技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种气门机构执行装置，具体涉及到一种应用在柴油
发动机上，提供一种具有辅助摇臂应用辅助凸轮驱动的框架式气门执行装置,实现气门辅助升程的系统，尤其适用于发动机
制动及内部EGR功能。
背景技术
[0002]
柴油发动机主要作为商用车的动
力源。在柴油发动机作正功时，在
凸轮轴旋转360°（
曲轴旋转720°）过程中，发动机完成进气、压缩、做功及排气四个工作循环。在压缩冲程结束时，燃油喷入
气缸中燃烧，在随后的膨胀冲程中对外做功。在柴油发动机凸轮轴上，一般包含有进气凸轮及排气凸轮，进气凸轮在
进气冲程中打开进气门使空气进入气缸中，排气凸轮在
排气冲程中用于打开排气门将燃烧的废气排出气缸。
[0003] 随着技术的发展，柴油发动机除应满足作为整车动力源所需的性能指标外，还需进一步满足整车辅助
制动系统的要求以及日益严格的排放法规要求，比如废气再循环系统(Exhaust Gas Recirculation简称EGR)技术的应用明显降低发动机NOx(多
氧化氮)的排放，发动机制动技术的应用有效地提升整车辅助制动性能。
[0004] 发动机制动技术是指利用发动机运行时产生的阻力来有效控制车速，发动机制动是通过
汽车对发动机的倒托，利用发动机的机械损失、
泵气损失和压缩功等产生制动功能，从而增加汽车
制动功率。发动机制动技术分为压缩式发动机制动、泄气式发动机制动和部分泄气式发动机制动三种。压缩式发动机制动是在压缩冲程
上止点附近开启排气门或辅助气门；泄气式发动机制动是在整个发动机循环开启排气门；部分泄气式发动机制动是在发动机循环的大部分冲程开启排气门。发动机制动技术的应用有效地减少
行车制动器的使用
频率，整车在下长坡、崎岖山路等陡峭路面时，使用发动机制动，可以避免因长时间使用制动器，导致制动器
摩擦片的
温度升高，使制动力下降，甚至失去作用。
[0005] EGR是目前在柴油发动机上广泛应用的一项用于降低排放的一项技术。发动机做正功时，在进气冲程开启一个或多个进气门，
燃料和空气进入气缸，空气中包含氧气和大量的氮气，在
做功冲程，氧气和燃料燃烧，推动
活塞做功，同时燃烧物温度急剧升高，氮气是惰性气体，不容易起氧化作用，但温度高到一定程度，还是会形成NOx。因此若要降低排气中的氮氧化物含量，就必须设法降低气缸内的燃烧温度。目前降低NOx的主流技术就是在进气管中导入一些已经燃烧过的废气，与新鲜空气混合，使之再次燃烧，作用是降低混合气的含氧浓度、吸收燃烧释放出的热量，使燃烧速度减慢、燃烧温度降低，便减少了NOx的生成数量，现代发动机不论是
汽油机或柴油机都有EGR废气再循环系统。
[0006] 通常，EGR系统分为内部EGR和外部EGR两种，外部EGR是指废气经外部管路由排气
歧管进入到
进气歧管。外部EGR系统在
排气歧管和进气歧管之间布置一个EGR
阀。内部EGR系统是在进气冲程开启排气门，使废气进入
燃烧室。
[0007] 气门机构的执行装置能够提供一个或是多个辅助
气门升程，用于实现内部EGR及发动机制动功能。
现有技术中的一种气门执行装置主要包括一个
支架，支架上布置一个或几个内部油路，主动阀和从动阀安装在支架上的主动阀孔和从动阀孔内，主动阀可在主动阀孔内滑动，从动阀可在从动阀孔内滑动，主动阀孔和从动阀孔由支架上的油路连通，
