CN202090975U - 由气门阀杆定位的发动机制动装置 - Google Patents

Abstract

一种由气门阀杆定位的发动机制动装置，用于单个摇臂开单个气门的发动机，包括制动驱动机构和制动控制机构。制动驱动机构包括制动活塞缸套、制动活塞和阀升重置机构。制动活塞缸套位于摇臂的下面，制动活塞缸套下侧面内制动活塞孔中设置有制动活塞，制动活塞的下端面中设置有制动装置定位孔，制动装置定位孔套在气门的阀杆上。阀升重置机构根据摇臂与制动活塞缸套之间的距离开启和关闭，重置气门升程。制动控制机构使得制动驱动机构在非操作位置和操作位置之间运动。本实用新型将整个制动机构集成在发动机现有的气门驱动链内，结构紧凑，安装和调整方便，减小了发动机的重量和高度，简化了发动机制动装置，增加了发动机运作的可靠性和耐久性。

Description

由气门阀杆定位的发动机制动装置

技术领域：

本实用新型涉及机械领域，尤其涉及车辆发动机的气门驱动领域，特别是一种由气门阀杆定位的发动机制动装置。

背景技术：

发动机制动可以分为压缩释放型制动和泄气型制动。发动机的压缩释放型制动在发动机活塞压缩冲程的后期打开排气门，在膨胀冲程的前期(一般在排气门正常开启之前)关闭排气门。压缩释放型制动装置的一个先例由康明斯(Cummins)于1965年在美国专利号3220392披露。制动***经过液压回路将机械输入传递到要打开的排气门。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，比如说发动机喷油凸轮的运动或相邻排气凸轮的运动。主活塞的运动通过液压流体传递到液压回路上的副活塞，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门上，产生发动机制动运作的气门运动。

发动机的泄气型制动是排气门除了正常的开启之外，还在部分周期内保持小量恒开(部分周期泄气制动)，或在非排气冲程的周期内(进气冲程，压缩冲程，和膨胀冲程)保持小量恒开(全周期泄气制动)。部分周期泄气制动和全周期泄气制动的主要区别，在于前者在大部分的进气冲程中不打开排气门。本发明人在美国专利号6594996为泄气型发动机制动体系和方法提供了相关的说明和实例。

发动机的压缩释放型制动和泄气型制动的区别主要有两点。第一点主要区别是制动排气门的开启相位(制动时间)不同。全周期泄气型制动的制动排气门是始终打开的，因此不牵涉到开启时间。部分周期泄气型制动的制动排气门的开启时间是在发动机的进气冲程的后期；而压缩释放型制动的制动排气门的开启时间是在发动机的压缩冲程的后期，比部分周期泄气型制动的制动排气门的开启时间要晚很多，因此开启的载荷也要大得多。第二点主要区别是制动排气门的开启高度(制动阀升)不同。泄气型制动的制动排气门的制动阀升大致为0.5到1.0mm(一般小于1.0mm)，而压缩释放型制动的制动排气门的制动阀升大致为2.0到3.5mm(液压式制动装置的制动阀升一般大于2.0mm)。上述区别导致设计要求和制动性能的不同。压缩释放型的制动功率大于泄气型制动，但泄气型制动的制动开启载荷远小于压缩释放型制动。泄气型制动装置必须与排气制动装置(如排气蝶阀)联合使用，而压缩释放型制动装置可以单独使用(不一定需要排气制动装置)。

发动机全周期泄气制动***的一个先例由缪尔(Muir)于1970年在美国专利第3525317号公开。该制动***将发动机制动分为三档。第一档是发动机和车辆各运动部件造成的摩擦损失而产生的制动。第二档是将发动机的排气门保持连续小量恒开而产生的全周期泄气制动。第三档是在第二档的全周期泄气制动的基础上增加排气蝶阀，产生联合制动。

