[发明专利]一种发动机制动装置

说明书

技术领域:

本发明涉及机械领域，尤其涉及发动机的气门驱动领域，特别是一种发动机制动装置。

背景技术:

已有技术中，车辆发动机的常规气门驱动的方法为人共知，其应用已有一百多年的历史。但由于对发动机排放和发动机制动的额外要求，越来越多的发动机需要在常规气门运动的基础上，增加辅助气门运动，或者需要改变常规气门运动，如用于废气再循环的气门运动和发动机制动的气门运动。发动机制动器已经逐渐成为重型商用车发动机必配的装置。

发动机制动技术也广为人知。只需将发动机暂时转换为压缩机。转换过程中切断燃油，在发动机活塞压缩冲程接近结束时打开气门，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。

发动机制动装置的一个先例是由康明斯(Cummins)提供的美国专利号3220392披露，根据该专利所制造的制动系统在商业上很成功。不过，此类发动机制动系统为顶置在发动机上的附件。为了安装此类装置，在汽缸和阀盖之间要添加垫圈，因此，额外地增加了发动机的高度、重量及成本。上述许多问题是由于将发动机制动系统当作发动机的一个附件， 而不是发动机的一个组成部分或集成件所造成的。

美国专利第5626116号（1997年）公开了一种专用摇臂制动装置。专用制动摇臂内安置有一种液压式制动驱动机构，包括一个液压活塞。当不需要发动机制动时，专用制动摇臂内的液压活塞处于缩回位置，专用制动摇臂与气门分离，专用制动凸轮的运动被跳过（丢失）；当需要发动机制动时，专用制动摇臂内的液压活塞处于伸出位置，专用制动摇臂将专用制动凸轮的运动传递给两个气门中的一个，产生发动机制动。

美国专利第6983725号（2006年）和公开号US2010/0186710（2010年）公开了一种与美国专利第6293428号类似的双摇臂制动装置。其中一个摇臂为专用制动摇臂，另一个摇臂为排气摇臂。排气摇臂内安置有一种液压式制动驱动机构，包括两个液压活塞，一个主活塞，一个副活塞。专用制动摇臂从上方压迫主活塞，主活塞通过液压连接压迫副活塞，副活塞压迫排气摇臂和阀桥，打开两个气门，产生发动机制动。

中国专利申请第201010604203.3公开了一种复合摇臂装置，其中除了专用制动摇臂和排气摇臂之外，还有一个过渡摇臂。过渡摇臂的作用是使得专用摇臂的运动能够传到位于排气摇臂下面的内气门上面，产生辅助气门运动。

总之，为了得到不同的气门运动，人们往往需要采用两个凸轮和两个或两个以上的摇臂，进行不同的排列与装配。但并非所有的发动机都有合适的摇臂排列方式或装配空间。

此外，美国专利US 6,293,248 (2001年)披露了两冲程发动机制动的装置和方法。为了在四冲程发动机上实现两冲程发动机制动（每一个发动机周期内产生两次发动机制动），除了需要四个凸轮之外，还必须采用四根摇臂：两根排气摇臂（其中一根制动用），两根进气摇臂（其中一根制动用），结构与控制都很复杂。

美国专利US 7,980,211 (2011年) 披露了一种用于发动机可变气门驱动的凸轮从动机构。其中滚轮可以在滚轮轴上做轴向运动，与不同的凸轮连接，实现不同的气门事件（Valve Events）。但是驱动滚轮的气缸活塞机构的活塞是滚轮本身，整个驱动机构集成在滚轮内，其运行的可靠性和耐久性受到影响。因为滚轮受到凸轮的作用力很大，一旦滚轮受力变形，也就意味着活塞变形，整个气缸活塞机构将被卡死而失效。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种发动机制动装置，所述的这种发动机制动装置要解决现有技术中专用凸轮制动需要增加摇臂才能实现从而导致占有空间多、结构与控制复杂、增加成本、可靠性与耐久性差和应用有限的技术问题。本发明的固体承载方式也消除了液压承载的变形大等失效模式。