CN110173314B - 一种可实现压缩释放式发动机制动的气门桥及其排气制动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明专利涉及发动机制动技术领域，具体涉及一种可实现压缩释放式发动机制动的气门桥及其排气制动方法。气门桥主要包括气门桥本体、单向阀、主动柱塞和从动柱塞。气门桥本体上设有安装主动柱塞的第一柱塞腔、安装从动柱塞的第二柱塞腔、卸油油道和连接油道。主动柱塞内部设有单向阀，主动柱塞上设有主动柱塞卸油通道。主动柱塞与第一柱塞腔之间设有弹性件和主动柱塞油腔，主动柱塞油腔与主动柱塞卸油通道连通。连接油道与主动柱塞油腔、从动柱塞油腔连通。本发明提供的气门桥排气制动方法在同一凸轮下既可以实现排气门正常工作，还可以实现压缩释放式发动机制动功能。

Description

一种可实现压缩释放式发动机制动的气门桥及其排气制动 方法
技术领域
本发明专利涉及发动机制动技术领域，具体涉及一种可实现压缩释放式发动机制动的气门桥及其排气制动方法。
背景技术
压缩释放式发动机制动，是一种当下比较主流的发动机制动技术，制动功率较大，通常应用于一些商用车，比如在长下坡的过程中，开启控制开关，停油熄火，发动机倒拖，活塞压缩冲程后期接近上止点附近时打开排气门，排出高压气体，使得大部分压缩气体吸收的能量被排放掉。压缩释放式发动机制动通过能量消耗进而实现制动效果。
发动机制动装置的一个先例为美国康明斯(Cummins)于1965年在美国专利号3220392中披露的液压式发动机制动器。该技术中通过液压回路将机械输入传递到要打开的排气阀。液压回路上通常包括在主活塞孔内往复运动的主活塞，该往复运动来自于发动机的机械输入，如喷油摇臂的摇动，主活塞的运动通过液压流体传递到副活塞，使其在副活塞孔内往复运动，副活塞直接或间接地作用在排气阀上，产生发动机制动运作的阀动。
发明内容
本发明目的在于提供了一种可实现压缩释放式发动机制动的气门桥及其排气制动方法，结构简单，在同一凸轮下既可以实现排气门正常工作，还可以实现压缩释放式发动机制动功能。
本发明首先公开了一种可实现压缩释放式发动机制动的气门桥，包括气门桥本体、单向阀、主动柱塞和从动柱塞；
所述的气门桥本体上设有安装主动柱塞的第一柱塞腔、安装从动柱塞的第二柱塞腔、卸油油道和连接油道；所述的主动柱塞内部设有单向阀，主动柱塞上设有主动柱塞卸油通道；所述的主动柱塞与第一柱塞腔之间设有弹性件和主动柱塞油腔，主动柱塞油腔与主动柱塞卸油通道连通；所述的连接油道与主动柱塞油腔、从动柱塞油腔连通；所述的主动柱塞可在第一柱塞腔内上下运动；主动柱塞在其行程范围内的运动将使气门桥处于卸油状态和非卸油状态，当气门桥处于卸油状态时，所述卸油油道与主动柱塞卸油通道连通，从而使卸油油道与连接油道连通；当卸油油道与主动柱塞卸油通道处于非连通状态时，气门桥处于非卸油状态。
根据本发明，当主动柱塞油腔与连接油道内充满油时，由于油压的作用，所述从动柱塞可以由于主动柱塞的向下运动而向下运动。
根据本发明，所述主动柱塞位置合适时，所述连接油道可以通过主动柱塞卸油槽与卸油油道相导通，从而进行卸油。
优选的，所述的弹性件为抵接在所述第一柱塞腔底部与所述主动柱塞内部之间的弹簧。
优选的，所述的连接油道为三通通道，其第一端口与从动柱塞油腔顶部连通；第二端口与主动柱塞油腔底部连通；第三端口在气门桥处于卸油状态时通过主动柱塞卸油通道与卸油油道连通。
优选的，所述的主动柱塞卸油通道为开设在主动柱塞壁面上的两个孔道；孔道与主动柱塞油腔连通，当处于卸油状态时，其中一个孔道与卸油油道连通，另一个孔道与连接油道连通。
本发明还公开了一种所述的气门桥的排气制动方法，方法如下：开启发动机制动控制开关，***开始供油，油通过主动柱塞内部的单向阀进入主动柱塞油腔；当发动机处于压缩冲程后期接近上止点时，由于凸轮形状的作用，所述主动柱塞向下运动，主动柱塞油腔和连接油道及从动柱塞油腔内部油压上升，推动从动柱塞下移，顶开发动机排气门，释放高压气体；
