[发明专利]一种发动机的气门驱动装置及其驱动方法

说明书

本发明涉及一种发动机的气门驱动装置及其驱动方法，由箱体、上连杆、下连杆，制动活塞和象足组件构成，箱体内设有相通的垂直通道和水平通道，垂直通道下部设有上连杆，下连杆和制动活塞，水平通道内设有象足组件，箱体、上连杆、象足组件的球销的一侧球体、下连杆和制动活塞之间各设有转动副，箱体内设有机油油路将水平通道与机油油路连通，通过机油油路的打开和关闭来控制象足组件，调节上连杆和下连杆的位置，使得上连杆和下连杆竖直或倾斜，实现制动活塞的伸出和缩回。本发明采用了象足组件，减少了零件，简化了结构；采用了机械链接结构，减少了反应时间，降低了加工精度；气门驱动不受机油温度和压力的影响；气门驱动设计灵活，可以减小发动机活塞与气阀杆之间的距离，可与发动机配气机构的摇臂集成为一体。

技术领域：

本发明涉及机械领域，尤其涉及发动机制动器，特别是一种发动机制动器的气门驱动装置及其驱动方法。

背景技术：

长途运输的商用车行驶在长缓坡道路上需要经常使用制动，没有辅助制动装置的商用车需要不断使用脚刹的轮式制动来降低车速。但是，在长缓坡道路，长时间使用轮式制动会导致刹车片温度提升过快，进而导致刹车片温度过高而很可能发生制动效果降低甚至失效，很容易造成重大的不可挽回的人身和财产损失，这也是在地形复杂的山路经常发生重大交通事故的重要原因之一，因此，对商用车配备辅助制动装置是很有必要的。

在车辆辅助制动领域，有三种不同的缓速装置，即液力缓速器、电涡流缓速器和发动机制动器(又叫发动机缓速器)。液力缓速器和电涡流缓速器的体积大、重量大，不利于汽车轻量化的实现，并且价格贵；上述两种缓速器仅在客车上大量使用。发动机制动器具有成本低，重量轻、工作耗电小、不耗油；性能好，可靠耐久(不会像液力缓速器发热或像电涡流缓速器起火)适合于中国市场。加装发动机制动器的卡车，与没有加装发动机制动器的卡车比较，能够有效的减少长下下坡路段的刹车次数，从而降低刹车片和轮胎的更换频率，进而降低卡车的维护保养费用。

将内燃机配气机构作为制动手段的发动机制动器技术为人共知，只需将发动机暂时转换为压缩机。这种转换切断燃油，在发动机活塞压缩冲程结束时或接近结束时打开排气阀，允许被压缩气体(制动时为空气)被释放，发动机在压缩冲程中压缩气体所吸收的能量，不能在随后的膨胀冲程返回到发动机活塞，而是通过发动机的排气及散热系统散发掉。最终的结果是有效的发动机制动，减缓车辆的速度。

近年来，随着商用车的快速发展，发动机制动在实践中也得到了越来越多的应用。但目前现有发动机制动技术大多采用的是液压式发动机制动器：通过一套液压控制装置，利用机油的不可压缩性的“千斤顶”原理，来控制制动排气门的打开与关闭。但由于液压系统零部件多，加工精度要求高，并且控制系统复杂，受机油清洁度影响较大，因此可靠性较低，故障率较高。同时，发动机在低速工况下，受机油压力较低的影响，实际制动气门打开升程，会相对理论设计升程减小，并导致低速工况下的制动功率值会减小，最终会影响到整车对发动机制动的使用效果。

再则，上述由液压驱动的发动机制动器存在另一缺点，即液压系统的可缩性或变形，这与液体的柔性有关，高柔性导致制动阀升的大量压缩减小，阀升的减小导致阀载的增加，而阀载的增加导致更高的柔性，造成一种恶性循环。此外，由液压变形造成的阀升减小随着发动机转速的增加而增加，与发动机制动性能所要求的制动阀升趋势恰恰相反。为了减少液压柔性，必须使用大直径的液压活塞，增加体积和重量。而且油流需要很长时间使大直径活塞伸出或缩回，导致制动系统惯性大、反应慢。