汽车发动机压缩式缓速系统.pdf

本发明是一种汽车发动机压缩式缓速系统；汽车行驶时，该系统可在驾驶员发出减速指令、而且发动机又停止燃油供应、汽车又不在空档及离合器处于完全结合的状态时，该系统适时地使放气摇臂与排气门摇臂连结在一起摇动，从而使排气门摇臂既服从排气凸轮的驱动在排气冲程时打开排气门，又服从放气凸轮的驱动，在活塞接近压缩上止点时开启排气门，放出已消耗了汽车动能的压缩空气，使活塞在做功冲程时少受压缩空气的推动，并在功冲程开始不久就关闭排气门，使活塞在运动的同时也产生负压以增加活塞的运动阻力，这样使发动机变成空气压缩机、通过压缩空气来消耗汽车的惯性运动能量。

权利要求书
1.  一种汽车发动机压缩式缓速系统，由气缸盖、凸轮轴、第一排气门摇臂、第二排气门摇臂、放气摇臂、放气摇臂的定位弹簧、第一滚子轴承、第二滚子轴承、第三滚子轴承、正时活塞、第一同步活塞、第二同步活塞、阻挡活塞、阻挡活塞复位弹簧、摇臂轴、机油管、电磁阀、电动机油泵、稳压阀、缓速控制电路组成；其特征在于：凸轮轴上设有第一排气凸轮、第二排气凸轮、放气凸轮；第一排气门摇臂上安装有第一滚子轴承并设有第一定位飘台、油道、第一同步活塞孔，第一同步活塞孔连通油道和摇臂轴上的机油孔，第一同步活塞孔内安装有正时活塞和第一同步活塞；第二排气门摇臂上安装有第二滚子轴承并设有第二定位飘台、阻挡活塞孔，阻挡活塞孔内安装有阻挡活塞和阻挡活塞复位弹簧；放气摇臂上安装有第三滚子轴承并设有定位平面、第二同步活塞孔，第二同步活塞孔内安装第二同步活塞；放气摇臂与气缸盖之间安装有定位弹簧，定位弹簧的一端顶着放气摇臂、另一端顶着气缸盖；第一排气门摇臂、第二排气门摇臂、放气摇臂都安装在摇臂轴上，安装配合为间隙配合；在发动机排气冲程时第一排气凸轮驱动第一滚子轴承，第二排气凸轮驱动第二滚子轴；在发动机压缩冲程接近终了时放气凸轮开始驱动第三滚子轴承、并在做功冲程开始后不久就与第三滚子轴承脱离接触；机油管与空心油道、电磁阀的A接口、电动机油泵的出油口连通，机油管上安装了一个稳压阀；缓速按制电路控制着电磁阀线圈的电源电路和电动机油泵的电源电路的导通或断开。

说明书汽车发动机压缩式缓速系统
一.技术领域
本发明涉及一种汽车发动机压缩式缓速系统，它比已知的汽车发动机压缩式缓速系统的结构更简单、更紧凑、重量更轻。
二.背景技术
目前，公知的汽车发动机压缩式缓速系统的作用是：在汽车惯性运行时驱动轮通过传动系统带动发动机运转，由此以消耗汽车的运行能量从而实现降低运行速度或减少运行加速度。现在的汽车发动机压缩式制动缓速系统是通过液压传动来改变配气正时，使发动机活塞运行到压缩上止点附近时，顶开排气门，将燃烧室内的压缩空气放出气缸外，从而在做功行程时没压缩空气推动活塞向下止点运行，这样可进一步增加发动机的反拖的制动力，增强发动机的制动缓速效能。缺点是结构复杂、体积庞大、重量较大、安装时或大修发动机调整气门时需要进行间隙调整。
三.发明内容
为了克服现有汽车发动机压缩式缓速系统存在的结构复杂、体积庞大、重量较大、安装时或大修发动机调整气门时需要进行间隙调整等缺点，本发明提供一种汽车发动机压缩式缓速系统，该系统可在驾驶员需要发动机进行制动缓速时，发动机可适时提供制动缓速效能。
本发明采用的技术方案是：由凸轮轴、两个排气门摇臂、放气摇臂、定位弹簧、摇臂同步活塞组、摇臂轴、机油管、稳压阀、电磁阀、电动机油泵、缓速控制电路组成。
