一种用于汽车的排气制动阀及汽车 技术领域

本发明是一种车辆辅助制动装置，特别是涉及 一种用于汽车发动 机的新型排气制动阀。

背景技术

汽车发动机制动系统是现在汽车安全行驶的重 要装置之一。在车 辆需要减速时特别是在山区或城市公交需要频 繁制动时，如果频繁使 用行车制动， 就会造成车轮制动器过热而使制动功能衰退， 如不及时 采取应急措施 （停车冷却）， 甚至会导致制动完全失效而发生危险车 况。所以针对此情况采用无衰退性辅助制动系 统是非常必要的。使用 辅助制动装置可增强车辆的制动性能， 不需要使用或少使用制动器 (传统的摩擦制动器）就能将车辆控制在一定� �安全速度范围内， 预 防车辆制动失灵， 确保行车安全， 特别是增强重载车辆下长坡的安全 性。 同时使用缓速器可显著的减少主行车制动器（ 摩擦制动器）的使 用频率，从而减少主制动器制动毂和摩擦片的 磨损，提高其使用寿命， 同时延长主制动器的维修周期， 降低维修成本， 提高驾驶的安全性和 舒适性， 降低驾驶员的疲劳， 提高工作效率。

在目前使用的汽车辅助制动装置中， 排气制动器因其结构简单， 性能可靠， 容易操作， 安装方便， 它也作为一种辅助制动装置得了到 广泛的使用。现有技术中的排气制动阀的单作 用气缸和柱塞缸采用分 体结构， 都是独立的部件， 柱塞缸位于单作用气缸的输出端， 柱塞缸 与摇臂铰接， 导致制造和维护成本过高， 更换不方便， 制动阀的几何 尺寸过大， 安装困难等问题。

201120077377. 9 号中国实用新型专利用于发电机辅助制动的恒 压式排气蝶阀， 其具有一柱塞缸总成和一单作用气缸， 二者连接， 柱 塞缸总成与摇臂铰接。这种排气蝶阀的柱塞缸 总成与单作用缸为两个 分离的单独部件， 连接在一起。 由于柱塞缸与单作用缸分离， 长期暴 露在外面， 柱塞缸内包含有活塞与恒压弹簧。 这样， 柱塞缸内恒压弹 簧和活塞容易腐蚀及老化。 而且， 在该实用新型的方案中， 与摇臂铰 接的是柱塞缸总成， 总成装配比较复杂， 行程不好控制， 这样容易造 成阀片无法关闭或过早关闭， 就无法满足到恒压功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于汽车发动机的新 型排气制动阀，具 有外形几何尺寸小、 安装方便、 维护成本低、 使用寿命长等优点。

一种用于汽车发动机的排气制动阀， 包括阀体、气缸和摇臂， 气 缸由柱塞缸和单作用气缸组成， 柱塞缸连接单作用气缸， 柱塞缸能够 将推力直接传递给单作用气缸活塞，单作用气 缸的推杆伸出所述气缸 壳体外， 并与摇臂铰接。

优选的是， 所述气缸由柱塞缸和单作用气缸组成一体的结 构。 优选的是， 柱塞缸包括单向阀， 所述气缸的进气口连通单向阀， 进气口位于所述气缸上远离推杆的一端。

优选的是， 所述气缸固定在支架板上， 支架板和阀体具有一体的 结构。 优选的是，也可以用如下方式替换所述单作用 气缸的推杆与摇臂 直接铰接的方式， 所述的单作用气缸的推杆与连接叉一端固定， 连接 叉的另一端与摇臂铰接。

