[发明专利]一种实现发动机缸内制动的机构及发动机

说明书

本发明公开了一种实现发动机缸内制动的机构及发动机，其主要解决现有压缩释放制动技术存在的制动效率低、配气机构机械负荷大动力学性能差和需在活塞上增大避阀坑等问题，采用的技术方案为：主要结构包括壳体、配气凸轮、液压驱动部件、控制阀部件和气门驱动部件等，通过调节控制阀部件使配气凸轮的凸起处于控制阀部件的关闭期、泄油期或者节流期，使排气门在压缩冲程末期做功冲程前期开启且在排气冲程提前关闭，实现在发动机一个工作循环内的两次压缩释放制动，并且通过进气门在做功冲程开启实现二次进气，提高了制动功率，降低了发动机相关部件的热负荷。

技术领域

本发明涉及发动机配气机构，尤其涉及发动机液压气门机构的缸内制动装置及发动机。

背景技术

发动机缸内制动技术的基本原理是通过热功转换把原本产生动力的发动机转换为消耗能量的空气压缩机，把车辆的动能和势能转换为工质的热能，通过发动机冷却系统以及排气系统释放出热能。压缩释放式缸内制动技术由于制动效率高、制动效果稳定等优点，成为目前应用广泛的技术，其基本原理是在发动机运转过程中，在压缩上止点附近，排气门在压缩释放制动装置的作用下打开，将气缸内被压缩的高压气体排出，产生制动功。

皆可博(Jacobs)柴油机缸内制动技术被广泛应用于中重型商用车，该技术是由电磁阀控制排气摇臂上的液压制动活塞来实现的缸内制动。当制动活塞工作时，排气凸轮上的副凸起发挥作用，控制排气门按照副凸起型线在压缩上止点前开启，实现压缩释放制动。一方面，为了实现压缩释放制动，气门开启时的缸内气体压力较高，排气摇臂等气门机构的机械负荷大幅提高，造成气门机构的质量增加，影响配气机构的动力学性能，严重时会降低柴油机的整机可靠性。另一方面，该技术为了防止活塞、气门发生干涉，需在活塞上增大避阀坑，从而对柴油机的经济性能和排放性能产生负面影响。

发明内容

为解决上述由于制动时缸内压力过高造成的配气机构机械负荷大、动力学性能差和需在活塞上增大避阀坑等问题，本发明提供了一种实现缸内制动的机构及发动机，可以使发动机在一个工作循环内完成两次压缩释放式制动，降低缸内压力，提高制动功率且无需增大避阀坑。

本发明所采用的技术方案是：

第一方面，本发明提出了一种实现缸内制动的机构，包括壳体、配气凸轮、液压驱动部件、控制阀部件、气门驱动部件和低压系统；

所述壳体，设有第一油道和第二油道；

所述配气凸轮包括排气凸轮，排气凸轮设有主凸起和副凸起，主凸起对应设置于发动机的排气冲程，副凸起对应设置于发动机的压缩冲程末期做功冲程前期；

所述液压驱动部件安装壳体内，液压驱动部件的液压驱动油腔与第一油道连通，且液压驱动部件在配气凸轮的作用下做往复直线运动；

所述气门驱动部件安装壳体内，气门驱动部件的气门驱动油腔与第一油道连通；

所述控制阀部件包括排气控制阀，排气控制阀包括排气控制阀芯和排气控制阀套，排气控制阀安装在壳体内；排气控制阀芯安装在排气控制阀套内且与配气凸轮同步转动；排气控制阀套能够转动且设置有与排气凸轮副凸起相匹配的径向孔，排气控制阀套径向孔与第一油道连通；排气控制阀芯设置有径向孔与第二油道连通；当排气控制阀套径向孔与排气控制阀芯径向孔连通时排气控制阀处于泄油期，当排气控制阀套径向孔与排气控制阀芯径向孔错开时排气控制阀处于关闭期；

第一油道连通液压驱动油腔和气门驱动油腔，第二油道与低压系统连通。

进一步的，所述气门驱动部件包括液压活塞和液压活塞套，气门驱动部件安装在壳体内，液压活塞和液压活塞套之间设置有气门驱动油腔，液压活塞在液压油压力作用下克服气门弹簧力驱动气门开启，气门驱动油腔与第一油道连通。