阅读说明：本技术 摇臂机构及发动机系统 (Rocker arm mechanism and engine system ) 是由 曹中基 陈能舜 俞展亮 姜义泉 周道洋 柯雨辰 于 2019-12-05 设计创作，主要内容包括：本发明涉及发动机技术领域,特别涉及一种摇臂机构及发动机系统。所述摇臂机构,包括摇臂本体、凸轮和制动组件,摇臂本体的一端与凸轮抵接,制动组件设置在摇臂本体的另一端,制动组件包括固定杆和制动活塞,固定杆和制动活塞之间设有第一预留间隙,摇臂本体上设有制动阀和重置阀,制动阀与重置阀之间连通有第一润滑油道和第二润滑油道,制动阀能够将第一润滑油道关闭或打开,重置阀能够将第二润滑油道关闭或打开,重置阀与制动组件之间连通有第三润滑油道；凸轮包括凸轮本体、排气凸起和制动凸起,排气凸起和制动凸起沿凸轮本体圆周方向间隔设置,排气凸起的最大升程大于第一预留间隙,制动凸起的最大升程小于第一预留间隙。(The invention relates to the technical field of engines, in particular to a rocker arm mechanism and an engine system. The rocker arm mechanism comprises a rocker arm body, a cam and a brake assembly, one end of the rocker arm body is abutted to the cam, the brake assembly is arranged at the other end of the rocker arm body and comprises a fixing rod and a brake piston, a first reserved gap is formed between the fixing rod and the brake piston, the rocker arm body is provided with a brake valve and a reset valve, a first lubricating oil channel and a second lubricating oil channel are communicated between the brake valve and the reset valve, the brake valve can close or open the first lubricating oil channel, the reset valve can close or open the second lubricating oil channel, and a third lubricating oil channel is communicated between the reset valve and the brake assembly; the cam comprises a cam body, an exhaust bulge and a braking bulge, wherein the exhaust bulge and the braking bulge are arranged at intervals along the circumferential direction of the cam body, the maximum lift of the exhaust bulge is larger than a first reserved gap, and the maximum lift of the braking bulge is smaller than the first reserved gap.)

摇臂机构及发动机系统

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种摇臂机构及发动机系统。

背景技术

车辆在途径下坡路段，长时间的踩刹车会导致刹车过热，久而久之影响刹车寿命，而现有技术中已经开始采用发动机制动技术来辅助制动，以减少对刹车的损害。目前，有一种摇臂机构，是通过额外增加凸轮切换装置，以实现发动机正常排气和辅助制动的切换，这种摇臂机构的结构复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种摇臂机构及发动机系统，以解决现有技术中的摇臂机构结构复杂的技术问题。

本发明提供一种摇臂机构，包括摇臂本体、凸轮和制动组件，摇臂本体的一端与凸轮抵接，制动组件设置在摇臂本体的另一端，制动组件包括固定杆和制动活塞，固定杆和制动活塞之间设有第一预留间隙，摇臂本体上设有制动阀和重置阀，制动阀与重置阀之间并联连通有第一润滑油道和第二润滑油道，制动阀能够将第一润滑油道关闭或打开，重置阀能够将第二润滑油道关闭或打开，重置阀与制动组件之间连通有第三润滑油道；凸轮包括凸轮本体、排气凸起和制动凸起，排气凸起和制动凸起沿凸轮本体圆周方向间隔设置，排气凸起的最大升程大于第一预留间隙，制动凸起的最大升程小于第一预留间隙。

进一步地，摇臂本体上设有用于与外部压力油供给装置连通的制动油道，制动油道与制动阀连通以给制动阀输送压力油，制动阀在压力油的作用下将制动油道打开，并将第一润滑油道关闭。

进一步地，制动阀包括制动阀腔以及均设置在制动阀腔内的活塞和活塞复位件；制动阀腔的顶部与制动油道连通，制动阀腔的中部与第一润滑油道和第二润滑油道连通；

活塞复位件连接在制动阀安装腔的底部与活塞的底部之间，在制动阀处于自由状态下，活塞复位件使活塞的顶部与制动阀腔的顶部抵接，并使活塞的底部与制动阀腔的底部之间具有第二预留间隙。