电磁阀控制是否向支架内的油路供油。在发动机气门执行装置工作时，机油进入支架上的液压油路，由于机油的不可压缩性，从动阀不能在从动阀孔内滑动，在凸轮轴上辅助升程的驱动下开启气门。取消辅助气门升程时，机油可经支架上的油路流出。另一种气门执行装置可通过将相关的零部件集成于摇臂中实现，此形式避免了应用支架后增加发动机整体高度及增加发动机重量。
[0008] 上述的两种气门执行装置都不具有过压保护功能，在需要开启辅助气门升程时，如果气缸内压力过高，气门在开启过程中，气门执行装置
应力过大以及凸轮及滚轮从动件间的
接触应力过大，容易导致零部件损坏。实用新型内容
[0009] 针对上述
缺陷，本实用新型的目的是提供一种简单、高效的气门执行装置，以解决现有技术的技术问题。
[0010] 为实现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案：
[0011] 一种具有辅助摇臂应用辅助凸轮驱动的框架式气门执行装置，主要包括框架、主动阀和从动阀，主动阀和从动阀安装在框架上，在发动机的凸轮轴上增加一个辅助凸轮;所述框架包括主动阀孔、从动阀孔、
控制阀孔和
单向阀孔; 所述主动阀连接辅助摇臂； 所述主动阀安装在所述主动阀孔中；
挡板和框架以螺钉连接，所述主动阀和挡板连接；辅助摇臂安装在
摇臂轴上，可绕摇臂轴旋转，辅助滚轮安装在辅助摇臂末端的滚轮轴上;在框架式气门执行装置工作时，高压油路内充满机油，在油压的作用下主动阀从主动阀孔内滑出，主动阀通过辅助滚轮和辅助凸轮接触，辅助凸轮的升程作用驱动主动阀朝向框架运动, 主动阀的运动经高压油路传递到从动阀，从动阀压向滑销，滑销向下运动，在发动机压缩冲程上止点附近开启排气门实现发动机制动,在发动机进气冲程时开启排气门实现内部EGR。
[0012] 依照本实用新型较佳
实施例所述的具有辅助摇臂应用辅助凸轮驱动的框架式气门执行装置，所述从动阀在框架式气门执行装置不工作时，不影响排气门的运动。
[0013] 依照本实用新型较佳实施例所述的具有辅助摇臂应用辅助凸轮驱动的框架式气门执行装置，所述从动阀孔内安装调整
螺栓、从动阀、从动阀回位
弹簧、挡圈和
锁紧
螺母；所述控制阀孔内安装控制阀、控制阀回位弹簧和卸油阀；所述单向阀孔内安装单向阀和单向阀回位弹簧，并由内六
角锥形螺塞在框架的外表面上实现密封。
[0014] 依照本实用新型较佳实施例所述的具有辅助摇臂应用辅助凸轮驱动的框架式气门执行装置，在发动机正常工作时，所述高压油路内没有机油，主动阀由挡板压向主动阀孔内，和辅助凸轮之间存在一定间隙，发动机制动和内部EGR不工作；
[0015] 而从动阀在从动阀回位弹簧的作用下远离气门桥上的滑销，从动阀和滑销之间存在一定的间隙；
[0016] 所述控制阀在控制阀回位弹簧的作用下被压向控制阀孔内，高压油路和卸油阀相通，高压油路内的机油可由卸油阀泻出，所述单向阀在单向阀回位弹簧的作用下被压向单向阀孔内。
[0017] 依照本实用新型较佳实施例所述的具有辅助摇臂应用辅助凸轮驱动的框架式气门执行装置，框架式气门执行装置工作时，所述控制阀堵住框架上的卸油阀，所述单向阀开启通向高压油路的油孔，机油由高压油路进入主动阀孔和从动阀孔，并且不可以由单向阀流出。
[0018] 依照本实用新型较佳实施例所述的具有辅助摇臂应用辅助凸轮驱动的框架式气门执行装置，所述控制阀包括第一端面、第二端面和第三端面，第二端面的直径大于第三端面的直径，低压油作用在所述控制阀的第一端面，高压油同时作用在所述控制阀的第二端面和第三端面,高压油作用在第二端面上的压力大于作用在第三端面上的压力，当压力差大于低压油作用在第一端面上的压力时，控制阀向下运动，高压油从卸油阀泻出。