在发动机处于动力输出时，凸轮轴中的排气凸轮通过驱动气门滚子轴承实现驱动排气门摇臂摇动，使排气门在排气行程时打开，将燃烧后的废气排出气缸外；凸轮轴中的放气凸轮通过驱动气门滚子轴承实现驱动放气摇臂作无功的自由摇动。在驾驶员需要发动机反拖汽车进行制动缓速时，电磁阀适时封闭泄油口、机油泵适时地将机油泵入机油管以推动正时活塞从而推动同步活塞，使排气门摇臂和放气摇臂连成一体后，排气门摇臂和放气摇臂既随凸轮轴中的排气凸轮驱动一起摇动，使排气门在排气行程时打开，又随凸轮轴中的放气凸轮驱动一起摇动，使排气门在活塞接近压缩上止点时逐步开启，将被压缩空气放出气缸外，令压缩空气中的能量不能在活塞向下止点运行时对活塞产生推动作用，在活塞做功冲程开始不久就关闭排气门，使活塞在继续向下止点运动时的同时产生负压以增加运动阻力。
本发明的优点是，结构简单、体积小、重量轻，零件少、没有调整项目。
四.附图说明
下面结合附图和实施对本发明作进一步说明。
图1是本发明的凸轮轴，及各凸轮的相对方置和对应的旋转方向示意图
图2是本发明的各凸轮与各摇臂的对应关系及摇臂及摇臂轴局部剖面示意图
图3是本发明的第二排气门摇臂与气门及排气凸轮的相对位置关系示意图
图4是本发明的第一排气门摇臂与气门及排气凸轮的相对位置关系示意图
图5是本发明的放气摇臂与放气凸轮的对应位置关系示意图
图6是本发明的同步活塞活动的控制系统示意图
图中：1.凸轮轴，2.第一排气凸轮，3.放气凸轮，4.第二排气凸轮，5.第一排气门摇臂，6.放气摇臂，7.第二排气门摇臂，8.摇臂轴，9.机油孔，10.正时活塞，11.第一同步活塞，12.空心油道，13.第一定位飘台，14第二同步活塞，15.第二定位飘台，16.油道，17.阻挡活塞复位弹簧，18.阻挡活塞，19.第二调整螺钉，20阻挡活塞孔，21.第一同步活塞孔，22.第一调整螺钉，23.气缸盖，24.定位平面，25.第二同步活塞孔，26.定位弹簧27.三通电磁阀，28阀芯复位弹簧，29.阀芯，30.电磁阀线圈，31.缓速控制电路，32.机油管，33.第一滚子轴承，34.第三滚子轴承，35.第二滚子轴承，36电动机油泵，37.稳压阀。
五.具体实施方式
汽车发动机压缩式缓速系统是由气缸盖(23)、凸轮轴(1)、第一排气摇臂、第二排气摇臂(7)、放气摇臂(6)摇臂轴(8)、正时活塞(10)、第一同步活塞(11)、第二同步活塞阻(14)挡活塞(18)、阻挡活塞复位弹簧(17)、第一滚子轴承(33)、第二滚子轴承(34)、第三滚子轴承(35)、机油管(32)、电磁阀(27)、电动机油泵(36)、稳压阀(37)和缓速控制电路组成的。
在图1中，凸轮轴(1)上有第一排气凸轮(2)、第二排气凸轮(4)和放气凸轮(3)，旋转方向n显示放气凸轮(4)位于压缩冲程终了附近的对应位置。
在图2中，第一排气凸轮(2)和第二排气凸轮(4)的作用是：在排气冲程时通过分别驱动滚子轴承(33)和滚子轴承(35)，使第一排气门摇臂(5)和第二排气门摇臂(7)打开排气门；放气凸轮(3)的作用是：活塞接近压缩上止点附近时，通过驱动第三滚子轴承(34)从而使放气摇臂(6)摇动；第一排气门摇臂(5)、第二排气门摇臂(7)放气摇臂(6)都安装在臂轴(8)上，安装配合为间隙配合，各摇臂中都安装有滚子轴承以减少凸轮驱动摇臂时的摩擦阻力；摇臂轴(8)的空心油道(12)上设机油孔(9)并与第一排气门摇臂(5)内的油道(16) 