CN110761869A - 一种发动机制动结构、发动机制动系统及发动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发动机制动技术领域，具体公开了一种发动机制动结构、发动机制动系统及发动机，发动机制动结构包括外壳、制动活塞、第一复位弹簧和控制组件；外壳用于安装于摇臂上，外壳内设有能依次连通的制动槽、安装腔和进油腔，制动活塞滑动设于制动槽中，控制组件设置于安装腔内，当控制组件处于制动状态时，控制组件连通进油腔和制动槽，液压油能够进入制动槽并驱动制动活塞伸出，以限制气门升程，对发动机进行制动，当控制组件处于非制动状态时，控制组件隔断进油腔和制动槽，且第一复位弹簧能够驱动制动活塞向制动槽内回缩，以解除对气门的限制发动机可正常做功。通过将控制组件集成设置于外壳上，能够有效减小空间占用，整体结构更加紧凑。

Description

一种发动机制动结构、发动机制动系统及发动机

技术领域

本发明涉及发动机制动技术领域，尤其涉及一种发动机制动结构、发动机制动系统及发动机。

背景技术

发动机制动技术广为人知，只需将产生动力的发动机暂时转换为吸收能量的空压机。转换过程中切断燃油，在发动机活塞压缩冲程接近结束时打开气门，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。

现有的发动机制动结构如申请号为CN201310588995.3的前期专利中公开的发动机的集成式摇臂制动装置，其包括控制机构和制动机构。其通过控制机构控制制动油进入至制动机构，并驱动制动机构中的制动活塞伸出，并与排气门桥相接触，以实现对发动机的制动。但是，其控制机构和制动机构间隔设置于制动摇臂，这就造成控制机构需要额外占据摇臂的空间，导致其结构不够紧凑。并且当发动机制动时，制动活塞的位置受限于制动油的油压给予制动活塞的作用力和排气门桥给予制动活塞的作用力，这两者间若有一个不稳定将直接导致制动活塞的位置不稳定，容易导致制动效果受到影响。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种发动机制动结构、发动机制动系统及发动机，以解决相关技术中的发动机制动结构的控制机构和制动机构间隔设置于摇臂，需要占据较大空间，导致发动机制动结构不紧凑的问题。

一方面，本发明提供一种发动机制动结构，该发动机制动结构包括：

外壳，用于安装于摇臂上，所述外壳内设有制动槽，用于和油源连接的进油腔，以及连通所述制动槽和所述进油腔的安装腔；

制动活塞，滑动设置于所述制动槽中；

第一复位弹簧，设置于所述制动槽内；

控制组件，设置于所述安装腔，所述控制组件具有制动状态和非制动状态，当所述控制组件处于所述制动状态时，所述控制组件连通所述进油腔和所述制动槽，液压油能够进入所述制动槽并驱动所述制动活塞伸出，以限制气门升程，当所述控制组件处于所述非制动状态时，所述控制组件隔断所述进油腔和所述制动槽，且所述第一复位弹簧能够驱动所述制动活塞向所述制动槽内回缩，以解除对所述气门的限制。

作为发动机制动结构的优选技术方案，所述进油腔包括直径较小的第一油道和直径较大的第二油道，所述第一油道、所述第二油道以及所述安装腔依次连通，所述控制组件用于连通或隔断所述制动槽与所述第二油道，所述发动机制动结构还包括活动位于所述第二油道内的阀球，所述阀球能够隔断所述第一油道和所述第二油道。

作为发动机制动结构的优选技术方案，所述控制组件包括滑动位于所述安装腔内的阀芯，所述阀芯上间隔设有连通油路和泄油油路，所述阀芯具有第一位置和第二位置；

当所述控制组件处于所述制动状态时，所述阀芯位于第一位置，所述制动槽和所述进油腔均仅与所述连通油路连通，当所述控制组件处于所述非制动状态时，所述阀芯位于第二位置，所述阀芯隔断所述进油腔和所述安装腔，且所述泄油油路连通所述制动槽。

作为发动机制动结构的优选技术方案，所述控制组件还包括第二复位弹簧，所述第二复位弹簧设置于所述安装腔，且能够驱动所述阀芯由所述第一位置向所述第二位置移动；

所述外壳上还设有与所述安装腔连通的控制油腔，所述控制油腔能够与所述油源连接，且由所述控制油腔进入所述安装腔的液压油能够驱动所述阀芯由所述第二位置向所述第一位置移动。

