CN101994538A - 一种用于发动机制动的驱动机构 - Google Patents

Abstract

一种用于发动机制动的驱动机构，由排气阀控制机构构成，排气阀控制机构由驱动力输入机构和驱动力传递机构构成，驱动力输入机构与驱动力传递机构连接，驱动力传递机构中设置有排气阀接触端，排气阀接触端与工位控制活塞连接，工位控制活塞设置在驱动力传递机构内，排气阀接触端具有一个第一工位和一个第二工位。本发明利用发动机动力来驱动排气阀的控制阀杆，不使用高油压的液压装置来驱动发动机排气阀的控制阀杆，因此可与发动机集成在一起，减小体积和重量，减少了制动反应时间，消除了高油压和高油压引发的泄漏、变形和载荷波动，制动阀升不受油温、油压和空气含量的影响，制动阀升可以设计得更小，减小对发动机活塞与气阀间隙的要求。

Description

一种用于发动机制动的驱动机构

技术领域：

本发明涉及机械领域，尤其涉及发动机的制动装置，特别是一种用于发动机制动的驱动机构。

背景技术：

现有技术中，将内燃机作为制动手段的方法为人共知，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。

发动机制动器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发动机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。为了安装此类发动机制动器，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。上述这些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。

现有技术中的发动机制动器经过液压回路将机械输入传递到要打开的排气阀。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，比如说喷油器摇臂的摇动，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阀上，产生发动机制动运作的阀动。

因此，上述由液压驱动的传统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。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种用于发动机制动的驱动机构，所述的这种用于发动机制动的驱动机构要解决现有技术中发动机制动系统的顶置方式增加了发动机的高度和制造成本的技术问题，同时要解决液压驱动的发动机制动器存在的制动系统惯性大、反应慢的技术问题。

本发明的这种用于发动机制动的驱动机构由一个排气阀控制机构构成，其中，所述的排气阀控制机构由一个驱动力输入机构和一个驱动力传递机构构成，所述的驱动力输入机构与驱动力传递机构连接，驱动力传递机构中设置有一个排气阀接触端，所述的排气阀接触端与一个工位控制活塞通过传动机构连接，驱动力传递机构中设置有一个液压容腔，所述的工位控制活塞设置在所述的液压容腔内，液压容腔通过流体通道与一个控制器连接，排气阀接触端具有一个第一工位和一个第二工位。

进一步的，所述的驱动力输入机构由一个凸轮构成。

进一步的，所述的驱动力传递机构由一个摇臂和一个摇臂轴构成，所述的摇臂设置在摇臂轴上，摇臂的一端与驱动力输入机构连接，所述的液压容腔设置在摇臂的另一端中。

进一步的，所述的驱动力输入机构由一个凸轮构成，所述的摇臂轴与凸轮的相对位置固定，摇臂的一端位于所述的凸轮的凸出部的旋转圆周内，

进一步的，所述的工位控制活塞具有一个第一位置和一个第二位置。

进一步的，所述的控制器由两位三通电磁阀构成。

进一步的，所述的工位控制活塞带有回位弹簧。

进一步的，所述的工位控制活塞带有轴向定位机构。

进一步的，所述的工位控制活塞带有径向定位机构。

本发明的工作原理是：驱动力输入机构与发动机的动力输出机构连接，例如，将凸轮连接在发动机的动力输出机构中。驱动力传递机构向发动机排气阀的控制阀杆传递驱动动作，驱动力传递机构中可与发动机排气阀的控制阀杆接触的唯一部位是排气阀接触端，排气阀接触端在工位控制活塞控制下，在第一工位和第二工位之间切换，在第一工位时，排气阀接触端接触到排气阀的控制阀杆，驱动力传递机构的动作可以推动排气阀的控制阀杆，排气阀的动作由来自发动机的动力驱动；在第二工位时，排气阀接触端与排气阀的控制阀杆脱离并保持间隙，驱动力传递机构的动作对排气阀的控制阀杆没有作用。工位控制活塞的位置由控制器控制，工位控制活塞与控制器之间的液压通道是独立的封闭系统。

本发明和已有技术相比，其效果是积极和明显的。本发明利用发动机的动力驱动发动机排气阀的控制阀杆，不使用高油压的液压装置来驱动发动机排气阀的控制阀杆，因此可与发动机集成在一起，减小体积和重量，减少了制动反应时间，消除了高油压和高油压引发的泄漏、变形和载荷波动，制动阀升不受油温、油压和空气含量的影响，制动阀升可以设计得更小，减小对发动机活塞与气阀间隙的要求。

附图说明：

图1是本发明的一种用于发动机制动的驱动机构的工作原理示意图。

图2是本发明的一种用于发动机制动的驱动机构中的控制器工作在打开位置的示意图。

图3是本发明的一种用于发动机制动的驱动机构中的控制器工作在关闭位置的示意图。

图4是本发明的一种用于发动机制动的驱动机构的一个实施例的示意图。

具体实施方式：

实施例1：

如图4所示，本发明的一种用于发动机制动的驱动机构100，由一个排气阀控制机构构成，其中，所述的排气阀控制机构由一个驱动力输入机构230和一个驱动力传递机构2002构成，所述的驱动力输入机构230与驱动力传递机构2002连接，驱动力传递机构2002中设置有一个排气阀接触端，所述的排气阀接触端与一个工位控制活塞160通过传动机构连接，驱动力传递机构2002中设置有一个液压容腔166，所述的工位控制活塞160设置在所述的液压容腔166内，液压容腔166通过流体通道与一个控制器连接，排气阀接触端具有一个第一工位和一个第二工位。