进一步地，活塞的中部设有环形凹槽，制动阀腔的一侧的中部设有用于润滑油进入的进油口，制动阀腔的另一侧的中部设有与第一润滑油道连通的第一润滑油出口和与第二润滑油道连通的第二润滑油出口，进油口通过环形凹槽能够与第一润滑油出口连通和/或与第二润滑油出口连通。

进一步地，活塞的顶端设置倒角。

进一步地，重置阀包括相互连通的第一润滑油腔、第二润滑油腔和阀芯，第一润滑油腔与第一润滑油道和第三润滑油道均连通，第二润滑油腔与第二润滑油道连通，阀芯能够关闭第一润滑油腔和第二润滑油腔的连通处以将第二润滑油道关闭。

进一步地，第一润滑油腔和第二润滑油腔均设置在摇臂本体上，且第一润滑油腔贯穿摇臂本体的顶部设置，重置阀包括封堵件，封堵件设置在第一润滑油腔的顶部以将第一润滑油腔的顶部封堵。

进一步地，阀芯包括重置销、阀杆和阀球，重置销固定设置在摇臂本体外，第一润滑油腔的直径大于第二润滑油腔的直径；

阀球的一端与阀杆连接且卡设在第一润滑油腔和第二润滑油腔的连通处，阀杆的另一端伸出第二润滑油腔外，从而当摇臂本体与排气凸起抵接过程中，阀杆与重置销抵接。

进一步地，重置阀设置在制动阀和制动组件之间。

本发明提供一种发动机系统，包括上述摇臂机构。

与现有技术相比，本发明的有益效果主要在于：

本发明提供的摇臂机构通过在同一个凸轮本体上同时设置升程不同的排气凸起和制动凸起，通过制动阀和重置阀的配合工作，既能够实现发动机的正常工作，又能够实现发动机的辅助制动工作，本发明提供的摇臂机构结构简单。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的摇臂机构在发动机正常工作状态下的结构示意图；

图2是图1所示的摇臂机构在发动机制动状态下的结构示意图；

图3是图1所示的摇臂机构中制动阀的结构示意图；

图4是图1所示的摇臂机构中重置阀的结构示意图。

图中：10－摇臂本体；20－摇臂轴；30－凸轮；40－制动组件；50－制动阀；60－重置阀；70－排气门桥；31－凸轮本体；32－排气凸起；33－制动凸起；41－制动腔；42－螺母；43－调整螺栓；44－制动活塞；45－制动复位件；51－制动阀腔，52－活塞；53－活塞复位件；54－螺堵；55－环形凹槽；56－进油口；57－第一润滑油出口；58－第二润滑油出口；61－第一润滑油腔；62－第二润滑油腔；63－阀杆；64－阀球；65－重置销；01－第一润滑油道；02－第二润滑油道；03－第三润滑油道；04－制动油道；05－第一预留间隙；06－第二预留间隙。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图4所示，本发明提供一种摇臂机构，包括摇臂本体10、摇臂轴20、凸轮30和制动组件40，摇臂本体10转动连接在摇臂轴20上，摇臂本体10的一端与凸轮30抵接，制动组件40设置在摇臂轴20的另一端，摇臂本体10上设有制动阀50和重置阀60，制动阀50与重置阀60之间连通有第一润滑油道01和第二润滑油道02，制动阀50能够将第一润滑油道01关闭或打开，重置阀60能够将第二润滑油道02关闭或打开，重置阀60与制动组件之间连通有第三润滑油道03；凸轮30包括凸轮本体31、排气凸起32和制动凸起33，排气凸起32和制动凸起33沿凸轮本体31圆周方向间隔设置，排气凸起32的最大升程大于制动凸起33的最大升程。

本实施例中，制动组件40中的制动活塞44用于与排气门桥70(或排气门)连接，以能够推动排气门桥70(或者排气门)，从而将气门打开，完成排气。制动阀50能够与外部润滑油供油装置连通，进入制动阀50内的润滑油能够在制动阀50将第一润滑油道01打开的情况下，进入第一润滑油道01，再进入重置阀60，再通过第三润滑油道03进入制动组件40内；进入制动阀50内的润滑油能够通过第二润滑油道02进入重置阀60内，并在重置阀60将第二润滑油道02打开的情况下，通过第三润滑油道03进入制动组件40内。

发动机正常工作状态下：

在摇臂本体10与凸轮30抵接整个过程中，制动阀50始终将第一润滑油道01打开，则进入制动阀50内的润滑油通过第一润滑油道01进入重置阀60内，再通过第三润滑油道03进入制动组件40，从而始终对制动组件40的各个部件进行润滑。

