CN102918236B - 用于发动机的压缩制动系统 - Google Patents

用于发动机的压缩制动系统 Download PDF

Info

Publication number
CN102918236B
CN102918236B CN201180013596.3A CN201180013596A CN102918236B CN 102918236 B CN102918236 B CN 102918236B CN 201180013596 A CN201180013596 A CN 201180013596A CN 102918236 B CN102918236 B CN 102918236B
Authority
CN
China
Prior art keywords
camshaft
main piston
brake actuator
lift device
shell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201180013596.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102918236A (zh
Inventor
J·S·小皮皮什
S·M·威立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar Inc
Original Assignee
Caterpillar Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Caterpillar Inc filed Critical Caterpillar Inc
Publication of CN102918236A publication Critical patent/CN102918236A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102918236B publication Critical patent/CN102918236B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T1/00Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
    • B60T1/02Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
    • B60T1/06Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels acting otherwise than on tread, e.g. employing rim, drum, disc, or transmission or on double wheels
    • B60T1/062Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels acting otherwise than on tread, e.g. employing rim, drum, disc, or transmission or on double wheels acting on transmission parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18Rocking arms or levers
    • F01L1/181Centre pivot rocking arms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18Rocking arms or levers
    • F01L1/185Overhead end-pivot rocking arms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/26Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
    • F01L1/267Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder with means for varying the timing or the lift of the valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/46Component parts, details, or accessories, not provided for in preceding subgroups
    • F01L1/462Valve return spring arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/06Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for braking
    • F01L13/065Compression release engine retarders of the "Jacobs Manufacturing" type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/10Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/20Adjusting or compensating clearance
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2305/00Valve arrangements comprising rollers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2810/00Arrangements solving specific problems in relation with valve gears
    • F01L2810/02Lubrication
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2820/00Details on specific features characterising valve gear arrangements
    • F01L2820/03Auxiliary actuators
    • F01L2820/033Hydraulic engines

Abstract

一种内燃发动机(10)的压缩制动系统(12),包括用于将凸轮轴(36)联接到制动致动器组件(90)上的机械系统(110)。该机械系统(110)包括限定孔口(124)的固定外壳(112)和可滑动地设置在该孔口(124)中的提升器(130)。一弹性元件设置在该外壳(112)和肩状部(128)之间并构造成朝向凸轮轴(36)偏压该提升器(130)。该机械系统(110)专用于压缩制动,因此该凸轮轴(36)可以具有为制动而优化的凸起(38)。