优选的是， 使本发明的气缸壳体经过淬火处理。

优选的是， 在所述淬火处理中， 包括将其在真空炉中加热至约

200摄氏度的歩骤。

优选的是， 在上述歩骤之后， 将工件从炉中取出， 置入二氧化碳 气体浓度高于 90%以上的气氛中。

优选的是，在所述气氛中达到约 97摄氏度后再次放入真空炉中， 加热至约 500摄氏度， 从炉中取出后在含有 1%以上重金属的常温液 体中浸泡到自然温度。

实验证明， 经过上述处理或者上述处理的一部分， 缸体强度提高 将近百分之七至十， 疲劳寿命提高将近百分之九至十三， 装入设备中 噪音降低约百分之八至九。

优选的是， 排气制动时， 当发动机排出的废气压力超过一定阈值 从而使阀片打开时， 单作用缸活塞和柱塞缸活塞向后退， 单作用缸 回位弹簧和柱塞缸回位弹簧改变变形量， 起到恒压作用； 当排气制动 解除时，单作用缸活塞和柱塞缸活塞分别在单 作用缸回位弹簧和柱塞 缸回位弹簧的弹力作用下回位。

优选的是， 气缸还包括限位结构， 用于限制柱塞缸活塞的行程。 优选的是， 所述限位结构是凸缘。

有益效果： 排气阀在关闭时不受气缸力的影响： 排气制动在工作时， 阀片的 关闭离不开气缸的气压推动活塞，新型的排气 阀后面气缸内活塞有两 个弹簧， 可以恒定气缸关闭时的压力， 阀片都是柔性关闭。 而市场上 的排气阀关闭都是受整车的气压影响， 气压大时它就关闭力就大， 经 常大力的关闭排气阀， 就容易过早损坏。

减少支撑板的承受力： 排气阀的工作就是经常在关闭与打开， 现 在市场上的排气阀有大部分损坏是由于支撑板 断裂。

由于柱塞缸总成设置在单作用缸内，柱塞缸内 的活塞与恒压弹簧 具有防腐蚀及抗老化功能。

由于用单作用缸代替了柱塞缸总成与摇臂铰接 ，所以总成装配得 到了简化， 行程控制也易于实现， 避免了阀片无法关闭或过早关闭， 更好地满足了恒压功能。

本发明还具有制动传动效率高、传动可靠、 无死点、 灵敏度高等 特点。

本发明还涉及采用了按照本发明的排气制动阀 的汽车。

附图说明

图 1 表示按照本发明的排气制动阀的一优选实施例 的外形轮廓 图；

图 2表示按照本发明的排气制动阀的气缸剖面图� �

具体实施方式

如图 1和 2所示， 气缸 2的输出端推杆 8于连接叉 3连接， 连接 叉 3可转动的铰接摇臂 4一端， 摇臂 4的另一端和转轴 5固定连接， 转轴 5贯穿阀体 6和阀片 7，阀片 7能够绕着转轴 5在阀体 6内旋转， 转轴 5相对于阀片 7的中心线偏移一段距离，支架板 1和阀体 6具有 一体结构，或者支架板 1固定在阀体 6上，气缸 2固定在支架板 1上， 转轴 5偏离于气缸 2的输出端推杆 8的延长直线。

气缸 2远离推杆 8的一端具有进气口 16， 气缸 2由柱塞缸和单 作用气缸组成， 具有一体的结构， 在气缸 2内， 靠近进气口 16的是 柱塞缸， 柱塞缸连接单作用气缸， 单作用气缸的推杆 8伸出气缸 2。 柱塞缸包括柱塞缸活塞 13、 单作用阀 15、 单作用阀弹簧 14、 柱塞缸 推杆 11和柱塞缸回位弹簧 12， 进气口 16连通单作用阀 15， 单作用 阀 15位于柱塞缸活塞 13上，单作用阀 15和柱塞缸活塞 13之间具有 单作用阀弹簧 14， 柱塞缸回位弹簧 12的作用在于能够对柱塞缸活塞 13回位， 更重要的是， 在排气制动时， 柱塞缸回位弹簧 12影响阀片 7打开的力， 也就是影响发动机废气压力的阈值。

单作用气缸包括推杆 8， 单作用气缸活塞 10和单作用气缸回位 弹簧 9， 柱塞缸回位弹簧 12—端作用在单作用气缸活塞 10上， 另一 端作用在柱塞缸的弹簧压片上， 弹簧压片抵靠在单作用气缸活塞 10 或者省略弹簧压片， 作用在柱塞缸活塞 13上（附图未示出）。 单作用 气缸活塞 10具有凹槽， 用于避让柱塞缸推杆 11的运动。