德国曼(MAN)的拉默(Rammer)等人于1997年在美国专利第5692469号公开了一种利用排气制动装置提高排气背压导致浮阀(气门反跳)进而开启泄气型制动装置的装置和方法。当排气背压足够高时，排气门在进气冲程临近结束时浮开或反跳。在该排气门浮动期间，用一制动装置对其进行干预，也就是在浮开的排气门关闭之前，通过一个油压控制的活塞将其截住，阻止它关闭，让它保持小量恒开，产生部分周期泄气制动(排气门在排气冲程后关闭)。该制动***是用于每缸单排气门的发动机。2006年，拉默(Rammer)等将上述技术扩展到每缸双排气门的发动机(美国专利第7013867号，中国专利第200310123153.7号)。上述泄气型制动***需要在发动机上额外增加一个制动支架，除了用来承担制动载荷之外，主要是用来重置制动阀门的升程。

康明斯(Cummins)发动机公司的古斯塔夫森(Gustafson)于2001年在美国专利第6253730号公开了一种带有阀升重置机构的集成式摇臂制动***，用来解决制动时开单阀(内气门)所造成的非对称载荷以及制动气门的升程曲线大于非制动气门(外气门)或常规气门的升程曲线(开量更大，关闭更晚)等问题。阀升重置机构将摇臂内的制动活塞在制动阀达到最高制动阀升前复位或缩回，使制动阀在主阀门动作开始前回到阀座，阀桥回到水平位置，摇臂可以平衡地打开制动阀(内气门)和非制动阀(外气门)，消除任何不对称载荷。但是，其阀升重置机构工作不可靠，不易于安装和调试。

皆可博(JVS)的剑纳客(Janak)和梅斯曲克(Meistrick)于2008年在美国专利第7392772号公开了一种使用双摇臂开单气门制动的装置。除了常规的排气摇臂之外，还在其侧面增加了专用制动摇臂。常规排气摇臂内增加了制动活塞和制动控制阀。需要制动时，常规排气摇臂内的制动活塞从缩回的非操作位置移到伸出的操作位置，与专用制动摇臂相连。专用制动凸轮驱动专用制动摇臂，专用制动摇臂压迫制动活塞，制动活塞再推动排气摇臂，打开排气摇臂下面的一个排气门制动。该制动***的优点是使用专用制动凸轮和专用制动摇臂，可以优化制动功率。但是其缺点是整个制动***太复杂，占用的安装空间太多，排气摇臂太笨重，其转动惯量太大，而且在制动时承受很大的侧向载荷。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种由气门阀杆定位的发动机制动装置，所述的这种由气门阀杆定位的发动机制动装置要解决现有技术中单摇臂开单阀(或单气门)的发动机中制动***复杂、阀升重置机构工作不可靠、不易于安装和调试、机构笨重、占用大量空间和制动偏载的技术问题。

本实用新型的这种由气门阀杆定位的发动机制动装置包括设置在发动机上的制动驱动机构和制动控制机构，所述的发动机中包括有气门驱动链，所述的气门驱动链包括一个凸轮、一个摇臂和一个气门，所述的气门中设置有一个阀杆，其中，所述的制动驱动机构包括制动活塞缸套和制动活塞，所述的制动活塞缸套设置在所述的摇臂的一端下侧，制动活塞缸套的下侧面中设置有一个制动活塞孔，所述的制动活塞滑动式地设置在所述的制动活塞孔内，制动活塞的下端面中设置有一个制动装置定位孔，所述的制动装置定位孔套在所述的阀杆上端上，所述的制动控制机构控制制动活塞在制动活塞孔内的非操作位置或操作位置。

进一步的，所述的制动驱动机构中包括有一个供油机构，所述的供油机构包括供油通道和单向供油阀，所述的供油通道的出口与所述的制动活塞孔连接，所述的单向供油阀设置在供油通道与制动活塞孔之间、或者供油通道内，单向供油阀的油流方向是从供油通道进入制动活塞孔。

进一步的，所述的制动控制机构包括一个液压产生装置，所述的液压产生装置包括液压控制阀和制动流体网路，所述的制动流体网路与制动活塞孔连通。

或者，所述的制动控制机构包括排气制动器，所述的排气制动器具有一个关闭位置和一个开启位置，在所述的关闭位置，排气制动器中断或限制发动机排气尾管内的气流，促使发动机的排气背压升高。

进一步的，所述的凸轮上含有一个加大的常规凸台和至少一个制动凸台，所述的加大的常规凸台生成的加大的常规阀升曲线由底部和顶部组成，所述的底部与所述的制动凸台生成的制动阀升曲线接近同高，所述的顶部与发动机的常规凸台生成的常规阀升接近相同。

