一种发动机的气门驱动装置及其驱动方法，由箱体、上连杆、下连杆，制动活塞和万向节结构组件构成，箱体内设有相通的垂直通道和水平通道，垂直通道下部设有上连杆，下连杆和制动活塞，水平通道内设有万向节组件，箱体、上连杆、万向节结构组件的活动端的球体、下连杆和制动活塞之间各设有转动副，箱体内设有机油油路将水平通道与机油油路连通，通过机油油路的打开和关闭来控制万向节结构组件，调节上连杆和下连杆的位置，使得上连杆和下连杆竖直或倾斜，实现制动活塞的伸出和缩回。本发明专利技术采用了万向节结构组件，减少了零件，简化了结构；采用了机械链接结构，减少了反应时间，降低了加工精度；气门驱动不受机油温度和压力的影响；气门驱动设计灵活，可以减小发动机活塞与气阀杆之间的距离，可与发动机配气机构的摇臂集成为一体。可与发动机配气机构的摇臂集成为一体。可与发动机配气机构的摇臂集成为一体。
【技术实现步骤摘要】
一种发动机的气门驱动装置及其驱动方法
[0001]本专利技术涉及机械领域，尤其涉及发动机制动器，特别是一种发动机制动器的气门驱动装置及其驱动方法。
技术介绍
[0002]随着国内经济形势的持续发展和高速公路的快速建设，以商用车为主要交通工具的物流运输业已成为国民经济的重要组成部分。长途运输的商用车行驶在长缓坡道路上需要经常使用制动，没有辅助制动装置的商用车需要不断使用脚刹的轮式制动来降低车速。但是，在长缓坡道路，长时间使用轮式制动会导致刹车片温度提升过快，进而导致刹车片温度过高而很可能发生制动效果降低甚至失效，很容易造成重大的不可挽回的人身和财产损失，这也是在地形复杂的山路经常发生重大交通事故的重要原因之一，因此，对商用车配备辅助制动装置是很有必要的。在2012年底，国家有关机构也已经出台法规强制要求在12 吨以上的卡车和大型商用客车上增设缓速制动装置。
[0003]在车辆辅助制动领域，有三种不同的缓速装置，即液力缓速器、电涡流缓速器和发动机制动器(又叫发动机缓速器)。液力缓速器和电涡流缓速器的体积大、重量大，不利于汽车轻量化的实现，并且价格贵；上述两种缓速器仅在客车上大量使用。发动机制动器具有成本低，重量轻、工作耗电小、不耗油；性能好，可靠耐久(不会像液力缓速器发热或像电涡流缓速器起火)适合于中国市场。加装发动机制动器的卡车，与没有加装发动机制动器的卡车比较，能够有效的减少长下下坡路段的刹车次数，从而降低刹车片和轮胎的更换频率，进而降低卡车的维护保养费用。
[0004]将内燃机配气机构作为制动手段的发动机制动器技术为人共知，只需将发动机暂时转换为压缩机。这种转换切断燃油，在发动机活塞压缩冲程结束时或接近结束时打开排气阀，允许被压缩气体(制动时为空气)被释放，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。
[0005]近年来，随着商用车的快速发展，发动机制动在实践中也得到了越来越多的应用。但目前现有发动机制动技术大多采用的是液压式发动机制动器：通过一套液压控制装置，利用机油的不可压缩性的“千斤顶”原理，来控制制动排气门的打开与关闭。但由于液压系统零部件多，加工精度要求高，并且控制系统复杂，受机油清洁度影响较大，因此可靠性较低，故障率较高。同时，发动机在低速工况下，受机油压力较低的影响，实际制动气门打开升程，会相对理论设计升程减小，并导致低速工况下的制动功率值会减小，最终会影响到整车对发动机制动的使用效果。
[0006]再则，上述由液压驱动的发动机制动器存在另一缺点，即液压系统的可缩性或变形，这与液体的柔性有关，高柔性导致制动阀升的大量压缩减小，阀升的减小导致阀载的增加，而阀载的增加导致更高的柔性，造成一种恶性循环。此外，由液压变形造成的阀升减小随着发动机转速的增加而增加，与发动机制动性能所要求的制动阀升趋势恰恰相反。为了
减少液压柔性，必须使用大直径的液压活塞，增加体积和重量。而且油流需要很长时间使大直径活塞伸出或缩回，导致制动系统惯性大、反应慢。商用车的发动机制动技术也有采用机械式制动器，中国专利CN201910763362.9提供了机械式气门驱动机构的方案，方案中的气门驱动机构由箱体、连杆、启动活塞和驱动活塞构成。，箱体内设有垂直相交的启动活塞孔和驱动活塞孔，启动活塞孔内设有启动活塞，驱动活塞孔内设有驱动活塞，连杆包括第一连杆和第二连杆。箱体内设置有流体通道，流体通道将启动活塞孔与发动机的机油流体网络相连，机油的压力作用于启动活塞孔内的启动活塞，启动活塞将第一连杆和第二连杆在箱体内沿导向槽从关闭位置推向打开位置。此外，此气门驱动机构还包括回位机构，回位机构将第一连杆和第二连杆在箱体内沿导向槽从打开位置推向关闭位置。回位机构包括回位弹簧和回位钢球。专利中采用了机械式的气门驱动机构，解决了部分的液压式发动机制动器问题，但是仍然存在启动和关闭分别采用启动活塞和回位机构等多个零件造成的结构复杂化，回位机构由回位弹簧和回位钢球组成存在连接不可靠的风险，
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的在于提供一种机械式的发动机气门驱动装置，所述的这种气门驱动装置要解决现有技术中液压驱动的发动机制动系统的不足，如存在的制动系统变形和惯性大、反应慢等技术问题；以及现有的机械式气门驱动机构方案中存在的结构复杂化和连接不可靠的风险。
