一種發(fā)動機減壓緩速器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種發(fā)動機減壓緩速器，涉及發(fā)動機。該發(fā)動機減壓緩速器在排氣凸輪和排氣門之間設置可變升程液力挺柱組件，采用電子裝置控制在緩速器不工作時切斷油泵的壓力油液供應，使可變升程液力挺柱組件僅作為被動的傳力件，排氣門只受排氣凸輪驅(qū)動，具有基本的配氣相位；而在發(fā)動機減壓緩速器工作時，在氣缸處于壓縮上止點前打開油泵的壓力油液供應，并維持一個曲軸轉(zhuǎn)角后打開儲液器的回油通道，使可變升程液力挺柱組件隨著曲軸轉(zhuǎn)動周期性充、放油液，獨立于排氣凸輪開啟、關閉排氣門，泄放氣缸壓縮壓力，將發(fā)動機變成整個工作循環(huán)都在耗能的裝置。該發(fā)動機減壓緩速器具有結構緊湊、氣門落座沖擊小、容易實現(xiàn)的特點。
【專利說明】一種發(fā)動機減壓緩速器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動機領域，特別涉及一種發(fā)動機減壓緩速器。
【背景技術】
[0002]汽車的制動裝置之一是行車制動器，保障行車過程中汽車能及時減速至停車。但行車制動器，尤其是中大型營運汽車的行車制動器，在連續(xù)小幅度制動時，會因制動部件的接觸摩擦出現(xiàn)過熱致使制動效能下降甚至制動失效的情況發(fā)生，而在連續(xù)坡道上發(fā)生制動效能下降或失效是極其危險的。為了減輕行車制動裝置的連續(xù)制動熱負荷，可在汽車上加裝緩速器，在一般的小幅制動場合代替行車制動裝置使用，從而保障行車制動器在緊急情況下的制動效能。
[0003]常見的緩速器有電渦流緩速器、液力緩速器和發(fā)動機緩速器。因電渦流緩速器和液力緩速器安裝于汽車的傳動系統(tǒng)上，體積大，降低通過性，成本和維護都比較高，在一些汽車應用前景不佳，而發(fā)動機緩速器利用發(fā)動機固有的工作循環(huán)來消耗汽車的動能，體積小，對發(fā)動機的改動較小，在大型汽車上獲得應用。現(xiàn)有的發(fā)動機緩速器是利用電液機構額外驅(qū)動排氣門在壓縮上止點附近打開，使其在壓縮終了時泄放壓縮壓力，將接下來的作功行程轉(zhuǎn)換成泵氣行程，從而消耗汽車的動能，結構比較復雜，成本較高。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明為了在小幅度、持續(xù)性制動場合取代傳統(tǒng)的行車制動器，提供了一種結構簡單合理、容易實現(xiàn)的發(fā)動機減壓緩速器。
[0005]本發(fā)明發(fā)動機減壓緩速器由曲軸位置傳感器1、電控單元15、油泵2、進油單向閥
3、電磁閥5、回油單向閥4、氣缸蓋6、排氣凸輪7、可變升程液力挺柱組件8、減壓制動開關16、儲液器14組成，其中曲軸位置傳感器1、電控單元15、油泵2、進油單向閥3、回油單向閥
4、氣缸蓋6、減壓制動開關16、儲液器14為各缸公用，電磁閥5、排氣凸輪7、可變升程液力挺柱組件8每缸單獨配給，可變升程液力挺柱組件8安裝于排氣凸輪7和排氣門11之間，電磁閥5串接于油泵2、可變升程液力挺柱8、儲液器14之間的進、出油路中。
[0006]本發(fā)明發(fā)動機減壓緩速器中的可變升程液力挺柱組件8起傳遞排氣凸輪7驅(qū)動的作用，由液力挺柱體17、卡簧18、活塞19、活塞單向閥21和單向閥回位彈簧23組成，其中液力挺柱體17上設有可連通油泵2的進油槽25和連通儲液器14的回油槽24，分別設置進油孔20和回油孔22，而活塞19上開設有油道，連通進油孔20，頂部空間與回油孔22保持常通狀態(tài)。在進油通道打開、回油通道關閉的情況下，活塞19頂部空間進油，被液壓驅(qū)動相對液力挺柱體17軸向移動，使排氣門11開啟；而在進油通道關閉、回油通道打開的情況下，活塞19頂部空間油液排出，在氣門彈簧12作用下，排氣門11回位關閉。