作为发动机制动结构的优选技术方案，所述控制油腔与所述进油腔连通。

作为发动机制动结构的优选技术方案，所述外壳上设有连通所述安装腔与外界的开口，所述控制组件还包括堵头，所述堵头设置于所述开口处，所述第二复位弹簧的两端分别抵接于所述堵头和所述阀芯；

所述堵头上设有连通所述安装腔和所述外界的回油孔，所述回油孔、所述安装腔以及所述泄油油路能够始终连通。

作为发动机制动结构的优选技术方案，所述控制组件还包括导向机构，所述导向机构能够限制所述阀芯仅能够沿第一方向移动，以使所述阀芯沿所述第一方向在所述第一位置和所述第二位置之间移动。

作为发动机制动结构的优选技术方案，所述外壳的外周面上设有外螺纹，所述外螺纹用于和所述摇臂上的螺纹孔螺接。

另一方面，本发明提供一种发动机制动系统，包括上述任一方案中的发动机制动结构。

再一方面，本发明提供一种发动机，包括上述任一方案中的发动机制动系统。

本发明的有益效果为：

本发明提供一种发动机制动结构、发动机制动系统及发动机，该发动机制动结构包括外壳、制动活塞、第一复位弹簧和控制组件；外壳用于安装于摇臂上，外壳内设有能依次连通的制动槽、安装腔和进油腔，制动活塞滑动设置于制动槽中；控制组件设置于安装腔内，控制组件具有制动状态和非制动状态，当控制组件处于制动状态时，控制组件连通进油腔和制动槽，液压油能够进入制动槽并驱动制动活塞伸出，以限制气门升程，对发动机进行制动，当控制组件处于非制动状态时，控制组件隔断进油腔和制动槽，且第一复位弹簧能够驱动制动活塞向制动槽内回缩，以解除对气门的限制发动机可正常做功。通过将控制组件集成设置于外壳上，能够有效减小空间占用，整体结构更加紧凑。

附图说明

图1为本发明实施例中发动机制动结构的分解示图；

图2为本发明实施例中发动机制动结构的剖视图一，(阀芯位于第一位置，且制动活塞位于制动位置)；

图3为本发明实施例中发动机制动结构的剖视图二，(阀芯位于第二位置，且制动活塞位于非制动位置)；

图4为本发明实施例中发动机制动结构中阀芯的结构示意图；

图5为本发明实施例中发动机制动结构中阀芯的剖视图。

图中：

1、外壳；11、制动槽；12、进油腔；121、第一油道；122、第二油道；13、安装腔；14、控制油腔；

2、制动活塞；21、活塞部；22、杆部；

3、第一复位弹簧；

4、控制组件；41、阀芯；411、连通油路；412、泄油油路；413、导向槽；42、第二复位弹簧；43、堵头；431、回油孔；

5、弹簧座；

6、卡圈；

7、阀球；

8、导向销。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1～5所示，本实施例提供一种发动机制动结构，该发动机制动结构包括外壳1、制动活塞2、第一复位弹簧3和控制组件4；外壳1用于安装于摇臂上，外壳1内设有制动槽11，用于和油源连接的进油腔12，以及连通制动槽11和进油腔12的安装腔13；制动活塞2滑动设置于制动槽11中；第一复位弹簧3设置于制动槽11内；控制组件4设置于安装腔13，控制组件4具有制动状态和非制动状态，当控制组件4处于制动状态时，控制组件4连通进油腔12和制动槽11，液压油能够进入制动槽11并驱动制动活塞2伸出，以限制气门升程，使得气门无法完全闭合通往燃烧室的气口，可使燃烧室内燃烧的燃油产生的能量通过气口释放，以对发动机进行制动。当控制组件4处于非制动状态时，控制组件4隔断进油腔12和制动槽11，且第一复位弹簧3驱动制动活塞2向制动槽11内回缩，以解除对气门的限制，此时气门能够将气口正常开合且气门运动过程中不会与制动活塞2接触，发动机可正常做功。