[0019] 依照本实用新型较佳实施例所述的具有辅助摇臂应用辅助凸轮驱动的框架式气门执行装置，所述辅助凸轮包括桃子和
基圆。
[0020] 依照本实用新型较佳实施例所述的具有辅助摇臂应用辅助凸轮驱动的框架式气门执行装置，所述滑销安装在气门桥上，滑销中间的肩部与气门桥上滑销孔的肩部配合连接。
[0021] 由于采用了以上的技术特征，使得本实用新型相比于现有技术具有如下的优点和积极效果：
[0022] 第一、本实用新型使用辅助凸轮的升程作用驱动主动阀使得排气门开启，而进行发动机制动或内部EGR,结构简单使用寿命更长；
[0023] 第二、本实用新型当框架上油路内的机油压力过大时,适时将从动阀孔内的机油流出，压力释放发动机正常工作使用寿命长;
[0024] 第三、本实用新型当不需要气门执行装置工作时，框架上油路内的机油压力减小，从动阀孔内的机油流出，压力释放发动机正常工作使用寿命长。
[0025] 当然，实施本实用新型内容的任何一个具体实施例，并不一定同时具有以上全部的技术效果。
附图说明
[0026] 图1是辅助凸轮驱动的框架式气门执行装置的结构图；
[0027] 图2是辅助凸轮驱动的框架式气门执行装置从动阀
位置的剖视图；
[0028] 图3是辅助凸轮驱动的框架式气门执行装置主动阀位置的剖视图；
[0029] 图4是辅助凸轮驱动的框架式气门执行装置控制阀和卸油阀位置的剖视图；
[0030] 图5是辅助凸轮驱动的框架式气门执行装置的仰视图；
[0031] 图6是辅助凸轮驱动的框架式气门执行装置的俯视图；
[0032] 图7是发动机正常工作时，控制阀孔和单向阀孔内各零件位置详细视图；
[0033] 图8是辅助凸轮驱动的框架式气门执行装置工作时，控制阀孔和单向阀孔内各零件位置详细视图；
[0034] 图9是发动机正常工作时，第二种单向阀结构在单向阀孔内的位置图；
[0035] 图10是辅助凸轮驱动的框架式气门执行装置工作时，第二种单向阀结构在单向阀孔内的位置图；
[0036] 图11是第二种主动阀装置的结构图;
[0037] 图12是控制阀的详细视图。
具体实施方式
[0038] 本实用新型的技术方案在于:框架1上布置主动阀孔101，从动阀孔102，控制阀孔103和单向阀孔104，油孔110连接电磁阀和低压油路120，油孔111连接低压油路120和控制阀孔103及单向阀孔104，油孔112连接单向阀孔104和高压油路130，油孔113连接控制阀孔103和高压油路130。低压油由缸盖、摇臂轴或其他部件供给框架上的电磁阀
22。气门桥19位于排气门20和排气门21上，气门桥19上的滑销191位于排气门20和从动阀15之间；辅助凸轮701驱动主动阀2上的辅助滚轮5，主动阀2的运动经高压油传递给从动阀15，在发动机压缩冲程上止点附近开启排气门20实现发动机制动或在进气冲程开启排气门20实现内部EGR；挡板3使主动阀2上的辅助滚轮5和辅助凸轮701之间有一定的间隙。在发动机作正功时，上述辅助凸轮可以转换成一个EGR凸轮，用来提供一个内部EGR升程。
[0039] 为便于理解，以下结合附图对本实用新型的较佳实施例做进一步详细叙述。
