[发明专利]发动机制动的气门升程系统

说明书

本发明提供一种发动机制动的气门升程系统，排气气门升程来自集成式排气凸轮，由制动排气气门升程和加大了的排气气门升程组成；进气气门升程包括制动进气气门升程，制动进气气门升程主要出现于发动机的膨胀冲程，在压缩上止点之后开启，膨胀下止点附近关闭。在传统的集成式四冲程制动中增加制动进气气门升程(二次进气)，增大排气冲程中气缸活塞上升的阻力和排气流量，提高排气背压和涡轮增压器的转速，增加进气量和进气压力，提高发动机制动功率。

技术领域

本发明涉及机械领域，尤其涉及发动机气门驱动领域，特别是有关发动机制动的气门升程系统。

背景技术

已有技术中，车辆发动机的常规气门驱动为人熟知，其应用已有一百多年的历史。常规气门驱动利用常规气门致动器(包括常规摇臂)控制发动机气门的运动，用于发动机的常规点火运作。但由于对发动机燃油效率、尾气排放和发动机制动的额外要求，越来越多的发动机采用可变气门驱动，包括采用发动机制动的气门升程系统。发动机制动器已经在商用车发动机上广泛应用。目前市场上采用的是发动机四冲程制动，也就是在发动机的一个周期(四冲程：进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程)内只在压缩冲程快结束时(压缩上止点附近)做一次压缩释放制动。发动机两冲程制动则是在一个周期(四冲程)内分别在压缩上止点附近和膨胀上止点附近做两次压缩释放制动。所以，从理论上来说，两冲程制动的功率应该是四冲程制动的两倍。但是由于两冲程制动需要发动机停缸，也就是在制动时取消发动机点火的气门升程，技术难度大，机构复杂，成本高昂，至今没有产品。

发动机四冲程制动的一个先例是由康明斯(Cummins)提供的美国专利号US 3,220,392(1965年)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。为了安装该发动机制动器，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。

美国专利US 5,609,133(1997年)披露了一种集成式的四冲程制动，制动机构集成在常规(点火)排气摇臂内，制动凸轮与常规(点火)排气凸轮集成。集成的排气凸轮包括制动凸台和加大了的常规排气凸台，加大了的常规排气凸台分为上、下两部分，上面部分为常规排气凸台，下面部分与制动凸台等高。发动机点火时，集成排气摇臂内的制动机构(为运动丢失机构)使得制动凸台的运动被丢失，只有上面部分的常规排气凸台的运动传递给发动机的两个排气门，产生常规(点火)排气气门升程；发动机制动时，集成排气摇臂内的制动机构生成液压连接，将制动凸台的运动传递给两个排气门，产生制动排气气门升程。该专利还揭示了制动时如何重置加大了的常规排气气门升程。由于制动时开启两个排气气门，制动载荷很大，制动功率有限。

美国专利US 6,293,248(2001年)披露了一种发动机两冲程制动的装置和方法。采用四根摇臂：停缸排气摇臂，制动排气摇臂，停缸进气摇臂和制动进气摇臂驱动发动机的气门，结构与控制都很复杂，至今未能成为产品。

美国专利US 8,936,006(2015年)年披露了一种类似2001年美国专利的发动机两冲程制动装置和方法，也是采用四根摇臂：停缸排气摇臂，制动排气摇臂，停缸进气摇臂和制动进气摇臂。其中的停缸机构是集成在发动机气门桥内的运动丢失机构，制动排气摇臂和制动进气摇臂都是液压驱动打开一个气门(发动机点火时开双气门)，制动气门升程受气门桥倾斜的影响，可靠性和耐久性是一大难题。

发明内容

本发明提供一种发动机四冲程制动系统，在提高发动机制动功率的同时，解决现有发动机制动技术中需要发动机停缸(制动时完全取消发动机点火的进、排气气门升程)、可靠性与耐久性差、结构与控制复杂、成本昂贵和无法成为产品等问题。

本发明提供一种发动机制动气门升程系统，包括进气气门升程和排气气门升程，所述的排气气门升程包括由集成式排气凸轮产生的制动排气气门升程和点火排气气门升程，所述的进气气门升程包括制动进气气门升程和点火进气气门升程，所示的制动进气气门升程主要出现于发动机的膨胀冲程，在压缩上止点之后开启，膨胀下止点附近关闭。