作用另一种优选， 推杆 8直接与摇臂 4铰接。

作为另一种优选， 柱塞缸可以省略柱塞缸推杆 11， 此时， 单作 用气缸活塞可以不需要凹槽。并且在此时， 可以包括上述具有弹簧压 片的情况， 当然也可以包括上述不具有弹簧压片的情况。 作为另一优选， 柱塞缸也可以不包括单向阀。

作为另一优选， 气缸 2包括一限位结构， 在气缸 2的内壁圆周上 具有凸缘 17， 用于限制柱塞缸活塞 13的行程。 该限位结构具有如下 优点： （1 ) 阀片 7在关闭时不受气缸力的影响： 排气制动在工作时， 阀片 7的关闭离不开气缸 2的进气口 16气压推动柱塞缸活塞 13， 当 柱塞缸活塞 13运动到凸缘时， 柱塞缸活塞的位置被凸缘 17限制， 不 能再继续前进， 优选该凸缘 17位置可以对应阀片正好关闭位置， 这 样进气口的气压大小对排气阀阀片关闭没有影 响，这样阀片就可以承 受恒定的力， 恒定气缸关闭时的压力， 阀片都是柔性关闭， 而现有技 术中的排气阀关闭都是受整车的气压影响， 气压大时它就关闭力就 大， 经常大力的关闭排气阀， 就容易过早损坏。 （2 )减少支撑板的承 受力： 阀片 7的工作就是经常在关闭与打开， 现有技术的排气阀有大 部分损坏是由于支撑板断裂。

工作原理： 在正常行车时， 缸体进气口 16没有进气， 阀片 7打 开， 发动机废气正常排放， 排气制动没有工作； 需要排气制动时， 使 缸体进气口 16进气， 气压推动单向阀 15及单向阀弹簧 14， 柱塞缸 活塞 13朝前移动， 推动柱塞缸推杆 11及柱塞缸回位弹簧 12向前移 动。柱塞缸推杆 11推动单作用气缸活塞 10时再往前走，推动推杆 8， 气缸前腔的气压随推杆 8处排到大气中。此时， 气缸 2通过推杆 8输 出运动， 推杆 8推动连接叉 3， 使摇臂 4绕转轴 5运动， 转轴 5带动 阀片 7关闭， 发动机排气受阻， 排气制动开始工作； 当发动机排出的 废气压力超过了一定阈值时， 由于转轴 5偏移于阀片 7的中心线， 阀 片 7的两侧受力不同，当达到一定阈值时，两侧� �压力差打开阀片 7， 阀片 7将推力从转轴 5传到摇臂 4、 推杆 8上， 单作用气缸活塞 10 抵抗柱塞缸回位弹簧 12的推力后退， 此时阀片 7打开排出超出一定 阈值的压力废气， 当发动机的废气低于气缸设定的阈值时， 阀片 7在 柱塞缸回位弹簧 12的作用下会自动关闭， 使排气制动保持压力； 解 除制动后， 关闭进气口 16气压， 柱塞缸活塞 13和单作用气缸活塞 10受弹簧力往回移动， 此时气缸的气压从单向阀弹簧 14、 单向阀 15 及进气口 16排出。 制动阀恢复初始状态。

这里描述的只是本发明的示范性的优选实施例 ，并且使用了具体 的术语描述了本发明的优选实施例， 但是这种描述仅用于示例目的， 本领域技术人员应当注意到本发明公开的仅仅 是示例， 并且应当理 解，可以作出各种改变和变化，而不脱离本发 明权利要求的保护范围。

本发明的排气制动阀包括了上述各部分的任意 组合构成的各 技术方案， 限于篇幅， 这里不便一一例举。

本领域技术人员不难理解， 本发明是对现有技术的改进， 其各构 成部分也包含着大量的现有技术， 然而， 将这些现有技术结合而构成 本发明的技术方案， 这凝结着发明人的艰辛的创造性劳动， 包括大量 研究和实验。