压缩释放制动系统技术方案

一种压缩释放制动系统，包括：排气摇臂；可滑动地位于排气摇臂的活塞孔眼中从而按压排气门的致动活塞；形成在排气摇臂内的供给管道；以及被安装到排气摇臂上的排气门重置装置。致动活塞限定在致动活塞孔眼内在活塞孔眼和致动活塞之间的致动活塞腔。排气门重置装置包括位于供给管道和致动活塞腔之间的重置单向阀，从而当致动活塞腔内的液压流体的压力超过供给管道中液压流体的压力时通过关闭重置单向阀液压地锁定致动活塞腔。重置单向阀在制动开启模式期间被致动活塞腔内的液压流体的压力偏压打开。

Compression release braking system

【技术实现步骤摘要】
压缩释放制动系统本申请是国际申请号为PCT/US2014/067349、中国申请号为201480072378.0、申请日为2014年11月25日、专利技术名称为“用于空转摇臂组件的压缩释放发动机制动系统及其操作方法”的申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求V.Meneely和R.Price于2013年11月25日提交的临时申请61/908,272以及V.Meneely和R.Price于2014年5月21日提交的临时申请62/001,392的利益，所述临时申请的全部内容通过引用合并于此，并且本申请要求其优先权。
本专利技术总体涉及压缩释放发动机制动系统，更具体地涉及包括空转式发动机制动摇臂组件的压缩释放发动机制动系统和方法，该组件包含实现气门重置功能的结构。
技术介绍
用于柴油发动机的压缩释放发动机制动系统(或减速器)于19世纪60年代早期在北美洲被设计和开发出来。已经对其进行了许多改变，这些改变具有改进的减速性能、降低的成本、降低的发动机负荷以及降低的发动机气门系统负荷。常规上，发动机制动压缩释放减速器将产能柴油发电机改变成吸能空气压缩机。汽缸中的空气在压缩冲程中被压缩，并且在快要进行膨胀冲程之前在上死点(TDC)附近被释放，以减小汽缸压力并防止它在膨胀冲程中向下推动活塞。在所谓的排气制动系统中，在活塞向上运动并且由于涡轮增压器限制或排气限制而使排气歧管中压力增大的排气冲程中完成对空气做功。可用许多不同的途径实现在TDC附近打开排气门，以排空汽缸压力。最常用的方法中的一些是附加外壳，其液压地传递来自相邻汽缸的进气或排气凸轮运动或来自相同汽缸的燃料喷射器运动，以提供对排气门定时使其在接近TDC压缩冲程时打开的方法，从而优化汽缸中压缩空气的释放。其他发动机制动系统具有摇臂制动器，该制动器采用排气摇臂(或杠杆)在接近TDC压缩冲程时打开排气门。用于确定摇臂制动器类型的术语是空转概念。此概念将额外的小升程型线添加到排气凸轮凸部，其在从气门系统去除了过大的排气门间隙时在接近TDC压缩冲程时打开排气门。利用空转原理的摇臂制动系统已被已知多年。常规摇臂制动系统的一个问题是排气/进气时的气门重叠扩大并且因此降低制动性能。此外，打开单个气门的问题是排气/进气重叠扩大，并且在最初正常排气升程期间打开排气横梁是不平衡的，并且可能导致损坏发动机顶部。扩大的重叠容许排放气体从排气歧管流回发动机并通过入口阀进入入口歧管。换言之，扩大的气门重叠引起不期望的排气歧管空气质量流进入发动机进气系统，因此减少排气冲程做功并降低制动性能。我们公开一种尽可能晚地打开排气门、以最快的速度最大程度地打开排气门并且快速排空汽缸的系统，以提供性能很高的发动机制动器。许多发动机参数会限制最佳的发打开。这些限制包括气门系统负荷、发动机设计限制、排放物条例及其他考虑。