阅读说明：本技术 压缩释放式发动机缸内制动装置 (Compression release type in-cylinder brake device for engine ) 是由 王立峰 王秀强 吴龙龙 王昊天 王孟晓 吴鹏超 从田增 苏明涛 衣金水 于 2019-10-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种压缩释放式发动机缸内制动装置,包括：凸轮轴,凸轮轴设置有若干个排气凸轮；凸轮轴沿轴向开设有通油腔,凸轮轴设置有旋转进油接口装置,旋转进油接口装置通过电磁换向阀分别与高压油路和泄压油路连通；排气凸轮沿径向开设有安装孔,安装孔与所述通油腔相通,安装孔内设置有滑动柱塞机构,当向通油腔供油时,滑动柱塞机构伸出排气凸轮的凸轮面形成制动凸起。与公知技术相比,只有在发动机处于缸内制动模式时,滑动柱塞才伸出排气凸轮的凸轮面,滑动柱塞机构工作时间非常短暂,而在发动机处于正常工作状态时,滑动柱塞回收在排气凸轮的安装孔内,整个排气凸轮就像一个普通排气凸轮一样,发动机工作的可靠性更高。(The invention discloses a compression release type engine in-cylinder brake device, comprising: the camshaft is provided with a plurality of exhaust cams; the camshaft is provided with an oil through cavity along the axial direction, and the camshaft is provided with a rotary oil inlet interface device which is respectively communicated with the high-pressure oil way and the pressure relief oil way through an electromagnetic directional valve; the exhaust cam is provided with a mounting hole along the radial direction, the mounting hole is communicated with the oil through cavity, a sliding plunger mechanism is arranged in the mounting hole, and when oil is supplied to the oil through cavity, the sliding plunger mechanism extends out of the cam surface of the exhaust cam to form a braking bulge. Compared with the prior art, the sliding plunger extends out of the cam surface of the exhaust cam only when the engine is in the in-cylinder braking mode, the working time of the sliding plunger mechanism is very short, and when the engine is in the normal working state, the sliding plunger is recovered in the mounting hole of the exhaust cam, the whole exhaust cam is like a common exhaust cam, and the working reliability of the engine is higher.)

压缩释放式发动机缸内制动装置

技术领域

本发明涉及发动机缸内制动技术领域，尤其涉及一种压缩释放式发动机缸内制动装置。

背景技术

发动机的缸内制动技术，主要经历了排气蝶阀制动、泄气式制动、压缩释放式制动等发展过程，其中，压缩释放式制动技术，是目前发动机制动性能最好的技术，其基本原理是：发动机倒拖时，在压缩冲程活塞上行的过程中，活塞压缩缸内气体，产生制动功率。在压缩上止点之前，通过压缩释放式制动装置驱动排气门打开一定的开度，将气缸内的已被压缩的高温高压充量排出，此时气缸内的压力迅速降低，经过一定的曲轴转角后，排气门再关闭，活塞向下运动，由于缸内充量已大大减少，缸内充量对活塞做功也大大减少，减少或消除缸内压缩充量对活塞产生反制动功率。

压缩释放式制动技术，一般与排气蝶阀制动相结合，在排气冲程中，发动机的排气通道已被蝶阀关闭，建立了背压，活塞在上行过程中，受到气体的压力，上行速度减慢，增加了活塞的功率损失，再次产生制动功率。

中国实用新型专利CN201241740Y公开了一种四冲程内燃发动机摇臂集成式制动装置，其在控制凸轮上设置两个制动凸起，用于实现在进气冲程结束前将进气门开启增加进气量、在压缩冲程结束前开启排气门释放压力来实现发动机的缸内制动，为了在发动机正常运行时将制动凸起引起的气门升程抵消掉，需要在摇臂上设置了液压控制的间隙补偿机构。因正常运行状态占整个发动机运行状态的绝大部分，因此，间隙补偿机构在发动机运行的绝大部分时间里都处于工作状态，对可靠性等提出了较高的要求，而且结构较为复杂。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种压缩释放式发动机缸内制动装置，以提高发动机工作的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明采用了一种压缩释放式发动机缸内制动装置，包括：配气机构，所述配气机构包括凸轮轴，所述凸轮轴设置有若干个排气凸轮；所述凸轮轴沿轴向开设有通油腔，所述排气凸轮沿径向开设有安装孔，所述安装孔与所述通油腔相通，所述安装孔内设置有滑动柱塞机构，所述凸轮轴设置有旋转进油接口装置，所述旋转进油接口装置通过电磁换向阀分别与高压油路和泄压油路连通，当所述电磁换向阀断电时，所述通油腔与所述泄压油路连通，当所述电磁换向阀通电时，所述高压油路与所述通油腔连通向所述通油腔供油，使所述滑动柱塞机构伸出所述排气凸轮的凸轮面形成制动凸起。

