[發明專利]帶有機械鏈接的集成式發動機制動裝置及用來改變發動機氣閥運動的方法

有效

• 申請號: 200910114802.4
• 申請日: 2009-01-05
• 公開（公告）號: CN101769185A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 楊洲
• 申請（專利權）人: 楊柳
• 主分類號: F01L13/06
• 分類號: F01L13/06
• 代理公司: 江西省專利事務所 36100
• 代理人: 張靜

技術領域

本發明涉及到內燃機制動，特別涉及到集成于發動機氣閥系內的發動機制動裝置(發動機緩 速器)和將內燃機從正常運作轉換為制動運作的方法。

背景技術

用內燃機作為制動手段是人所共知的，只需將發動機暫時轉換為壓縮機。這種轉換可以通 過切斷燃油，在發動機活塞壓縮沖程結束時或接近結束時打開排氣閥，允許被壓縮氣體(制動時 為空氣)被釋放，發動機在壓縮沖程中壓縮氣體所吸收的能量，不能在隨后的膨脹沖程返回到發 動機活塞，而是通過發動機的排氣及散熱系統散發掉。最終的結果是有效的發動機制動。

發動機制動對內燃機是很有必要的，特別是對壓縮點火式發動機，也被稱為柴油發動機。 當車輛由向前移動的慣性和質量使驅動軸旋轉時，這種發動機幾乎不提供任何制動。由于車輛 設計和技術的改進，車輛的牽引能力增加，而滾動和風力阻力減少。因此，柴油動力機車對制 動的需求很高。雖然車輛的鼓盤式車輪剎車能夠在很短的時間內吸收大量的能量，其重復使 用，比如說，當車輛經過丘陵山地時，可能會導致剎車過熱而失效。利用發動機制動，可以大 大減少使用車輪剎車，最大限度地減少其磨損，消除剎車失效造成的事故隱患。

發動機制動還可用于車輛的變速換檔。這對于商用車輛，如卡車和公共汽車，尤其重要。 此種車輛更多地配備有自動或半自動變速箱，這種變速箱由一種控制裝置換檔，不同于手動變 速箱的手動換檔。為了減少引擎向上換檔時的動力損失，發動機轉速應盡快與新的傳動比匹 配。眾所周知，在向上換檔時，如果某些運行參數具備的話，有選擇地引進發動機制動可以在 換檔過程中加快發動機減速。據稱這樣可以減少對發動機制動系統的磨損，因為發動機制動只 發生于向上換檔過程的一小部分。

發動機制動有許多不同的類型。通常情況下，發動機制動運作是在正常的發動機閥動(氣閥 運動)過程中添加用于發動機制動的輔助發動機閥動。根據該輔助發動機閥動是如何產生的，發 動機制動可以定義為：

1)I型發動機制動-輔助閥動是從鄰近凸輪引進的，產生所謂的“皆可”(Jake)制動；

2)II型發動機制動-輔助閥動是通過改變現有凸輪曲線，產生運動丟失型發動機制動；

3)III型發動機制動-輔助閥動來自于專用凸輪，產生專用凸輪(搖臂)制動；

4)IV型發動機制動-輔助閥動由改變現有發動機閥動得到，產生泄氣型發動機制動；及

5)V型發動機制動-輔助閥動使用專用氣閥系，生成一個專用氣閥(第五氣閥)制動。

發動機制動也可以簡單地分為兩大類，即壓縮釋放型發動機制動和泄氣型發動機制動。下 面主要對相關的，特別是集成式壓縮釋放型發動機制動進行回顧考查。

傳統的壓縮釋放發動機制動裝置在發動機活塞壓縮沖程結束時或接近結束時打開排氣閥。 該裝置通常經過液壓回路將機械輸入傳遞到要打開的排氣閥。液壓回路上通常包括在主活塞孔 內往復運動的主活塞，該往復運動來自于發動機的機械輸入，比如說噴油器搖臂的搖動。主活 塞的運動通過液壓流體傳遞到液壓回路上的副活塞，使其在副活塞孔內往復運動。副活塞直接 或間接地作用在排氣閥上，產生發動機制動運作的閥動。

壓縮釋放發動機制動器的一個先例是由康明斯(Cummins)提供的美國專利號3220392披露， 于此納入參考。根據該專利所制造的發動機制動系統在商業上很成功。不過，此類發動機制動 系統為頂置在發動機上的附件。為了安裝此類發動機制動器，在汽缸和閥蓋之間要添加墊圈， 因此，額外地增加發動機的高度，重量，及成本。上述許多問題是由于將發動機制動系統當作 發動機的一個附件，而不是發動機的一個組成部分或集成件所造成的。

隨著壓縮釋放型發動機制動市場的發展與成熟，緩速系統的設計有必要進行改進，以減少 重量，體積和成本，并改善其與渦輪增壓器和排氣制動等各種配套設備之間的關系。此外，壓 縮釋放制動器也已經從售后市場附件，轉向原裝設備。發動機制造商都比以前更愿意對其發動 機作出設計修改，進而提高壓縮釋放型發動機制動的性能和可靠性，并拓寬其運行參數。

1.早期的集成式搖臂制動器