进一步的，所述的制动驱动机构还包括一个预紧弹簧，所述的预紧弹簧采用下述安置方式中的一种方式来设置、或者采用下述安置方式中的两种以上方式的组合来设置：

1.预紧弹簧的一端安置在发动机上，另一端安置在摇臂上；

2.预紧弹簧安置在发动机的推杆与摇臂之间；

3.预紧弹簧安置在制动活塞与制动活塞缸套之间；

4.预紧弹簧安置在摇臂与制动活塞缸套之间；

5.预紧弹簧安置在气门与制动活塞缸套之间；

6.预紧弹簧安置在气门与制动活塞之间。

进一步的，所述的制动驱动机构还包括阀升重置机构，所述的阀升重置机构包括重置阀门和设置在所述的制动活塞缸套内的重置油道，所述的重置油道与所述的制动活塞孔连接，所述的重置阀门含有供油位置和排油位置，在所述的供油位置，重置阀门关闭所述的重置油道，在所述的排油位置，重置阀门打开重置油道，利用所述的摇臂与制动活塞缸套之间的距离来控制重置阀门的开启或关闭。

进一步的，所述的重置阀门为下述机构中的一种机构或任意两种以上机构的组合：

1.滑动式柱塞阀门；

2.提升式柱塞阀门；

3.提升式球阀门；

4.提升式柱阀门；以及

5.将重置流道开启和关闭的其它机构。

进一步的，所述的制动驱动机构还包括防转动机构，所述的防转动机构限制所述的制动活塞缸套的转动。

进一步的，所述的制动驱动机构还包括泄压机构，所述的泄压机构限制所述的制动活塞孔内的油压为设计的预定值。

本实用新型的工作原理是：当需要发动机制动时，制动控制机构打开，制动控制机构控制制动驱动机构中的制动活塞在制动活塞孔内从缩回的非操作位置移到伸出的操作位置。发动机的低压机油从供油通道向制动活塞供油，将制动活塞锁定在操作位置。排气门由制动活塞的伸出动作驱动打开、或者由发动机排气管内的排气背压驱动打开，产生发动机制动。制动载荷由排气门通过制动活塞、制动活塞缸套和摇臂，传递给凸轮。当凸轮的升程大于制动凸台的升程(制动升程)时，凸轮驱动摇臂转动和制动活塞缸套平动，摇臂和制动活塞缸套之间的距离减小，使得位于其中的阀升重置阀门开启，打开制动活塞缸套内的重置油道卸油。制动活塞从伸出的操作位置移到缩回的非操作位置。凸轮转过排气凸台，回到内基圆上，制动周期从头开始循环。在制动控制机构关闭时，制动活塞在制动活塞孔内始终处于缩回的非操作位置，与发动机的常规运作分离，制动周期结束，发动机退出制动状态，回到点火状态。

本实用新型和已有技术相比，其效果是积极和明显的。本实用新型将整个制动机构集成在发动机现有的气门驱动链内，利用气门的阀杆定位，结构紧凑，减小了发动机的重量和高度，简化了发动机制动装置，增加了发动机运作的可靠性和耐久性，解决了现有技术中存在的***复杂、机构笨重、占用大量空间和制动偏载的技术问题。

附图说明：

图1是本实用新型的由气门阀杆定位的发动机制动装置的第一个实施例在发动机制动装置处于“关”位置的示意图。

图2是本实用新型的由气门阀杆定位的发动机制动装置的第一个实施例在发动机制动装置处于“开”位置的示意图。

图3是本实用新型中的制动控制机构处于“开”位置的示意图。

图4是本实用新型中的制动控制机构处于“关”位置的示意图。

图5是本实用新型中的发动机排气门的常规气门运动曲线与发动机制动气门运动曲线的示意图。

图6是本实用新型的由气门阀杆定位的发动机制动装置的第二个实施例在发动机制动装置处于“关”位置的示意图。

图7是本实用新型的由气门阀杆定位的发动机制动装置的第二个实施例在发动机制动装置处于“开”位置的示意图。

具体实施方式：

实施例1：

如图1和图2所示，本实用新型的由气门阀杆定位的发动机制动装置的第一个实施例分别在其“关”和“开”位置。图1和图2中分别包括四个主要组成部分：排气门致动器200、排气门机构300、发动机制动驱动机构100和阀升重置机构150。排气门致动器200和排气门机构300形成排气门驱动链。