当摇臂本体10与制动凸起33抵接时，由于制动凸起33的最大升程小于制动组件40中的固定杆与制动活塞44之间的第一预留间隙，因此，制动凸起33的最大升程不足以使固定杆与活塞抵接，即不能消除第一预留间隙，从而不足以推动制动活塞44继续运动，进而不足以推开气门排气。

在摇臂本体10与排气凸起32抵接过程中，控制重置阀60将第二润滑油道02打开，从而使第二润滑油道02和第三润滑油道03连通，制动阀50内的润滑油可以通过第二润滑油道02和第三润滑油道03进入制动组件40内，此时，排气凸起32的最大升程大于第一预留间隙，从而能够使固定杆与活塞抵接，即第一预留间隙被消除(同时制动组件40内多余的润滑油被挤出，如挤出至第三润滑油道03)，从而能够推动制动活塞继续运动，进而能够推开气门排气，至此完成正常排气过程。当摇臂本体10走完排气凸起32，制动活塞44复位，制动活塞44与固定杆之间重新具有第一预留间隙05，如此循环。

发动机辅助制动状态下：

控制制动阀50始终将第一润滑油道01关闭，则在摇臂本体10走完排气凸起32后，开始走制动凸起33前，第一润滑油道01、重置阀60、第三润滑油道03和制动组件40内的润滑油被封闭，制动组件40内充满润滑油，润滑油不能进也不能出，此时可将润滑油视为液压刚性连接，润滑油起到传递力的作用，润滑油无法进出，那么固定杆与制动活塞44之间的第一预留间隙05保持不变，当摇臂本体10与制动凸起33抵接后，制动凸起33的升程就是制动活塞44推动排气门桥70(或排气门)的运动量，从而能够实现将气门打开提前排气，从而实现辅助制动。

凸轮30继续转动，摇臂本体10开始与排气凸起32抵接，在此过程中，控制重置阀60将第二润滑油道02打开，此时制动阀50、第二润滑油道02、重置阀60、第三润滑油道03和制动组件40相互连通，制动组件40内的润滑油可进可出，制动活塞44与固定杆之间的第一预留间隙可随着排气凸起32的升程的增大而减小直至固定杆与制动活塞44抵接，推动制动活塞44推动排气门桥70(或排气门)运动，最后实现正常排气；随后，排气门桥70(或排气门)复位，制动活塞44复位，润滑油再次补充进制动组件40内，在摇臂本体10走完排气凸起32时，制动活塞44与固定杆之间具有第一预留间隙，制动组件40内充满润滑油，等待下一次提前排气。

本实施例提供的摇臂机构通过在同一个凸轮本体31上同时设置升程不同的排气凸起32和制动凸起33，通过制动阀50和重置阀60的配合工作，既能够实现发动机的正常工作，又能够实现发动机的辅助制动工作，结构简单，控制简易，成本低。本实施例中的制动阀50和重置阀60相互独立设置，两者的部件相互不影响，从而避免在制动过程中发生碰撞或者卡滞等问题。

具体地，摇臂机构还包括摇臂轴20，摇臂本体10转动连接在摇臂轴20上以实现摇摆，摇臂轴20固定在发动机系统内。摇臂本体10通过滚轮与凸轮30抵接，从而减小摇臂本体10与凸轮30相对滑动的阻力，减少磨损。

具体地，制动组件40包括制动腔41、固定杆、制动活塞44和制动复位件45(例如弹簧)；其中固定杆采用调整螺栓43，制动腔41设置在摇臂本体10的远离凸轮30的一端，制动腔41贯穿摇臂本体10设置，调整螺栓43的一端通过螺母42固定在制动腔41的顶部，调整螺栓43的另一端伸入制动腔41内，制动活塞44设置在制动腔41内且位于调整螺栓43的下方，制动复位件45的一端与制动腔41的顶部连接，制动复位件的另一端与制动活塞44连接，在制动组件自由状态下，制动复位件45可使调整螺栓43的底部与制动活塞44之间具有第一预留间隙05，制动活塞44用于与排气门桥70(或排气门)连接。

