一种集成式的泄气型发动机制动方法，在制动控制机构的排气制动器关闭时，发动机的排气背压升高，内排气门在进气冲程末期反跳向下打开，阀桥内的制动活塞跟进到操作位置，将内排气门保持小量恒开，产生发动机泄气制动，当发动机凸轮驱动阀桥打开排气门时，集成在摇臂内的支撑机构与阀桥分开，打开阀桥内的卸流通道，制动活塞缩回到非操作位置。实现该方法的装置，包括制动驱动机构和制动控制机构，制动驱动机构包括制动活塞、活塞限位机构、供油机构、卸油机构和支撑机构，制动活塞位于阀桥的活塞孔内，卸油机构含有阀桥内的卸流通道，支撑机构可调式地集成在摇臂内，下面紧靠阀桥，封闭卸流通道，本发明专利技术制动原理简单，结构紧凑，安装和调整方便。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械领域，尤其涉及车辆发动机的气门驱动领域，特别是ー种集成式的泄气型发动机制动方法和装置。
技术介绍
发动机制动技术可以分为缸内制动和缸外制动。发动机的缸内制动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排气门，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。最終的结果是有效的发动机制动，减缓车辆的速度。 发动机的缸外制动技术早在1956年就有了(见美国专利号2730090)，是在发动机的排气管内使用限流装置，如排气蝶阀，升高发动机的排气背压，使得发动机在排气冲程当中发动机活塞上的阻力増大，产生发动机制动。发动机的缸外制动又叫排气制动，排气蝶阀或其它排气限流装置又叫排气制动器。发动机的缸内制动又可以分为压缩释放型制动和泄气型制动。发动机的压缩释放型制动在发动机活塞压缩冲程接近结束时打开排气门，在压缩冲程结束后(膨胀或做功冲程初期，排气门正常开启之前)关闭排气门。压缩释放型制动器的ー个先例由康明斯(Cummins)于1965年在美国专利号3220392披露。制动系统经过液压回路将机械输入传递到要打开的排气门。液压回路上通常包括在主活塞孔内往复运动的主活塞，该往复运动来自于发动机的机械输入，比如说发动机喷油凸轮的运动或相邻排气凸轮的运动。主活塞的运动通过液压流体传递到液压回路上的副活塞，使其在副活塞孔内往复运动，副活塞直接或间接地作用在排气门上，产生发动机制动运作的气门运动。发动机的泄气型制动是排气门除了正常的开启，还在部分周期内保持小量恒开(部分周期泄气制动)，或在非排气冲程的周期内(进气冲程，压缩冲程，和膨胀或做功冲程)保持小量恒开(全周期泄气制动)。部分周期泄气制动和全周期泄气制动的主要区別，在于前者在大部分的进气冲程中不打开排气门。本专利技术人在美国专利号6594996为泄气型发动机制动体系和方法提供了相关的说明和实例。发动机全周期泄气制动系统的ー个先例由缪尔(Muir)于1970年在美国专利第3525317号公开。该制动系统将发动机制动分为三档。第一档是发动机和车辆各运动部件造成的摩擦损失而产生的制动。第二档是将发动机的排气门保持连续小量恒开而产生的全周期泄气制动。第三档是在第二档的全周期泄气制动的基础上增加排气蝶阀，产生联合制动。德国曼(MlN)于1992年在美国专利第5086738号公开了发动机部分周期泄气制动系统。发动机制动时排气门在发动机进气冲程快结束时微量打开，然后在整个压缩冲程内保持恒开，最后在膨胀或做功冲程的初期关闭。发动机泄气型制动器一般与发动机排气制动器(如排气蝶阀)联合使用，形成联合制动。使用排气蝶阀或其它排气限流装置使排气背压升高有可能导致排气门反跳或浮动(浮阀)。发动机行业一般对浮阀不赞成，因为浮阀时排气门的开启和关闭不是由凸轮驱动的，气门的落座速度无法控制。太大的气门落座速度有可能损坏发动机。