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，压缩释放制动系统被配置为操作内燃机的至少一个排气门。本专利技术的压缩释放制动系统在压缩释放发动机制动操作期间在制动开启模式操作并且在正功率操作期间在制动关闭模式操作。当执行压缩释放发动机制动操作时在所述发动机的压缩冲程的一部分期间，所述压缩释放制动系统保持所述至少一个排气门打开。所述压缩释放制动系统包括用于操作所述至少一个排气门的排气摇杆组件。所述排气摇杆组件包括围绕摇杆轴安装并且能够选择性地枢转以打开所述至少一个排气门的排气摇臂。压缩释放制动系统还包括能够在收缩位置和延伸位置之间运动并且能够滑动地位于形成在所述排气摇臂中的致动活塞孔眼中的致动活塞。所述致动活塞在处于其所述延伸位置时操作性地耦接到所述至少一个排气门。所述致动活塞在所述致动活塞孔眼内所述致动活塞孔眼和所述致动活塞之间限定致动活塞腔。压缩释放制动系统还包括形成在所述排气摇臂内的供给管道。所述供给管道被配置为，当所述致动活塞和所述至少一个排气门之间存在间隔时将加压液压流体供给到所述致动活塞腔，以将所述致动活塞移置到所述延伸位置。压缩释放制动系统还包括被安装到所述排气摇臂上的排气门重置装置。排气门重置装置包括位于所述供给管道和所述致动活塞腔之间的重置单向阀，从而当所述致动活塞腔内的液压流体的压力超过所述供给管道中液压流体的压力时通过关闭所述重置单向阀液压地锁定所述致动活塞腔。所述重置单向阀在制动开启模式期间被所述致动活塞腔内的液压流体的压力偏压打开。根据本专利技术的第二方面，提供一种操作处于制动开启模式的压缩释放制动系统的方法，用于在压缩释放发动机制动操作期间操作内燃机的至少一个排气门。当执行压缩释放发动机制动操作时在发动机的压缩冲程期间，所述压缩释放制动系统保持所述至少一个排气门打开。所述压缩释放制动系统包括用于操作所述至少一个排气门的排气摇杆组件。所述排气摇杆组件包括围绕摇杆轴安装并且能够选择性地枢转以打开所述至少一个排气门的排气摇臂。所述压缩释放制动系统还包括可在收缩位置和延伸位置之间运动并且可滑动地位于形成在所述排气摇臂中的致动活塞孔眼中的致动活塞。所述致动活塞在处于其所述延伸位置时操作性地耦接到所述至少一个排气门。所述致动活塞在所述致动活塞孔眼内所述致动活塞孔眼和所述致动活塞之间限定致动活塞腔。压缩释放制动系统还包括形成在所述排气摇臂内的供给管道。所述供给管道被配置为，当所述致动活塞和所述至少一个排气门之间存在间隔时将加压液压流体供给到所述致动活塞腔，以将所述致动活塞移置到所述延伸位置。压缩释放制动系统还包括被安装到所述排气摇臂上的排气门重置装置。排气门重置装置包括位于所述供给管道和所述致动活塞腔之间的重置单向阀，从而当所述致动活塞腔内的液压流体的压力超过所述供给管道中液压流体的压力时通过关闭所述重置单向阀液压地锁定所述致动活塞腔。所述重置单向阀在制动开启模式期间被所述致动活塞腔内的液压流体的压力偏压。所述重置单向阀在制动开启模式的一部分期间被所述致动活塞腔内的液压流体的压力偏压关闭。所述方法包括步骤：在所述内燃机的压缩冲程期间在所述至少一个排气门的气门制动升程的第一部分期间，将所述重置单向阀机械地偏压关闭；在压缩冲程期间在所述至少一个排气门的气门制动升程的第二部分期间，将所述重置单向阀液压地偏压关闭；以及在发动机的膨胀冲程期间，通过打开所述重置单向阀并从所述致动活塞腔释放液压流体以关闭所述至少一个排气门来重置所述至少一个排气门。本专利技术的压缩释放制动系统成本低并且可以集成到整个发动机设计中。