[0040] 如图1到图6所示，本实用新型的应用辅助凸轮驱动的框架式气门执行装置包括框架1、主动阀2、挡板3、螺钉4、辅助滚轮5、滚轮轴6、凸轮轴7、控制阀8、控制阀回位弹簧9、卸油阀10、单向阀11、单向阀回位弹簧12、内六角锥形螺塞13、调整螺栓14、从动阀15、从动阀回位弹簧16、挡圈17、锁紧螺母18、气门桥19、排气门20、排气门21、电磁阀22。
[0041] 图1到图6所示是一个应用辅助凸轮驱动的框架式气门驱动系统。排气门20、排气门21是一个菌形气门，用于控制发动机内燃烧室和进排气歧管之间气体的流动。应用辅助凸轮驱动的框架式气门驱动系统可以用来实现发动机制动或实现内部EGR及需要气门具有辅助升程的情况。应用辅助凸轮驱动的框架式气门驱动系统包括一个框架1，主动阀2、从动阀15、控制阀8、单向阀11布置在框架1上。主动阀2在凸轮轴7或其他装置的驱动下将运动传递给从动阀15。
[0042] 排气摇臂通过气门桥19同时驱动排气门20和排气门21实现排气冲程。凸轮轴7旋转，辅助凸轮701驱动辅助滚轮5，使主动阀2相对主动阀孔101滑动。从动阀15可选择性的驱动气门桥19上的滑销191开启排气门20实现发动机制动或内部EGR功能。滑销
191中间的肩部与气门桥19上滑销孔的肩部配合。
[0043] 辅助滚轮5安装在主动阀2的末端，由辅助凸轮701驱动。辅助凸轮701包括桃子711和基圆721两部分。辅助凸轮701可使发动机实现压缩式、泄气式和部分泄气式发动机制动。压缩式发动机制动是在压缩冲程上止点附近开启排气门或辅助气门；泄气式发动机制动是在整个发动机循环开启排气门；部分泄气式发动机制动是在发动机循环的压缩做功及排气冲程开启排气门。
[0044] 辅助凸轮701可以包括一个或多个桃子来取代桃子711，例如一个EGR桃子或者一个BGR桃子驱动主动阀2实现辅助气门运动。可选的EGR桃子可在发动机作正功时提供一个EGR升程，可选的BGR桃子可在发动机制动时提供一个BGR升程。
[0045] 如图5和图6所示，框架1包括多个油路，可使机油在框架内流动，从而将机油提供给主动阀2，从动阀15，控制阀8和单向阀11。具体地说，机油经油孔110从电磁阀进入到低压油路120，低压油路120内的机油经油孔111进入到控制阀孔103及单向阀孔104，低压油经油孔112从单向阀孔104进入到高压油路130，高压油可经油孔113流回控制阀孔103，同时，高压油路130连接主动阀孔101和从动阀孔102。在电磁阀22或其他电控阀的控制下，机油可选择性的提供给框架1。电磁阀安装在框架1上，油路可设置在缸盖或凸轮轴支座内为框架1上的电磁阀22提供机油。通过打开或关闭电磁阀，机油可选择性的提供给低压油路120，一个电磁阀为一个应用辅助凸轮驱动的框架式气门驱动系统工作。
[0046] 框架1上包括一个由凸轮驱动的主动阀总成。主动阀总成安装在框架1的末端，主动阀总成包括主动阀2、挡板3、螺钉4、辅助滚轮5、滚轮轴6。主动阀2可在框架1末端的主动阀孔101内滑动。辅助滚轮5安装在主动阀2末端的滚轮轴6上，挡板3一端由螺钉4固定在框架1上，一端和主动阀2相接触，挡板3给主动阀2一个向上的力，使主动阀2远离凸轮轴7上的辅助凸轮701，制动升程不起作用。
[0047] 如图11所示的另一实施例，是主动阀的另一种结构形式，包括主动阀2、挡板3、螺钉4、辅助滚轮5、滚轮轴6和辅助摇臂32。主动阀2可在框架1末端的主动阀孔101内滑动。辅助摇臂32安装在摇臂轴上，可绕摇臂轴旋转，辅助滚轮5安装在辅助摇臂32末端的滚轮轴6上，辅助摇臂32可选择性的驱动框架1上的主动阀2开启排气门20实现发动机制动或内部EGR功能。挡板3一端由螺钉4固定在框架1上，一端和主动阀2相接触，挡板3给主动阀2一个向上的力，使主动阀2远离凸轮轴7上的辅助凸轮701，制动升程不起作用。