Description

用于发动机的压缩制动系统
技术领域
本发明总体上涉及内燃发动机,更具体地说,涉及用以有利于发动机制动或压缩制动的发动机阀操作。
背景技术
压缩制动器在用来尤其在大型车辆中提供附加止动力的在工业上众所周知的装置。在这种车辆上使用的内燃发动机通常具有多个气缸,每个气缸都限定用于容纳活塞的孔腔。每个气缸还包括一个或多个进气阀和一个或多个排气阀。在正常发动机运行期间,进气阀和排气阀在合适的时机被致动以尽量减小传递到输出如曲轴的、由燃料燃烧产生的力的量。压缩制动器可以改变进气阀和排气阀的致动以便耗散燃烧力,由此增加了发动机阻力而使车辆变慢。例如,在标准四循环操作中,在作功行程期间,当活塞从近下止点(BDC)移动到上止点(TDC)以及返回BDC时,排气阀一般处于关闭位置。因此由燃料燃烧产生的力被传递到曲轴。在作功行程中在压缩制动操作期间,排气阀在活塞从BDC移动到TDC时打开,并且在活塞从TDC移动到BDC时关闭。在上升行程期间以这种方式操纵所述阀以便耗散任何压缩力,由此耗散输出到曲轴的力的量。这种系统在现有技术中称为减压式发动机制动器。
采用压缩制动系统以便在合乎要求的时间致动进气阀和/或排气阀,由此影响压缩制动。压缩制动系统通常包括制动致动器、例如设置在制动致动器气缸中并机械地联接到进气阀和/或排气阀上的制动致动器活塞。该致动器活塞则可液压地联接到主活塞上,该主活塞具有可在缩回位置和伸出位置之间滑动的销。操作式联接到主活塞上的压缩制动控制器可以控制液压液向主活塞的流动,由此在缩回位置和伸出位置之间致动该销。可使用一机械系统来将该销联接到机械运动源如凸轮轴上。
在压缩制动系统中使用的机械系统的类型可以受车辆发动机所用的燃料喷射系统的类型的影响。某些车辆具有例如机械单位喷射器,该机械单位喷射器利用来自凸轮如凸轮轴的机械力致动喷射阀。利用机械单位喷射器的发动机通常包括喷射器摇臂,以将凸轮联接到机械单位喷射器上。喷射器摇臂响应于凸轮轴的旋转而枢转,由此致动该机械单位喷射器。在这些系统的一些中,喷射器摇臂构造成也接合压缩制动系统的销上。因此,凸轮轴的同一凸起既致动机械单位喷射器又致动压缩制动系统。
最近,已经采用共轨系统来将燃料喷射到气缸中。在共轨系统中使用的喷射器阀通常是电子式致动的,并因此不需要机械源来致动。因此,具有共轨系统的内燃发动机不具有喷射器摇臂。
发明内容
一种用于具有发动机气缸体和相对于发动机气缸体可旋转的凸轮轴的内燃发动机的压缩制动系统包括具有制动致动器活塞的制动致动器组件、具有流体体积(流体容量,一定体积的流体)的主气缸以及主活塞,所述流体体积具有未激活(不起作用)状态和激活(起作用)状态,在该未激活状态中该流体体积具有第一流体压力,在该激活状态中该流体体积具有比第一流体压力高的第二流体压力,该主活塞可滑动地设置在主气缸中并操作性地联接到制动致动器活塞上。在主活塞和凸轮轴之间设有机械系统,该机械系统包括设置成与凸轮轴接触的辊,该机械系统构造成当主气缸中流体体积处于未激活状态时维持辊与凸轮轴之间的接触。
一种内燃发动机包括发动机气缸体、可旋转地联接到发动机气缸体上的凸轮轴以及共轨燃料系统。设有压缩制动系统,该压缩致动系统具有制动致动器组件,该制动致动器组件包括制动致动器活塞、具有流体体积的主气缸以及主活塞,该流体体积具有未激活状态和激活状态,在该未激活状态中该流体体积具有第一流体压力,在该激活状态中该流体体积具有比第一流体压力高的第二流体压力,该主活塞滑动地设置在主气缸中并且操作性地联接到制动致动器活塞上。在主活塞和凸轮轴之间设有机械系统,该机械系统包括设置成与凸轮轴接触的辊。该机械系统构造成当主气缸中流体压力处于未激活状态时维持辊和凸轮轴之间的接触。
一种用在内燃发动机中的机械系统,该内燃发动机具有发动机气缸体和被支承成相对于该发动机气缸体旋转的凸轮轴,该机械系统将凸轮轴联接到一压缩制动系统上,该压缩制动系统具有可在缩回位置和伸出位置之间移动的主活塞。该机械系统包括以基本固定的关系支承在发动机气缸体中的外壳,该外壳限定孔口。升降器可滑动地设置在该孔口中,并具有面向主活塞的第一端和联接到凸轮轴上的第二端,该升降器的尺寸设计成当主活塞处于伸出状态时与该主活塞联接。一弹性元件设置在该外壳和该升降器之间并且构造成将该升降器朝向凸轮轴偏压。