然而，加拿大的PacBrake于1989年在美国专利第4848289号公开了使用排气制动器提高排气背压导致浮阀的制动方法，认为高排气背压浮阀有助于压缩释放型发动机制动。瑞典的 尔沃(Volvo)于1992年在美国专利第5146890号公开了ー种压缩释放型发动机制动与排气制动器一起使用的联合制动方法。其中发动机的制动凸轮除了压缩释放制动凸台外，増加了排气再循环(EGR)凸台。这样，排气门在进气冲程下止点附近打开，由排气制动器产生的高背压尾气(制动时为空气)，从排气管内反充发动机汽缸，増加压缩制动功率。 德国曼(MlN)于1997年在美国专利第5692469号公开了ー种利用排气制动器提高排气背压导致浮阀进而开启泄气制动器的装置和方法。当排气背压足够高时，排气门在进气冲程临近结束时浮开或反跳。在该排气门浮动其间，用ー制动装置对其进行干预，也就是在浮开的排气门关闭之前，通过ー个油压控制的活塞将其截住，阻止它关闭，让它保持小量恒开，产生部分周期泄气制动(排气门在排气冲程后关闭)。该制动系统是用于每缸单排气门的发动机。2006年，德国曼(MlN)(美国专利第7013867号，中国专利第200310123153. 7号)将上述技术扩展到每缸双排气门的发动机。德国曼(MlN)的上述泄气型发动机制动系统的可靠性和耐久性面临着很多问题，因为它依赖于制动排气门的间歇开放或浮动，这无论在时间和大小上都是不一致的。众所周知，排气门的浮动高度依赖于排气背压，而排气背压依赖于发动机的转速，并受排气制动器的质量与控制以及排气歧管设计的影响。在中、低速吋，排气门的浮动可能不够或根本没有，发动机制动装置无法启动。而此时发动机制动的需求很高，因为发动机大多是使用在这样的速度。此外，过高的排气背压不仅浮动被制动的排气门(外气门)，同时也浮动不制动的排气门(内气门)。内气门的落座速度将太大，影响发动机的可靠性和耐久性。还有，该泄气型发动机制动器需要ー个额外的托架，用于承受制动载荷以及为发动机制动卸油。这ー额外的托架(支撑机构)与发动机的排气门驱动系统分开，给发动机的设计带来困难。不仅安装和调试不方便，还有可能増加发动机的高度和重量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供ー种集成式的泄气型发动机制动方法，所述的这种集成式的泄气型发动机制动方法要解决现有技术中泄气型发动机制动技术存在的可靠性和耐久性不好、安装和调试不方便以及增加发动机高度和重量等技术问题。本专利技术的这种集成式的泄气型发动机制动方法，包括ー个利用制动控制机构、凸轮、摇臂和阀桥驱动发动机的内排气门打开和关闭的过程，所述的制动控制机构包括排气制动器，所述的阀桥中设置有一条卸流通道和ー个活塞孔，所述的活塞孔内设置有ー个制动活塞，所述的制动活塞在所述的活塞孔内具有ー个非操作位置和ー个操作位置，所述的摇臂内集成有ー个支撑机构，所述的支撑机构的下面靠紧阀桥并封闭阀桥中的卸流通道，其特征在于在所述的利用制动控制机构、凸轮、摇臂和阀桥驱动发动机的内排气门打开和关闭的过程中，利用所述的排气制动器限制发动机排气管内气流，提高发动机排气管内的排气背压，在凸轮处于内基圆位置、发动机的汽缸活塞靠近进气冲程的末期吋，利用所述的排气背压使所述的内排气门向下移动并在内排气门与发动机的缸体阀座之间产生ー个间隙，所述的制动活塞在阀桥中活塞孔内跟随内排气门向下从非操作位置伸出并锁定到操作位置，将内排气门的位置及所述的间隙保持，在凸轮从内基圆转向常规排气凸台时，利用所述的摇臂将凸轮的运动传递到阀桥，驱动阀桥向下移动并使阀桥与集成在摇臂内的支撑机构分开，打开阀桥中的卸流通道卸流，，制动活塞在阀桥内缩回到非操作位置，在凸轮继续驱动阀桥向下运动时，阀桥将发动机的内排气门和外排气门打开，在凸轮转过常规排气凸台回到内基圆上时，内排气门和外排气门关闭，摇臂和阀桥复位，集成在摇臂内的支撑机构重新靠紧阀桥并封闭阀桥中的卸流通道，开始ー个新的制动循环周期。