[0048] 框架1上包括驱动排气门20的从动阀总成。从动阀总成安装在框架1的前端，从动阀总成包括调整螺栓14、从动阀15、从动阀回位弹簧16、挡圈17、锁紧螺母18。从动阀15可在框架1前端的从动阀孔102内滑动。从动阀15呈阶梯状，分别为第一上端面151、第二上端面152和下端面153，第一上端面151直径大于下端面153的直径，第一上端面151和调整螺栓14底部相接触。挡圈17安装在从动阀孔的下端，从动阀回位弹簧16位于从动阀15的第二上端面152和挡圈17之间。从动阀回位弹簧16给从动阀15一个向上的力，使从动阀15远离气门桥19上的滑销191，从而使从动阀下端面153和滑销191之间存在一定的间隙。调整螺栓14由从动阀孔102的顶端突出，调节调整螺栓14旋入从动阀孔102内的长度，可以调节从动阀15和气门桥上滑销191之间的间隙。调整螺栓14通过锁紧螺母18锁紧。
[0049] 框架1的前端布置控制阀孔103和单向阀孔104，控制阀8、控制阀回位弹簧9、卸油阀10位于控制阀孔103内，单向阀11、单向阀回位弹簧12、内六角锥形螺塞13位于单向阀孔104内。油孔111将低压油路120内的机油提供给控制阀孔103和单向阀孔104，低压油经油孔112进入到高压油路130。单向阀孔104可由内六角锥形螺塞13在框架1的外表面上实现密封。
[0050] 如图7、图8和图12所示，控制阀8包括第一端面801、第二端面802和第三端面803，油孔111来的低压油作用在第一端面801上，油孔113来的高压油同时作用在第二端面802和第三端面803上，第二端面802的直径大于第三端面803的直径，高压油作用在第二端面802上的力大于作用在第三端面803上的力，当压力差大于低压油作用在第一端面
801上的力时，控制阀8向下运动，油孔113和卸油阀10相通，高压油路130内的高压油泻出，避免发动机框架式气门执行装置刚启动时从动阀内机油不足，开启压力过大，辅助凸轮
701和辅助滚轮5之间的接触应力过大。机油经油孔111作用于控制阀8第一端面801，推动控制阀8向上运动，堵住油孔113通向卸油阀10的油路，同时机油进入单向阀孔104，推动单向阀11向上运动，机油经单向阀孔104、油孔112进入到高压油路130，单向阀不允许机油反方向由高压油路130经油孔112、单向阀孔104、油孔111流回低压油路120。控制阀回位弹簧9将控制阀8推向控制阀孔内，控制阀回位弹簧9由卸油阀固定在控制阀孔103内；单向阀回位弹簧12将单向阀推向单向阀孔104内，单向阀回位弹簧12由内六角锥形螺塞固定在单向阀孔104内。
[0051] 如图9和图10所示另一种实施例，是单向阀的另一种结构形式，包括球单向阀24，单向
阀座25，单向阀盖26和回位弹簧27、螺塞28。单向阀盖26
过盈配合在辅助摇臂单向阀孔104的底端，球单向阀24下端和单向阀盖26配合，上端和单向阀座25配合，在球单向阀24上端和单向阀座25之间布置回位弹簧27，回位弹簧27将球单向阀24压向单向阀盖26，单向阀座25上有油孔251，机油可经油孔111、油孔251、油孔112进入到高压油路130，球单向阀24不允许机油由从动阀孔102反方向流回低压油路120。