排气门致动器200包括一个凸轮230、一个凸轮从动轮235和一个摇臂210。摇臂210只驱动一个排气门3001(单摇臂开单阀)。通常在摇臂210的一端(靠近气门的一侧或者靠近凸轮的一侧)设置有阀隙调节***。因为本实施例采用顶置凸轮，所以阀隙调节***采用设置在气门3001一侧的阀隙调节螺钉110，阀隙调节螺钉110由锁紧螺帽105固定在摇臂210上。阀隙调节螺钉110与象足垫114相连。摇臂210摆动式地安装在摇臂轴205上。

排气门3001由气门弹簧3101顶置在发动机缸体500内的阀座320上，阻止气体(发动机制动时为空气)在发动机汽缸和排气歧管600之间的流动。排气门致动器200将凸轮230的机械运动，传递给排气门3001，使其周期性地打开和关闭。

本实施例的凸轮230在内基圆225上有一个主要用于发动机常规运作的加大凸台220，加大凸台220比常规(不带发动机制动)的排气凸台要大。加大的原因是制动凸轮与常规凸轮集成在一起，集成了常规凸轮的凸轮230还带有用于发动机制动的小凸台232和小凸台233。在发动机常规(点火)运作时，为了跳过制动小凸台232和小凸台233，加大凸台220的底部必须增加与小凸台232和小凸台233大约等高的过渡部分，而其顶部相当于常规排气凸台。小凸台232用于制动时的排气再循环，小凸台233则用于压缩释放。图5详细表示了由凸轮230生成的气门升程曲线。

制动驱动机构100包括制动活塞缸套400和制动活塞160。制动活塞缸套400位于摇臂210的下面，制动活塞缸套400的上表面顶靠在象足垫114的下表面上。制动活塞缸套400的下面设置有制动活塞孔190。制动活塞孔190内滑动式地安置有制动活塞160。制动活塞160的下端面中设置有制动装置定位孔191，制动装置定位孔191套在排气门3001的阀杆上。因此，整个发动机制动装置由阀杆定位。制动活塞160在制动活塞孔190内可以在非操作位置(图1)和操作位置(图2)之间作相对上下运动。固定在制动活塞缸套400内的定位销142和制动活塞160上的限位槽137形成限位机构。限位机构可以控制制动活塞160的最大冲程。制动活塞160的限位槽137内还可以增加泄压孔152，形成一种泄压机构。当制动活塞孔190内的油压增高时，通过制动活塞160和制动活塞孔190之间的间隙、制动活塞160上的定位槽137和泄压孔152的机油泄漏随之增大，使得作用在制动活塞160上的油压不超过所设计的预定值。排气摇臂210和发动机之间设置有一根预紧弹簧198。预紧弹簧198将摇臂210偏置在制动活塞缸套400上，使得排气摇臂210另一端的凸轮从动轮235和凸轮230的内基圆225之间形成一制动间隙134。制动间隙134的作用是在发动机点火(非制动)运作时跳过凸轮230上面的小凸台232和小凸台233。

预紧弹簧198可以是压片弹簧和其它形式的弹簧。预紧弹簧198也可以使用不同的安置方式，比如在推杆式发动机的推杆与摇臂210之间、制动活塞160与制动活塞缸套400之间、摇臂210与制动活塞缸套400之间、气门3001与制动活塞缸套400之间以及气门3001与制动活塞160之间等。也可以是上述安置方式的组合。预紧弹簧198维持在排气门驱动链内部形成的制动间隙134(图1)或234(图2)，消除排气门驱动链内部的不跟随和冲击。