本实施例提供的发动机制动结构，其控制组件4集成设置于外壳1上，相比相关技术，无需在摇臂上设置控制组件4的安装位置，能够有效减小空间占用，整体结构更加紧凑。

本实施例中，气门上设有气门桥，制动活塞2可通过限制气门桥的升程以限制气门的升程。制动活塞2的一端位于制动槽11内并且与制动槽11的内壁密封且滑动配合，制动活塞2的另一端随着制动活塞2的滑动可从制动槽11的槽口处伸出或缩回至制动槽11。对应控制组件4的制动状态和非制动状态，该制动活塞2具有制动位置和非制动位置，当控制组件4处于制动状态时，进入制动槽11的液压油能够并驱动制动活塞2伸出；并使制动活塞2移动至制动位置，此时制动活塞2对气门进行制动，当控制组件4处于非制动状态时，第一复位弹簧3驱动制动活塞2由制动位置移动至非制动位置，可解除对气门的制动。

油源包括油箱以及连接油箱的补油泵，补油泵通过管路与进油腔12连通。

可选地，制动活塞2呈台阶状，包括直径较大的活塞部21和直径较小的杆部22，活塞部21连接于杆部22的上方，制动槽11的内径与活塞部21的外径相同，活塞部21与制动槽11的槽壁密封且滑动配合，第一复位弹簧3为压簧，该第一复位弹簧3套设于杆部22，并且第一复位弹簧3的顶端与活塞部21抵接。该发动机制动结构还包括弹簧座5和卡圈6，弹簧座5和卡圈6由上至下依次设置，且均设置于制动槽11的槽口处，第一复位弹簧3的底端抵接于弹簧座5，通过卡圈6与外壳1卡接以支撑弹簧座5，杆部22则穿设于弹簧座5和卡圈6。

如图2和图3所示，控制组件4包括滑动位于安装腔13内的阀芯41，阀芯41上间隔设有连通油路411和泄油油路412，阀芯41具有第一位置和第二位置，当控制组件4处于制动状态时，阀芯41位于第一位置，制动槽11和进油腔12均仅与连通油路411连通，此时阀芯41的外周面将进油腔12以及制动槽11除了与连通油路411连通的部分外，其余的部分全部封闭，泄油油路412不会与制动槽11连通；当控制组件4处于非制动状态时，阀芯41位于第二位置，阀芯41隔断进油腔12和安装腔13，且泄油油路412连通制动槽11，制动槽11内的液压油可通过泄油油路412回流至油箱，以使制动活塞2在第一复位弹簧3的驱动下由制动位置移动至非制动位置。也就是说，通过使阀芯41于第一位置和第二位置之间进行位置切换，可使控制组件4在制动状态和非制动状态之间进行转换。优选地，连通油路411为设置于阀芯41外周面上的环槽，当阀芯41运动至第一位置时，进油腔12和制动槽11通过环槽连通。在其他的实施例中，也可以在阀芯41上设置贯穿阀芯41圆周面的通孔，通过通孔连通进油腔12和制动槽11。

可选地，控制组件4还包括第二复位弹簧42，第二复位弹簧42优选为压簧，第二复位弹簧42设置于安装腔13，且能够驱动阀芯41由第一位置向第二位置移动；外壳1上还设有与安装腔13连通的控制油腔14，控制油腔14能够与油源连接，且由控制油腔14进入安装腔13的液压油能够驱动阀芯41由第二位置向第一位置移动。可以理解的是，控制油腔14与安装腔13的连通的位置与第二复位弹簧42分别位于阀芯41的两侧，从而通过液压油以及第二复位弹簧42可驱动阀芯41在第一位置和第二位置之间移动。优选地，控制油腔14与进油腔12连通，如可设置可该发动机制动结构更加紧凑，当需要对发动机进行制动时，进入进油腔12中的液压油一部分沿控制油腔14进入至安装腔13，并驱动阀芯41由第二位置移动至第一位置，然后进油腔12中的其余部分液压油可经环槽进入制动槽11并驱动制动活塞2运动至制动位置。