附图说明
图1是内燃发动机的实施例的示意性纵向剖视图;
图2是沿着图1的线2-2截取的示意性剖视图;
图3是图1的发动机的示意性剖视图,其中示出压缩制动系统的细节,该压缩制动系统具有用于将压缩制动系统联接到凸轮轴上的机械系统;
图4是具有伸出的主活塞的压缩制动系统的可供选择的实施例的示意性剖视图;
图5是具有悬臂式梁弹簧的压缩制动系统的另一可供选择的实施例的示意性剖视图;
图6是具有叉形弹簧的压缩制动系统的又一实施例的示意性剖视图。
具体实施方式
本文所公开的是构造成与内燃发动机一起使用的压缩制动系统。该内燃发动机可以具有燃料喷射系统,该燃料喷射系统不包括用以驱动主活塞的移动式阀组系元件,如共轨系统。该压缩制动系统可以包括机械系统,该机械系统具有固定外壳,该固定外壳带有可滑动的升降器,该升降器具有联接到凸轮轴上的第一端和联接到主活塞的销上的第二端,由此致动该压缩制动系统。相应地,该压缩制动器不采用枢转式摇臂。此外,本文所公开的实施例可以构造成使用现有凸轮轴作为机械运动源。更进一步地,联接到升降器上的凸轮轴凸起专用于压缩制动,因此该凸起的形状可被优化以用于致动压缩制动器。
参见图1和2,内燃发动机10示出为具有压缩制动系统。该内燃发动机10具有发动机气缸体14、通过多个紧固件(未示出)连接到该发动机气缸体14上的气缸盖16以及旋转地连接到该发动机气缸体14上的曲轴18。在发动机气缸体14中设置有多个气缸20,这些气缸通过上述气缸体连接部连接到气缸盖16,每个气缸20都具有孔腔22。多个活塞24可滑动地设置在气缸20的孔腔22中—每个气缸20中一个活塞24,并通过连杆26连接到曲轴18上。气缸盖16和每个孔腔22及相关活塞24之间限定燃烧室28。活塞24可在孔腔22中在邻近气缸盖16的上止点位置(TDC)和由曲轴18确定的与上止点位置间隔开的下止点位置(BDC)之间移动。如图1中最佳示出的,内燃发动机10是六缸四冲程直列式发动机,它具有活塞24的作功行程、排气行程、进气行程和压缩行程。应该注意,具有较多数量气缸或较少数量气缸的内燃发动机可以认为是等效的。还应该注意,发动机可以以二冲程循环模式运行。
每个气缸20都具有一对进气阀30和一对排气阀32。所述进气阀和排气阀30、32可滑动地连接到气缸盖16上,并且可在关闭位置和打开位置之间移动,在该关闭位置中,阀30、32处于底座接合并相对于气缸盖16具有基本为零的提升,而在该打开位置中,阀30、32在气缸盖16中与底座位置间隔开预定的最大要求提升距离。每对进气阀和排气阀30、32都安放在相关的燃烧室28中。
进气阀和排气阀30、32被螺旋弹簧34偏压向关闭位置,并且在正常发动机运行期间通过机械联接到凸轮轴36上而机械式通入燃烧室28中,所述凸轮轴36可旋转地连接到发动机气缸体14。如图2中最佳示出的,凸轮轴36包括凸起38。凸轮随动件40接合凸轮凸起38并通过推杆42连接到阀摇臂44上。推杆42连接到阀摇臂44的第一端46上。阀摇臂44的第二端50联接到横臂(valve bridge)52上。该横臂52可与成对的排气阀32接合,类似的横臂(未示出)可与成对的进气阀30接合。作为图2所示的示例性机械联接的替代性方案,凸轮轴36可以直接机械地致动进气阀和排气阀30、32,直接接合横臂52,或直接接合阀摇臂44。此外,每个气缸20都可以具有单个或多个进气阀和排气阀30、32。
凸轮轴36操作式连接成强制进气阀和排气阀30、32在关闭位置和打开位置之间移动。凸轮轴36决定各排气阀和进气阀30、32在打开位置处的最大提升量。排气阀32可以定时成可在相应活塞24在活塞运动的第一预定范围内的运动期间通常通过凸轮轴36移动到打开位置,而进气阀30定时成可在活塞24在活塞运动的第二预定范围内的运动期间通常通过凸轮轴36移动到打开位置。