制动驱动机构100还包括供油机构。供油机构包括供油通道和单向供油阀172。单向供油阀172设置在供油通道与制动活塞孔190之间，也可以安装在制动活塞缸套400内，甚至设置在供油通道之内。供油通道通过单向供油阀172向制动活塞160供油。供油通道包括位于摇臂轴205内的轴向孔211和径向孔212、摇臂210内的切口213和油道214、以及调节螺钉110内的油道115。供油通道的出口与制动活塞孔190连接。单向供油阀172只允许发动机的低压润滑油从供油通道进入制动活塞孔190内。

阀升重置机构150的重置阀门位于摇臂210和制动活塞缸套400之间，包括位于制动活塞缸套400内的重置活塞170、重置油道412和重置油道415以及由螺母1052固定在摇臂210上的重置螺钉1102。重置油道412或重置油道415的过流面积小于进油的过流面积。重置油道412和重置油道415连通，重置活塞170设置在重置油道412和重置油道415之间，重置活塞170可以在排油位置和供油位置之间运动。在排油位置(图1)，重置活塞170打开重置油道415，将在供油位置(图2)，重置阀门关闭重置油道415。

阀升重置机构设置在摇臂210的伸出部分2102。阀升重置机构包括一个调节螺钉1102，调节螺钉1102位于重置活塞170上方，用以调节两者之间的重置距离131。重置距离131的设计使得当重置活塞170处于排油位置时(图1)，在整个凸轮230旋转周期内都不会接触调节螺钉1102。这样就大大减少了阀升重置机构150的工作频率，增加了可靠性和耐久性。

如图3所示，当需要发动机制动时，制动控制机构50打开。本实施例的制动控制机构50为一个液压产生装置，包括液压控制阀51和制动流体网路。制动流体网路与制动驱动机构100的供油通道连接。也就是说，液压控制阀51通过制动流体网路向制动驱动机构100供油。机油通过单向阀172，进入制动活塞孔190内。油压克服预紧弹簧198的作用力，将制动活塞缸套400往上推，使得摇臂210反时针转动，直到凸轮从动轮235与凸轮230的内基圆225相接触。凸轮从动轮235与凸轮230的内基圆225之间的制动间隙134(图1)被转换成了制动活塞160与制动活塞缸套400之间的制动间隙234(图2)。与此同时，油压将重置活塞170从排油位置往上推到供油位置(如果需要，可以增加弹簧)，关闭重置油道415。机油在制动活塞160与制动活塞缸套400之间形成液压链接。

当凸轮230从内基圆225转向制动凸台232和233时，制动凸台的运动通过排气摇臂210、制动活塞缸套400、液压链接234和制动活塞160，传递给排气门3001，产生制动阀升。凸轮230继续转动，通过加大了的常规凸台220的底部向上往顶部运动，继续推动摇臂210顺时针转动和制动活塞缸套400向下平动，摇臂210上的重置螺钉1102和制动活塞缸套400内的重置活塞170之间的距离(重置距离)131减小到零。重置螺钉1102将重置活塞170在制动活塞缸套400内向下推，打开重置油道415卸油。制动活塞160在制动活塞缸套400内从伸出的操作位置移到缩回的非操作位置，凸轮230的加大了的常规凸台220顶部运动的一部分被丢失，加大了的常规凸台220生成的加大了的常规阀升曲线被重置到发动机的常规凸台生成的常规阀升曲线。

当凸轮230转过加大了的常规凸台220的最高位置，由顶部向下往底部移向内基圆225时，摇臂210反时针旋转，制动活塞缸套400平移回升，重置螺钉1102与重置活塞170之间的重置距离131变大。重置活塞170受油压作用在制动活塞缸套400内相对上移，从排油位置回到供油位置，重新关闭重置油道415。制动活塞160在制动活塞缸套400内从缩回的非操作位置回到伸出的操作位置，重新形成制动活塞160与制动活塞缸套400之间的液压链接。

上述过程形成一个制动周期。这个制动周期，反复循环，直到制动控制机构50关闭为止。

如图4所示，制动控制机构50关闭时，液压控制阀51卸油(三通电磁阀)或停止供油(如果采用二通电磁阀)。阀升重置机构150在每一个发动机循环周期内卸油一次，卸去的油得不到补充，制动活塞160与制动活塞缸套400之间的液压链接被消除，气门驱动链内部的间隙134重新形成，制动凸台232和制动凸台233的运动被跳过，不会传递到排气门3001，发动机的制动运作被解除，回到发动机的常规运作状态。制动周期终止。