可选地，外壳1上设有连通安装腔13与外界的开口，控制组件4还包括堵头43，堵头43设置于开口处，第二复位弹簧42的两端分别抵接于堵头43和阀芯41；堵头43上设有连通安装腔13和外界的回油孔431，回油孔431、安装腔13以及泄油油路412能够始终连通。可以理解的是，阀芯41能够在安装腔13的第一部分内滑动，第二复位弹簧42则设置于安装腔13中的第二部分，第二部分通过开口与外界连通，回油孔431连通第二部分和外界，泄油油路412始终与第二部分连通，从而，泄油油路412能够实现通过安装腔13与回油孔431始终连通，当阀芯41位于第二位置时，制动槽11中的液压油可依次通过泄油油路412、安装腔13的第二部分以及回油孔431回流至油箱。如图4和图5所示，本实施例中，阀芯41与第二复位弹簧42抵接的一侧端面为其第一端面，泄油油路412为穿过阀芯41外周面以及第一端面的内置油路；在其他的实施例中，也可以设置为设置于阀芯41外周面上的凹槽，该凹槽延伸至第一端面。

可选地，控制组件4还包括导向机构，导向机构能够限制阀芯41仅能够沿第一方向移动，以使阀芯41沿第一方向在第一位置和第二位置之间移动。通过设置导向机构，可防止阀芯41在第一位置和第二位置之间移动时绕其轴线转动。本实施例中，导向机构包括设置于外壳1上的导向销8，阀芯41上设有沿第一方向延伸的导向槽413，导向销8插接于导向槽413内。在其他的实施例中，也可以在安装腔13的内壁上设置导向槽413，在阀芯41的外周面上凸设导向销8，导向销8同样插接于导向槽413内。

可选地，进油腔12包括直径较小的第一油道121和直径较大的第二油道122，第一油道121、第二油道122以及安装腔13依次连通，控制组件4用于连通或隔断制动槽11与第二油道122，发动机制动结构还包括活动位于第二油道122内的阀球7，阀球7能够隔断第一油道121和第二油道122。可以理解的是，阀球7的外径大于第一油道121的外径且小于第二油道122的外径，通过设置阀球7，当气门与制动活塞2抵接时，气门给予制动活塞2向其非制动位置移动的回复力，当该回复力大于制动腔中液压油给予制动活塞2的作用力时，容易导致制动活塞2的位置发生变化，通过设置阀球7，即便当该回复力大于制动槽11中液压油给予制动活塞2的作用力时，制动活塞2会反向挤压制动槽11中的液压油，导致制动槽11中的液压油压力变大，从而可推动阀球7将第一油道121和第二油道122连通的开口封堵，进而保证制动活塞2的位置稳定。

本实施例中，第二油道122与安装腔13连通，当阀芯41位于第一位置时，第二油道122通过连通油路411与制动槽11来通。控制油腔14与第一油道121连通。

可选地，补油泵与进油腔12连接的管路上设置有电磁阀，通过电磁阀控制管路的连通或关闭。

本实施例提供的发动机制动结构的工作原理如下：

发动机制动时，电磁阀得电，管路连通补油泵和进油腔12，液压油进入至进油腔12的第一油道121，一部分液压油经控制油腔14进入至安装腔13内并推动阀芯41克服第二复位弹簧42提供的弹性力，由第二位置运动至第一位置，此时，控制组件4处于制动状态，进油腔12的第二油道122通过连通油路411与制动槽11连通，泄油油路412不与制动槽11连通，液压油可经第二油道122和连通油路411进入制动槽11中，并克服第一复位弹簧3的弹性力驱动制动活塞2由非制动位置移动至制动位置，实现对气门的制动。

发动机解除制动时，电磁阀失电，从而进油腔12中的液压油压力丢失，在第二复位弹簧42的驱动下，阀芯41由第一位置移动至第二位置，此时控制组件4处于非制动状态，泄油油路412连通制动槽11和回油孔431，在第一复位弹簧3的驱动下，制动活塞2由制动位置移动至非制动位置，同时制动槽11内的液压油通过泄油油路412、安装腔13以及回油孔431回流至油箱，解除对发动机的制动。

可选地，外壳1的外周面上设有外螺纹，外螺纹用于和摇臂上的螺纹孔螺接。

本实施例还提供一种发动机制动系统，其特征在于，包括上述方案中的发动机制动结构，发动机制动结构安装于制动摇臂或者排气摇臂。

本实施例还提供一种发动机，包括上述方案中的发动机制动结构，或者包括上述方案中的的发动机制动系统。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发动机制动结构，其特征在于，包括：

