[发明专利]一种发动机制动装置

说明书

技术领域：

本发明涉及机械领域，尤其涉及发动机的制动装置，特别是一种发动机制动装置。

背景技术：

现有技术中，将内燃机作为制动手段的方法为人共知，只需将发动机暂时转换为压缩机。这种转换切断燃油，在发动机活塞压缩冲程结束时或接近结束时打开排气阀，允许被压缩气体(制动时为空气)被释放，发动机在压缩冲程中压缩气体所吸收的能量，不能在随后的膨胀冲程返回到发动机活塞，而是通过发动机的排气及散热系统散发掉。最终的结果是有效的发动机制动，减缓车辆的速度。

发动机制动器的一个先例是由康明斯(Cummins)提供的美国专利号3220392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。为了安装此类发动机制动器，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。上述这些问题是由于将发动机制动系统当作发动机的一个附件，而不是发动机的一个组成部分或集成件所造成的。

现有技术中的发动机制动器经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，比如说喷油器摇臂的摇动，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阀上，产生发动机制动运作的阀动。

因此，上述由液压驱动的传统发动机制动器存在另一缺点，即液压系统的可缩性或变形，这与液体的柔性有关，高柔性导致制动阀升的大量压缩减小，阀升的减小导致阀载的增加，而阀载的增加导致更高的柔性，造成一种恶性循环。此外，由液压变形造成的阀升减小随着发动机转速的增加而增加，与发动机制动性能所要求的制动阀升趋势恰恰相反。为了减少液压柔性，必须使用大直径的液压活塞，增加体积和重量。而且油流需要很长时间使大直径活塞伸出或缩回，导致制动系统惯性大、反应慢。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种发动机制动装置，所述的这种发动机制动装置要解决现有技术中发动机制动系统的顶置方式增加了发动机的高度和制造成本的技术问题，同时要解决液压驱动的发动机制动器存在的制动系统惯性大、反应慢的技术问题。

本发明的这种发动机制动装置由一个排气阀控制机构构成，其中，所述的排气阀控制机构由驱动力输入凸轮、摇臂和摇臂轴构成，所述摇臂的一端设置有一个竖直孔和一个水平孔，竖直孔内设置有制动柱塞，所述的制动柱塞的上端设置有轴向盲孔，所述的轴向盲孔的出口处左侧面为倾斜向外的斜面，水平孔内设置有驱动活塞，所述的驱动活塞的外壁与水平孔之间设置有液密封连接，驱动活塞的中部设置有一个沿其径向延伸的径向盲孔，所述的径向盲孔的右侧面为倾斜向外的斜面，轴向盲孔的底面与径向盲孔的底面之间设置有一个连杆。

进一步的，所述的摇臂轴内沿轴向设置有流体通道、沿半径方向设置有径向孔，所述的摇臂中设置有液体通道，所述的液体通道的一端与所述的径向孔连通，另一端与所述的水平孔连通。

进一步的，所述的轴向盲孔和径向盲孔的底面呈内凹球面。

进一步的，所述的连杆两端呈凸球面。

进一步的，所述的制动柱塞的下端由一个弹簧的一端支撑，所述的弹簧的另一端固定在摇臂上。

进一步的，所述的制动柱塞带有轴向和径向定位机构。

进一步的，所述的驱动活塞带有回位弹簧。

进一步的，所述的驱动力输入凸轮在其内基圆上设置有一个大凸起部分和至少一个小凸起部分。

进一步的，所述的流体通道与一个三通电磁阀中的供油口和排油口连通。

本发明的工作原理是：驱动力输入凸轮与发动机的动力输出机构连接，驱动力输入凸轮在发动机的动力驱动下，使摇臂摇动。排气阀阀杆连接件设置在发动机排气阀的控制阀杆上。需要发动机从正常工作状态转换至发动机制动时，通过一个控制器向三通电磁阀发送动作信号。三通电磁阀由通过其正接线端和负接线端的电流开通，电磁阀的阀芯下滑，打开供油口，机油通过制动流体网路，包括摇臂轴流体通道和径向孔、摇臂内的切口和液压通道，流向制动驱动机构，油流进入摇臂的水平孔内。油压克服驱动活塞右端弹簧的载荷，将驱动活塞从水平孔内向右推，连杆变为竖直，驱动机构从非操作位置变为操作位置。当不需要发动机制动时，发动机制动控制机构关闭泄油，驱动活塞不受油压，在其右端弹簧的作用下向左移，停靠在水平孔的左端面上。制动柱塞在制动弹簧的作用下在竖直孔内向上移，回到非操作位置，与发动机正常运作分离。