内燃发动机10可以包括燃料系统,该燃料系统不包括能用来驱动主活塞的移动式阀组系元件。在所示的示例性实施例中,燃料系统包括共用轨道78,然而本发明也可以用于不包括共用轨道的燃料系统。加压流体源70可以利用变排量泵76向共用轨道78提供流体。变排量泵76可以将高压流体以约3000psi输送到共用轨道78。该高压流体提供能量以便致动与气缸20有关的燃料喷射器(未示出)。
图3中示出压缩制动系统12的第一实施例。该系统12包括制动致动器组件90,该制动致动器组件可以作为任何用来致动气缸阀以影响发动机制动的已知组件提供。出于示例性的目的,所示的制动致动器组件90包括滑动地设置在制动致动器气缸94中的制动致动器活塞92。制动致动器活塞92联接到至少一个气缸阀如排气阀32上。在示例性实施例中,制动致动器活塞92附装到横臂52上,然而该制动致动器活塞可以直接联接到排气阀32上。制动致动器气缸94操作式联接、如液压式联接到主气缸96上。主活塞98滑动地设置在主气缸96中,销100联接到主活塞98上。销100包括联接到主活塞98上的第一端99和从主气缸96向下伸出的第二端101。主活塞98可在缩回位置和伸出位置之间移动,所述缩回位置在图3中示出,在所述伸出位置中,主活塞98驱动销100的第二端101以便从主气缸96进一步向外伸出。
主气缸96与加压流体源、如发动机的油润滑系统流体连通。压缩制动控制器102操作式联接到制动致动器组件90,以便选择性地允许加压流体源和主气缸96之间的流体连通,由此将主活塞98驱动到伸出位置。在示例性实施例中,在发动机的正常运行期间,活塞弹簧97将主活塞98朝向缩回位置偏压。在正常发动机运行期间,制动致动系统断路,以使主气缸96中流体的体积处于未激活状态,此处该流体具有低压或不加压。当制动致动系统接通时,可以通过对主气缸96中的流体加压来将主活塞98驱动到伸出位置,以便在主活塞98上产生克服弹簧偏压力的液压力,由此影响(实现)压缩制动。
更具体地说,压缩制动系统12可以包括传感器103,该传感器103构造成感测发动机参数并输送与活塞24的位置有关的位置信号。控制器102操作式联接到传感器103上。控制器102可以是适合于接收位置信号并输送相应致动控制信号的微处理器基或分立硬连线元件。
传感器103可以适合于随着曲轴18在发动机气缸体14中绕其纵向轴线74旋转来感测该曲轴18的角位置。因为曲轴18枢转式连接到活塞24上,所以曲轴18的角位置为每个活塞24提供位置信息。应该注意,传感器103可以包括一个或多个传感器,并且可以例如感测其它发动机参数如发动机速度、气缸压力和活塞位置。
压缩制动系统12还包括机械系统110,该机械系统110用于当主活塞98处于伸出位置时将机械运动从机械运动源传送到制动致动器组件90的销100。在示例性实施例中,机械系统110包括外壳112,该外壳112以固定关系支承在发动机气缸体14中,因此不旋转。外壳112可以具有柱形端部114,该端部114内壁116,该内壁的尺寸设计成与固定到发动机气缸体14上的支承轴118紧配合。螺栓孔120在外壳112的相对端处形成,并其尺寸设计成能容纳螺栓122。螺栓122可以被发动机气缸体14中所形成的内螺纹螺纹连接地接纳。该外壳112的两端以固定关系支承在发动机气缸体14中,因此不旋转。孔口124贯穿外壳112的体部126。肩状部128由外壳112的界定孔口124的下表面形成。
机械系统110还包括升降器130,该升降器的尺寸设计成能滑动地容纳在外壳112的孔口124中。升降器130包括面向制动致动器组件90的销100的第一端132。该第一端132可以构造成具有与销100的形状互补的形状。在所示的实施例中,在第一端132中形成凹部134,该凹部的形状设计成与销100的第二端101紧配合。
升降器130还包括第二端136,该第二端136构造成接合机械运动源如凸轮轴36。在所示的实施例中,第二端136形成为具有两个臂138(图3中仅示出一个臂)的劈叉。轴146在两个臂138之间延伸,辊144被支承以便绕轴146旋转。辊144安放成接合凸轮轴36。尽管示例性实施例包括辊144,但其它实施例也可以用其它机构来接合凸轮轴36,如滑动接触的凸轮随动件。