主动柱塞进一步下移时，连接油道与卸油油道连通，气门桥处于卸油状态，使所述从动柱塞油腔和主动柱塞油腔中的压力油卸出，油压下降，从动柱塞上移回位，排气门关闭，该循环中的压缩释放式发动机制动过程即完成；发动机排气冲程结束后，由于凸轮形状的作用，主动柱塞在弹性件的作用下上移回位，主动柱塞油腔内形成负压，由于***持续供油，使得主动柱塞油腔内油压恢复，准备进入下一个循环。
进一步的，若关闭发动机制动控制开关，停止供油，则主动柱塞油腔内油压无法维持，在主动柱塞下移时从动柱塞不再下移，发动机压缩冲程后期排气门不会开启，压缩释放式发动机制动功能失效，而在发动机排气冲程靠象足与气门桥刚性接触后开启排气门则与无排气制动功能的发动机无异。
本发明的有益效果:本发明提供的可实现压缩释放式发动机制动的气门桥及其排气制动方法，设计巧妙，结构简单，同一凸轮下，若关闭发动机制动，即***不供油时，排气门可以正常开关，与一般无排气制动功能的发动机无异；若开启发动机制动，***供油时，则可以在发动机压缩冲程后期实现排气制动功能，而且不会影响排气冲程的排气门正时与升程。
附图说明
图1为本发明实施例提供的可实现压缩释放式发动机制动的气门桥结构示意图；
图2为本发明实施例中气门桥处于排气制动状态时的结构示意图；
图3为本发明实施例中气门桥处于卸油状态，即连接油道通过主动柱塞卸油通道与卸油油道相导通时的结构示意图；
图4为与本发明实施例相配合的凸轮以及摇臂等附属机构在气门桥处于排气制动状态时的配合示意图；
标记说明：1-单向阀，2-主动柱塞，3-主动柱塞卸油通道，4-主动柱塞油腔，5-卸油油道，6-连接油道，7-堵头，8-从动柱塞，9-气门桥本体，10-弹性件，11-第一柱塞腔，12-第二柱塞腔，13-从动柱塞油腔，14-象足，15-调整螺钉，16-摇臂，17-滚子，18-凸轮，19-排气门。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步说明。
如图1、2、3所示：一种可实现压缩释放式发动机制动的气门桥，主要包括单向阀1、主动柱塞2、主动柱塞卸油通道3、主动柱塞油腔4、卸油油道5、连接油道6、堵头7、从动柱塞8、气门桥本体9、弹性件10、第一柱塞腔11、第二柱塞腔12、从动柱塞油腔13。所述的气门桥本体9上设有安装主动柱塞2的第一柱塞腔11、安装从动柱塞8的第二柱塞腔12、卸油油道5和连接油道6，气门桥本体9表面有起密封加工孔道作用的堵头7。所述的主动柱塞2内部设有单向阀1，主动柱塞2上设有主动柱塞卸油通道3。所述的主动柱塞2与第一柱塞腔11之间设有弹性件10和主动柱塞油腔4，主动柱塞油腔4与主动柱塞卸油通道3连通。所述的连接油道6与主动柱塞油腔4、从动柱塞油腔13连通。
开启发动机制动控制开关，***开始且持续供油，油通过单向阀1进入主动柱塞油腔4，充满并形成一定油压。此时从动柱塞8保持原位尚不下移，如图1所示。
发动机压缩冲程后期接近上止点时，由于凸轮18形状的作用，使得主动柱塞2开始下移，由于主动柱塞2下移，主动柱塞油腔4和连接油道6及从动柱塞油腔13内的油压上升，推动从动柱塞8下移，使排气门19开启，释放高压气体，如图2、图4所示。主动柱塞2进一步下移的过程中先达到卸油状态，连接油道6通过主动柱塞卸油通道3与卸油油道5相导通，压力油从卸油油道5流出，主动柱塞油腔4和连接油道6内的油压下降，从动柱塞8上移回位，排气门19关闭，该循环中的压缩释放式发动机制动过程即完成。调整螺钉15整体继续下移直到象足14与气门桥本体9刚性接触，此时如图3所示，之后进入膨胀冲程，发动机气缸内活塞下移，由于大部分高压气体已被排出，故活塞下移也可消耗能量，利于制动，之后准备进入排气阶段，由于凸轮18形状的作用，且象足14与气门桥9保持刚性接触，故排气门19可以实现正常早开、晚关。为起到缓冲效果，排气冲程结束，排气门19关闭后短时间内象足14与气门桥本体9仍保持刚性接触，之后主动柱塞2由于弹性件10的作用上移，接着退出卸油状态，主动柱塞油腔4内形成负压，由于***持续供油，可以使得主动柱塞油腔4内油压恢复，准备好进入下一个循环。
