CN102086812A

CN102086812A - 排气制动的可变压缩率装置

Info

Publication number: CN102086812A
Application number: CN2010102412440A
Authority: CN
Inventors: 宋镇镐; 孙尚徹
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2009-12-02
Filing date: 2010-07-27
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2030-07-27
Also published as: KR101526378B1; CN102086812B; KR20110062118A; US20110126800A1; US8720413B2

Abstract

一种排气制动的可变压缩率装置，其用于发动机中，该装置可以包括活塞和排气控制阀，所述活塞在所述发动机的气缸中往复移动，所述排气控制阀根据所述气缸中所述活塞所产生的压力而选择性地使得所述气缸的燃烧室与排气歧管联通，以控制所述活塞的操作压力。

Description

排气制动的可变压缩率装置

与相关申请的交叉引用

本申请要求2009年12月2日在韩国知识产权局申请的韩国专利申请第10-2009-0118708号的优先权，上述申请的全部内容结合于此用于这种引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种排气制动(exhaust gas brake)的可变压缩率装置，更加特别地，本发明涉及一种能够有效执行制动操作的排气制动的可变压缩率装置。

背景技术

一般地，因为大型车辆(即卡车或公共汽车)由于其自身重量或货物的缘故而非常沉重，所以需要减小发动机制动的负载，从而维持其稳定性。

由于这个原因，在具有进气阀和排气阀的多个气缸上进一步安装了分离阀(即，第三阀)，在行驶时该第三阀几乎在活塞的上死点(TDC)处打开，然后气缸中的压缩空气排出每个气缸。

传统上，发动机制动被归类为用于从气缸排出废气的杰克制动(jake brake)和放气制动(bleed brake)。

杰克制动表示在活塞的压缩冲程的较后部分中排气阀临时打开以使得对压缩压力进行补偿，随后排气阀对惯性力进行抑制以进行制动。

此外，放气制动表示在活塞的压缩冲程中排气阀持续打开，从而其执行与杰克制动相同的功能。

传统结构具有通过改变凸轮轴的凸轮轮廓并且从气缸排出压缩空气而改进发动机制动性能的优点，然而，该结构比较复杂并且制造成本高。

公开于本背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种排气制动的可变压缩率装置，其具有有效执行制动操作的优点。

在本发明的一方面中，在发动机中的排气制动的可变压缩率装置可以包括活塞和排气控制阀，所述活塞在所述发动机的气缸中往复移动，所述排气控制阀根据所述气缸中所述活塞所产生的压力而选择性地使得所述气缸的燃烧室与排气歧管联通，以控制所述活塞的操作压力。

所述排气控制阀可以根据制动踏板的操作而被选择性地操作。

所述排气控制阀可以包括阀体、滑块和适配器，所述阀体固定地安装在形成于气缸体中的安装部分上，其中所述安装部分为圆柱中空形状，在所述阀体的一个侧面上形成的通孔与在所述安装部分中形成的通孔联通，其中所述安装部分的通孔与所述排气歧管流体联通，所述滑块可滑动地布置在所述阀体中以选择性地打开所述阀体的通孔，所述适配器固定至所述滑块的一个侧面并且在所述阀体中与所述滑块一起可滑动地移动。

所述滑块可以通过液压而选择性地在所述阀体中移动，所述液压通过布置在所述阀体的一个侧面上的电磁阀而在所述阀体中供给。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或更为具体地得以阐明。

附图说明

图1显示了根据本发明的示例性排气制动的可变压缩率装置的示意图。

图2显示了根据本发明的示例性排气制动的可变压缩率装置的分解立体图。

图3显示了根据本发明的示例性排气制动的可变压缩率装置的操作状态。

图4显示了根据本发明的示例性排气制动的可变压缩率装置的操作状态。

应理解的是，附图呈现了阐述本发明基本原理的各个特征的一定程度的简化表示，从而不一定是按比例绘制的。本文所公开的本发明的特定设计特征，包括例如特定尺寸、取向、位置以及形状，将部分地由具体意图的应用以及使用环境所确定。

