[发明专利]一种固链式复合摇臂制动装置

说明书

技术领域

本发明涉及机械领域，尤其涉及车辆发动机的气门驱动领域，特别涉及将发动机的正常运作转换为发动机的制动运作的技术，具体的是一种固链式复合摇臂制动装置。

背景技术

已有技术中，发动机制动技术已广为人知。将发动机暂时转换为压缩机就可以实现发动机制动。在转换过程中切断燃油，在发动机活塞压缩冲程接近结束时打开排气门，允许被压缩气体（制动时为空气）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。

发动机制动装置的一个先例是由康明斯(Cummins)于1965年在美国专利号3,220,392披露的液压式发动机制动器。该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。

康明斯的发动机制动装置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，额外地增加发动机的高度、重量及成本。很显然，解决上述问题的方案是将制动装置的部件集成于发动机的现有部件内，如集成在发动机的摇臂内，形成集成式制动器。

安德森(Jonsson) 于1968年在美国专利第3,367,312号公开了一种集成式压缩释放型发动机制动系统, 该制动系统集成于发动机的摇臂，内有一个柱塞，或副活塞，在摇臂靠近排气门一端的摇臂缸内被液压锁定在伸出位置，将凸轮的运动传递给一个排气门（早期的每缸单阀发动机），产生发动机制动运作。安德森还用了一个弹簧将柱塞从缸内偏置向外，与排气门保持持续的接触，使得凸轮驱动的摇臂在动力和制动时都能操作排气门。此外，通向摇臂缸的承压流体是由一控制阀来控制的，从而可以选择性地切换制动运作和正常的动力运作。 

美国马克（Mack）卡车公司于1974年在专利第3,786,792号公开了另一种集成式摇臂制动器。该制动系统的制动活塞在靠近推杆一端的摇臂缸内被液压锁定在伸出位置，将凸轮的运动传递给一个排气门（早期的每缸单阀发动机），产生发动机制动运作。凸轮将常规凸台和制动凸台集成在一块。该制动系统的制动控制阀机构（漏斗形柱塞阀+单向球阀的组合）后来被广泛采用。

美国皆可博（JVS）公司于1974年在专利第3,809,033号公开了另一种集成式摇臂制动器。该制动系统的制动活塞安置在靠近阀桥一端的摇臂缸内，可以在非制动位置和制动位置之间运动。在制动位置，制动活塞被液压锁定在伸出位置，将凸轮的运动传递给阀桥，打开两个排气门（每缸双阀发动机），产生发动机制动运作。该制动系统采用两种分开的油道，一种油道只为制动器供油，另一种乃常规的发动机润滑油道。

瑞典沃尔沃（Volvo）公司于1996年在美国专利第5,564,385号公开了一种用于顶置凸轮式四气门发动机的集成式摇臂制动系统。该制动系统与美国皆可博（JVS）公司于1974年在专利第3,809,033号公开的集成式摇臂制动器在结构和原理上非常相近。液压制动活塞安置在靠近阀桥一端的摇臂缸内，可以在非制动位置和制动位置之间运动，在发动机气阀系内部形成一间隙。承压油通过压力控制阀供给制动活塞来填补摇臂内的阀隙，形成液压链接。该发动机制动系统采用了“漏斗形柱塞阀+单向球阀”的组合机构，增加了超载卸压机构和采用单油道提供双油压的供油机构。双油压的低油压（低于发动机的润滑油压）用于发动机的润滑，双油压的高油压（等于发动机的润滑油压）用于发动机的制动。制动时，制动活塞推动阀桥，同时打开两个排气门制动。

美国马克（Mack）卡车公司于2001年在专利第6,234,143号公开了又一种集成式摇臂制动器。该制动系统与其1974年在专利第3,786,792号公开的专利技术相比，有较大变动。首先，常规凸台和制动凸台形成的集成式凸轮增加了排气再循环（EGR）凸台，有利于提高制动功率。其次，每缸单阀的发动机变成了每缸双阀，因此增加了阀桥（气门桥或横臂）。还有，制动活塞从推杆一端移到了阀桥一端的摇臂活塞孔内，位于靠近摇臂轴的排气门（内阀门）上方。制动时，制动活塞通过制动顶块或直接作用在阀桥上，打开一个排气门。