[0007]可變升程液力挺柱組件8上端與排氣凸輪基圓部分接觸時，進油槽25位置對應油泵2的供油通道，出油槽24位置對應儲液器的回油通道，且活塞19上的側(cè)向油道連通進油孔20，頂部空間連通回油孔22。
[0008]在減壓制動開關16打開時，電控單元15對電磁閥5不通電使其閥芯處于下端，切斷油泵2供油通道，可變升程液力挺柱組件8因為沒有進油，活塞19沒有相對液力挺柱體17移動，在發(fā)動機運行過程中僅作為排氣凸輪7的驅(qū)動件，對發(fā)動機的正常的配氣相位沒有影響。
[0009]在減壓開關16閉合時，電控單元15判定駕駛員采取發(fā)動機減壓制動，通過處理曲軸位置傳感器I信號，對電磁閥5通電使其閥芯在氣缸處于壓縮上止點前排氣減壓早開角σ時，打開油泵2的供油通道，使活塞19頂部空間進油下移，推動排氣門11打開，泄放氣缸里的壓縮壓力；之后，在氣缸處于排氣減壓遲閉角Φ時電控單元15對電磁閥5斷電，油泵2供油通道被關閉，而儲液器14的回油通道被打開，活塞19頂部空間的油液泄放，活塞19上移，排氣門11在氣門彈簧12作用下回位關閉，則發(fā)動機氣缸不是處于做功行程而是處于“泵氣”的狀態(tài)，發(fā)動機耗能作用明顯。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明發(fā)動機減壓緩速器構成示意圖。
[0011]圖2是本發(fā)明發(fā)動機減壓緩速器中應用的可變升程液力挺柱組件結構示意圖。
[0012]圖3是本發(fā)明發(fā)動機減壓緩速器控制排氣門正常工作示意圖。
[0013]圖4是本發(fā)明發(fā)動機減壓緩速器控制排氣門減壓工作示意圖。
[0014]圖5是本發(fā)明發(fā)動機減壓緩速置控制排氣門回位工作示意圖。
[0015]圖6是本發(fā)明發(fā)動機減壓緩速器減壓工作配氣相位示意圖。
[0016]附圖中標注說明:1 一曲軸位置傳感器2—油泵3—進油單向閥 4 一回油單向閥 5—電磁閥 6—氣缸蓋 7—排氣凸輪 8—可變升程液力挺柱組件 9一鎖片 10—上彈簧座 11 一排氣門 12—氣門彈簧 13—下彈簧座 14 一儲液器 15—電控單元 16 —減壓制動開關17—液力挺柱體 18—卡簧 19 一活塞20 —進油孔 21 —活塞單向閥 22 —回油孔 23—單向閥回位彈簧 24 —回油槽25 —進油槽 α —排氣遲閉角 β —進氣早開角 γ —排氣早開角 Θ —進氣遲閉角 σ —排氣減壓早開角 Φ —排氣減壓遲閉角。
【具體實施方式】
[0017]以下結合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細描述，但應當理解本發(fā)明的保護范圍并不受【具體實施方式】的限制。需要理解的是，本發(fā)明的以下實施方式中所提及“頂部”、“底部”、“內(nèi)”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”均以各圖所示的方向為基準，這些用來限制方向的詞語僅僅是為了便于說明，發(fā)動機零部件也做了一定的結構簡化和減少，圖示的零部件之間的位置關系也是為了便于說明，并不代表對本發(fā)明具體技術方案的限制。
