[实用新型]发动机四冲程制动系统

说明书

本实用新型提供了一种发动机四冲程制动的系统，采用四个摇臂产生发动机制动的气门运动，包括利用常规排气摇臂产生与发动机点火时相同的排气气门升程，利用制动排气摇臂产生发动机四冲程制动的制动排气气门升程，利用常规进气摇臂产生与发动机点火时相同的进气气门升程，利用制动进气摇臂，在发动机的膨胀冲程打开发动机的进气气门，产生发动机的制动进气气门升程，增加引入发动机气缸进气量，增大发动机排气冲程中气缸活塞上升的阻力和排气背压，增加泵压做功和涡轮增压器的转速，提高发动机的制动功率。

技术领域

本实用新型涉及机械领域，尤其涉及发动机气门驱动领域，特别是一种发动机四冲程制动系统。

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，包括发动机制动。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。此外，康明斯制动器采用液压连接驱动气门，有液压的三高(高载荷、高泄漏和高变形)以及液压千斤顶等问题。

美国专利US 5,937,807和US 5,975,251(1999年)披露了另一种四冲程制动，增加制动排气摇臂，与常规排气摇臂(又叫点火排气摇臂)并排地安置在摇臂轴上，制动时制动排气摇臂只驱动两个排气气门中的一个，驱动方式仍然是液压连接。

美国专利US 4,572,114(1986年)和US 5,537,976(1996)披露了发动机两冲程制动的装置和方法，其中包括凸轮驱动、液压连接、高速电磁阀和电子控制等手段，得到不同的气门运动，实现发动机点火或发动机制动。由于每一个周期内，电磁阀都需要开启至少一次，对电磁阀的可靠性和耐久性有特别高的要求。加上液压驱动的其它问题，如气门落座速度的控制、发动机的冷启动等等，该发明也没有得到实际应用。

美国专利US 6,293,248(2001年)披露了另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，而且采用的也是液压驱动打开发动机的气门。

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。

实用新型内容

本实用新型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结构与控制复杂、可靠性与耐久性差、液压驱动“三高”、成本昂贵和无法成为产品等问题。