需要说明的是，还可以在摇臂轴20或者摇臂本体10的其他位置设置润滑油道，以给需要润滑的部件供给润滑油。

其中，制动阀50对第二润滑油道02最好保持始终打开的状态，第二润滑油道02的打开或者关闭由充气阀控制即可，从而使结构简单。

在上述实施例基础之上，进一步地，制动阀50可以通过电控制，例如通过电机控制或者电磁控制等。

作为一个可选方案，如图3所示，摇臂本体10上设有用于与外部压力油供给装置连通的制动油道04，制动油道04与制动阀50连通以给制动阀50输送压力油，制动阀50在压力油的作用下将制动油道04打开，并将第一润滑油道01关闭。

本实施例中，制动阀50为液压控制阀门，通过向制动阀50内通入压力油，在压力油的作用下，制动阀50将制动油道04完全打开的同时，将第一润滑油道01完全关闭，当压力油撤去的时候，制动阀50又重新将第一润滑油道01打开，同时将制动油道04关闭。本实施例提供的制动阀50通过液压油以及本身的机械结构就可以实现对第二润滑油道02的开闭，结构简单，控制可靠。

其中，能够实现通过液压实现开闭的制动阀50的结构可以为多种。例如：制动阀50包括阀腔、拉簧和阀柱，阀腔的上部与制动油道04连通，阀腔的中部与第一润滑油道01和第二润滑油道02连通，拉簧的一端与阀腔的顶部连接，另一端与阀柱连接，但给压力有进入阀腔时，压力油推动阀柱向阀腔的底部运动，从而将制动油道04打开同时将第一润滑油道01关闭。

作为一种可选方案：如图3所示，制动阀50包括制动阀腔51以及均设置在制动阀腔51内的活塞52和活塞复位件53(例如弹簧，或者采用具有弹性的材质制成的结构等)；制动阀腔51的顶部与制动油道04连通，制动阀腔51的中部与第一润滑油道01和第二润滑油道02连通；活塞复位件53连接在制动阀50安装腔的底部与活塞52的底部之间，自由状态下，活塞复位件53使活塞52的顶部与制动阀腔51的顶部抵接，并使活塞52的底部与制动阀腔的底部之间具有第二预留间隙06。

本实施例中，制动阀50的顶部与制动油道04连通，发动机正常工作状态下，活塞复位件53使活塞52的顶部与制动腔41的顶部抵接，从而能够将制动油道04关闭，第二预留间隙即为压力油将活塞52向靠近制动阀腔51的底部运动的量，在将第二预留间隙消除的同时，制动油道04被打开，第一润滑油道01被关闭。这种结构的制动阀50，结构更加紧凑。

其中，第一润滑油道01可以在第二润滑油道02的下方，此时就需要注意，当活塞将第一润滑油道01关闭时，避免将第二润滑油道02关闭。

可选地，第一润滑油道01位于第二润滑油道02的上方，使得油道结构清晰规整，方便加工。

具体地，制动阀腔51贯穿摇臂本体10的顶部设置，在制动阀腔51的顶部设置螺堵54以密封制动阀腔51，方便安装。

如图3所示，在上述实施例基础之上，进一步地，活塞的中部设有环形凹槽55，制动阀腔51的一侧的中部设有用于润滑油进入的进油口56，制动阀腔51的另一侧的中部设有与第一润滑油道01连通的第一润滑油出口57和与第二润滑油道02连通的第二润滑油出口58，进油口通过环形凹槽55分别能够与第一润滑油出口57连通和与第二润滑油出口58连通。

本实施例中，通过在活塞的中部设置环形槽，从而实现进油口56与第一润滑油出口57和第二润滑出口的连通，相较于在活塞上设置连通孔，使进油口56、连通孔、第一润滑油出口57(或者第二润滑油出口58)正对时，才连通进油口56和第一润滑油出口57(或者第二润滑油出口58)，本实施例提供的活塞的结构简单，方便加工制造。

如图3所示，在上述实施例基础之上，进一步地，活塞的顶端制动油进口的一端设置倒角。本实施例中，在活塞的顶部设置倒角，则方便压力油进入制动阀腔51内，从而推动活塞运动。

如图1、图2和图4所示，在上述实施例基础之上，进一步地，重置阀60包括相互连通的第一润滑油腔61、第二润滑油腔62和阀芯，第一润滑油腔61与第一润滑油道01连通，第二润滑油腔62与第二润滑油道02连通，阀芯能够关闭第一润滑油腔61和第二润滑油腔62的连通处以将第二润滑油道02关闭。