此外，本专利技术提供一种轻质、不会机械和热过载发动机系统、具有安静的操作并且在使用发动机制动的整个发动机速度范围内产出最佳的减速功率的压缩释放制动系统。附图说明附图包含在说明书中并构成其一部分。附图与上文给出的总体描述及下文给出的对示例性实施例和方法的详细描述一起用于解释本专利技术的原理。在这些附图中：图1是根据本专利技术的第一示例性实施例的包括摇臂压缩释放发动机制动系统的气门系统组件的立体图；图2是根据本专利技术的第一示例性实施例的排气凸轮轴和排气摇臂组件的部分立体图；图3是根据本专利技术的第一示例性实施例的排气摇臂的立体图，其中，一些部分用虚线示出；图4是根据本专利技术的第一示例性实施例的摇臂压缩释放发动机制动系统的局部立体图；其中，一些部分用虚线示出；图5A是根据本专利技术的第一示例性实施例的处于制动开启模式的摇臂压缩释放本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压缩释放制动系统，用于实现与内燃机相关的压缩释放发动机制动操作，所述内燃机包括发动机汽缸，所述发动机汽缸与包括压缩冲程和膨胀冲程的四冲程活塞循环相关联，并且设有至少一个进气门、至少一个排气门和至少一个排气门复位弹簧，该排气门复位弹簧在排气门上施加关闭力以将排气门推压到就位状态，所述压缩释放制动系统包括：空转排气摇杆组件，其包括摇臂；位于排气摇臂内的液压流体回路；致动活塞，其被摇臂可滑动地接纳以在摇臂中限定活塞腔的部分，并且能在活塞收缩位置与活塞延伸位置之间运动，所述致动活塞构造成与排气门操作地相连，以允许排气门从就位状态离座；和重置装置，其被摇臂的重置腔接纳并且与致动活塞操作地相连，所述重置腔通过至少一个连接管道与活塞腔流体连通，所述重置装置包括：重置止回阀，所述重置止回阀与液压流体回路操作地相连并且能在打开位置与关闭位置之间运动以调节流到活塞腔以及从活塞腔流出的流体流；重置压力控制弹簧，其将偏压力施加至重置止回阀以朝向所述打开位置推压重置止回阀；和触发器组件，其能在触发器收缩位置与触发器延伸位置之间运动，触发器组件与重置止回阀和重置压力控制弹簧操作地相连使得在触发器延伸位置，重置止回阀朝向关闭位置自由运动，在触发器收缩位置，重置止回阀被朝向打开位置偏压；所述压缩释放制动系统构造成使得在制动开启模式中操作时，在所述至少一个排气门离座之后并且当活塞腔内的液压压力降低时，由触发器组件压缩的重置压力控制弹簧的偏压力使重置止回阀运动到打开位置，以通过连通端口释放活塞腔中的液压流体的一部分，使得到膨胀冲程结束时排气门复位弹簧的关闭力将所述至少一个排气门重置到就位状态。...

【技术特征摘要】
2013.11.25 US 61/908,272;2014.05.21 US 62/001,3921.一种压缩释放制动系统，用于实现与内燃机相关的压缩释放发动机制动操作，所述内燃机包括发动机汽缸，所述发动机汽缸与包括压缩冲程和膨胀冲程的四冲程活塞循环相关联，并且设有至少一个进气门、至少一个排气门和至少一个排气门复位弹簧，该排气门复位弹簧在排气门上施加关闭力以将排气门推压到就位状态，所述压缩释放制动系统包括：空转排气摇杆组件，其包括摇臂；位于排气摇臂内的液压流体回路；致动活塞，其被摇臂可滑动地接纳以在摇臂中限定活塞腔的部分，并且能在活塞收缩位置与活塞延伸位置之间运动，所述致动活塞构造成与排气门操作地相连，以允许排气门从就位状态离座；和重置装置，其被摇臂的重置腔接纳并且与致动活塞操作地相连，所述重置腔通过至少一个连接管道与活塞腔流体连通，所述重置装置包括：重置止回阀，所述重置止回阀与液压流体回路操作地相连并且能在打开位置与关闭位置之间运动以调节流到活塞腔以及从活塞腔流出的