如图3和图4所示，本实用新型中的制动控制机构分别处于“开”和“关”位置。由于本实用新型采用了阀升重置机构150，制动控制机构50中的二位三通的液压控制阀51可以简化为二通电磁阀。也就是说，只需要进油孔111，不需要卸油孔222。

图5是本实用新型中的发动机制动阀升的重置装置的常规气门运动曲线与发动机制动气门运动曲线的示意图。图5中的排气门升程曲线对第一实施例的运作过程作进一步的说明。图5中一共有三种阀升曲线：

1.用于发动机的常规(点火)运作的常规阀升曲线220m。常规阀升曲线220m的起点为225a，终点为225b，其最高升程大致为220b。

2.用于发动机的制动运作，但没有阀升重置机构时得到的加大了的阀升曲线220v(包括加大了的常规阀升曲线220e和制动阀升曲线232v和233v)。加大了的阀升曲线220v的起点为225d，终点为225c，其最高升程为220a与220b之和。阀升曲线在0～720°之间循环。

3.用于发动机的制动运作，并带有阀升重置机构时得到的重置阀升曲线(图中粗实线)。重置阀升曲线的起点为225d，终点为225b，其最高升程为220b。所以，重置式阀升曲线比加大了的阀升曲线220v关闭得更早，升程更低。

如图1所示，在发动机常规运作时，由于排气门驱动链内部的间隙134，凸轮230的底部(包括制动凸台232和制动凸台233)被跳过，只有加大了的常规凸台220的顶部传递到气阀300，产生常规阀升曲线220m(图5)，与发动机的常规(不带发动机制动装置)阀升曲线相同。加大了的常规凸台220产生的加大了的常规阀升曲线220e的底部220a和顶部220b的过渡点为220t。底部220a的高度232p与凸轮的制动凸台232和233所产生的制动阀升232v和233v相同或稍大，而其顶部220b与常规阀升曲线220m大致相同。

在发动机制动运作时，凸轮的制动凸台232和制动凸台233以及加大了的常规凸台220所产生的机械运动，都有可能传递给排气门300。不过，发动机制动运作的阀升曲线取决于阀升重置机构150的有无。如果含有发动机制动重置机构150(图1和2)，那么在重置点220r(在220t和220e之间，大于制动阀升232v和233v)之前，发动机制动阀升曲线与没有重置机构时相同(图5)，之后，气门将从加大了的常规阀升曲线220e上的重置点220r降至常规阀升曲线220m上的点220s，最后在终点225b回到阀座(零终点)，比没有阀升重置机构时的终点225c大大超前。所以，阀升重置机构150在加大了的常规阀升曲线220e的顶部220b期间，将加大了的常规阀升曲线220e减小到常规阀升曲线220m。这样就减小了气门在发动机活塞在360°时的上止点位置的升程，避免气门与活塞的相撞，也增加了制动功率，降低了汽缸内部的温度。

实施例2：

如图6和图7所示，本实用新型的由气门阀杆定位的发动机制动装置的第二个实施例分别在其“关”和“开”位置。本实施例与第一个实施例的主要区别在于凸轮230、制动控制机构50和阀升重置机构150。

本实施例的凸轮230为常规的发动机排气凸轮，凸轮230的内基圆225上只有排气凸台220，没有增加任何制动凸台。因此，发动机在常规(点火)运作时，排气门驱动链内部没有制动间隙，也不需要预紧弹簧来维持该间隙。但是在制动活塞160和制动活塞缸套400之间增加了制动弹簧177，制动时帮助排气门3001的开启。

本实施例的制动控制机构50包括排气制动装置，如排气蝶阀700。排气蝶阀700包括绕阀轴704转动的阀片702。制动控制机构50的驱动单元750根据控制单元800给出的控制信号，关闭和打开排气制动装置700(如蝶阀)。

