發(fā)動機(jī)制動間隙調(diào)節(jié)器裝置及方法
【專利說明】發(fā)動機(jī)制動間隙調(diào)節(jié)器裝置及方法
[0001]交叉援引或相關(guān)申請
[0002]本申請要求2013年7月29日遞交的序列號為61/859,598的美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)，特地通過援引將其公開內(nèi)容結(jié)合于此。
【背景技術(shù)】
[0003]本公開涉及內(nèi)燃機(jī)中的排氣閥致動機(jī)構(gòu)以及與排氣閥致動機(jī)構(gòu)關(guān)聯(lián)的發(fā)動機(jī)制動間隙調(diào)節(jié)器裝置。
[0004]發(fā)動機(jī)制動器或發(fā)動機(jī)壓縮制動器利用發(fā)動機(jī)氣缸中的氣體的壓縮和膨脹以借助與發(fā)動機(jī)氣缸中的活塞關(guān)聯(lián)的開放閥與封閉閥在適當(dāng)時間引入對活塞移動的阻力。為了使發(fā)動機(jī)制動恰當(dāng)?shù)匕l(fā)揮作用，傳統(tǒng)系統(tǒng)利用多種特有部件并且需要一定精度的公差。
[0005]結(jié)合附圖查看，根據(jù)以下示例性實施方式的詳細(xì)描述，本公開的實施方式的優(yōu)勢及特征會更顯而易見。
【附圖說明】
[0006]圖1是根據(jù)本公開的一個示例性實施方式的發(fā)動機(jī)制動間隙調(diào)節(jié)器裝置的視圖。
[0007]圖2是在致動排氣閥的位置，圖1的發(fā)動機(jī)制動間隙調(diào)節(jié)器裝置的視圖。
[0008]圖3是在壓縮制動器被致動的情況下，圖1的發(fā)動機(jī)制動間隙調(diào)節(jié)器裝置的視圖。
【具體實施方式】
[0009]根據(jù)一個實施方式，提供一種壓縮制動器。該制動器包括搖桿，該搖桿可繞搖桿軸樞轉(zhuǎn)以選擇性地將排氣閥推動到開放狀態(tài)。搖桿具有下位置、上位置以及多個居于下位置與上位置之間的位置。制動器還包括聯(lián)接至搖桿的間隙構(gòu)件。間隙構(gòu)件可構(gòu)造成相對于搖桿限定多個位置。間隙構(gòu)件具有第一位置，當(dāng)搖桿位于下位置時，該第一位置迫使閥開放。該制動器還包括至少部分地限定在搖桿內(nèi)的空動氣缸。該氣缸被朝最大內(nèi)部位移容積位置偏壓。該空動氣缸具有第一操作模式，在該第一操作模式中，空動氣缸允許其中的壓縮從而使得搖桿開放排氣閥的能力隨間隙構(gòu)件的位置而變。空動氣缸具有第二操作模式，在該第二操作模式中，空動氣缸阻滯其中的壓縮，從而使得搖桿開放排氣閥的能力獨立于間隙構(gòu)件的位置。
[0010]在另一實施方式中，提供一種壓縮制動機(jī)構(gòu)，該壓縮制動機(jī)構(gòu)包括:能操作成選擇性地接合發(fā)動機(jī)閥的搖桿；間隙構(gòu)件，該間隙構(gòu)件具有限定搖桿移動與發(fā)動機(jī)閥移動之間的間隙的多個設(shè)置；以及布置在所述間隙構(gòu)件與所述發(fā)動機(jī)閥之間的空動機(jī)構(gòu)，所述空動機(jī)構(gòu)具有第一操作模式與第二操作模式，所述第一操作模式提供隨所述間隙構(gòu)件的設(shè)置而變的開放發(fā)動機(jī)閥的能力，所述第二操作模式提供獨立于所述間隙構(gòu)件的設(shè)置開放發(fā)動機(jī)閥的能力。
[0011]在另一實施方式中，提供一種操作內(nèi)燃發(fā)動機(jī)上的排氣閥的方法，該方法包括:提供空動氣缸，該空動氣缸至少部分地位于能操作成使所述排氣閥開放的搖桿內(nèi)；提供間隙構(gòu)件以限定所述空動氣缸的活塞的最大行程，所述最大行程限定所述空動氣缸的第一內(nèi)部容積;提供位于所述搖桿內(nèi)的密封閥以選擇性地密封及開放所述空動氣缸的內(nèi)部容積；當(dāng)所述空動氣缸的內(nèi)部容積是大于由所述間隙構(gòu)件限定的所述第一內(nèi)部容積的第二內(nèi)部容積時，封閉所述密封閥，從而密封所述空動氣缸內(nèi)的流體;所述搖桿在所述密封閥封閉的情況下旋轉(zhuǎn)以迫使所述排氣閥開放;開放所述密封閥以從所述空動氣缸釋放流體；以及所述搖桿在所述密封閥開放的情況下旋轉(zhuǎn)，使得所述空動氣缸采取所述第一內(nèi)部容積以迫使所述排氣閥開放。
