部操作位置，同时封闭活塞腔中部的油孔和泄油孔；
[0013]或是:
[0014]所述的控油阀机构是:控油阀柱塞安装在摇臂中部靠下的活塞腔内，所述的控油阀柱塞是在圆柱体的中部及下部分别开设有环形槽及用于连通两环形槽的、轴向设置的直槽；弹簧片一端通过螺栓固定在摇臂的一侧面上、另一端卡箍在控油阀柱塞下部的环形槽上，在摇臂上螺接有两个以上的导向螺栓，两导向螺栓的内端设置在控油阀柱塞的直槽内，正常状态下控油阀柱塞受弹簧片力作用处于上部非操作位置，控油阀柱塞上平面封闭活塞腔上部的油孔，此时活塞腔中部的油孔和泄油孔处于连接状态；接收到电磁阀制动信号后，控油阀受油压驱动压缩弹簧片处于下部操作位置，同时封闭活塞腔中部的油孔和泄油孔。
[0015]上述的控油阀柱塞的圆柱体的底平面上设置有避免接触时的应力集中及控油阀柱塞运动时发生卡滞的圆弧面。
[0016]上述的控油阀柱塞的下方的缸体上设置有重置销，伸出活塞腔外的控油阀柱塞直接或通过与其连接的窝座与重置销接触连接。
[0017]上述的具有单向阀结构的制动机构是:包括有单向阀机构及制动机构，单向阀机构设置在第二润滑油道上，单向阀机构控制第二润滑油道与制动机构之间的通断。
[0018]上述的制动机构是:制动活塞安装在摇臂靠近排气门端的制动腔中，摇臂上设置有伸入制动腔内且与制动活塞之间有补偿间隙L的调整螺栓，制动腔内的调整螺栓上套装有预紧弹簧，预紧弹簧的一端顶紧在制动活塞内腔底部、另一端顶紧在制动腔的顶部，伸出摇臂外的制动活塞的端部直接或通过与其连接的窝座与排气门桥接触连接，进行排气动作以打开排气门，制动腔的上部与第二制动油道连通。
[0019]上述的单向阀机构是:摇臂中部靠上部的阶梯形盲孔内设置有单向阀，包括有阀座、阀芯和阀芯上侧的回位弹簧，所述的阶梯型盲孔底部作为单向阀的阀座，所述的阀座上设置有衬套，所述衬套与摇臂的阶梯型盲孔内腔过盈配合连接，盲孔顶端装配有螺栓堵头用于封装和密封；所述的盲孔的下部设置有与润滑油道连通的油孔、中部设置有与制动机构相连接的油孔；阀芯为钢球或带凹腔的柱塞与钢球组成，回位弹簧的一端顶紧在螺栓堵头上、另一端顶紧在阀芯上；单向阀的启闭控制从摇臂轴到制动机构之间的第二润滑油道的通断。
[0020]上述的具有单向阀结构的制动机构是:制动活塞设置在摇臂上靠近排气门端的制动腔内，制动腔的上端设置有调整螺栓，在调整螺栓内设置有径向油孔和轴向油孔，径向油孔连通第二润滑油道，轴向油孔连通制动活塞上的盲孔，在盲孔内设置有弹簧，弹簧的上端设置有钢珠或带球头的阀芯，钢珠或阀芯的球头通过弹簧顶紧在轴向油孔的底部，制动活塞的上端与调整螺栓的底部之间的补偿间隙L。
[0021]上述的电磁阀设置在摇臂轴上，摇臂轴固定于缸体上，电磁阀控制进入摇臂轴中制动油道的开启和关闭。
[0022]上述的排气凸轮上设置有正常排气凸起、压缩释放式制动凸起以及制动再循环凸起。
[0023]本实用新型相比现有技术突出的优点是:
[0024]1、本实用新型不需要另设复杂的机械液压结构，实现了发动机制动机构的集成模块化、简单化、低成本化；
[0025]2、本实用新型安装调整也很方便，适用性广泛，可满足两进一排，两进两排等常见的气门布置方式；
[0026]3、本实用新型同时缩短油路行程和削减了执行元件，提高了发动机制动的灵敏性和可靠性。
【附图说明】
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[0027]图1是实施例1的示意图；
[0028]图2是