[发明专利]一种发动机中的凸轮组件、发动机制动装置以及汽车

说明书

技术领域

本发明属于发动机制动技术领域，具体涉及一种发动机中的凸轮组件、包含该凸轮组件的发动机制动装置以及包含该发动机制动装置的汽车。

背景技术

在重型车上应用发动机制动技术，不但能提高汽车行驶安全性，而且对降低汽车油耗也具有重要意义。目前已应用的发动机制动技术中，主要有加压制动和减压制动等技术。加压制动是利用EGR（Exhaust Gas Recirculation，即排气再循环）排气回流到发动机缸体内，增加压缩冲程的阻力，这种制动技术结构复杂、可靠性要求高、制造成本也较高；减压制动的控制方式是附加一个气门开启机构，在压缩冲程末期，将排气门打开，排出高压气体，以增大做功冲程阶段气缸内的真空度，使其做功冲程所做功为负，起到发动机制动的作用。减压制动技术相对于加压制动技术来说，制动更加可靠，且结构简单，易于布置安装。

目前已有的减压制动技术，需要在每个气缸甚至每一个气门上加装一个辅助装置，在压缩冲程末期将气门顶开，排出高压气体。这样，首先是发动机气门机构的布置会比较复杂；其次会使发动机控制系统变得较为繁琐，每个气缸要独立控制气门的排气减压过程，因此会使得整个排气制动系统的成本增加很多。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提出一种发动机中的凸轮组件、包含该凸轮组件的发动机制动装置以及包含该发动机制动装置的汽车，该凸轮组件能够实现对发动机制动的作用，且结构简单，控制可靠，同时是在现有的凸轮机构上所作的改进，易于布置安装，且制造成本低。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是该发动机中的凸轮组件包括凸轮轴和固定在所述凸轮轴上的第一凸轮，所述凸轮轴带动第一凸轮转动以控制发动机中排气门的启闭，其中，该凸轮组件还包括第二凸轮和连接机构，所述第二凸轮套设在所述凸轮轴上，且第二凸轮内孔的孔径大于所述凸轮轴的外径，所述连接机构用于将第二凸轮与凸轮轴连接为一体，凸轮轴带动第二凸轮转动以控制所述排气门的启闭。

优选的是，所述第二凸轮与凸轮轴连接时，第二凸轮的相位比第一凸轮的相位超前一定角度，以使得在发动机的压缩冲程末期第二凸轮能将排气门打开。

其中，优选所述第二凸轮的相位比第一凸轮的相位超前145°～155°，进一步优选为150°。

优选的是，所述第二凸轮与凸轮轴之间为间隙配合。

优选的是，所述发动机中的排气门为一个或多个，对于其中任一个排气门，与其对应的第一凸轮采用两个，与其对应的第二凸轮采用一个，所述两个第一凸轮分别设置在所述第二凸轮的两侧。

优选的是，所述连接机构包括连接块、弹簧和液压油控制机构，所述凸轮轴具有中空的内腔，所述内腔中能充有液压油，且凸轮轴上设有与所述连接块的形状相适配的连接孔，所述内腔与所述连接孔连通，所述第二凸轮的内壁上开有容置孔，所述容置孔与外部空气相通，连接块和弹簧容置在所述容置孔内，且所述弹簧处于容置孔的底壁与所述连接块之间，所述液压油控制机构能够控制所述凸轮轴的内腔中液压油的充入和泄除，当凸轮轴的内腔中充入液压油时，所述液压油能够进入所述凸轮轴与第二凸轮之间的空隙，使该空隙腔中也充盈有液压油而形成油槽，所述油槽内的液压油能使连接块缩入所述容置孔内而压缩所述弹簧；当所述凸轮轴的内腔中的液压油泄除后，所述油槽内的液压油也被泄除，所述连接块在弹簧的作用下进入凸轮轴的连接孔中。

优选的是，所述液压油控制机构包括进油道、泄油道和电磁阀，所述进油道与泄油道、凸轮轴的内腔、以及发动机中的液压油提供单元分别相连，所述电磁阀设置在进油道和泄油道之间，电磁阀未通电时能够使进油道与所述液压油提供单元连通，同时使进油道与泄油道之间的连接断开；电磁阀通电时能够使进油道与液压油提供单元之间的连接断开，同时使进油道与泄油道连通。

一种发动机制动装置，包括制动器，该装置还包括上述的凸轮组件，所述制动器与所述凸轮组件中的连接机构连接，当制动器制动汽车时，制动器发送相应的控制信号至所述连接机构，所述连接机构用于根据所述控制信号控制所述第二凸轮与凸轮轴连接。

一种汽车，包括上述的发动机制动装置。

本发明凸轮组件是对传统内燃机的气门机构进行改动而形成，其改动小，结构简单可靠、制造成本低；体积小，易于安装，应用到四冲程重型发动机上能够较好地实现减压制动功能。四冲程发动机进气-压缩-做功-排气是各自独立的过程，较容易实现排气制动控制，所以该凸轮组件特别应用于四冲程重型发动机，可以满足市场上绝大部分重型发动机的安装。