[0052] 以下将详细介绍应用辅助凸轮驱动的框架式气门驱动系统的工作过程，曲轴运动带动凸轮轴7旋转。凸轮轴7驱动排气摇臂开启关闭排气门20、排气门21实现排气冲程；凸轮轴7上的辅助凸轮701驱动框架1上的主动阀2，实现发动机制动或内部EGR功能。
[0053] 如图1到图6所示，发动机正常工作时，电磁阀关闭，不为框架1上的低压油路120提供机油，油孔111内的机油压力不足以克服控制阀回位弹簧9和单向阀回位弹簧12的弹簧力，机油不能进入从动阀孔102，同时机油可以经卸油阀10流出。从动阀15在从动阀回位弹簧16的作用下远离气门桥19，从动阀15和调整螺栓14的底部相接触，调节调整螺栓旋入框架1的长度可以调整从动阀15和气门桥19上滑销191之间的间隙，这个间隙可以控制制动工况的排气门升程。主动阀2在挡板3的作用下远离凸轮轴7上的辅助凸轮701，辅助凸轮701和辅助滚轮5分离，辅助升程不起作用。凸轮轴7旋转，辅助凸轮701和辅助滚轮5之间的间隙克服辅助升程，对框架1上的主动阀不起作用，从动阀15不驱动滑销191，不影响排气门20的工作。
[0054] 如图1到图6所示，发动机框架式气门执行装置工作时，电磁阀开启，机油经电磁阀22进入的油孔110，油孔110内的机油经低压油路120进入到油孔111，机油经油孔111进入到单向阀孔104，推动单向阀压缩单向阀回位弹簧12，机油经油孔112进入到高压油路130，经高压油路130进入到主动阀孔101和从动阀孔102，单向阀11不允许进入到高压油路130内的机油流回到低压油路120。机油同时进入到控制阀孔103，推动控制阀8压缩控制阀回位弹簧9将卸油阀10堵上。从动阀15在机油压力的作用向下运动压缩从动阀回位弹簧16，和气门桥19上的滑销191接触，同时从动阀孔上端充满机油。主动阀2在高压油的作用下沿着主动阀孔101向下滑动，和辅助滚轮5接触。凸轮轴7旋转，辅助凸轮701驱动辅助滚轮5，主动阀2沿主动阀孔101向上滑动，根据机油的不可压缩性，主动阀的运动经高压油传递给从动阀15，从动阀15沿从动阀孔102向下滑动，驱动气门桥19上的滑销191开启排气门20实现发动机制动或内部EGR。
[0055] 发动机框架式气门执行装置不工作时，电磁阀关闭，高压油路130内的机油压力减小到接近0，控制阀8在控制阀回位弹簧9的作用下压向控制阀孔103内，油孔113和卸油阀10接通，主动阀孔101和从动阀孔102内的机油经高压油路130、油孔113流入卸油阀，主动阀2在挡板3的作用下远离辅助凸轮701，从动阀15在从动阀回位弹簧16的作用下远离滑销191，发动机正常工作。
[0056] 由于采用了以上的技术特征，使得本实用新型相比于现有技术具有如下的优点和积极效果：
[0057] 第一、本实用新型使用辅助凸轮的升程作用驱动主动阀使得排气门开启，而进行发动机制动或内部EGR,结构简单使用寿命更长；
[0058] 第二、本实用新型当框架上油路内的机油压力过大时,适时将从动阀孔内的机油流出，压力释放发动机正常工作使用寿命长;
[0059] 第三、本实用新型当不需要气门执行装置工作时，框架上油路内的机油压力减小，从动阀孔内的机油流出，压力释放发动机正常工作使用寿命长。
[0060] 当然，实施本实用新型内容的任何一个具体实施例，并不一定同时具有以上全部的技术效果。
[0061] 以上公开的仅仅是本实用新型的较佳实施例，但并非用来限制其本身，任何熟习本领域的技术人员在不违背本实用新型精神内涵的情况下，所做的均等变化和更动，均应落在本实用新型的保护范围内。