[0012]在再一實施方式中，提供一種調(diào)節(jié)運行的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)上的排氣閥與搖桿之間的間隙的方法，該方法包括:提供搖桿，該搖桿具有限定所述搖桿與所述排氣閥之間的第一間隙量的第一間隙構(gòu)件，所述第一間隙量限定所述搖桿的向下行程中使所述排氣閥開放的第一點;提供間隙變化構(gòu)件，該間隙變化構(gòu)件限定所述搖桿與所述排氣閥之間的第二間隙量，該第二間隙量小于所述第一間隙量，所述第二間隙量限定所述搖桿的向下行程中使所述排氣閥開放的第二點，該第二點高于所述第一點；以及在所述發(fā)動機(jī)的一個循環(huán)內(nèi)在所述第一間隙量與所述第二間隙量之間切換。
[0013]參照圖1，示出內(nèi)燃機(jī)的一部分，并且內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的這部分總體由10表示。發(fā)動機(jī)10包括發(fā)動機(jī)制動器或發(fā)動機(jī)壓縮制動器，此發(fā)動機(jī)制動器或發(fā)動機(jī)壓縮制動器在被致動時提供阻滯發(fā)動機(jī)10的曲軸(未示出)移動的能力。發(fā)動機(jī)壓縮制動器在諸如可能會與車輪結(jié)合的摩擦制動器容易過熱或很快磨損的多種情形中提供重要能力。這些情形包括高載荷以及陡坡。盡管發(fā)動機(jī)壓縮制動器提供重要的能力，但是這些發(fā)動機(jī)壓縮制動器是昂貴而復(fù)雜的，從而需要附加部件以及精確的部件公差。本公開的發(fā)動機(jī)制動器包括具有間隙調(diào)節(jié)器裝置或機(jī)構(gòu)的排氣閥致動機(jī)構(gòu)，該間隙調(diào)節(jié)器裝置或機(jī)構(gòu)提供減少與發(fā)動機(jī)壓縮制動器關(guān)聯(lián)的部件的數(shù)量的能力以及減少與美國專利6253730號公報(該專利的全部內(nèi)容通過援引結(jié)合于此)中公開的發(fā)動機(jī)壓縮制動器關(guān)聯(lián)的某些部件的公差的能力。
[0014]發(fā)動機(jī)10包括:具有搖桿本體14的搖桿組件12;借助搖桿組件12的動作而移動的排氣閥16;延伸穿過搖桿本體14的控制軸18;可旋轉(zhuǎn)的凸輪軸20;以及發(fā)動機(jī)本體22。搖桿組件12的功能是控制或致動排氣閥16。因此，搖桿組件12是排氣閥致動機(jī)構(gòu)的一部分。搖桿組件12包括復(fù)位閥24、間隙調(diào)節(jié)器裝置26、壓縮制動器或者發(fā)動機(jī)制動器液壓缸或者發(fā)動機(jī)制動活塞28、以及軸承30。復(fù)位閥24包括復(fù)位銷32、制動銷34以及復(fù)位構(gòu)件或者復(fù)位球36，復(fù)位銷32、制動銷34以及復(fù)位構(gòu)件或者復(fù)位球36中的每一者至少部分定位在形成于搖桿本體14中的復(fù)位閥腔38中。復(fù)位閥腔38包括復(fù)位閥座86，當(dāng)復(fù)位閥24被致動時，該復(fù)位閥座為復(fù)位球36提供匹配面。復(fù)位閥24還可以包括偏壓彈簧40以及位于偏壓彈簧40和復(fù)位球36之間的偏壓彈簧壓罩42。在發(fā)動機(jī)10正常制動操作或者說非壓縮制動操作過程中，偏壓彈簧40與偏壓彈簧壓罩42朝復(fù)位銷32的近端偏壓復(fù)位球36，從而使復(fù)位球36接觸復(fù)位銷32。因為此接觸防止復(fù)位球36接觸復(fù)位閥座86，所以流體能夠朝發(fā)動機(jī)制動活塞28流過復(fù)位球36。復(fù)位閥24在獨立于間隙調(diào)節(jié)器裝置26的位置時發(fā)揮功能以使排氣閥16開閉，下文中進(jìn)一步解釋。間隙調(diào)節(jié)器裝置26包括遠(yuǎn)端84以及螺紋外表面74。發(fā)動機(jī)制動活塞28位于形成在搖桿本體14中并具有本體腔縱軸線46的本體腔44中。發(fā)動機(jī)制動活塞28包括具有球形形狀的部分48，在該部分上定位有活塞靴50，該活塞靴具有匹配的球形形狀以及靴接觸面52，該靴接觸面接觸排氣閥16的近端54。靴接觸面52可以是平面，近端54與靴接觸面52的平面匹配。發(fā)動機(jī)制動活塞28包括形成活塞腔58的內(nèi)表面56 ο內(nèi)表面56包括內(nèi)部遠(yuǎn)端面70，該內(nèi)部遠(yuǎn)端面沿與本體腔縱軸線46成可以是90度角的方向延伸?