本实施例的阀升重置机构150中与重置活塞170作用的是由螺母105固紧在摇臂210上的重置簧片2103。重置簧片2103可以是一个冲压件，其自由端分为两部分。中间部分2105从垂直方向几乎转90度角成水平，与重置活塞170之间形成重置间距131。两边的部分2104延续向下，与制动活塞缸套400的右端面相配合形成防转动机构，限制制动活塞缸套400的转动。当然，限制制动活塞缸套400的转动的防转动机构也可以采用其它方式，比如说，可以在制动活塞缸套400内安置一个止位销，在排气门3001的弹簧座上增加止位槽，止位销和止位槽形成防转动机构。

当需要发动机制动时，制动控制机构50打开，排气制动装置700关闭，中断或限制排气尾管710内的气流，排气制动装置700上游的发动机排气管(包括排气管610、排气管620和排气管630等)内的排气背压升高到设计的预定值。该预定值与发动机的转速、排气门弹簧力和其它发动机的设计参数有关。在发动机缸内压强较低和排气背压较高时(靠近进气冲程末期，此时排气凸轮230位于内基圆225上，排气摇臂210和制动活塞缸套400处于相对静止的位置)，排气背压作用在排气门3001上的力克服排气门弹簧3101的作用力和缸压，使排气门3001反跳向下小量打开330(图7)。位于排气门3001上的制动活塞160在制动活塞孔190内跟随排气门3001向下从缩回的非操作位置(图6)移到伸出的操作位置(图7)，在制动活塞160和制动活塞缸套400之间形成制动间隙234。发动机的低压机油从供油流道通过单向供油阀172进入制动活塞孔190，充满制动间隙234。油压同时将重置活塞170从排油位置往上推到供油位置，关闭重置油道415。制动活塞160和制动活塞缸套400之间形成液压链接，制动活塞160被液压锁定在伸出的操作位置，将反跳向下打开的内排气门3001顶住，不让其落回阀座320。从发动机的进气冲程末期，经过整个压缩冲程和大部分的做功冲程，内排气门3001始终保持小量恒开(间隙330)，产生泄气型发动机制动。制动载荷由内排气门3001通过制动活塞160、液压链接234、制动活塞缸套400和摇臂210，传给处于内基圆225位置的凸轮230。

当凸轮230从内基圆225转向常规排气凸台220，凸轮230驱动摇臂210顺时针转动和制动活塞缸套400向下运动。重置簧片2103的水平段2105与重置活塞170之间的距离(重置距离)131减小到零。重置活塞170在制动活塞缸套400内被向下推，打开重置油道415卸油。制动活塞160在制动活塞缸套400内从伸出的操作位置移到缩回的非操作位置(排气门弹簧3101的作用力远大于制动弹簧177)，由于气门反跳而产生的那部分制动阀升被丢失，回到常规阀升曲线。

凸轮230转过常规排气凸台220，回到内基圆225上，制动周期从头开始，反复循环，直到制动控制机构50关闭。此时，排气制动装置700(蝶阀)打开，排气尾管710内的气流不受限制，排气制动装置上游的发动机排气管(排气管610、排气管620和排气管630等)内的排气背压降低，排气门无法反跳打开(排气门弹簧3101的作用力远大于制动弹簧177)，制动活塞160在阀桥的活塞孔内处于缩回的非操作位置(图6)，发动机退出制动状态，回到点火状态。

上述的许多具体实施方式，不应该被视为对本实用新型范围的限制，而是作为代表本实用新型的一些具体例证，许多其他演变都有可能从中产生。举例来说，本实用新型所提出的发动机制动装置和方法，不但可以用于顶置凸轮式发动机，也适用于推杆式发动机；不但可以产生泄气型发动机制动(包括部分周期和全周期泄气型发动机制动)，也可以产生压缩释放型发动机制动(包括带和不带排气再循环)。

此外，发动机制动的承载方式也可以不同。可以是液压式的，也就是说，通过液压链接，像传统的皆可博液压式发动机制动器；也可以是固链式的，也就是说，通过机械式的固体链接。

还有，阀升重置机构的重置阀门可以采用不同的形式，包括由重置活塞形成的提升式柱塞阀门或滑动式柱塞阀门，由重置阀球形成的提升式球阀门或提升式柱阀门，以及将重置流道开启和关闭的其它机构。如果需要，这些重置阀门可以互换使用。