[0008]本专利技术的气门驱动装置由箱体、上连杆，下连杆、制动活塞和万向节结构组件构成，箱体内设置有垂直通道和水平通道，垂直通道与所述的水平通道相通，垂直通道内设置上连杆和所述的下连杆，竖直通道的下部设置有制动活塞；所述的水平通道内设置有所述的万向节结构组件，所述的万向节结构组件，能够在作用力下推动上连杆和下连杆处于设定位置，复位后使得上连杆和下连杆回到初始位置；所述的万向节结构组件有固定端和活动端组成；所述的万向节结构组件的固定端位于水平通道上，所述的万向节结构组件的活动端与所述上连杆和下连杆通过球面接触进行限位连接；所述的万向节结构组件也可由驱动弹簧组件或者钢丝组件替代。
[0009]进一步的，万向节结构能够通过固定端实现活动端的推拉动作，也能够实现万向节结构组件的活动端的球体的中心的高度调整(也能够实现万向节结构组件的活动端的一侧中心的高度调整)。
[0010]进一步的，所述的万向节结构组件的活动端为球体，所述的球体与所述上连杆和下连杆通过球体的接触面限位连接；上连杆下端和万向节结构组件的活动端的一侧球体构成转动副，下连杆上端和万向节结构组件的活动端的一侧球体构成转动副。上连杆上端与箱体之间设置有转动副，下连杆下端与制动活塞之间设置有转动副。
[0011]进一步的，箱体内设置有机油油路，机油油路和水平通道连通，机油油路将水平通道与发动机的机油油路网络相连。机油油路网络提供机油压力，机油压力作用于水平通道内万向节结构组件的固定端，控制万向节结构组件的固定端进行运动，带动万向节结构组件的活动端将在箱体内的上连杆和下连杆从倾斜位置(关闭位置)推向竖直位置 (打开位置)。机油油路网络不提供机油压力，复位弹簧控制万向节结构组件的固定端进行回位，带
动万向节结构组件的活动端将在箱体内的上连杆和下连杆从竖直位置(打开位置)推向倾斜位置(关闭位置)。
[0012]进一步的，万向节结构组件上设置有复位弹簧，复位弹簧的一端固定在万向节结构组件上，一端固定在水平通道中。
[0013]进一步的，箱体的下部有一个弹簧座，弹簧座上固定有压缩弹簧，压缩弹簧的上端连接在制动活塞上。
[0014]进一步的，水平通道内设置有限位块，限位块上设有限位槽，上连杆、下连杆和万向节结构组件的活动端的部分位于限位槽内，限位槽的宽度略大于上连杆、下连杆和万向节结构组件的活动端的宽度。上连杆和下连杆在关闭位置和打开位置之间沿限位槽做平面运动，在关闭位置，上连杆和下连杆形成一个夹角，制动活塞的下端面缩回；在打开位置，上连杆和下连杆位于竖直同轴上，制动活塞的下端面本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种发动机的气门驱动装置，其特征在于：所述的气门驱动装置包括箱体、上连杆、下连杆、制动活塞和驱动复位组件，所述的箱体内设置有垂直通道和水平通道，所述的垂直通道与所述的水平通道相通，所述垂直通道内设置有所述的上连杆和所述的下连杆，所述竖直通道的下部设置有所述的制动活塞；所述的水平通道内设置驱动复位组件，所述的驱动复位组件，能够在作用力下推动上连杆和下连杆处于设定位置，复位后使得上连杆和下连杆回到初始位置；所述的驱动复位组件是万向节结构的组件，所述的万向节结构的组件包括固定端和活动端；所述的万向节结构组件的固定端位于水平通道上，所述的万向节结构组件的活动端通过与上连杆和下连杆的球面接触从而实现万向节结构组件的活动端与上连杆和下连杆的限位连接。2.如权利要求1所述的发动机的气门驱动装置，其特征在于：所述的万向节结构组件的活动端为球体，所述的球体与所述上连杆和下连杆通过球体的接触面限位连接；所述的上连杆下端和所述的万向节结构组件的一侧球体构成转动副，所述的下连杆上端和所述的万向节结构组件的一侧球体构成转动副；所述的上连杆上端与所述的箱体之间设置有转动副，所述的下连杆下端与所述的制动活塞之间设置有转动副。3.如权利要求1所述的发动机的气门驱动装置，其特征在于：所述的万向节结构组件上设置有复位弹簧，所述的复位弹簧的一端固定在万向节结构组件上，另一端固定在水平通道中。4.如权利要求1所述的发动机的气门驱动装置，其特征在于：所述的箱体内设置有机油油路，所述的机油油路和水平通道连通，机油油路将水平通道与发动机的机油油路网络相连。5.如权利要求1所述的发动机的气门驱动装置，其特征在于：所述的箱体下部设有弹簧座，所述的弹簧座上固定设有压缩弹簧，所述的压缩弹簧上端连接在制动活塞上。6.如权利要求1所述的发动机的气门驱动装置，其特征在于：所述的水平通道内设置有限位块，所述的限位块上设有限位槽，上连杆、下连杆和万向节结构组件的一侧球体的部分位于所述的限位槽内，限位槽的宽度略大于上连杆、下连杆和万向节结构组件的一侧球体的宽度；上连杆和下连杆在关闭位置和打开位置之间沿限位槽做平面运动，在所述的关闭位置，上连杆和下连杆形成一个夹角，所述的制动活塞的下端面缩回；在...
【专利技术属性】
技术研发人员：褚平华，
申请(专利权)人：褚平华，
类型：发明
国别省市：
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