；钊珘簭椈?2位于搖桿本體14與內(nèi)部遠(yuǎn)端面70之間，并且發(fā)揮功能以朝活塞靴50偏壓發(fā)動機(jī)制動活塞28，從而將活塞靴50偏壓成接觸排氣閥16，該排氣閥16被排氣閥彈簧(未示出)偏壓到圖1中所示的位置。間隙調(diào)節(jié)器裝置26沿本體腔縱軸線46經(jīng)過形成在搖桿本體14中的螺紋通道60延伸到本體腔44中，然后延伸到活塞腔58中?？裳乇倔w腔縱軸線46調(diào)節(jié)間隙調(diào)節(jié)器裝置26，并且該間隙調(diào)節(jié)器裝置借助保險螺母或鎖緊螺母62被固定就位。如下文進(jìn)一步描述的，在發(fā)動機(jī)10正常操作過程中，間隙調(diào)節(jié)器裝置28發(fā)揮功能以致動排氣閥16。軸承30定位在搖桿本體14上并接觸凸輪軸20。在發(fā)動機(jī)10操作過程中，凸輪軸20旋轉(zhuǎn)，從而致使搖桿組件12繞控制軸18樞軸擺動。
[0015]控制軸18包括控制軸油通道64，該控制軸油通道與形成在搖桿本體14中的第一搖桿油通道66連接，該第一搖桿油通道流體連接至復(fù)位閥腔38。搖桿本體14還包括第二搖桿油通道68，該第二搖桿油通道在復(fù)位閥腔38與本體腔44之間延伸，從而將復(fù)位閥腔38流體連接至本體腔44。為各種發(fā)動機(jī)功能(例如，潤滑)提供油壓的發(fā)動機(jī)油栗(未示出)也對流到控制軸油通道64中的油提供壓力，流到控制軸油通道64中的油進(jìn)而流到第一搖桿本體油通道66中。在正常的發(fā)動機(jī)操作狀態(tài)下，控制軸油通道64以及第一搖桿本體油通道66中的油對流體連接至控制軸油通道64和第一搖桿本體油通道66的各種部件提供潤滑。在發(fā)動機(jī)壓縮制動過程中，這些通道對搖桿組件的某些部件提供控制功能，下文進(jìn)一步描述。
[0016]在裝配發(fā)動機(jī)10的過程中設(shè)定間隙調(diào)節(jié)器裝置26的縱向位置，并且由于確定排氣閥16需要按經(jīng)驗開放的距離的能力，通過自動化的過程能容易地實現(xiàn)間隙設(shè)定。在搖桿組件12位于圖1中所示位置并且保險螺母62位于允許間隙調(diào)節(jié)器裝置26移動的位置的情況下，間隙調(diào)節(jié)器裝置26被朝發(fā)動機(jī)制動活塞28的內(nèi)部遠(yuǎn)端面70縱向向下驅(qū)動或者移動。一旦間隙調(diào)節(jié)器裝置26接觸發(fā)動機(jī)制動活塞28的內(nèi)部遠(yuǎn)端面70，使間隙調(diào)節(jié)器裝置26移動的驅(qū)動扭矩就會非線性地增大，該非線性增大的驅(qū)動扭矩表示間隙調(diào)節(jié)器裝置26已經(jīng)接觸發(fā)動機(jī)制動活塞28的內(nèi)部遠(yuǎn)端面70。一旦自動化裝配機(jī)構(gòu)(未示出)檢測到間隙調(diào)節(jié)器裝置26與內(nèi)部遠(yuǎn)端面70之間的接觸，就使間隙調(diào)節(jié)器裝置26從發(fā)動機(jī)制動活塞28的內(nèi)部遠(yuǎn)端面70縱向移開預(yù)定的量。一旦間隙調(diào)節(jié)器裝置26完成預(yù)定量的移動，就將保險螺母62抵接搖桿本體14的保險螺母接觸面72固定，從而將間隙調(diào)節(jié)器裝置26鎖定在固定位置。在該示例性實施方式中，間隙調(diào)節(jié)器裝置26包括螺紋外表面74，該螺紋外表面與形成在搖桿本體14的螺紋通道60中的相似螺紋匹配，并且使間隙調(diào)節(jié)器裝置26繞本體腔縱軸線46旋轉(zhuǎn)，這會使間隙調(diào)節(jié)器裝置26沿本體腔縱軸線46縱向移動，借此實現(xiàn)間隙調(diào)節(jié)器裝置26的縱向移動。設(shè)定間隙調(diào)節(jié)器裝置26的位置的這種能力減小了制造搖桿本體14過程中所需的公差，而間隙調(diào)節(jié)器裝置26的位置確定了排氣閥16何時被致動。
[0017]在發(fā)動機(jī)10正常操作過程中，當(dāng)凸輪軸20旋轉(zhuǎn)時，凸輪軸20接觸搖桿組件軸承30。凸輪軸20包括凸輪輪廓76，該凸輪輪廓使搖桿組件12繞控制軸18樞軸擺動。在該示例性實施方式中，凸輪軸20的凸輪輪廓76被示成凸輪軸20