CN110566313A - 电磁铁驱动的发动机缸内制动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电磁铁驱动的发动机缸内制动装置，包括：用于驱动气门摇臂摆动的电磁铁，固定于发动机，电磁铁包括壳体、端盖、动衔铁、静衔铁和电磁线圈；电磁线圈设置于壳体和端盖围成的空腔内且受控于ECU；静衔铁从一端伸入电磁线圈的内孔；动衔铁从另一端伸入电磁线圈的内孔，动衔铁的一端固定连接有电磁铁推杆，电磁铁推杆从静衔铁的中心孔伸出并抵靠于气门摇臂的上部端面；静衔铁与动衔铁的相对端面之间具有磁隙。当发动机进入缸内制动模式时，电磁铁在ECU的控制下使气门摇臂摆动，驱动气门开启来实现压缩释放式的缸内制动，与公知技术相比，无需在凸轮轴的控制凸轮上设置制动凸起，结构简单，响应速度快。

Description

电磁铁驱动的发动机缸内制动装置
技术领域
本发明涉及发动机缸内制动技术领域，尤其涉及一种通过电磁铁驱动的压缩释放式发动机缸内制动装置。
背景技术
发动机的缸内制动技术，主要经历了排气蝶阀制动、泄气式制动、压缩释放式制动等发展过程，其中，压缩释放式制动技术，是目前发动机制动性能最好的技术，其基本原理是：发动机倒拖时，在压缩冲程活塞上行的过程中，活塞压缩缸内气体，产生制动功率。在压缩上止点之前，通过压缩释放式制动装置驱动排气门打开一定的开度，将气缸内的已被压缩的高温高压充量排出，此时气缸内的压力迅速降低，经过一定的曲轴转角后，排气门再关闭，活塞向下运动，由于缸内充量已大大减少，缸内充量对活塞做功也大大减少，减少或消除缸内压缩充量对活塞产生反制动功率。
压缩释放式制动技术，一般与排气蝶阀制动相结合，在排气冲程中，发动机的排气通道已被蝶阀关闭，建立了背压，活塞在上行过程中，受到气体的压力，上行速度减慢，增加了活塞的功率损失，再次产生制动功率。
中国实用新型专利CN201241740Y公开了一种四冲程内燃发动机摇臂集成式制动装置，其在控制凸轮上设置两个制动凸起，用于实现在进气冲程结束前将进气门开启增加进气量、在压缩冲程结束前开启排气门释放压力来实现发动机的缸内制动，为了在发动机正常运行时将制动凸起引起的气门升程抵消掉，需要在摇臂上设置了液压控制的间隙补偿机构。因正常运行状态占整个发动机运行状态的绝大部分，因此，间隙补偿机构在发动机运行的绝大部分时间里都处于工作状态，对可靠性等提出了较高的要求，而且结构较为复杂。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供一种电磁铁驱动的发动机缸内制动装置，该缸内制动装置通过电磁铁驱动气门开启来实现压缩释放式的缸内制动，结构简单，响应速度快。
为解决上述技术问题，本发明采用了一种电磁铁驱动的发动机缸内制动装置，包括：用于驱动所述发动机的气门摇臂摆动的电磁铁，所述电磁铁固定于所述发动机，所述电磁铁包括壳体、端盖、动衔铁、静衔铁和电磁线圈；所述壳体与所述端盖连接，所述电磁线圈设置于所述壳体和所述端盖围成的空腔内且受控于所述发动机的ECU；所述静衔铁穿过所述壳体的中心孔并从一端伸入所述电磁线圈的内孔；所述动衔铁穿过所述端盖的中心孔并从另一端伸入所述电磁线圈的内孔，所述动衔铁的一端固定连接有电磁铁推杆，所述电磁铁推杆从所述静衔铁的中心孔伸出并抵靠于所述气门摇臂的上部端面，所述动衔铁的另一端固定连接有回位弹簧安装部，所述回位弹簧安装部设置有回位弹簧，所述端盖的外侧设置有弹簧座，所述回位弹簧安装部从所述弹簧座的中心孔伸出，所述回位弹簧被夹压在所述弹簧座上；所述静衔铁与所述动衔铁的相对端面之间具有磁隙。
其中，所述推杆由非导磁材料构成。
其中，所述弹簧座由非导磁材料构成。
采用上述技术方案后，本发明的技术效果是，当发动机处于正常工作模式时，电磁铁不动作；当发动机进入缸内制动模式时，电磁铁在ECU的控制下使气门摇臂摆动，驱动气门开启来实现压缩释放式的缸内制动，与公知技术相比，无需在凸轮轴的控制凸轮上设置制动凸起，结构简单，响应速度快。
附图说明
图1是本发明电磁铁驱动的发动机缸内制动装置实施例的结构示意图；