流体流；重置压力控制弹簧，其将偏压力施加至重置止回阀以朝向所述打开位置推压重置止回阀；和触发器组件，其能在触发器收缩位置与触发器延伸位置之间运动，触发器组件与重置止回阀和重置压力控制弹簧操作地相连使得在触发器延伸位置，重置止回阀朝向关闭位置自由运动，在触发器收缩位置，重置止回阀被朝向打开位置偏压；所述压缩释放制动系统构造成使得在制动开启模式中操作时，在所述至少一个排气门离座之后并且当活塞腔内的液压压力降低时，由触发器组件压缩的重置压力控制弹簧的偏压力使重置止回阀运动到打开位置，以通过连通端口释放活塞腔中的液压流体的一部分，使得到膨胀冲程结束时排气门复位弹簧的关闭力将所述至少一个排气门重置到就位状态。2.根据权利要求1所述的压缩释放制动系统，其中，所述压缩释放制动系统构造成使得当安装在内燃机上并且在制动开启模式中操作时：所述空转排气摇杆组件与重置装置操作地相连，以在压缩冲程期间通过枢转的摇臂与止动构件之间的相对运动使触发器组件朝向触发器收缩位置运动，使得触发器组件压缩重置压力控制弹簧而重置止回阀由于液压压力保持在关闭位置，并且空转排气摇杆组件与致动活塞操作地相连，以在压缩冲程期间使致动活塞在排气门上施加足够的力以使排气门离座。3.根据权利要求2所述的压缩释放制动系统，其中：所述内燃机的发动机汽缸包括至少一个第二排气门；并且在制动启动模式中，所述第二排气门保持关闭；所述止动构件包括具有开口的气门横梁，单气门致动销能通过所述开口相对于所述气门横梁滑动，以允许致动活塞通过单气门致动销将足够的力施加至第一排气门，以在压缩冲程期间使所述第一排气门离座而所述第二排气门保持就位。4.根据权利要求3所述的的压缩释放制动系统，其中：在用于内燃机的正功率操作的制动关闭模式期间，重置装置构造成向下移动所述气门横梁以使第一排气门和第二排气门两者均打开。5.根据权利要求1所述的压缩释放制动系统，其中：所述重置装置还包括膨径销，该膨径销操作地连接触发器组件和重置止回阀，并且构造成在触发器组件朝向收缩位置移动时将重置止回阀朝向打开位置偏压。6.根据权利要求1所述的压缩释放制动系统，其中，所述重置装置还包括套筒主体，该套筒主体安装至所述摇臂并且与致动活塞间隔开。7.根据权利要求1所述的压缩释放制动系统，其中，所述重置装置还包括带螺纹的主体，所述带螺纹的主体由所述排气摇臂的带螺纹的开口接纳以用于可调节地接合所述重置装置。8.根据权利要求7所述的压缩释放制动系统，其中，所述重置装置还包括限定重置装置的端部的接触足。9.根据权利要求8所述的压缩释放制动系统，其中，所述重置装置适于调节排气门间隙。10.根据权利要求1所述的压缩释放制动系统，其中，所述重置装置还包括触发器复位弹簧，其施加复位弹簧偏压力以朝向触发器收缩位置偏压触发器组件。11.根据权利要求1所述的压缩释放制动系统，还包括启动器，所述启动器包括液压电磁阀，所述液压电磁阀可选择性地控制以向摇臂中的重置腔供给加压流体，以使触发器组件移动到触发器延伸位置。12.根据权利要求1所述的压缩释放制动系统，其中，所述空转排气摇杆组件还包括储能器腔，该储能器腔与所述活塞腔连通并且构造成在制动开启模式中在压缩冲程期间将液压流体输送至所述活塞腔，并且在制动开启模式中在膨胀冲程的终点附近接收来自活塞腔的液压流体。13.根据权利要求1所述的压缩释放制动系统，还包括：额外的连通端口，其布置在排气摇臂中以与供...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·梅尼利，R·普赖斯，
申请(专利权)人：PAC制动公司，
类型：发明
国别省市：美国,US