[发明专利]安装有摇臂轴的发动机制动器

说明书

交叉相关申请

本发明涉及以下文献、是以下文献的继续并且要求以下文献的优先权，即2008年3月14日提交的名称为“Engine Brake Having An Articulated Rocker Arm And A Rocker Shaft Mounted Housing”的美国专利申请No.12/076,173的优先权，该美国专利申请涉及并且要求2007年3月16日提交的名称为“Engine Brake Having an articulated Rocker Arm and a Rocker Shaft Mount Housing”的美国临时专利申请No.60/895,318的优先权。

技术领域

本发明涉及用于在内燃机中实现发动机制动的系统和方法。

背景技术

内燃机通常采用机械、电子或液压阀致动系统以启动发动机阀。这种系统可以包括由发动机的曲轴旋转所驱动的凸轮轴、摇臂与推杆的组合。在凸轮轴被用于致动发动机阀时，通过凸角(lobe)的尺寸以及凸角在凸轮轴上的位置可以调整阀致动的时序。

对于凸轮轴的每360度旋转而言，发动机完成一次由四个冲程(即膨胀、排气、吸气和压缩)组成的完整循环。在活塞远离气缸头的膨胀冲程的大部分时间的过程中(即气缸头与活塞头之间的容积增加)，吸气阀和排气阀可以都关闭，并且保持关闭。在正功率运行的过程中，燃油在膨胀冲程的过程中燃烧，并且正功率由发动机输送。膨胀冲程在下死点处结束，在该时间活塞逆向并且排气阀可以为了主排气动作而打开。在活塞向上行进并且将燃气从气缸推出时，凸轮轴上的凸角可以被同步化以为了主排气动作而打开排气阀。在接近排气冲程的结束时，凸轮轴上的另一凸角可以为了主吸气动作而打开吸入阀，此时，活塞自气缸头移动离开。在活塞接近下死点时，吸气阀关闭并且吸气冲程结束。在活塞为了压缩冲程而再次向上行进时，吸气阀和排气阀都关闭。

对于内燃机的正功率操作而言上述主吸气动作与主排气动作是必须的。附加的辅助阀动作(尽管不是必须的)可以是期望的。例如，期望的是在正功率或其它发动机操作模式中为了压缩-释放发动机制动、放气发动机制动、废气再循环(EGR)或制动气再循环(BGR)而致动吸气和/或排气阀。2005年5月6日提交的共同未决专利申请No.11/123,063(其结合在此引作参考)的附图19公开了主排气动作600以及辅助阀动作、例如压缩-释放发动机制动动作610、放气发动机制动动作620、废气再循环动作630以及制动气再循环动作640的实例，它们可以由采用本发明不同实施例的排气阀执行，以为了主和辅助阀动作而致动排气阀。

关于辅助阀动作，经过内燃机的废气的流控制已经被用于提供车辆发动机制动。大体上，发动机制动系统可以控制废气的流以结合压缩-释放型制动、废气再循环、废气压力调节、全循环放气和/或部分放气型制动的原理。

在压缩-释放型发动机制动的过程中，排气阀可以被选择性打开，以至少暂时地将产生动力的内燃机转换成吸收动力的空气压缩机。随着活塞在其压缩冲程的过程中向上行进，气缸内所捕获的气体可以被压缩。压缩后的空气可以抵抗活塞的向上运动。随着活塞达到上死点(TDC)位置，至少一个排气阀可以打开以将气缸内的压缩气体释放至排气歧管，防止压缩气体内存储的能量在随后的膨胀向下冲程时返回至发动机。在这样做时，发动机可以产生迟滞动力，以有助于减慢车辆。Cummins的美国专利No.3,220,392(1965年9月)的文本公开了一种现有技术的压缩释放发动机制动的实例。

在放气型发动机制动的过程中，另外和/或对主排气阀动作(其在活塞的排气冲程的过程中出现)的替代，排气阀可以在剩下的三个发动机循环(全循环放气制动)的过程中或在剩下的三个发动机循环的一部分(部分循环放气制动)的过程中被保持稍微打开。气缸气体排入气缸并从气缸排出可以用于使得发动机迟滞。大体上，放气制动操作中的制动阀的最初打开是在压缩TDC之前(即，早期阀致动)，并且然后提升被保持恒定一段时间。这样，放气型发动机制动需要较小的力，从而由于早期阀致动而致动阀，并且产生更小的噪音，这是由于连续的排气而不是压缩-释放型致动的迅速排泄。