进ー步的，所述的利用制动控制机构、凸轮、摇臂和阀桥驱动发动机的内排气门打开和关闭的过程中包括以下步骤I)打开所述的制动控制机构，关闭所述的排气制动器，提高发动机排气管内 的排气背压，2)在凸轮处于内基圆位置、发本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种集成式的泄气型发动机制动方法，包括一个利用制动控制机构、凸轮、摇臂和阀桥驱动发动机的内排气门打开和关闭的过程，所述的制动控制机构包括排气制动器，所述的阀桥中设置有一条卸流通道和一个活塞孔，所述的活塞孔内设置有一个制动活塞，所述的制动活塞在所述的活塞孔内具有一个非操作位置和一个操作位置，所述的摇臂内集成有一个支撑机构，所述的支撑机构的下面靠紧阀桥并封闭阀桥中的卸流通道，其特征在于在所述的利用制动控制机构、凸轮、摇臂和阀桥驱动发动机的内排气门打开和关闭的过程中，利用所述的排气制动器限制发动机排气管内的气流，提高发动机排气管内的排气背压，在凸轮处于内基圆位置、发动机的汽缸活塞靠近进气冲程的末期时，利用所述的排气背压使所述的内排气门向下移动并在内排气门与发动机的缸体阀座之间产生一个间隙，所述的制动活塞在阀桥中活塞孔内跟随内排气门向下从非操作位置伸出并锁定在操作位置，将内排气门的位置及所述的间隙保持，在凸轮从内基圆转向常规排气凸台时，利用所述的摇臂将凸轮的运动传递到阀桥，驱动阀桥向下移动并使阀桥与集成在摇臂内的支撑机构分开，打开阀桥中的卸流通道卸流，，制动活塞在阀桥内缩回到非操作位置，在凸轮继续驱动阀桥向下运动时，阀桥将发动机的内排气门和外排气门打开，在凸轮转过常规排气凸台回到内基 圆上时，内排气门和外排气门关闭，摇臂和阀桥复位，集成在摇臂内的支撑机构重新靠紧阀桥并封闭阀桥中的卸流通道，开始一个新的制动循环周期。2.如权利要求I所述的集成式的泄气型发动机制动方法，其特征在于所述的利用制动控制机构、凸轮、摇臂和阀桥驱动发动机的内排气门打开和关闭的过程中包括以下步骤 1)打开所述的制动控制机构，关闭所述的排气制动器，提高发动机排气管内的排气背压， 2)在凸轮处于内基圆位置、发动机的汽缸活塞靠近进气冲程的末期时，利用所述的排气背压克服内排气门上的弹簧作用力和缸压，驱动内排气门向下打开一个间隙， 3)制动活塞在阀桥的活塞孔内跟随内排气门向下从非操作位置伸出并锁定到操作位置， 4)利用向下伸出后处于操作位置的制动活塞将打开的内排气门顶住，保持内排气门所打开的间隙， 5)凸轮继续沿着内基圆转动，发动机的汽缸活塞从进气冲程的末期，经过整个压缩冲程和大部分的做功冲程时，利用锁定在操作位置的制动活塞将内排气门保持所打开的间隙，产生发动机泄气型制动， 6)凸轮从内基圆转向常规排气凸台，凸轮驱动阀桥向下运动，阀桥与集成在摇臂内的支撑机构分开，打开阀桥内的卸流通道卸油， 7)制动活塞在阀桥的活塞孔内从操作位置向上缩回到非操作位置， 8)凸轮继续驱动阀桥向下运动，阀桥将内、外两个排气门一起打开， 9)凸轮转过常规排气凸台，回到内基圆上，排气门关闭，制动过程回到步骤2)，开始一个新的制动循环周期， 10)关闭所述的制动控制机构，打开所述的排气制动器，解除对发动机排气管内气流的限制，降低发动机排气管内的排气背压，发动机制动运作解除，回到常规点火运作。3.一种集成式的泄气型发动机制动装置，包括制动驱动机构和制动控制机构，所述的发动机包括凸轮、摇臂、摇臂轴、阀桥和一个内排气门和一个外排气门，所述的内排气门靠近摇臂轴，所述的外排气门偏离摇臂轴，其特征在于所述的制动驱动机构包括制动活塞、活塞...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨洲，
申请(专利权)人：奚勇，
类型：发明
国别省市：
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