进一步的，所述的驱动力输入机构230由一个凸轮2302构成。

进一步的，所述的驱动力传递机构2002由一个摇臂2102和一个摇臂轴205构成，所述的摇臂2102设置在摇臂轴205上，所述的摇臂轴205与凸轮2302的相对位置固定，摇臂2102的一端的连接件位于所述的凸轮2302的凸出部的旋转圆周内，所述的液压容腔166设置在摇臂2102的另一端中。

进一步的，所述的工位控制活塞160具有一个第一位置和一个第二位置。

进一步的，所述的控制器由两位三通电磁阀构成。

进一步的，所述的工位控制活塞160带有回位弹簧。

进一步的，所述的工位控制活塞160带有轴向定位机构。

进一步的，所述的工位控制活塞160带有径向定位机构。

本发明的工作原理是：驱动力输入机构230与发动机的动力输出机构连接，例如，将凸轮2302连接在发动机的动力输出机构中。驱动力传递机构2002向发动机排气阀300的控制阀杆3001传递驱动动作，驱动力传递机构2002中可与发动机排气阀300的控制阀杆3001接触的唯一部位是排气阀接触端，排气阀接触端在工位控制活塞160控制下，在第一工位和第二工位之间切换，在第一工位时，排气阀接触端接触到排气阀300的控制阀杆3001的延长部116，驱动力传递机构2002的动作可以推动排气阀300的控制阀杆3001，排气阀300的动作由来自发动机的动力驱动；在第二工位时，排气阀接触端与排气阀300的控制阀杆3001脱离并保持间隙130，驱动力传递机构2002的动作对排气阀300的控制阀杆3001没有作用。工位控制活塞160的位置由控制器控制，工位控制活塞160与控制器之间的液压通道是独立的封闭系统。

图1表示了发动机的正常运作20和本发明所实现的制动运作10之间的一般关系。一个典型的内燃机内具有一个发动机排气阀300和一个排气阀致动器200。排气阀致动器200在发动机正常运作时周期性地打开和关闭排气阀300。制动运作10通过发动机制动控制机构50操作本发明的一种用于发动机制动的驱动机构100来实现。本发明的一种用于发动机制动的驱动机构100具有一个非操作位置0和一个操作位置1。当需要发动机从正常运作20转换至发动机制动运作10时，发动机制动控制机构50将本发明的一种用于发动机制动的驱动机构100从非操作位置0转换至操作位置1。通常情况下，发动机制动控制机构50处于“关”的位置，而本发明的一种用于发动机制动的驱动机构100处于非操作位置0，此时本发明的一种用于发动机制动的驱动机构100与发动机排气阀系统300分离。

如图2所示，当需要发动机制动时，发动机制动控制机构50中的三通电磁阀51由通过正接线端55和负接线端57的电流开通。电磁阀51的阀芯58下滑，打开供油口111，让液压流体，例如发动机机油，流进工位控制活塞160与控制器之间的液压通道。举例说来，该液压通道包括在摇臂轴205内的流体通道211和径向孔212、在制动摇臂2102内的切口213和流体通道214。

如图3所示，不需要发动机制动时，三通电磁阀51关闭，阀芯58上移关闭供油口111，打开排油口222，让机油流出。

本实施例是对本发明的说明，而不是对其进行限制。事实上，本领域的技术人员可以显易地在本发明的范围和原理内对本发明进行修改和变动。举例来说，一个具体机构所阐明或描述的某一部分功能，可用于另一具体机构，进而得到一个新的机构。因此，本发明将包括上述修改和变动，只要它们属于所附的权利要求或与所要求权利相当的范围。

Claims (9)

1.一种用于发动机制动的驱动机构，由一个排气阀控制机构构成，其特征在于：所述的排气阀控制机构由一个驱动力输入机构和一个驱动力传递机构构成，所述的驱动力输入机构与驱动力传递机构连接，驱动力传递机构中设置有一个排气阀接触端，所述的排气阀接触端与一个工位控制活塞通过传动机构连接，驱动力传递机构中设置有一个液压容腔，所述的工位控制活塞设置在所述的液压容腔内，液压容腔通过流体通道与一个控制器连接，排气阀接触端具有一个第一工位和一个第二工位。

2.如权利要求1所述的一种用于发动机制动的驱动机构，其特征在于：所述的驱动力输入机构由一个凸轮构成。

3.如权利要求1所述的一种用于发动机制动的驱动机构，其特征在于：所述的驱动力传递机构由一个摇臂和一个摇臂轴构成，所述的摇臂设置在摇臂轴上，摇臂的一端与驱动力输入机构连接，所述的液压容腔设置在摇臂的另一端中。

4.如权利要求3所述的一种用于发动机制动的驱动机构，其特征在于：所述的驱动力输入机构由一个凸轮构成，所述的摇臂轴与凸轮的相对位置固定，摇臂的一端位于所述的凸轮的凸出部的旋转圆周内。

5.如权利要求1所述的一种用于发动机制动的驱动机构，其特征在于：所述的工位控制活塞具有一个第一位置和一个第二位置。

6.如权利要求1所述的一种用于发动机制动的驱动机构，其特征在于：所述的控制器由两位三通电磁阀构成。

7.如权利要求1所述的一种用于发动机制动的驱动机构，其特征在于：所述的工位控制活塞带有回位弹簧。

8.如权利要求1所述的一种用于发动机制动的驱动机构，其特征在于：所述的工位控制活塞带有轴向定位机构。

9.如权利要求1所述的一种用于发动机制动的驱动机构，其特征在于：所述的工位控制活塞带有径向定位机构。

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