及第一同步活塞孔(21)相通；第一排气门摇臂(5)上安装有第一滚子轴承(33)和设有第一定位飘台(13及第一同步活塞孔，在第一同步活塞孔(21)中装有正时活塞(10)和第一同步活塞(11)，在第一同步活塞(11)没有进入第二同步活塞孔(25)时，且放气摇臂(6)上的第二滚子轴承(34)处于没有接触放气凸轮(3)的状态下，第一定位飘台(13)都是与放气摇臂(6)上的定位平面(24)接触，从而使第一同步活塞孔(21)与放气摇臂(6)内的第二同步活塞孔(25)的中心线重合；第二排气门摇臂(7)上安装有第二滚子轴承(35)并设有第二定位飘台(15)及阻挡活塞孔(20)，阻挡活塞孔(20)内装有阻挡活塞(18)及阻挡活塞复位弹簧(17)，在第二同步活塞(14)没有进入阻挡活塞孔(20)时，且放气摇臂(6)处于没有接触放气凸轮(3)的状态下，第二定位飘台(15)都是与放气摇臂(6)上的定位平面(24)接触，从而使第二同步活塞孔(25)与第二排气门摇臂(7)内的阻挡活塞孔(20)的中心线重合；放气摇臂(6)上安装有第三漓子轴承和设有定位平面(24)及第二同步活塞孔(25)，第二同步活塞孔(25)内安装了第二同步活塞(14)，只要放气摇臂(6)上的第二滚子轴承不与放气凸轮(3)接触，定位平面(24)都是与第一定位飘台(13)和第二定位飘台(15)接触，使第一同步活塞孔(21)与第二同步活塞孔(25)及阻档活塞孔(20)的中心线重合。
图3中，第二排气凸轮(4)的作用是：在排气冲程时通过驱动第二滚子轴承(35)使第二排气门摇臂(7)和调整螺钉(19)打开排气门。
图4中，第一排气凸轮(2)的作用是：在排气冲程时通过驱动第一滚子轴承(33)使第一排气门摇臂(5)和调整螺钉(22)打开排气门。
图5中，在放气凸轮(3)不与第三滚子轴承(34)接触时，安装在气缸盖(23)上的定位弹簧(26)将放气摇臂(8)的定位平面(24)向上弹起并与定位飘台(13)及定位飘台(15)接触，从而实现第一同步活塞孔(21)、第二同步活塞孔(25)、阻挡活塞孔(20)的中心线重合。
图6中，机油管(32)同时连通空心油道(12)、电磁阀(27)的A接口、电动机油泵(36)的出油口，机油管上安装一个稳压阀；电磁阀线圈(30)通电时，阀芯(29)处于封闭电磁阀的A接口和B接口的位置，电磁阀线圈(30)断电时，阀芯(29)在阀芯复位弹簧(28)的作用下处于使电磁阀A接口连通B接口的位置，缓速控制电路(31)是根据汽车运行状态和驾驶员的意图适时接通或断开电磁阀线圈(30)的电源电路和电动机油泵(36)的电源电路。
本发明的工作过程：
1.汽车行驶中、在驾驶员没有发出减速指令、或汽车处于空档、或离合器处于不完成结 合的状态时，缓速控制电路(31)断开电磁阀线圈(30)的电源电路和电动机油泵(36)的电源电路，阀芯(29)在阀芯复位弹簧(28)的作用下处于使电磁阀A接口连通B接口的位置，导致电磁阀(27)内和机油管(32)内的机油通过B接口回流至发动机油底壳，使得没有油压作用在正时活塞(10)上、阻挡活塞(18)在阻挡活塞复位弹簧(17)的作用下将第二同步活塞(14)拦截在阻挡活塞孔(20)之外、与此同时第二同步活塞(14)也将第一同步活塞(11)拦截在第二同步活塞孔(25)之外，由于阻挡活塞复位弹簧(17)的长度有限，阻挡活塞(18)并不会进入第二同步活塞孔(25)，因此第二同步活塞(14)也不会进入第一同步活塞孔(21)；此时，第一排气门摇臂(5)、第二排气门摇臂(7)在各自对应凸轮驱动下摇动，在第一定位飘台(13)及第二定位飘台(15)的作用下，也使放气摇臂(6)随同摇动，使第一同步活塞孔(21)、第二同步活塞孔(25)和阻挡活塞孔(20)的中心线重合；当第三气门滚子轴承(35)在放气凸轮(3)的驱动下，定位平面(24)与第一定位飘台(13)及第二定位飘台(15)脱离接触、独自作无效摇动，当放气凸轮(3)与第三气门滚子轴承(35)脱离接触后，放气摇臂(6)在定位弹簧(26)的作用下，使定位平面(24)保持与第一定位飘台(13)和第二定位飘台(15)接触并伴随第一排气门摇臂(5)、第二排气门摇臂(7)摇动，从而使第一同步活塞孔(21)、第二同步活塞孔(25)和阻挡活塞孔(20)的中心线重合。
