专利名称：一种用于汽车的排气制动阀及汽车的制作方法
技术领域：
本实用新型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的安全速度范围内，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。
实用新型内容本实用新型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，并与摇臂连接。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。[0010]优选的是，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，使本实用新型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摄氏度的步骤。优选的是，在上述步骤之后，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。本实用新型的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。本实用新型还具有制动传动效率高、传动可靠、无死点、灵敏度高等特点。本实用新型还涉及采用了按照本实用新型的排气制动阀的汽车。
图1表示按照本实用新型的排气制动阀的一优选实施例的外形轮廓图；图2表示按照本实用新型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，两侧的压力差打开阀片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。[0036]这里描述的只是本实用新型的示范性的优选实施例，并且使用了具体的术语描述了本实用新型的优选实施例，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实用新型公开的仅仅是示例，并且应当理解，可以作出各种改变和变化，而不脱离本实用新型权利要求的保护范围。本实用新型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，本实用新型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实用新型的技术方案，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。
权利要求1.一种用于汽车的排气制动阀，包括阀体、气缸和摇臂，其特征在于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，并与摇臂可旋转的连接。
2.如权利要求1所述的排气制动阀，其特征在于所述气缸由柱塞缸和单作用气缸组成一体的结构。
3.如权利要求1或2所述的排气制动阀，其特征在于柱塞缸包括单向阀，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。
4.如权利要求1或2所述的排气制动阀，其特征在于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。
5.如权利要求3所述的排气制动阀，其特征在于用如下方式替换所述单作用气缸的推杆与摇臂可旋转连接的方式，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。
6.如权利要求1、2或5所述的排气制动阀，其特征在于所述气缸固定在支架板上，支架板和阀体具有一体的结构。
7.如权利要求3所述的排气制动阀，其特征在于所述气缸固定在支架板上，支架板和阀体具有一体的结构。
8.如权利要求4所述的排气制动阀，其特征在于所述气缸固定在支架板上，支架板和阀体具有一体的结构。
9.如权利要求1所述的排气制动阀，其特征在于排气制动时，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。
10.如权利要求1或9所述的排气制动阀，其特征在于气缸还包括限位结构，用于限制柱塞缸活塞的行程。
11.如权利要求3所述的排气制动阀，其特征在于气缸还包括限位结构，用于限制柱塞缸活塞的行程。
12.如权利要求10所述的排气制动阀，其特征在于所述限位结构是凸缘。
13.如权利要求11所述的排气制动阀，其特征在于所述限位结构是凸缘。
14.车辆，具有排气制动阀，其特征在于所述排气制动阀为上述任一权利要求所述的排气制动阀。
专利摘要一种用于汽车发动机的排气制动阀及汽车，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；具有外形几何尺寸小，安装方便，维护成本低等优点。
文档编号F02D13/04GK202338400SQ20112049141
公开日2012年7月18日 申请日期2011年12月1日 优先权日2011年12月1日
发明者叶成亮, 张再伟, 虞超超, 陈彩华 申请人:瑞立集团瑞安汽车零部件有限公司