[发明专利]单排气气门桥制动方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及在内燃发动机中产生发动机制动过程的系统和方法。特别地，本发明涉及发动机制动系统和用于产生压缩-释放和放气的方法，包括部分循环放气、发动机制动气门过程。

背景技术

已经使用通过内燃发动机的废气的流量控制以便于提供车辆发动机制动。一般地，发动机制动系统可以控制从发动机汽缸到排气系统(即排气集管、排气尾管等等)的废气的流量。可以控制来自于发动机汽缸的废气流量以在发动机活塞上提供减速力来使发动机变慢。特别地，可以选择性地致动一个或多个排气门以提供压缩-释放、放气(bleeder)和/或部分放气发动机制动。

压缩-释放式发动机制动器或减速器的操作是众所周知的。四冲程内燃发动机在其运作期间经历吸气、压缩、膨胀和排气循环。吸气循环结合主进气门过程(event)进行，在此期间打开每个汽缸中的进气门以允许空气进入汽缸。排气循环结合主排气门过程进行，在此期间打开每个汽缸中的排气门以允许燃烧气体从汽缸出来。一般地，在许多压缩和膨胀循环期间排气门和进气门是关闭的。在压缩-释放发动机制动期间，停止向发动机汽缸供应燃料，除了主排气门过程之外，在压缩冲程期间还可以选择性地打开一个或多个排气门以将内燃发动机转化成动力吸收空气压缩机。特别地，在压缩冲程期间当发动机活塞向上运行时，约束在汽缸内的气体被压缩并抵抗活塞的向上运动。在压缩冲程期间当活塞靠近上止点(TDC)位置时，可以打开至少一个排气门以将汽缸内的压缩气体释放到排气集管，防止在后续的向下膨胀冲程中存储在压缩气体内的能量返回到活塞上。这样，发动机产生了减速动力以有助于减慢车辆。Cummins的美国专利No.3,220,392(1965年11月)所公开的内容提供了现有技术中的压缩释放发动机制动器的一个示例，这里通过引用将其并入于此。

放气式发动机制动器的操作也是众所周知的。在放气发动机制动期间，除了主排气门过程之外，在整个余下的发动机循环(即全循环放气制动器的吸气、压缩和膨胀)中或者在一部分余下的发动机循环(即部分循环放气制动器的压缩和膨胀循环)期间可以保持一个或多个排气门稍微打开。部分循环放气制动器与全循环放气制动器之间的主要不同是前者在大多数或全部吸气循环期间可以允许排气门关闭。在Yang的美国专利No.6,594,996(2003年7月22日)中公开了一种放气发动机制动器的一个示例，这里通过引用将其并入于此。

放气制动操作中的排气门的初始打开可以在压缩冲程的TDC之前，优选地在吸气与压缩循环之间的下止点(BDC)附近。同样地，放气式发动机制动器可以需要更低的力来致动这些气门，并且由于连续放气代替了压缩-释放式制动器的快速初期排气因而产生的噪声更少。因此，发动机放气制动器可以具有显著的优点。

发明内容

结合本发明的实施方式，申请人已经开发出了一种创新的用于提供压缩-释放发动机制动的系统，包括：具有主排气凸角和压缩-释放凸角的凸轮；以操作方式连接到所述凸轮的摇杆臂，所述摇杆臂包括内部摇杆通道；气门桥，其具有靠近所述摇杆臂定位的中心部，并且具有以操作方式分别连接到第一和第二发动机气门的第一和第二端部；结合到所述气门桥的所述第一端部中的从动活塞；以及结合到所述气门桥的所述中心部中的主动活塞。

结合本发明的另一个实施方式，申请人已经开发了一种创新的用于在内燃发动机中提供压缩-释放发动机制动操作的系统，包括：包含压缩-释放凸角的凸轮；以操作方式连接到所述凸轮的气门桥，所述气门桥具有以操作方式分别连接到第一和第二发动机气门的第一和第二端部；从动活塞，其可滑动地设置在结合在所述气门桥的所述第一端部中的从动活塞孔中；结合在所述气门桥的中心部中的主动活塞；从所述从动活塞孔延伸到所述气门桥的外表面的放气孔；用于选择性地阻挡所述放气孔的装置。

结合本发明的又一个实施方式，申请人已经开发了一种创新的提供部分放气发动机制动的系统，包括：具有主排气凸角和部分放气制动凸角的凸轮；以操作方式连接到所述凸轮的摇杆臂，所述摇杆臂包括内部摇杆通道；气门桥，其具有靠近所述摇杆臂定位的中心部，并且具有以操作方式分别连接到第一和第二发动机气门的第一和第二端部；结合到所述气门桥的所述第一端部中的从动活塞；结合到所述气门桥的所述中心部中的主动活塞；设置在所述气门桥上的蓄积器孔；在所述蓄积器孔与所述主动活塞之间延伸的液压通道；可滑动地设置在所述蓄积器孔中的蓄积器活塞；以及将所述蓄积器活塞偏压到所述蓄积器孔中的蓄积器弹簧。