在附图中，附图标记在全部的几个附图中表示本发明的相同或者等效的部分。

具体实施方式

现在将详细地参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

在下文中将参考附图具体地描述本发明的示例性实施方案。

图1显示了根据本发明示例性实施方案的排气制动的可变压缩率装置的示意图。

图2显示了根据本发明示例性实施方案的排气制动的可变压缩率装置的分解立体图。

图3显示了根据本发明示例性实施方案的排气制动的可变压缩率装置的操作状态。

图4显示了根据本发明示例性实施方案的排气制动的可变压缩率装置的操作状态。

在这里，可以以传统方式使用发动机，一些结构未示出，下面将示意性地对发动机进行描述。

传统上，发动机包括具有曲轴室的曲轴箱、具有气缸孔和燃烧室的气缸体、以及进气口和排气口。

油箱可以布置于发动机的下表面。

气缸盖通过螺栓和类似物整体地安装在气缸体的上部处，从而使得燃烧室形成在它们之间，曲轴箱形成于气缸体的下侧面。

曲轴箱分成两个半部，这两个半部通过螺栓结合在一起。

布置在曲轴室中的曲轴通过球轴承而旋转，曲轴通过连接杆210连接至活塞。

此外，油封安装于轴承处并且紧密地与曲轴的外周面接触，以进行完全的密封，此外，可以在气缸体的连接部分和曲轴箱之间放置垫圈。

此外，排气歧管形成于气缸盖处，以从那里向外延伸。

排气歧管排放废气。

此外，发动机向前和向后均匀地分开。

此时，发动机的前面部分包括排气系统，后面部分包括进气系统。

喷射器220安装在气缸盖上，大致面对燃烧室的中心部分，并且提供至少两个进气阀和至少两个排气阀。

打开和关闭进气口和排气口的进气阀和排气阀安装在气缸盖上，从而与气缸孔的轴向方向平行。

参考图1至图4，下面将具体描述上述排气制动的可变压缩率装置。

如图1中所示，根据本发明示例性实施方案的排气制动的可变压缩率装置包括气缸体100、活塞200、燃烧室110、排气控制阀300和ECU 400，该活塞200通过诸如曲轴的驱动设备(未示出)进行往复操作并且布置于连接至曲轴的连接杆210，该燃烧室110形成在气缸盖(未示出)和活塞200之间，该ECU 400基于由驾驶员操作的制动踏板P的力而控制排气控制阀300。

水套(未示出)形成在气缸体100的壁上，用于冷却。

该水套与形成在气缸盖上的另一水套联通。

此外，排气控制阀300安装在每一气缸上或者安装在特定气缸上，被排气控制阀打开或关闭的通孔103与气缸盖处的排气歧管联通。

如图2中所示，安装部分101形成在排气控制阀300的一个侧面上，排气控制阀300安装在该安装部分上。

排气控制阀300包括阀体310、适配器320和滑块330。

阀体310形成为圆柱形状，并且固定地插入安装部分101。

此外，通孔311形成在阀体310的一个侧面上，并且与排气歧管联通。

滑块330固定地安装在适配器320的一个端部上，滑块330往复地布置在阀体310之内。

因此，滑块330通过适配器320连接至阀体310。通孔311布置在通孔311能够与安装部分101的通孔103联通的位置。

电磁阀340能够安装在阀体310的一个端部上。

电磁阀340通过由电磁阀340供给的操作介质“O”(例如油)的液压而支撑阀体310抵抗在活塞的爆炸冲程和膨胀冲程中产生的压力。

因此，在活塞沿着气缸体100的内壁进行往复运动过程中，电磁阀340通过操作介质“O”的液压而支撑阀体310，同时燃烧室的内部的压力由于活塞200的高度的增加而增大了。

在这里，当驾驶员通过推动制动踏板P而将停止信号传递至ECU时，ECU根据该停止信号而控制电磁阀340。

此外，滑块330通过电磁阀340中的操作介质“O”而在其方向上选择性地往复移动。

在这个时候，能够用气压缸或液压缸来取代电磁阀，以根据排气制动操作开关的电信号而控制压力供给电路的电动阀。

排气制动按上述方式操作，ECU接收到相同的信号，如图3的(A)和(B)中所示，滑块330来回移动，以通过电磁阀340而打开或关闭通孔103。

通过这种方式，由滑块330所操作的活塞200所压缩的内部体积是可变的，因此活塞200的压缩率是可变的。

更具体地，对于正常燃烧条件，如图4中所示，通孔103在电磁阀340的液压施加在滑块330上的状态下打开或关闭，然后气缸中的活塞200所引起的压力显示为正常压缩率。