图中，10-排气门，11-气门弹簧，12-气门摇臂，13-摇臂轴，14-气门推杆，20-电磁铁，21-壳体，22-静衔铁，23-电磁铁推杆，24-电磁线圈，25-端盖，26-弹簧座，27-回位弹簧，28-动衔铁，s-磁隙。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1示出了一种电磁铁驱动的发动机缸内制动装置，如图1所示，气门摇臂12转动安装于摇臂轴13，气门推杆14和排气门10分置于摇臂轴13的两侧，当气门推杆14在凸轮轴(未示出)的作用下从一侧推动气门摇臂12绕摇臂轴13摆动时，气门摇臂12的另一侧则按压排气门10，使气门开启；当凸轮轴转过规定角度后，排气门10在气门弹簧11的作用下回位，气门关闭。
电磁铁20用于驱动气门摇臂12摆动，固定于发动机，包括壳体21、端盖25、动衔铁28、静衔铁22和电磁线圈24。
壳体21与端盖25连接，电磁线圈24设置于壳体21和端盖25围成的空腔内且受控于所述发动机的ECU。
静衔铁22穿过壳体21的中心孔并从一端伸入所述电磁线圈24的内孔。
动衔铁28穿过端盖25的中心孔并从另一端伸入电磁线圈24的内孔，动衔铁28的一端固定连接有电磁铁推杆23，电磁铁推杆23从静衔铁22的中心孔伸出并抵靠于气门摇臂12的上部端面，动衔铁28的另一端固定连接有回位弹簧安装部，所述回位弹簧安装部设置有回位弹簧27，端盖25的外侧设置有弹簧座26，所述回位弹簧安装部从弹簧座26的中心孔伸出，回位弹簧27被夹压在弹簧座26上。
静衔铁22与动衔铁28的相对端面之间具有磁隙s，磁隙s是动衔铁28的行程。
本实施例中，电磁铁推杆23和弹簧座26分别由非导磁材料构成，可以是无磁不锈钢、铝合金、铜合金等。
本发明的工作原理简述如下：
在发动机处于正常工作模式时，发动机的ECU断开电磁线圈24的电路，动衔铁28在回位弹簧27的作用下，静止于图示上部的位置。
当发动机进入缸内制动模式，发动机处于压缩冲程时，进/排气门关闭，气缸内的被压缩气体对活塞产生反向的推力，产生制动功率，在活塞接近上止点前，ECU控制接通电磁线圈24，产生电磁推力，动衔铁28带动电磁铁推杆23向下运动，推动气门摇臂12摆动并使排气门10开启一定的开度，释放掉部分缸内的被压缩气体，气缸内气压力降低，避免或减少活塞下行时气压力对活塞产生向下的推力。与公知技术相比，无需在凸轮轴的控制凸轮上设置制动凸起，结构简单，响应速度快。
经过一定的曲轴转角后，ECU断开电磁线圈24，在回位弹簧27和气门弹簧11的共同作用下，气门关闭，完成一个工作循环。
本发明不局限于上述实施例，一切基于本发明的构思、原理、结构及方法所做出的种种改进，都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种电磁铁驱动的发动机缸内制动装置，其特征在于，包括：
用于驱动所述发动机的气门摇臂摆动的电磁铁，所述电磁铁固定于所述发动机，所述电磁铁包括壳体、端盖、动衔铁、静衔铁和电磁线圈；
所述壳体与所述端盖连接，所述电磁线圈设置于所述壳体和所述端盖围成的空腔内且受控于所述发动机的ECU；
所述静衔铁穿过所述壳体的中心孔并从一端伸入所述电磁线圈的内孔；
所述动衔铁穿过所述端盖的中心孔并从另一端伸入所述电磁线圈的内孔，所述动衔铁的一端固定连接有电磁铁推杆，所述电磁铁推杆从所述静衔铁的中心孔伸出并抵靠于所述气门摇臂的上部端面，所述动衔铁的另一端固定连接有回位弹簧安装部，所述回位弹簧安装部设置有回位弹簧，所述端盖的外侧设置有弹簧座，所述回位弹簧安装部从所述弹簧座的中心孔伸出，所述回位弹簧被夹压在所述弹簧座上；
所述静衔铁与所述动衔铁的相对端面之间具有磁隙。
2.如权利要求1所述的电磁铁驱动的发动机缸内制动装置，其特征在于，所述电磁铁推杆由非导磁材料构成。
3.如权利要求1所述的电磁铁驱动的发动机缸内制动装置，其特征在于，所述弹簧座由非导磁材料构成。
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