此外，无论是压缩释放型发动机制动，还是泄气型发动机制动，排气门升程的重置位置都是在阀升的顶部，也就是在制动升程的以上部分。

还有，制动控制机构的排气制动装置不但可以是排气蝶阀，也可以是其它形式的限流装置，如可变几何涡轮增压机。只要能够实现增加发动机的排气背压功能即可。

此外，单向供油阀可以是球阀，也可以是其它形式的阀门，如碟片阀等。单向供油阀也可以安装在不同的位置。

还有，制动活塞可以多种多样，如“H”型和“T”型等。

因此，本实用新型的范围不应由上述的具体例证来决定，而是由权利要求来决定。

Claims (9)

1.一种由气门阀杆定位的发动机制动装置，包括设置在发动机上的制动驱动机构和制动控制机构，所述的发动机中包括有气门驱动链，所述的气门驱动链包括一个凸轮、一个摇臂和一个气门，所述的气门中设置有一个阀杆，其特征在于：所述的制动驱动机构包括制动活塞缸套和制动活塞，所述的制动活塞缸套设置在所述的摇臂的一端下侧，制动活塞缸套的下侧面中设置有一个制动活塞孔，所述的制动活塞滑动式地设置在所述的制动活塞孔内，制动活塞的下端面中设置有一个制动装置定位孔，所述的制动装置定位孔套在所述的气门阀杆上端，所述的制动控制机构控制制动活塞在制动活塞孔内的非操作位置或操作位置。

2.如权利要求1所述的由气门阀杆定位的发动机制动装置，其特征在于：所述的制动驱动机构中包括有一个供油机构，所述的供油机构包括供油通道和单向供油阀，所述的供油通道的出口与所述的制动活塞孔连接，所述的单向供油阀设置在供油通道与制动活塞孔之间、或者供油通道内，单向供油阀的油流方向是从供油通道进入制动活塞孔。

3.如权利要求1所述的由气门阀杆定位的发动机制动装置，其特征在于：所述的制动控制机构包括一个液压产生装置，所述的液压产生装置包括液压控制阀和制动流体网路，所述的制动流体网路与制动活塞孔连通。

4.如权利要求1所述的由气门阀杆定位的发动机制动装置，其特征在于：所述的制动控制机构包括排气制动器，所述的排气制动器具有一个关闭位置和一个开启位置，在所述的关闭位置，排气制动器中断或限制发动机排气尾管内的气流。

5.如权利要求1所述的由气门阀杆定位的发动机制动装置，其特征在于所述的制动驱动机构还包括一个预紧弹簧，所述的预紧弹簧采用下述安置方式中的一种方式来设置：

1)预紧弹簧的一端安置在发动机上，另一端安置在摇臂上； 

2)预紧弹簧安置在发动机的推杆与摇臂之间；

3)预紧弹簧安置在制动活塞与制动活塞缸套之间；

4)预紧弹簧安置在摇臂与制动活塞缸套之间；

5)预紧弹簧安置在气门与制动活塞缸套之间；

6)预紧弹簧安置在气门与制动活塞之间。

6.如权利要求1所述的由气门阀杆定位的发动机制动装置，其特征在于：所述的制动驱动机构还包括阀升重置机构，所述的阀升重置机构包括重置阀门和设置在所述的制动活塞缸套内的重置油道，所述的重置油道与所述的制动活塞孔连接，所述的重置阀门含有供油位置和排油位置，在所述的供油位置，重置阀门关闭所述的重置油道，在所述的排油位置，重置阀门打开重置油道。

7.如权利要求6所述的由气门阀杆定位的发动机制动装置，其特征在于：所述的重置阀门为下述机构中的一种机构或任意两种以上机构的组合：

1)滑动式柱塞阀门；

2)提升式柱塞阀门；

3)提升式球阀门；

4)提升式柱阀门；以及

5)开启和关闭重置流道的机构。

8.如权利要求1所述的由气门阀杆定位的发动机制动装置，其特征在于：所述的制动驱动机构还包括防转动机构，所述的防转动机构限制所述的制动活塞缸套的转动。

9.如权利要求1所述的由气门阀杆定位的发动机制动装置，其特征在于：所述的制动驱动机构还包括泄压机构，所述的泄压机构限制所述的制动活塞孔内的油压。 

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