[0018]本發(fā)明的發(fā)動機減壓緩速器，在排氣凸輪7和氣門11之間放置可變升程液力挺柱8，控制其內(nèi)部油腔中油液的注入和泄放來實現(xiàn)軸向尺寸的改變，使發(fā)動機在壓縮行程終了時排氣門11打開，接下來的作功行程被轉(zhuǎn)換成“泵氣”行程，實現(xiàn)發(fā)動機在四個行程中“不作功，只耗能”的工況消耗汽車的動能，結構簡單合理，容易實現(xiàn)。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明發(fā)動機減壓緩速器構成示意圖，具體包括曲軸位置傳感器1、油泵2、進油單向閥3、電磁閥5、氣缸蓋6、排氣凸輪7、可變升程液力挺柱組件8、回油單向閥4、儲液器14、電控單元15、減壓制動開關，其中可變升程液力挺柱組件8安裝于排氣凸輪7和排氣門11之間，內(nèi)部設有油道并可充入油液使活塞19相對液力挺柱體17軸向移動；電磁閥5串接于油泵2、可變升程液力挺柱組件8、儲液器14之間，閥芯具有二個位置，且不通電處于下面位置時，關閉油泵2的供油通道和打開儲液器14回油通道，通電處于上面位置時，打開油泵2的供油通道和打開儲液器14的回油通道；曲軸位置傳感器I和駕駛員操縱的減壓制動開關16的信號通過導線連接到電控單元15，由電控單元15處理后對電磁閥5通過導線連接進行控制。
[0020]圖1所示的發(fā)動機減壓緩速器中，可變升程液力挺柱組件8的上端受控于排氣凸輪7的基圓部分時，活塞19上的橫向油道對應進油孔20，進油槽25對應氣缸蓋6上通向油泵2的油道，活塞19的頂部空間連通回油孔22，回油槽24連通通向儲液器14的油道。
[0021]圖1所示的發(fā)動機減壓緩速器中，在減壓制動開關16沒有閉合時，電控單元15對電磁閥5不通電，使其閥芯處于下端，切斷油泵2的供油通道，打開儲液器14的回油通道，可變升程液力挺柱組件8內(nèi)部無法充入油液，只作為排氣凸輪7的驅(qū)動件，即排氣門的動作僅僅受控于排氣凸輪7，按正常的配氣相位規(guī)律運動。
[0022]圖2是本發(fā)明發(fā)動機減壓緩速器中應用的可變升程液力挺柱組件結構示意圖?？勺兩桃毫νχM件8處于排氣凸輪7和排氣門11之間，活塞19頂部充入油液時相對液力挺柱體17向下移動，推動排氣門11動作，使排氣門11在排氣凸輪7控制運動之外獲得移動，即可變升程。
[0023]圖3是本發(fā)明發(fā)動機減壓緩速器控制排氣門正常工作示意圖。減壓制動開關16沒有閉合，電磁閥5的閥芯處于下端，可變升程液力挺柱組件8內(nèi)部沒有進油，在排氣凸輪7的驅(qū)動下整體運動，排氣門11的運動規(guī)律只取決于排氣凸輪7。
[0024]圖4是本發(fā)明發(fā)動機減壓緩速器控制排氣門減壓工作示意圖。減壓制動開關17閉合，電控單元15處理來自曲軸位置傳感器I的信息，在發(fā)動機處于壓縮行程終了前排氣減壓早開角σ處對電磁閥5通電，使其閥芯處于上端，打開油泵2的供油通道，并關閉儲液器14的回油通道，可變升程液力挺柱組件8內(nèi)部充入高壓油，使活塞19下移推動排氣門11打開，泄放掉氣缸里的被壓縮氣體。
[0025]圖5是本發(fā)明發(fā)動機減壓緩速置控制排氣門回位工作示意圖。隨著氣缸中被壓縮氣體竄出氣缸，氣缸壓力下降，電控單元15在排氣減壓遲閉角Φ處對電磁閥5斷電，使其閥芯回到下端，關閉油泵2的供油通道，打開儲液器14的回油通道，可變升程液力挺柱組件8中的油液流回儲液器14，活塞19回位，排氣門11在氣門彈簧12作用下落座，發(fā)動機氣缸被重新封閉，隨著發(fā)動機氣缸工作容積越來越大，缸內(nèi)氣壓卻越來越小，原來的作功行程被轉(zhuǎn)換成作負功的“泵氣”行程，直到發(fā)動機的排氣門11按正常的配氣相位打開。