本实施例中，当阀芯将第一润滑油腔61和第二润滑油腔62的连通处打开时，实现了第二润滑油道02和第三润滑油道03的连通，此时第二润滑油道02为打开状态，当阀芯将第一润滑油腔61和第二润滑油腔62的连通处关闭时，实现了第二润滑油道02和第三润滑油道03的切断，此时第二润滑油道02为关闭状态。本实施例通过对第一润滑油腔61和第二润滑油腔62的连通处的打开或关闭实现第二润滑油道02的打开或关闭，结构简单。进一步地，第一润滑油腔61和第二润滑油腔62均设置在摇臂本体10上，且第一润滑油腔61贯穿摇臂本体10的顶部设置，重置阀60包括封堵件，封堵件设置在第一润滑油腔61的顶部以将第一润滑油腔61的顶部封堵。本实施例中，第一润滑油腔61和第二润滑油腔62直接设置在摇臂本体10上，使部件数量少，方便安装。

其中，可以通过电控制来实现阀芯对第一润滑油腔61和第二润滑油腔62的连通处的开闭设置。但是需要设置元件来检测摇臂本体10是否与排气凸起接触，以及凸轮30的转动状态，需要保障在摇臂本体10与排气凸起32接触过程中，重置阀60将第二润滑油道02打开。

作为一种可选方案，如图4所示，阀芯包括重置销65、阀杆63和阀球64，重置销65固定设置在摇臂本体10外，第一润滑油腔61的直径大于第二润滑油腔62的直径；阀球64的一端与阀杆63连接且卡设在第一润滑油腔61和第二润滑油腔62的连通处，阀杆63的另一端伸出第二润滑油腔62外，从而当摇臂本体10与排气凸起32抵接过程中，阀杆63与重置销65抵接。

本实施例中，第一润滑油腔61的直径大于第二润滑油腔62的直径，那么两者的连通处形成台阶，阀球64卡在该台阶处，将第一润滑油腔61和第二润滑油腔62隔绝开来，从而切断第二润滑油道02和第三润滑油道03的连通管路，即将第二润滑油道关闭。阀杆63的一端伸出第二润滑油腔62外，在摇臂本体10与排气凸起32抵接过程，阀杆63与重置销65抵接，随着排气凸起的升程的不断增加，重置销65不动，则阀杆63将阀球64向靠近第一润滑油腔61的顶部顶起，从而将第一润滑油腔61和第二润滑油腔62连通，从而将第二润滑油道02打开。本实施例中，通过摇臂机构本身的机械结构实现第二润滑油道02的开闭控制，结构简单，控制准确。

相对于本实施例提供的摇臂机构，在没有重置销的作用下，重置阀可以作为单向阀使用，即只有当第二润滑油道的压力能够将阀球顶起时，重置阀才打开，此时实现的是润滑油由第二润滑油道单向流入制动组件内；而在重置销将阀球顶起的情况下，重置阀作为一种普通阀使用，第二润滑油道的润滑油可以流入制动组件，制动组件的润滑油也可以流向第二润滑油道，也就是润滑油可在第二润滑油道内双向流动。

另外，当发动机辅助制动过程中，控制制动阀50始终将第一润滑油道01关闭，则在摇臂本体10走完排气凸起32后，开始走制动凸起33前，第一润滑油道01到重置阀60再到制动组件40的润滑油路线被封堵，润滑油不能从此路线进出；如果第二润滑油道的油压能够将阀球顶起，则润滑油通过第二润滑油道进入制动组件内直至制动组件内的油液充满，此时第二润滑油道内的润滑油无法将阀球顶起，则润滑油也不再通过此路线进出制动组件，制动组件内的润滑油可视为液压刚性连接。

在上述实施例基础之上，进一步地，重置阀60设置在制动阀50和制动组件40之间。这种设置避免第一润滑油道01、第二润滑油道02和第三润滑油道03在摇臂本体10上绕来绕去，能够实现油道的最简单化设置。

本发明提供一种发动机系统，上述摇臂机构。还包括排气门桥70(或者排气门)，制动组件40中的排气门桥70(或者排气门)连接。本实施例提供的发动机系统，结构简单紧凑，制动顺畅，减少部件之间的碰撞卡滞。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管上述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。另外，公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。