返回到所示的实施例,辊144可以旋转式接合凸轮轴36的制动凸起148。在外壳112和升降器130之间设一弹性件如弹簧150,以便将升降器130偏压成与辊144接合。在示例性实施例中,弹簧150设置在外壳112的肩状部128和升降器的第二端136之间。相应地,辊144的响应于制动凸起148的旋转的运动被转移到升降器130,以使该升降器在孔口124内可滑动式往复运动。
在运行中,当不需要压缩制动时,压缩制动系统12处于断路位置,其中主活塞98处于缩回位置以便销100的第二端101与升降器130的第一端132间隔开。结果,当升降器130响应于凸轮轴36的旋转而往复运动时,该升降器130的运动不被机械地转移到制动致动器组件90,进气阀和排气阀30、32以正常方式致动。
当控制器102感测到压缩制动信号时,将主活塞98致动到伸出位置以便销100接合升降器130。在销100处于该位置的情况下,升降器130的往复运动被传递到制动致动器组件90以便压倒(推翻,取而代之)进气阀和排气阀30、32中至少一个的正常运行。由于制动凸起148专用于压缩制动(并且不需要用于压缩制动和机械单位喷射器致动的双重功能),所以制动凸起148的形状可以针对最佳压缩制动进行构造。可供选择地,制动凸起148可以构造成执行轮换的制动方案,如恒定或接近恒定的提升制动。
压缩制动系统200的第二实施例消除了分开的机械系统,而代之以用于机械式接合凸轮轴36的伸出式主活塞202。如图4中最佳示出的,伸出式主活塞202包括滑动地设置在主气缸96内的第一端或活塞体204。该伸出式主活塞202还包括从主气缸96伸出并具有一对延伸臂208(图4中仅示出一个臂208)的第二端206。轴146联接到该延伸臂208上并承载辊144。该伸出式主活塞202上的重力使辊144保持与制动凸起148接触。当制动致动器组件90断路时,允许该伸出式主活塞202在主气缸96内自由地滑动,因此该伸出式主活塞202的往复运动不被传递到制动致动器外壳。当起动制动致动器组件90时,主气缸96中的流体压力增加以便使该伸出式主活塞202的运动被传递到制动致动器组件90。
图5中示出压缩制动系统300的第三实施例。该压缩制动系统300使用悬臂式梁弹簧302来保持摇臂304与凸轮轴36接触。该梁弹簧302可以具有基部端,该基部端例如通过附接到阀盖基部上而联接到发动机气缸体14上。该梁弹簧302的自由端接合摇臂304。该摇臂304可以具有通过支承轴308枢转式联接到发动机气缸体上的第一端306和具有轴146的第二端310,该轴146承载辊144。摇臂304还可以包括接触点如凹陷312,该接触点构造成在伸出位置中接合主活塞98。梁弹簧302接合摇臂304以将第二端310偏压向凸轮轴36,由此保持辊144与制动凸起148接触。主活塞98可移动到如前面的实施例所述的伸出位置以便接合凹陷312,由此将制动凸起148的运动传递到制动致动器组件90。
图6中示出压缩制动系统400的第四实施例,它使用上述实施例的摇臂304。该压缩制动系统400包括叉形弹簧402以保持摇臂304与凸轮轴36接合,与图5的实施例类似。叉形弹簧402包括联接到制动致动器组件外壳93的底部上的基部端。叉形弹簧402的自由端接合摇臂304。该叉形弹簧402接合摇臂304以将第二端310偏压向凸轮轴,因而使辊144与制动凸起148接合。主活塞98再次可移动到伸出位置以将制动凸起148的运动传递到制动致动器组件90。
工业适用性
本文所述的压缩制动系统可以使用现有凸轮轴来提供用于致动制动致动器组件的机械运动。该系统可以装配在通常为喷射器摇臂所提供的空间中,因此不改变总体外部发动机包装要求。
本领域技术人员应该明白,在不脱离本发明的范围的情况下,所公开的压缩制动系统可以进行各种不同的修改和改变。本领域技术人员可以考虑本文以及实际应用而想到所公开的系统和方法的其它实施例。本说明书和示例仅是示例性的,本发明的实际范围由所附的权利要求及其等效方案表示。