若关闭发动机制动控制开关，停止供油，主动柱塞油腔4内油压难以维持，若干个循环后，即很快主动柱塞2下移便不再能通过油压使从动柱塞8下移，发动机压缩冲程后期排气门19不会开启，压缩释放式发动机制动功能失效，而靠象足14与气门桥本体9刚性接触后开启排气门19则与一般无排气制动功能的发动机无异。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，依然可以有各种修改。凡在本发明的的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可实现压缩释放式发动机制动的气门桥，其特征在于：包括气门桥本体、单向阀、主动柱塞和从动柱塞；
所述的气门桥本体上设有安装主动柱塞的第一柱塞腔、安装从动柱塞的第二柱塞腔、卸油油道和连接油道；所述的主动柱塞内部设有单向阀，主动柱塞上设有主动柱塞卸油通道；所述的主动柱塞与第一柱塞腔之间设有弹性件和主动柱塞油腔，主动柱塞油腔与主动柱塞卸油通道连通；所述的连接油道与主动柱塞油腔、从动柱塞油腔连通；所述的主动柱塞可在第一柱塞腔内上下运动；主动柱塞在其行程范围内的运动将使气门桥处于卸油状态和非卸油状态，当气门桥处于卸油状态时，所述卸油油道与主动柱塞卸油通道连通，从而使卸油油道与连接油道连通；当卸油油道与主动柱塞卸油通道处于非连通状态时，气门桥处于非卸油状态。
2.根据权利要求1所述的可实现压缩释放式发动机制动的气门桥，其特征在于：所述的弹性件为抵接在所述第一柱塞腔底部与所述主动柱塞内部之间的弹簧。
3.根据权利要求1所述的可实现压缩释放式发动机制动的气门桥，其特征在于：所述的连接油道为三通通道，其第一端口与从动柱塞油腔顶部连通；第二端口与主动柱塞油腔底部连通；第三端口在气门桥处于卸油状态时通过主动柱塞卸油通道与卸油油道连通。
4.根据权利要求1所述的可实现压缩释放式发动机制动的气门桥，其特征在于所述的主动柱塞卸油通道为开设在主动柱塞壁面上的两个孔道；孔道与主动柱塞油腔连通，当处于卸油状态时，其中一个孔道与卸油油道连通，另一个孔道与连接油道连通。
5.一种利用如权利要求1所述的气门桥的排气制动方法，其特征在于：开启发动机制动控制开关，***开始供油，油通过主动柱塞内部的单向阀进入主动柱塞油腔；当发动机处于压缩冲程后期接近上止点时，由于凸轮形状的作用，所述主动柱塞向下运动，主动柱塞油腔和连接油道及从动柱塞油腔内部油压上升，推动从动柱塞下移，顶开发动机排气门，释放高压气体；
主动柱塞进一步下移时，连接油道与卸油油道连通，气门桥处于卸油状态，使所述从动柱塞油腔和主动柱塞油腔中的压力油卸出，油压下降，从动柱塞上移回位，排气门关闭，压缩释放式发动机制动过程即完成；发动机排气冲程结束后，由于凸轮形状的作用，主动柱塞在弹性件的作用下上移回位，主动柱塞油腔内形成负压，由于***持续供油，使得主动柱塞油腔内油压恢复，准备进入下一个循环。
6.根据权利要求5所述的气门桥的排气制动方法，其特征在于：若关闭发动机制动控制开关，停止供油，则主动柱塞油腔内油压无法维持，在主动柱塞下移时从动柱塞不再下移，发动机压缩冲程后期排气门不会开启，压缩释放式发动机制动功能失效，而在发动机排气冲程靠象足与气门桥刚性接触后开启排气门则与无排气制动功能的发动机无异。
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