外壳(1)，用于安装于摇臂上，所述外壳(1)内设有制动槽(11)，用于和油源连接的进油腔(12)，以及连通所述制动槽(11)和所述进油腔(12)的安装腔(13)；

制动活塞(2)，滑动设置于所述制动槽(11)中；

第一复位弹簧(3)，设置于所述制动槽(11)内；

控制组件(4)，设置于所述安装腔(13)，所述控制组件(4)具有制动状态和非制动状态，当所述控制组件(4)处于所述制动状态时，所述控制组件(4)连通所述进油腔(12)和所述制动槽(11)，液压油能够进入所述制动槽(11)并驱动所述制动活塞(2)伸出，以限制气门升程，当所述控制组件(4)处于所述非制动状态时，所述控制组件(4)隔断所述进油腔(12)和所述制动槽(11)，且所述第一复位弹簧(3)驱动所述制动活塞(2)向所述制动槽(11)内回缩，以解除对所述气门的限制。

2.根据权利要求1所述的发动机制动结构，其特征在于，所述进油腔(12)包括直径较小的第一油道(121)和直径较大的第二油道(122)，所述第一油道(121)、所述第二油道(122)以及所述安装腔(13)依次连通，所述控制组件(4)用于连通或隔断所述制动槽(11)与所述第二油道(122)，所述发动机制动结构还包括活动位于所述第二油道(122)内的阀球(7)，所述阀球(7)能够隔断所述第一油道(121)和所述第二油道(122)。

3.根据权利要求1或2所述的发动机制动结构，其特征在于，所述控制组件(4)包括滑动位于所述安装腔(13)内的阀芯(41)，所述阀芯(41)上间隔设有连通油路(411)和泄油油路(412)，所述阀芯(41)具有第一位置和第二位置；

当所述控制组件(4)处于所述制动状态时，所述阀芯(41)位于第一位置，所述制动槽(11)和所述进油腔(12)均仅与所述连通油路(411)连通，当所述控制组件(4)处于所述非制动状态时，所述阀芯(41)位于第二位置，所述阀芯(41)隔断所述进油腔(12)和所述安装腔(13)，且所述泄油油路(412)连通所述制动槽(11)。

4.根据权利要求3所述的发动机制动结构，其特征在于，所述控制组件(4)还包括第二复位弹簧(42)，所述第二复位弹簧(42)设置于所述安装腔(13)，且能够驱动所述阀芯(41)由所述第一位置向所述第二位置移动；

所述外壳(1)上还设有与所述安装腔(13)连通的控制油腔(14)，所述控制油腔(14)能够与所述油源连接，且由所述控制油腔(14)进入所述安装腔(13)的液压油能够驱动所述阀芯(41)由所述第二位置向所述第一位置移动。

5.根据权利要求4所述的发动机制动结构，其特征在于，所述控制油腔(14)与所述进油腔(12)连通。

6.根据权利要求4所述的发动机制动结构，其特征在于，所述外壳(1)上设有连通所述安装腔(13)与外界的开口，所述控制组件(4)还包括堵头(43)，所述堵头(43)设置于所述开口处，所述第二复位弹簧(42)的两端分别抵接于所述堵头(43)和所述阀芯(41)；

所述堵头(43)上设有连通所述安装腔(13)和所述外界的回油孔(431)，所述回油孔(431)、所述安装腔(13)以及所述泄油油路(412)能够始终连通。

7.根据权利要求3所述的发动机制动结构，其特征在于，所述控制组件(4)还包括导向机构，所述导向机构能够限制所述阀芯(41)仅能够沿第一方向移动，以使所述阀芯(41)沿所述第一方向在所述第一位置和所述第二位置之间移动。

8.根据权利要求1所述的发动机制动结构，其特征在于，所述外壳(1)的外周面上设有外螺纹，所述外螺纹用于和所述摇臂上的螺纹孔螺接。

9.一种发动机制动系统，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的发动机制动结构，所述发动机制动结构安装于制动摇臂或者排气摇臂。

10.一种发动机，其特征在于，包括权利要求9所述的发动机制动系统。

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