Claims (14)

1.一种用于内燃发动机(10)的压缩制动系统(12,200,300或400),该内燃发动机具有发动机气缸体(14)和能相对于该发动机气缸体(14)旋转的凸轮轴(36),该压缩制动系统(12,200,300或400)包括:
凸轮随动件组件,该凸轮随动件组件包括具有第一端和第二端的凸轮随动件主体,该第一端支承设置成与凸轮轴(36)接触的辊(144),该第二端限定远离凸轮轴定向的接触点;
制动致动器组件(90),它具有:
制动致动器活塞(92);
主气缸(96),该主气缸具有流体体积,该流体体积具有未激活状态和激活状态,在该未激活状态中该流体体积具有第一流体压力,在该激活状态中该流体体积具有比该第一流体压力高的第二流体压力;
主活塞(98或202),该主活塞可滑动地设置在该主气缸(96)中并且液压地联接到该制动致动器活塞(92)上;以及
主销,该主销具有联接到主活塞上的第一端和与该第一端相对的第二端;
该主活塞当流体体积处于未激活状态时移动到缩回位置并且当流体体积处于激活状态时移动到伸出位置,在该缩回位置中该主销的第二端与该接触点间隔开,在该伸出位置中该主销的第二端机械地接合该接触点,其中,该主活塞被偏压到缩回位置。
2.如权利要求1所述的压缩制动系统(12),其中,
该凸轮随动件组件包括外壳(112),该外壳以基本固定的关系支承在该发动机气缸体(14)上,该外壳(112)限定孔口(124);
该凸轮随动件主体包括升降器(130),该升降器可滑动地设置在该孔口(124)中并且限定肩状部(128);以及
弹性元件设置在该外壳(112)和该肩状部(128)之间并且构造成朝向凸轮轴(36)偏压该升降器(130)。
3.如权利要求2所述的压缩制动系统(12),其中,该弹性元件包括弹簧(150)。
4.如权利要求2所述的压缩制动系统(12),其中,该接触点形成有凹部(134),该凹部的形状设计成与该主销(100)的第二端互补。
5.如权利要求1所述的压缩制动系统(300或400),其中,该凸轮随动件主体包括摇臂(304),该摇臂与发动机气缸体(14)枢转地联接。
6.如权利要求5所述的压缩制动系统(300),还包括悬臂式梁弹簧(302),该悬臂式梁弹簧具有联接到发动机气缸体(140)上的基部端和接合摇臂(304)的自由端,该悬臂式梁弹簧(302)构造成将摇臂的承载辊的端部朝向凸轮轴(36)偏压。
7.如权利要求5所述的压缩制动系统(400),还包括叉形弹簧(402),该叉形弹簧具有联接到制动致动器组件外壳(93)上的基部端和接合摇臂(304)的自由端,该叉形弹簧构造成将摇臂的承载辊的端部朝向凸轮轴(36)偏压。
8.一种内燃发动机(10),包括:
发动机气缸体(14);
可旋转地联接该发动机气缸体(14)的凸轮轴(36);
共用轨道(78)式燃料系统;
压缩制动系统(12、200、300或400),该压缩致动系统包括:
凸轮随动件组件,该凸轮随动件组件包括具有第一端和第二端的凸轮随动件主体,该第一端支承设置成与凸轮轴接触的辊,该第二端限定远离凸轮轴定向的接触点;
制动致动器组件(90),该制动致动器组件具有:
制动致动器活塞(92);
主气缸(96),该主气缸具有流体体积,该流体体积具有未激活状态和激活状态,在该未激活状态中该流体体具有第一流体压力,在该激活状态中该流体体积具有比第一流体压力高的第二流体压力;
主活塞(98或202),该主活塞可滑动地设置在该主气缸(96)中并且液压地联接到该制动致动器活塞(92);以及
主销,该主销具有联接到主活塞上的第一端和与该第一端相对的第二端;
该主活塞当流体体积处于未激活状态时移动到缩回位置并且当流体体积处于激活状态时移动到伸出位置,在该缩回位置中该主销的第二端与该接触点间隔开,在该伸出位置中该主销的第二端机械地接合该接触点,其中,该主活塞被偏压到缩回位置。
9.如权利要求8所述的内燃发动机(10),其中,
该凸轮随动件组件包括以基本固定的关系支承在发动机气缸体(14)上的外壳(112),该外壳(112)限定孔口(124);
该凸轮随动件主体包括升降器(130),该升降器可滑动地设置在该孔口(124)中并且限定肩状部(128);以及
弹性元件设置在该外壳(112)和该肩状部(128)之间,并且构造成将升降器(130)朝向凸轮轴(36)偏压。
10.如权利要求9所述的内燃发动机(10),其中,该接触点形成有凹部(134),该凹部的形状设计成与该主销(100)的第二端互补。
11.如权利要求8所述的内燃发动机(10),其中,该凸轮随动件主体包括摇臂(304),该摇臂与该发动机气缸体(14)枢转联接。
12.如权利要求11所述的内燃发动机(10),还包括悬臂式梁弹簧(302),该悬臂式梁弹簧具有联接到发动机气缸体(14)上的基部端和接合摇臂(304)的自由端,该悬臂式梁弹簧(302)构造成将摇臂的承载辊的端部朝向凸轮轴(36)偏压。
13.如权利要求11所述的内燃发动机(10),还包括叉形弹簧(402),该叉形弹簧具有与制动致动器组件外壳(93)联接的基部端和接合摇臂(304)的自由端,该叉形弹簧构造成将摇臂的承载辊的端部朝向凸轮轴(36)偏压。
14.一种用在内燃发动机(10)中的压缩制动系统,该内燃发动机具有发动机气缸体(14)和相对于该发动机气缸体(14)被旋转支承的凸轮轴(36),该压缩制动系统(110)包括:
凸轮随动件组件,该凸轮随动件组件包括:
外壳(112),该外壳以基本上固定的关系支承在该发动机气缸体(14)上,该外壳(112)限定孔口(124);
升降器(130),该升降器可滑动地设置在该孔口(124)中并且具有升降器第一端(132)和升降器第二端(101),该升降器第一端面向主活塞(98)并限定接触点;
辊,该辊联接该升降器第二端并且设置成与凸轮轴接触;以及
弹性元件,该弹性元件设置在外壳(112)和升降器(130)之间,并且构造成将升降器(130)朝向凸轮轴(36)偏压;以及
制动致动器组件,该制动致动器组件具有:
制动致动器活塞;
主气缸,该主气缸具有流体体积,该流体体积具有未激活状态和激活状态,在该未激活状态中该流体体具有第一流体压力,在该激活状态中该流体体积具有比第一流体压力高的第二流体压力;
主活塞,该主活塞可滑动地设置在该主气缸中并且液压地联接到该制动致动器活塞;以及
主销,该主销具有联接到主活塞上的第一端和与该第一端相对的第二端;
该主活塞当流体体积处于未激活状态时移动到缩回位置并且当流体体积处于激活状态时移动到伸出位置,在该缩回位置中该主销的第二端与该接触点间隔开,在该伸出位置中该主销的第二端机械地接合该接触点,其中,该主活塞被偏压到缩回位置。
CN201180013596.3A 2010-03-12 2011-03-10 用于发动机的压缩制动系统 Active CN102918236B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/722,617 2010-03-12
US12/722,617 US8800531B2 (en) 2010-03-12 2010-03-12 Compression brake system for an engine
PCT/US2011/027929 WO2011112830A2 (en) 2010-03-12 2011-03-10 Compression brake system for an engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102918236A CN102918236A (zh) 2013-02-06
CN102918236B true CN102918236B (zh) 2015-08-19