2.当缓速控制电路(31)侦知驾驶员已发出减速指令、同时发动机已停止燃油供应、汽车又不在空档及离合器处于完全结合的状态后，缓速控制电路(31)随即接通电磁阀线圈(30)的电源电路和电动机油泵(36)的电源电路，阀芯(29)在电磁力的作用下克服阀芯复位弹簧(28)的弹力，处于封闭电磁阀A接口和B接口的位置，电动机油泵(36)将机油泵入机油管(32)并进入空心油道(12)，再经机油孔(9)进入油道(16)和第一同步活塞孔(21)并推动正时活塞(10)，正时活塞(10)又推动第一同步活塞(11)，在第一同步活塞孔(21)、第二同步活塞孔(25)和阻挡活塞孔(20)的中心线重合时，将第一同步活塞(11)推入第二同步活塞孔(25)、同时推动第二同步活塞(14)使之同时进入阻挡活塞孔(20)、又同时推动阻挡活塞(18)并压缩阻挡活塞复位弹簧(17)，至此已完成使第一排气门摇臂(5)、放气摇臂(6)、第二排气门摇臂(7)结合在一起摇动的操作，此时的第一排气门摇臂(5)、放气摇臂(6)、第二排气门摇臂(7)既在第一排气凸轮(2)、第二排气凸轮(4)的驱动下同步摇动完成在发动机排气冲程开启排气门动作，又可在放气凸轮(3)的驱动下同步摇动、完成在活塞处于接近压缩冲程上止点附近时开启排气门将压缩空气放出气缸外的动作，使活塞在做功冲程时不受压缩空气推动；此时的汽车处在惯性运行状态，发动机由汽车驱动轮通过传动系 统带动运转，发动机已变成空气压缩机，通过压缩空气以消耗汽车的惯性动能；为保证电动机油泵(33)不出现过载现象、及保证机油管(32)内的油压稳定，在机油管(32)内的油压高于设定机油压力时，稳压阀(34)即刻开启向发动机油底壳泄油。
3.当缓速控制电路(31)侦知驾驶员已取消减速指令、或已恢复向发动机供应燃油、或汽车处于空档、或离合器处于不完成结合的状态后，缓速控制电路(31)随即断开电磁阀线圈(30)的电源电路和电动机油泵(36)的电源电路，阀芯(29)随即在复位弹簧(28)的作用下处于使电磁阀A接口连通B接口的位置，导致电磁阀(27)内的和机油管(32)内的机油通过B接口回流至发动机油底壳，使得没有油压作用在正时活塞(10)上，随后在第三气门滚子轴承(34)不与放气凸轮(3)接触时，阻挡活塞(18)在阻挡活塞复位弹簧(17)的作用下将第二同步活塞(14)推出阻挡活塞孔(20)，与此同时，第二同步活塞(14)也将第一同步活塞(11)推出第二同步活塞孔(25)；由于阻挡活塞复位弹簧(17)的长度有限，阻挡活塞(18)并不会进入第二同步活塞孔(25)，因此第二同步活塞(14)也不会进入第一同步活塞孔(21)，此后，只要第三气门滚子轴承(34)没有与放气凸轮(3)接触，第一排气门摇臂(5)、第二排气门摇臂(7)在各自对应凸轮驱动下摇动，使第一同步活塞孔(21)、第二同步活塞孔(25)和阻挡活塞孔(20)的中心线重合在第一定位飘台(13)和第二定位飘台(15)的作用下，也使放气摇臂(6)随同摇，使第一同步活塞孔(21)、第二同步活塞孔(25)和阻挡活塞孔(20)的中心线重合；当第三气门滚子轴承(34)在放气凸轮(3)的驱动下，定位平台(24)即与第一定位飘台(13)及第二定位飘台(15)脱离接触、独自作无效摇动，当放气凸轮(3)与放气摇臂(6)脱离接触后，放气摇臂(6)在定位弹簧(26)的作用下，使定位平面(24)保持与第一定位飘台(13)和第二定位飘台(15)接触，从而使第一同步活塞孔(21)、第二同步活塞孔(25)和阻挡活塞孔(20)的中心线重合。