[发明专利]专用的摇臂型发动机制动器

说明书

技术领域

本发明涉及用于作动内燃机中气门的系统，尤其涉及作动排气门以便实现发动机制动的系统。

背景技术

内燃机通常使用机械的、电子的或液压机械的气门作动系统来作动发动机气门。这些系统可包括凸轮轴、摇臂和推杆的组合，它们通过发动机曲柄轴的旋转而被驱动。当凸轮轴用于作动发动机气门时，通过凸轮轴上凸角的尺寸和位置可确定气门作动的时间。

对于凸轮轴的每一360度旋转，发动机完成由四个冲程组成的全部循环(也就是，膨胀、排气、进气以及压缩)。在其中活塞远离汽缸缸盖行进的膨胀冲程(也就是，汽缸缸盖和活塞头部之间的体积增加)的大部分期间，进气门和排气门都被关闭并且保持关闭。在正功率(positive power)操作中，在膨胀冲程期间燃料燃烧并且由发动机输送正功率。膨胀冲程在下死点结束，此时，活塞反向并且排气门可被打开以便进行主排气事件。当活塞向上行进时，凸轮轴上的凸角可同步运行以打开排气门而进行主排气事件并且迫使燃烧气体离开汽缸。

对于内燃机的正功率运行，需要上述主排气门事件。有时可能希望有另外的辅助气门事件，尽管不是必需的。例如，可能希望作动排气门用于压缩-释放发动机制动，放气型发动机制动，废气再循环(EGR)、制动气体再循环(BGR)或者其它辅助气门事件。

关于辅助气门事件，已经有人采用流经内燃机的废气的流动控制控制来提供车辆发动机制动。通常，发动机制动系统可控制废气流动以结合压缩-释放型制动原理，废气再循环、排气压力调节和/或放气式制动。

在压缩-释放型发动机制动期间，排气门可选择性地打开以将产生动力的内燃机至少临时地转换成吸收动力的空气压缩机。在其压缩冲程期间，当活塞行进向上，被捕获到汽缸内的气体可被压缩。压缩的气体可阻挠活塞的向上运动。当活塞靠近上死点(TDC)位置时，至少一个排气门可被打开以释放汽缸内压缩的气体到排气歧管，防止压缩气体内存储的能量在随后的膨胀下冲程开始时返回到发动机。在做这些中，发动机可产生减速动力以有助于车辆减速。

在放气型发动机制动期间，作为主排气门事件(其发生在活塞的排气冲程期间)的附加或替代，排气门在其余三个发动机循环(全循环放气式制动)期间或者在其余三个发动机循环的一部分(部分循环放气式制动)期间可保持为略微打开。汽缸气体的放入和放出汽缸可起到发动机减速的作用。通常，在放气式制动操作中制动气门的初始打开是在压缩TDC之前(也就是，超前气门作动)，以及随后提升被在一时段中保持不变。这样，放气型发动机制动可由于超前气门作动需要较小的力来作动气门，并且由于连续放气而不是压缩-释放型制动的快速放空，所以产生较少的噪音。

废气再循环系统(EGR)可允许在正功率运行期间废气的一部分流回到发动机汽缸内。EGR可被用于减少在正功率运行期间由发动机产生的NO_X的量。EGR系统可被用于在发动机制动循环期间控制排气歧管和发动机汽缸中的压力和温度。内部EGR系统通过排气门和/或进气门使废气再循环回到发动机汽缸内。本发明的实施方式主要涉及内部EGR系统。

制动气体再循环(BGR)系统可允许在发动机制动操作期间废气的一部分流回到发动机汽缸内。在进气冲程中，废气再循环回到发动机汽缸内例如可增加汽缸内用于压缩-释放制动的气体量，结果，BGR可增加由制动事件实现的制动效果。

发明内容

响应于前述挑战，本发明的目的是提供一种以简单、高效的方式作动发动机气门的系统。为此，申请人研发了一种用于作动发动机排气门以实现发动机制动的系统，其包括：摇臂轴(110)，其具有控制流体供给通路(112)；发动机制动摇臂(100)，其可枢转地安装在所述摇臂轴(110)上，所述发动机制动摇臂具有：围绕所述摇臂轴(110)设置的中央开口，将所述中央开口与控制阀(130)连接的液压通路(102)，以及将所述控制阀与作动活塞组件(140)连接的流体通路(105)；气门横臂(300)，其在第一和第二发动机排气门(400，450)之间延伸；滑销(310)，其设置在所述气门横臂(300)中，所述滑销接触所述第一发动机排气门(400)，所述作动活塞组件(140)接触所述滑销(310)；凸轮(200)，其向所述发动机制动摇臂(100)施加发动机制动用作动操作；以及弹簧(124)，其将所述发动机制动摇臂(100)偏压到与所述凸轮(200)接触。