[0026]圖6是本發(fā)明發(fā)動機減壓緩速器減壓工作配氣相位示意圖。排氣早開角γ、排氣遲閉角α、進氣早開角β、進氣遲閉角Θ是本發(fā)明發(fā)動機減壓緩速器沒有工作時正常的配氣相位下進、排氣門的“早開晚關”角，且排氣遲閉角α、進氣早開角β對應發(fā)動機的排氣上止點附近，而排氣減壓早開角σ和排氣減壓遲閉角Φ對應本發(fā)明發(fā)動機減壓緩速器工作中在壓縮上止點的曲軸轉(zhuǎn)角，此時發(fā)動機進入了“排氣-進氣-壓縮-減壓-作負功”的工作循環(huán)，整個工作循環(huán)過程中，發(fā)動機不僅沒有功率輸出，而且一直處于耗能狀態(tài)中。
[0027]綜上，發(fā)動機減壓緩速器可根據(jù)關鍵構成之一的可變升程液力挺柱組件內(nèi)部油液的注入或泄放情況，改變發(fā)動機的固有的配氣相位，使發(fā)動機排氣門在壓縮上止點附件，打開一個曲軸轉(zhuǎn)角，泄放掉氣缸里的氣體壓力，使后續(xù)的作功行程轉(zhuǎn)化為作負功行程，發(fā)動機完全轉(zhuǎn)變成一個耗能裝置，并通過傳動系統(tǒng)的連接耗散汽車行駛的動能，滿足汽車小幅制動工況的需要。該種發(fā)動機減壓緩速器對發(fā)動機的改動小，方便應用。
[0028]以上公開的僅有本發(fā)明的幾個具體實施例。但是，本發(fā)明并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種發(fā)動機減壓緩速器，其特征在于:該發(fā)動機減壓緩速器由曲軸位置傳感器、油泵、進油單向閥、電磁閥、氣缸蓋、排氣凸輪、可變升程液力挺柱組件、回油單向閥、儲液器、電控單元、減壓控制開關組成，其中可變升程液力挺柱組件置于氣缸蓋上，位于排氣凸輪和排氣門之間，電磁閥串接于油泵、可變升程液力挺柱組件和儲液器之間的油道中，曲軸位置傳感器、減壓控制開關、電磁閥分別通過導線與電控單元連接，可變升程液力挺柱組件可獨立打開排氣門。
2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機減壓緩速器，其特征在于:可變升程液力挺柱組件置于氣缸蓋的孔中，處于排氣凸輪和進氣門之間，上端液力挺柱體頂面與排氣凸輪外緣相接，下端活塞小頭部與排氣門相接觸，活塞頂部空間充入壓力油液后可相對液力挺柱體軸向移動，使排氣門具有獨立于排氣凸輪升程之外的升程。
3.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機減壓緩速器，其特征在于:電磁閥的閥芯有二個位置，當減壓控制開關沒有閉合時，電磁閥斷電，閥芯處于油泵供油通道被切斷且儲液器回油通道被打開的位置，而當減壓控制開關閉合時，電磁閥可通電，閥芯處于油泵供油通道被被打開且儲液器回油通道被切斷的位置。
4.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機減壓緩速器，其特征在于:可變升程液力挺柱組件上端受控于排氣凸輪的基圓部分時，活塞上的側(cè)面油道連通進油孔，頂部空間與回油孔連通，進油槽連通油泵的供油通道，回油槽連通儲液器的回油通道。
5.根據(jù)權利要求1至權利要求4所述的發(fā)動機減壓緩速器，其特征在于:減壓控制開關閉合時，電控單元在發(fā)動機氣缸處于壓縮上止點前一個曲軸轉(zhuǎn)角對電磁閥通電，打開油泵的供油通道，使可變升程液力挺柱組件內(nèi)部充油，驅(qū)動排氣門打開，泄放氣缸的壓縮壓力，并維持一個曲軸轉(zhuǎn)角后電控單元對電磁閥斷電，使可變升程液力組件內(nèi)部充入的油液釋放，排氣門在氣門彈簧作用下落座，重新封閉氣缸。
【文檔編號】F02D13/04GK104454071SQ201410638812
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月13日 優(yōu)先權日:2014年11月13日
【發(fā)明者】趙迎生, 董穎 申請人:浙江師范大學