其中，所述滑动柱塞机构包括滑动柱塞、柱塞回位弹簧、销轴和丝堵，所述安装孔是阶梯孔，所述阶梯孔包括一个大孔和一个小孔，所述小孔沿径向贯通所述通油腔一侧的凸轮轴部分并在所述通油腔另一侧的凸轮轴部分形成盲孔，所述大孔从所述通油腔向所述小孔的开口方向凹陷，所述销轴安装于所述大孔内，所述滑动柱塞安装于所述小孔内，所述滑动柱塞沿轴向开设有弹簧安装孔且沿径向开设有长槽孔，所述销轴滑动设置于所述长槽孔，所述柱塞回位弹簧被所述销轴夹压于所述弹簧安装孔内，当所述通油腔处于泄压状态时，所述柱塞回位弹簧将所述滑动柱塞顶靠于所述盲孔的底部，所述丝堵旋拧于所述弹簧安装孔的外侧开口端并密封所述弹簧安装孔。

其中，所述旋转进油接口装置设置于所述通油腔的开口端部。

其中，所述旋转进油接口装置包括固定油套，所述凸轮轴设置有进油轴颈，所述进油轴颈转动密封安装于所述固定油套，所述进油轴颈的外周面开设有环形油槽，所述环形油槽与所述通油腔相通，所述固定油套开设有通油孔，所述通油孔与所述环形油槽相通。

其中，所述凸轮轴的端部设置有密封所述通油腔开口的端盖。

所述端盖设置用于限制所述固定油套轴向移动的环形凸缘。

其中，所述环形油槽不是开设于所述进油轴颈的外周面而是开设于所述固定油套的内周面。

其中，所述泄压油路与所述发动机的油底壳相通。

其中，所述泄压油路中设置有溢流阀。

其中，所述固定油套的通油孔与所述电磁换向阀连接的油路中设置有压力传感器。

其中，所述电磁换向阀是二位三通电磁换向阀。

采用上述技术方案后，本发明的技术效果是，当发动机处于正常工作模式时，电磁换向阀断电，滑动柱塞机构不动作；当发动机进入缸内制动模式时，电磁换向阀通电，控制高压油路向凸轮轴的通油腔供油，所述滑动柱塞机构的滑动柱塞伸出所述排气凸轮的凸轮面形成制动凸起，推动气门挺柱或气门护帽开启排气门，完成缸内制动。与公知技术相比，只有在发动机处于缸内制动模式时，滑动柱塞才伸出排气凸轮的凸轮面，滑动柱塞机构工作时间非常短暂，而在发动机处于正常工作状态时，滑动柱塞回收在排气凸轮的安装孔内，整个排气凸轮就像一个普通排气凸轮一样，因此，发动机工作的可靠性更高。本发明适用于凸轮轴下置式发动机，也适用于凸轮轴顶置式发动机。

附图说明

图1是本发明压缩释放式发动机缸内制动装置实施例的结构示意图；

图2是图1中Ⅰ处的局部放大图；

图3是图1所示实施例中滑动柱塞伸出时的工作状态参考图；

图4是图1中A-A处的剖视图；

图5是图2去掉滑动柱塞机构凸轮轴部分的结构示意图；

图中：10-排气门，11-气门弹簧，12-气门摇臂，13-摇臂轴，14-推杆，15-挺柱，20-凸轮轴，21-进气凸轮，22-排气凸轮，23-通油腔，24-环形油槽，25-正时齿轮，31-端盖，32-固定油套，321-通油孔，40-压力传感器，50-溢流阀，60-油底壳，70-滑动柱塞机构，71-滑动柱塞，711-弹簧安装孔，712-长槽孔，72-柱塞回位弹簧，73-销轴，74-丝堵，80-电磁换向阀，Φx-大孔，Φy-小孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，一种压缩释放式发动机缸内制动装置，气门摇臂12转动安装于摇臂轴13，推杆14和排气门10分置于摇臂轴13的两侧，当挺柱15和推杆14在凸轮轴20的排气凸轮22的作用下从一侧推动气门摇臂12绕摇臂轴13摆动时，气门摇臂12的另一侧则按压排气门10，气门开启；当凸轮轴转过规定角度后，排气门10在气门弹簧11的作用下回位，气门关闭。凸轮轴20通过正时齿轮25与发动机曲轴保持同步。

