[發明專利]一種產生發動機輔助氣門運動的驅動機構

有效

• 申請號: 201310371433.3
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN104420908B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 楊洲
• 申請（專利權）人: 上海尤順汽車部件有限公司
• 主分類號: F01L1/12
• 分類號: F01L1/12;F01L13/06
• 代理公司: 上海世貿專利代理有限責任公司31128
• 代理人: 嚴新德

技術領域:

本發明涉及機械領域，尤其涉及車輛發動機的氣門驅動技術，特別是一種產生發動機輔助氣門運動的驅動機構。

背景技術:

發動機的常規（主）氣門運動是本領域技術人員所熟知的，也就是在發動機的排氣沖程打開排氣門，在發動機的進氣沖程打開進氣門。除了常規氣門運動之外，發動機還需要輔助氣門運動，比如用于發動機制動、廢氣再循環和發動機的啟動與關閉的氣門運動。發動機的輔助氣門運動不論是相位還是大小，都與常規氣門運動不同。

發動機制動可以分為壓縮釋放型制動和泄氣型制動。

發動機的壓縮釋放型制動是在發動機活塞壓縮沖程的后期打開排氣門，在膨脹沖程的前期（一般在排氣門正常開啟之前）關閉排氣門。壓縮釋放型制動器的一個先例由康明斯(Cummins)于1965年在美國專利號3220392披露。其制動系統經過液壓回路將機械輸入傳遞到要打開的排氣門。液壓回路上通常包括在驅動活塞孔內往復運動的驅動活塞，該往復運動來自于發動機的機械輸入，比如說發動機噴油凸輪的運動或相鄰排氣凸輪的運動。驅動活塞的運動通過液壓流體傳遞到液壓回路上的工作活塞，使其在工作活塞孔內往復運動，工作活塞直接或間接地作用在排氣門上，產生發動機制動運作的氣門運動。

發動機的泄氣型制動是排氣門除了正常的開啟之外，還在部分周期內保持小量恒開(部分周期泄氣制動)，或在非排氣沖程的周期內 (進氣沖程，壓縮沖程，和膨脹沖程)保持小量恒開(全周期泄氣制動)。部分周期泄氣制動和全周期泄氣制動的主要區別，在于前者在大部分的進氣沖程中不打開排氣門。

發動機的壓縮釋放型制動和泄氣型制動的區別主要有兩點。第一點主要區別是制動排氣門的開啟相位（制動時間）不同。全周期泄氣型制動的制動排氣門是始終打開的，因此不牽涉到開啟時間。部分周期泄氣型制動的制動排氣門的開啟時間是在發動機的進氣沖程的后期；而壓縮釋放型制動的制動排氣門的開啟時間是在發動機的壓縮沖程的后期，比部分周期泄氣型制動的制動排氣門的開啟時間要晚很多。第二個主要區別是制動排氣門的開啟高度（制動閥升）不同。

發動機全周期泄氣制動系統的一個先例由繆爾(Muir)于1970年在美國專利第3525317號公開。該制動系統將發動機制動分為三檔。第一檔是發動機和車輛各運動部件造成的摩擦損失而產生的制動。第二檔是將發動機的排氣門保持連續小量恒開而產生的全周期泄氣制動。第三檔是在第二檔的全周期泄氣制動的基礎上增加排氣蝶閥，產生聯合制動。

瑞典的沃爾沃（Volvo）于1992年在美國專利第5146890號公開了一種壓縮釋放型發動機制動器與排氣制動器一起使用的聯合制動方法。其中發動機的制動凸輪除了壓縮釋放制動凸臺外，增加了排氣再循環（EGR）凸臺。排氣門在進氣沖程的后期打開，由排氣制動器產生的高背壓尾氣（制動時為空氣），從排氣管內反充發動機汽缸，增加壓縮制動功率。

德國曼(MAN) 的拉默（Rammer）等于1997年在美國專利第5692469號公開了一種利用排氣制動器提高排氣背壓導致浮閥（氣門反跳）進而開啟泄氣型制動器的裝置和方法。當排氣背壓足夠高時，排氣門在進氣沖程臨近結束時浮開或反跳。在該排氣門浮動期間，用一制動裝置對其進行干預，也就是在浮開的排氣門關閉之前，通過一個油壓控制的活塞將其截住，阻止它關閉，讓它保持小量恒開，產生部分周期泄氣制動（排氣門在排氣沖程后關閉）。該制動系統是用于每缸單排氣門的發動機。2006年，拉默（Rammer）等將上述技術擴展到每缸雙排氣門的發動機（美國專利第7013867號，中國專利第200310123153.7號）。

德國曼(MAN)的上述泄氣型發動機制動系統的可靠性和耐久性面臨著很多問題，因為它依賴于制動排氣門的間歇開放或浮動，這無論在時間和大小上都是不一致的。眾所周知，排氣門的浮動高度依賴于排氣背壓，而排氣背壓依賴于發動機的轉速，并受排氣制動器的質量與控制以及排氣系統設計的影響。在發動機的中、低轉速速時，排氣門的浮動可能不夠或根本沒有，發動機制動裝置無法啟動。而此時發動機制動的需求很高，因為商用車發動機大部分時間運行在中、低轉速。此外，過高的排氣背壓不僅浮動被制動的排氣門，同時也浮動不制動的排氣門，其落座速度將太大，影響發動機的可靠性和耐久性。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種產生發動機輔助氣門運動的驅動機構，所述的這種驅動機構要解決現有技術中泄氣型發動機制動機構的可靠性和耐久性不理想的技術問題。