此外，如图4的(B)中所示，电磁阀340的压力在排气冲程得到释放，从而使得废气通过通孔103排出。

通过这种方式，当接收到驾驶员的减速信号时，可变压缩率成为可能。

因此，如图4的(C)所示，当活塞200在活塞200的压缩过程中到达上死点(TDC)时，电磁阀340的液压得到释放，同时通孔103打开，然后气缸的内部体积增大了。

在这个时候，活塞200的压缩率变得最小。

从上文中可以看出，根据本发明示例性实施方案的排气制动的可变压缩率装置具有如下优点：简化应用于公共汽车或卡车的排气制动装置，并且通过控制压缩体积而改进制动性能。

为了便于在所附权利要求中解释和精确定义，术语“上”和“内”用于参考在图中所示的示例性实施方案的特征的位置来描述这些特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其各种选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims

1.一种排气制动的可变压缩率装置，其通过排气控制阀而控制几乎在上死点处的活塞的操作压力，该装置包括：

连接杆，所述连接杆往复地移动，从而转动用于发动机的每一气缸的曲轴；

所述活塞，所述活塞操作所述连接杆并且产生动力；以及

所述排气控制阀，所述排气控制阀基于所述活塞产生的压力而打开或关闭，

其中在行驶时所述排气控制阀通过液压来控制所述活塞的操作压力。

2.根据权利要求1所述的排气制动的可变压缩率装置，其中所述排气控制阀进一步包括：

阀体，所述阀体安装在气缸体的一个侧面上并且具有圆柱形状；

通孔，所述通孔形成在所述阀体的一个侧面上并且与所述发动机的排气歧管联通；

滑块，所述滑块可滑动地布置在所述阀体之内并且选择性地打开所述阀体的通孔；以及

适配器，所述适配器安装在所述滑块上并且在所述阀体之内与所述滑块整体地可滑动地移动。

3.根据权利要求2所述的排气制动的可变压缩率装置，其中所述阀体安装在安装部分中，所述安装部分具有圆柱形状并且形成在所述气缸体的一个侧面上。

4.根据权利要求2所述的排气制动的可变压缩率装置，其中所述排气控制阀通过电磁阀而操作，所述电磁阀布置在所述阀体的一个侧面上，以控制液压。

5.一种排气制动的可变压缩率装置，其通过排气控制阀而控制几乎在上死点处的活塞的操作压力，该装置包括：

所述活塞，所述活塞操作所述连接杆并且产生动力；

安装部分，所述安装部分的一个端部与所述气缸的燃烧室流体联通，所述安装部分的另一个端部与排气歧管流体联通，其中所述安装部分以中空圆柱形状形成在气缸体的一个侧面上；以及

所述排气控制阀，所述排气控制阀安装在所述安装部分中，并且在驱动为与所述排气歧管联通或堵塞所述排气歧管的时候控制在所述气缸中产生的废气。

6.根据权利要求5所述的排气制动的可变压缩率装置，其中所述排气控制阀通过电磁阀而操作，所述电磁阀布置在其一个侧面上。

7.根据权利要求5所述的排气制动的可变压缩率装置，其中所述排气控制阀进一步包括：

阀体，所述阀体以圆柱形状形成在所述气缸体的一个侧面上；

滑块，所述滑块可滑动地布置在所述阀体之内；以及

8.一种在发动机中的排气制动的可变压缩率装置，包括：

活塞，所述活塞在所述发动机的气缸中往复移动；以及

排气控制阀，所述排气控制阀根据所述气缸中所述活塞所产生的压力而选择性地使得所述气缸的燃烧室与排气歧管联通，以控制所述活塞的操作压力。

9.根据权利要求8所述的在发动机中的排气制动的可变压缩率装置，其中所述排气控制阀根据制动踏板的操作而被选择性地操作。

10.根据权利要求8所述的在发动机中的排气制动的可变压缩率装置，其中所述排气控制阀包括：

阀体，所述阀体固定地安装在形成于气缸体中的安装部分上，其中所述安装部分为圆柱中空形状，在所述阀体的一个侧面上形成的通孔与在所述安装部分中形成的通孔联通，其中所述安装部分的通孔与所述排气歧管流体联通；

滑块，所述滑块可滑动地布置在所述阀体中以选择性地打开所述阀体的通孔；以及

适配器，所述适配器固定至所述滑块的一个侧面并且在所述阀体中与所述滑块一起可滑动地移动。

11.根据权利要求10所述的在发动机中的排气制动的可变压缩率装置，其中所述滑块通过液压而选择性地在所述阀体中移动，所述液压通过布置在所述阀体的一个侧面上的电磁阀而在所述阀体中供给。