Family

ID=44558739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180013596.3A Active CN102918236B (zh) 2010-03-12 2011-03-10 用于发动机的压缩制动系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8800531B2 (zh)
CN (1) CN102918236B (zh)
DE (1) DE112011100893T5 (zh)
WO (1) WO2011112830A2 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101047658B1 (ko) * 2009-07-31 2011-07-07 기아자동차주식회사 엔진브레이크 모듈
KR101057894B1 (ko) * 2009-09-22 2011-08-22 기아자동차주식회사 차량의 엔진브레이크 장치
KR101143559B1 (ko) * 2009-09-25 2012-05-24 기아자동차주식회사 오일유로 통합형 엔진브레이크 장치
US20120067331A1 (en) * 2010-09-16 2012-03-22 Caterpillar Inc. Controlling engine braking loads using cat regeneration system (CRS)
KR101518936B1 (ko) * 2013-12-16 2015-05-11 현대자동차 주식회사 차량 엔진용 밸브 트레인
DE102013022037A1 (de) * 2013-12-20 2015-06-25 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine
EP3105427B1 (en) * 2014-02-14 2019-05-29 Eaton Intelligent Power Limited Rocker arm assembly for engine braking
US9488076B2 (en) * 2014-09-09 2016-11-08 Caterpillar Inc. Method of remanufacturing a rocker arm and remanufactured rocker arm
US20160138436A1 (en) * 2014-11-18 2016-05-19 Caterpillar Inc. Method of remanufacturing a rocker arm and a remanufactured rocker arm
CN107143394B (zh) * 2017-05-27 2023-05-12 东风商用车有限公司 一种商用车重型柴油机分体式摇臂制动机构
GB2617166A (en) * 2022-03-31 2023-10-04 Cummins Inc Systems and methods for lash adjustment and cylinder deactivation for internal combustion engines
CN116025463A (zh) * 2022-12-24 2023-04-28 江苏钧骋车业有限公司 一种汽车排气制动装置以及排气制动系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6148793A (en) * 1994-07-29 2000-11-21 Caterpillar Inc. Engine compression braking apparatus utilizing a variable geometry turbocharger
US6253730B1 (en) * 2000-01-14 2001-07-03 Cummins Engine Company, Inc. Engine compression braking system with integral rocker lever and reset valve
US6257183B1 (en) * 1997-11-04 2001-07-10 Diesel Engine Retarders, Inc. Lost motion full authority valve actuation system
US6591795B2 (en) * 1999-09-17 2003-07-15 Diesel Engine Retarders, Inc. Captive volume accumulator for a lost motion system
US6883492B2 (en) * 2002-04-08 2005-04-26 Jacobs Vehicle Systems, Inc. Compact lost motion system for variable valve actuation
WO2008115424A1 (en) * 2007-03-16 2008-09-25 Jacobs Vehicles Systems, Inc. Engine brake having an articulate rocker arm and a rocker shaft mounted housing
WO2008150457A1 (en) * 2007-06-01 2008-12-11 Jacobs Vehicle Systems, Inc. Variabale valve actuation system

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4384558A (en) 1981-08-03 1983-05-24 Cummins Engine Company, Inc. Engine compression brake employing automatic lash adjustment
US5619963A (en) 1994-07-29 1997-04-15 Caterpillar Inc. Dual force actuator for use in engine retarding systems
SE504145C2 (sv) * 1995-03-20 1996-11-18 Volvo Ab Avgasventilmekanism i en förbränningsmotor
US5495838A (en) 1995-05-12 1996-03-05 Caterpillar Inc. Compression braking system
US5507261A (en) * 1995-05-12 1996-04-16 Caterpillar Inc. Four cycle engine with two cycle compression braking system
US6125828A (en) * 1995-08-08 2000-10-03 Diesel Engine Retarders, Inc. Internal combustion engine with combined cam and electro-hydraulic engine valve control
WO1998032961A1 (fr) 1997-01-29 1998-07-30 Hino Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Dispositif de respiration de gaz d'echappement
US6647954B2 (en) * 1997-11-17 2003-11-18 Diesel Engine Retarders, Inc. Method and system of improving engine braking by variable valve actuation
US6000374A (en) * 1997-12-23 1999-12-14 Diesel Engine Retarders, Inc. Multi-cycle, engine braking with positive power valve actuation control system and process for using the same
US6718940B2 (en) * 1998-04-03 2004-04-13 Diesel Engine Retarders, Inc. Hydraulic lash adjuster with compression release brake
US6394067B1 (en) * 1999-09-17 2002-05-28 Diesel Engine Retardersk, Inc. Apparatus and method to supply oil, and activate rocker brake for multi-cylinder retarding
US6386160B1 (en) * 1999-12-22 2002-05-14 Jenara Enterprises, Ltd. Valve control apparatus with reset
US6354265B1 (en) * 2000-10-20 2002-03-12 Eaton Corporation Electro-mechanical latching rocker arm engine brake
US6701888B2 (en) 2000-12-01 2004-03-09 Caterpillar Inc Compression brake system for an internal combustion engine
SE522621C2 (sv) * 2000-12-22 2004-02-24 Volvo Lastvagnar Ab Anordning och förfarande för motorbromsning vid motorfordon
US6691674B2 (en) * 2001-06-13 2004-02-17 Diesel Engine Retarders, Inc. Latched reset mechanism for engine brake
SE523849C2 (sv) 2001-10-11 2004-05-25 Volvo Lastvagnar Ab Avgasventilmekanism i förbränningsmotor
US6601563B2 (en) 2001-12-20 2003-08-05 Caterpillar Inc Exhaust gas re-circulation with a compression release brake actuator
US7201121B2 (en) * 2002-02-04 2007-04-10 Caterpillar Inc Combustion engine including fluidically-driven engine valve actuator
US7152576B2 (en) 2002-04-08 2006-12-26 Richard Vanderpoel Compact lost motion system for variable value actuation
US6941909B2 (en) * 2003-06-10 2005-09-13 Caterpillar Inc System and method for actuating an engine valve
EP1581724B1 (en) * 2002-12-23 2008-02-13 Jacobs Vehicle Systems Inc. Engine braking methods and apparatus
CN101076655B (zh) 2004-10-14 2010-06-30 雅各布斯车辆系统公司 用于内燃机中可变气门致动的系统和方法
AU2008284442B2 (en) * 2007-08-07 2011-04-21 Scuderi Group, Llc Split-cycle engine with a helical crossover passage