以上结构是发动机配气机构中用于控制排气门动作的部分，凸轮轴20上还设置有多个进气凸轮21，其用于控制相应进气门的开启关闭，在此不做赘述。

如图1所示，凸轮轴20沿轴向开设有通油腔23，排气凸轮22沿径向开设有安装孔，所述安装孔与通油腔23相通，所述安装孔内设置有滑动柱塞机构70，凸轮轴20设置有旋转进油接口装置，所述旋转进油接口装置通过电磁换向阀80分别与高压油路和泄压油路连通，所述泄压油路与发动机的油底壳60相通，所述泄压油路中设置有溢流阀50。优选的，所述电磁换向阀80是二位三通电磁换向阀。

当电磁换向阀80断电时，通油腔23与所述泄压油路连通，当电磁换向阀80通电时，所述高压油路与通油腔23连通并向通油腔23供油，使滑动柱塞机构70伸出排气凸轮22的凸轮面形成制动凸起。

如图2、图3、图4和图5所示，滑动柱塞机构70包括滑动柱塞71、柱塞回位弹簧72、销轴73和丝堵74，所述安装孔是阶梯孔，所述阶梯孔包括一个大孔Φx和一个小孔Φy，小孔Φy沿径向贯通通油腔23一侧的凸轮轴部分并在通油腔23另一侧的凸轮轴部分形成盲孔，大孔Φx从通油腔23向小孔Φy的开口方向凹陷，销轴73安装于大孔Φx内，滑动柱塞71安装于小孔Φy内，滑动柱塞71沿轴向开设有弹簧安装孔711且沿径向开设有长槽孔712，销轴73滑动设置于长槽孔712，柱塞回位弹簧72被销轴73夹压于弹簧安装孔711内，当通油腔23处于泄压状态时，柱塞回位弹簧72将滑动柱塞71顶靠于所述盲孔的底部，丝堵74旋拧于弹簧安装孔711的外侧开口端并密封弹簧安装孔711。

装配时，先将滑动柱塞71从小孔Φy装入，将柱塞回位弹簧72装入弹簧安装孔711，压缩柱塞回位弹簧72，将销轴73自通油腔23中装入到位，然后松开柱塞回位弹簧72，销轴73卡入大孔Φx中，最后旋拧丝堵74密封弹簧安装孔711。

如图1所示，所述旋转进油接口装置设置于通油腔23的开口端部，所述旋转进油接口装置包括固定油套32和端盖31，凸轮轴20设置有进油轴颈，所述进油轴颈转动密封安装于固定油套32，所述进油轴颈的外周面开设有环形油槽24，环形油槽24与通油腔23相通，固定油套32开设有通油孔321，通油孔321与环形油槽24相通。所述端盖31设置于凸轮轴20的端部，用于密封通油腔23的开口，端盖31还设置用于限制固定油套32轴向移动的环形凸缘。

本发明的工作原理是：

如图2所示，在发动机正常工作时，电磁换向阀80断电，凸轮轴20的通油腔23通过电磁换向阀80、溢流阀50连通油底壳60泄压。滑动柱塞71在柱塞回位弹簧72的作用下，下沉于盲孔的底部，排气门10正常开闭。

如图3所示，在发动机进入缸内制动模式时，控制电磁换向阀80通电，凸轮轴20的通油腔23充满高压液压油，在液压油的作用下，滑动柱塞71上行，顶端凸出排气凸轮22的凸轮面形成制动凸起，在发动机压缩行程上止点附近，推动气门挺柱15或气门护帽(凸轮轴顶置结构)开启排气门10，完成缸内制动的一个循环，这时，销轴73与滑动柱塞71的长槽孔712的下底面贴合。

本发明中，固定油套32的通油孔321与电磁换向阀80连接的油路中设置有压力传感器40，压力传感器40用于检测液压油的压力，反馈作为判定的依据。

本发明中，环形油槽24也可以不开设于所述进油轴颈的外周面而是开设于固定油套32的内周面。在凸轮轴20转动时，环形油槽24可以将来自高压油路的液压油与通油腔23连通。

本发明中，高压油路中的液压油，可以通过发动机带动液压泵产生，也可采用其它增压机构实现。

本发明不局限于上述实施例，一切基于本发明的构思、原理、结构及方法所做出的种种改进，都将落入本发明的保护范围之内。