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6148793A (en) * 1994-07-29 2000-11-21 Caterpillar Inc. Engine compression braking apparatus utilizing a variable geometry turbocharger
US6257183B1 (en) * 1997-11-04 2001-07-10 Diesel Engine Retarders, Inc. Lost motion full authority valve actuation system
US6591795B2 (en) * 1999-09-17 2003-07-15 Diesel Engine Retarders, Inc. Captive volume accumulator for a lost motion system
US6253730B1 (en) * 2000-01-14 2001-07-03 Cummins Engine Company, Inc. Engine compression braking system with integral rocker lever and reset valve
US6883492B2 (en) * 2002-04-08 2005-04-26 Jacobs Vehicle Systems, Inc. Compact lost motion system for variable valve actuation
WO2008115424A1 (en) * 2007-03-16 2008-09-25 Jacobs Vehicles Systems, Inc. Engine brake having an articulate rocker arm and a rocker shaft mounted housing
WO2008150457A1 (en) * 2007-06-01 2008-12-11 Jacobs Vehicle Systems, Inc. Variabale valve actuation system

Also Published As

Publication number Publication date
DE112011100893T5 (de) 2013-02-07
WO2011112830A2 (en) 2011-09-15
US20110220061A1 (en) 2011-09-15
US8800531B2 (en) 2014-08-12
WO2011112830A3 (en) 2012-01-05
CN102918236A (zh) 2013-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102918236B (zh) 用于发动机的压缩制动系统
US8166930B2 (en) Variable compression ratio apparatus
US9371780B2 (en) Four-stroke internal combustion engine comprising an engine brake
CN101849086B (zh) 带有液压挺杆的内燃机中用来驱动发动机减压制动的装置
CN103270256B (zh) 具有防转动滚子式气门挺杆的内燃发动机
CN101078375A (zh) 汽油发动机气门升程和相位可变系统
WO2012048300A4 (en) Positive control (desmodromic) valve systems for internal combustion engines
CN104279020B (zh) 一种固链式发动机气门驱动装置
CN104314636B (zh) 一种发动机制动装置
US9353681B2 (en) Internal combustion engine
KR101567271B1 (ko) 피스톤-트레인 가이드 장치 및 방법
US9625050B2 (en) Engine valve actuation system
CN111058916B (zh) 压缩释放式发动机缸内制动系统
CN102913325A (zh) 一种发动机液压能与动力转换装置
KR20160028386A (ko) 연속 가변-행정 사이클 엔진을 위한 선형 구동
CN110566309A (zh) 压缩释放式发动机缸内制动装置
US2445148A (en) Combined pump and motor cylinder coaxial
CN110566315A (zh) 压缩释放式发动机缸内制动装置
CN103429855A (zh) 具有凸轮基圆中的附加行程的气门传动装置
WO2008011037A3 (en) Valve controlled throttle mechanism in a heat regenerative engine
CN211448786U (zh) 压缩释放式发动机缸内制动系统
KR102223439B1 (ko) 플렉서블 캠 기술
CN203296944U (zh) 回气式气缸
CN210530937U (zh) 压缩释放式发动机缸内制动装置
CN211448787U (zh) 压缩释放式发动机缸内制动系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C53 Correction of patent for invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Pipis John S. Jr.

Inventor after: Wiley Stephen M

Inventor before: Pipis Jr. John S

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: S. PIPIS JOHN TO: PIPIS JOHN S. WILEY STEPHEN M.

C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant