CN207879472U - 一种可控式发动机辅助制动装置 - Google Patents

Abstract

一种可控式发动机辅助制动装置，其内的外进气管道依次经空气滤清器、一号内进气管道、压气机、二号内进气管道、旁通内管路、三号内进气管道后与气缸的进气口相通，气缸的排气口依次经内排气管道、涡轮机后与外排气管道相通，外排气管道依次经废气室、旁通外管路后与一号内进气管道相通，废气室的室壁上设置有上、下簧片，上、下簧片的左端与废气室的室壁相连接，上、下簧片的右端位于废气室的内部。本设计不仅对气缸内气流流量的增加效果较强、辅助制动的增强效果较好，而且能源利用率较高、可调性较强、安全稳定性较高。

Description

一种可控式发动机辅助制动装置

技术领域

本实用新型涉及一种发动机制动装置，属于发动机领域，尤其涉及一种可控式发动机辅助制动装置，具体适用于增加气缸内气流流量，提高辅助制动效果。

背景技术

发动机辅助制动是指利用发动机压缩行程产生的压缩阻力、内摩擦力和进排气阻力对驱动轮形成制动。在柴油发动机压缩冲程即将结束时开启排气门，这样柴油发动机在压缩发动机气缸体内空气时所做的功便被释放到排气系统，车辆的能量通过车轮和传动系统传到柴油发动机，并成为反拖柴油发动机运转的唯一动力，实现发动机辅助制动。现有技术中，辅助制动系统的性能提升依赖于进入发动机气缸体内气体的压力和流量，因此导致发动机制动性能无法进一步提升，而随着车辆制动法规越来越严格，却对发动机辅助制动功率提出了更高要求，现有技术不能满足使用需求。

授权公告号为CN204386748U，授权公告日为2015年6月10日的实用新型专利公开了一种增压柴油发动机辅助制动系统，包括排气制动蝶阀和制动装置，排气制动蝶阀设置在发动机排气管上，制动装置设置在发动机缸盖顶部和发动机罩盖之间，排气制动蝶阀和制动装置分别与发动机ECU电连接，空气压缩机出口和中冷器入口之间设置有空气旁通气道，空气旁通气道分别与空气压缩机出口和中冷器入口相连通。虽然该设计在表面上似乎能够提高进入气缸内的气体流量，但其仍旧具有以下缺陷：

首先，该设计虽然通过空气旁通以增加进入气缸内的气体流量，但其最初来源仍旧是通过空气滤清器流入的气体，在整体上气体流量并没有增加，故其对气缸内气体流量增加的效果较弱，不利于提高辅助制动效果；

其次，该设计中经空气旁通流入的气体，依然需要经过中冷器才能进入气缸，在流经中冷器的过程中会造成气体损失，再次削弱进入气缸内的气体流量，降低对辅助制动的提高效果。

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的对气缸内气流流量的增加效果较弱、辅助制动提高效果较差的缺陷与问题，提供一种对气缸内气流流量的增加效果较强、辅助制动提高效果较好的可控式发动机辅助制动装置。

为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是：一种可控式发动机辅助制动装置，包括气缸、压气机、中冷器与涡轮机，所述压气机的进气口与空气滤清器相通，压气机的出气口经中冷器与气缸的进气口相通，气缸的排气口经涡轮机后与外排气管道相通；

所述辅助制动系统还包括旁通外管路、废气室与旁通内管路；

所述空气滤清器的进气口与外进气管道相通，空气滤清器的出气口经一号内进气管道与压气机的进气口相通，压气机的出气口经二号内进气管道与中冷器的进气口相通，中冷器的出气口经三号内进气管道与气缸的进气口相通，气缸的内部设置有沿其缸壁上下运动的活塞，气缸的排气口经内排气管道与涡轮机的进气口相通，涡轮机的出气口经外排气管道与废气管道、旁通外管路相通，废气管道上近外排气管道的部位设置有废气阀，且涡轮机经驱动轴与压气机相连接；所述旁通外管路的进气口经废气室与外排气管道相通，旁通外管路的出气口与一号内进气管道相通，废气室的室壁上设置有上簧片、下簧片，上簧片、下簧片的左端与废气室的室壁相连接，上簧片、下簧片的右端位于废气室的内部，上簧片、下簧片的右端之间的距离小于上簧片、下簧片的左端之间的距离，废气室为左窄右宽的圆锥台结构，废气室上近外排气管道的部位设置有开关阀；所述旁通内管路的进气口与二号内进气管道相通，旁通内管路的出气口与三号内进气管道相通。

所述废气室的底部的顶端与旁通外管路相通，且废气室的底部为外凸的弧形结构。

所述上簧片、下簧片的左端均依次穿经废气室的室壁、密封盒之后延伸至废气室的外部，且密封盒位于废气室的外部。

所述旁通内管路包括至少两根支气管，该支气管为上宽下窄的圆锥台结构，支气管的顶端与二号内进气管道相通，支气管的底端与三号内进气管道相通，且支气管的顶端直径小于二号内进气管道、三号内进气管道的直径。

所述气缸的进气口内设置有进气阀，气缸的排气口内设置有排气阀，该排气阀上延伸至气缸外部的阀端与排气阀驱动机构相连接，且排气阀驱动机构与发动机ECU进行信号连接。

所述旁通外管路包括横管路与竖管路，所述横管路的一端与一号内进气管道垂直相通，横管路的另一端与竖管路的顶端垂直相通，竖管路的底端与废气室的底部的顶端垂直相通，横管路的直径小于竖管路、一号内进气管道的直径。

所述三号内进气管道包括上横气道、中竖气道与下横气道，所述上横气道依次经中竖气道、下横气道后与气缸的进气口相通，上横气道、下横气道、二号内进气管道两两相互平行；所述旁通内管路的两端分别与二号内进气管道、上横气道垂直相通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型一种可控式发动机辅助制动装置中，增设了旁通外管路、废气室与旁通内管路，其中，旁通外管路、废气室一并负责导通外排气管道、一号内进气管道，旁通内管路负责导通二号内进气管道、三号内进气管道，该设计的优点包括：首先，气缸内增加的气体来源为外排气管道中的废气，属于经空气滤清器引入的气体基础之上的额外增加，在整体上，真正的增加了进气量，增加气量明显；其次，旁通内管路使得气路绕开中冷器，以避免流经中冷器时的气体损失，确保气量增加的效果，利于提升缸内最高压力，从而最终大幅度的提高辅助制动效果。因此，本实用新型不仅对气缸内气体流量的增加效果较强，而且辅助制动的提高效果较好。

2、本实用新型一种可控式发动机辅助制动装置中，气缸内增加的气体来源为外排气管道中的气体，该种气体的初始来源为气缸排气口排出的废气，在本设计中，废气在流入外排气管道之前，已经流经涡轮机，并对涡轮机作了功，此时将其作为额外气源，属于重复利用。因此，本实用新型不仅能够较强的增加气缸内气体流量、能提高辅助制动效果，而且能源利用率较高、环保性较强。

3、本实用新型一种可控式发动机辅助制动装置中，旁通内管路包括至少两根支气管，支气管为上宽下窄的圆锥台结构，支气管的顶、底端分别与二号内进气管道、三号内进气管道相通，使用中，当气体从二号内进气管道经支气管流向三号内进气管道时，支气管直径的渐缩变化能加快气体的流速，最终提高单位时间内进入气缸内的气体流量。因此，本实用新型对气缸内气体流量的增加效果较强。

4、本实用新型一种可控式发动机辅助制动装置中，外排气管道经废气室与旁通外管路的进气口相通，废气室的室壁上设置有上簧片、下簧片，上簧片、下簧片的左端与废气室的室壁相连接，上簧片、下簧片的左端均依次穿经废气室的室壁、密封盒之后延伸至废气室的外部，该设计的优点包括：首先，上簧片、下簧片形成单向阀结构，使得气体只能经外排气管道、废气室排入旁通外管路，而不能由旁通外管路排入外排气管道，提高了使用的安全性与稳定性；其次，在使用过程中，通过拉出或推进上簧片、下簧片的左端，以改变上簧片、下簧片在废气室中的重量与体积，从而对流经废气室的气体的遮挡效果进行调整，进而调整气体动的速率，最终对单位时间内进入气缸内的气体流量进行调整。因此，本实用新型不仅可调性较强，而且安全稳定性较高。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：中冷器1、压气机2、涡轮机3、气缸4、活塞41、进气阀42、排气阀43、排气阀驱动机构431、旁通外管路5、废气室51、横管路52、竖管路53、上簧片54、下簧片55、开关阀56、密封盒57、旁通内管路6、支气管61、空气滤清器7、外排气管道8、内排气管道81、外进气管道9、一号内进气管道91、二号内进气管道92、三号内进气管道93、上横气道931、中竖气道932、下横气道933、废气管道10、废气阀11。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参见图1，一种可控式发动机辅助制动装置，包括气缸4、压气机2、中冷器1与涡轮机3，所述压气机2的进气口与空气滤清器7相通，压气机2的出气口经中冷器1与气缸4的进气口相通，气缸4的排气口经涡轮机3后与外排气管道8相通；

所述辅助制动系统还包括旁通外管路5、废气室51与旁通内管路6；

所述空气滤清器7的进气口与外进气管道9相通，空气滤清器7的出气口经一号内进气管道91与压气机2的进气口相通，压气机2的出气口经二号内进气管道92与中冷器1的进气口相通，中冷器1的出气口经三号内进气管道93与气缸4的进气口相通，气缸4的内部设置有沿其缸壁上下运动的活塞41，气缸4的排气口经内排气管道81与涡轮机3的进气口相通，涡轮机3的出气口经外排气管道8与废气管道10、旁通外管路5相通，废气管道10上近外排气管道8的部位设置有废气阀11，且涡轮机3经驱动轴与压气机2相连接；所述旁通外管路5的进气口经废气室51与外排气管道8相通，旁通外管路5的出气口与一号内进气管道91相通，废气室51的室壁上设置有上簧片54、下簧片55，上簧片54、下簧片55的左端与废气室51的室壁相连接，上簧片54、下簧片55的右端位于废气室51的内部，上簧片54、下簧片55的右端之间的距离小于上簧片54、下簧片55的左端之间的距离，废气室51为左窄右宽的圆锥台结构，废气室51上近外排气管道8的部位设置有开关阀56；所述旁通内管路6的进气口与二号内进气管道92相通，旁通内管路6的出气口与三号内进气管道93相通。

所述废气室51的底部的顶端与旁通外管路5相通，且废气室51的底部为外凸的弧形结构。

所述上簧片54、下簧片55的左端均依次穿经废气室51的室壁、密封盒57之后延伸至废气室51的外部，且密封盒57位于废气室51的外部。

所述旁通内管路6包括至少两根支气管61，该支气管61为上宽下窄的圆锥台结构，支气管61的顶端与二号内进气管道92相通，支气管61的底端与三号内进气管道93相通，且支气管61的顶端直径小于二号内进气管道92、三号内进气管道93的直径。

所述气缸4的进气口内设置有进气阀42，气缸4的排气口内设置有排气阀43，该排气阀43上延伸至气缸4外部的阀端与排气阀驱动机构431相连接，且排气阀驱动机构431与发动机ECU进行信号连接。

所述旁通外管路5包括横管路52与竖管路53，所述横管路52的一端与一号内进气管道91垂直相通，横管路52的另一端与竖管路53的顶端垂直相通，竖管路53的底端与废气室51的底部的顶端垂直相通，横管路52的直径小于竖管路53、一号内进气管道91的直径。

所述三号内进气管道93包括上横气道931、中竖气道932与下横气道933，所述上横气道931依次经中竖气道932、下横气道933后与气缸4的进气口相通，上横气道931、下横气道933、二号内进气管道92两两相互平行；所述旁通内管路6的两端分别与二号内进气管道92、上横气道931垂直相通。

一种上述可控式发动机辅助制动装置的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：

当辅助制动初始工作时，废气阀11开启，开关阀56闭合，废气管道10、旁通内管路6均导通，旁通外管路5不导通，气路绕开中冷器1，此时，外进气管道9引入的气体依次经空气滤清器7、一号内进气管道91、压气机2、二号内进气管道92、旁通内管路6、三号内进气管道93后流入气缸4的进气口，以提高单位时间流入气缸4内的气体流量。

当需要提升制动功率时，闭合废气阀11，并开启开关阀56，废气管道10不导通，旁通外管路5、旁通内管路6均导通，此时，经涡轮机3排入外排气管道8中的气体依次经废气室51、旁通外管路5、一号内进气管道91流入压气机2的进气口以增加单位时间流入压气机2的气体流量，压气机2的出气口依次经二号内进气管道92、旁通内管路6、三号内进气管道93后流入气缸4的进气口，以提高单位时间流入气缸4内的气体流量。

所述上簧片54、下簧片55的左端依次穿经废气室51室壁、密封盒57之后延伸至废气室51的外部，且密封盒57位于废气室51的外部；在提升制动功率的过程中，拉出或推进上簧片54、下簧片55的左端，以改变上簧片54、下簧片55在废气室51中的重量，从而对流经废气室51的气体的速率进行控制。

本实用新型的原理说明如下：

参见图1，当柴油发动机辅助制动工作时，排气阀驱动机构431开始工作，用来消耗车辆的能量，从而提供辅助的制动力，此时旁通外管路5关闭，废气管道10、旁通内管路6均导通，旁通内管路6能绕开中冷器1，避免现有技术中气体流经中冷器1时的损失，与现有技术相比，增强了辅助制动效果。如果需要再进一步的提升制动功率，则关闭废气管道10，并同时导通旁通外管路5、旁通内管路6，此时，涡轮机3向外排气管道8内排出的气体，快速经废气室51、旁通外管路5、一号内进气管道91流入压气机2的进气口以增加单位时间流入压气机2的气体流量，加之旁通内管路6绕开了中冷器1，使得经过压气机2压缩的气体能够直接进入气缸4内，减少了气体流动损失，从而大幅度的提升进入气缸4内的气体流量和压力，进而提高气缸4内压缩上止点最高压力，最终提高柴油发动机辅助制动功率。

实施例1：

参见图1，一种可控式发动机辅助制动装置，包括气缸4、压气机2、中冷器1与涡轮机3，所述压气机2的进气口与空气滤清器7相通，压气机2的出气口经中冷器1与气缸4的进气口相通，气缸4的排气口经涡轮机3后与外排气管道8相通；所述辅助制动系统还包括旁通外管路5、废气室51与旁通内管路6；所述空气滤清器7的进气口与外进气管道9相通，空气滤清器7的出气口经一号内进气管道91与压气机2的进气口相通，压气机2的出气口经二号内进气管道92与中冷器1的进气口相通，中冷器1的出气口经三号内进气管道93与气缸4的进气口相通，气缸4的内部设置有沿其缸壁上下运动的活塞41，气缸4的排气口经内排气管道81与涡轮机3的进气口相通，涡轮机3的出气口经外排气管道8与废气管道10、旁通外管路5相通，废气管道10上近外排气管道8的部位设置有废气阀11，且涡轮机3经驱动轴与压气机2相连接；所述旁通外管路5的进气口经废气室51与外排气管道8相通，旁通外管路5的出气口与一号内进气管道91相通，废气室51的室壁上设置有上簧片54、下簧片55，上簧片54、下簧片55的左端与废气室51的室壁相连接，上簧片54、下簧片55的右端位于废气室51的内部，上簧片54、下簧片55的右端之间的距离小于上簧片54、下簧片55的左端之间的距离，废气室51为左窄右宽的圆锥台结构，废气室51上近外排气管道8的部位设置有开关阀56；所述旁通内管路6的进气口与二号内进气管道92相通，旁通内管路6的出气口与三号内进气管道93相通。

一种上述可控式发动机辅助制动装置的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：

当辅助制动初始工作时，废气阀11开启，开关阀56闭合，废气管道10、旁通内管路6均导通，旁通外管路5不导通，气路绕开中冷器1，此时，外进气管道9引入的气体依次经空气滤清器7、一号内进气管道91、压气机2、二号内进气管道92、旁通内管路6、三号内进气管道93后流入气缸4的进气口，以提高单位时间流入气缸4内的气体流量。

实施例2：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

当需要提升制动功率时，闭合废气阀11，并开启开关阀56，废气管道10不导通，旁通外管路5、旁通内管路6均导通，此时，经涡轮机3排入外排气管道8中的气体依次经废气室51、旁通外管路5、一号内进气管道91流入压气机2的进气口以增加单位时间流入压气机2的气体流量，压气机2的出气口依次经二号内进气管道92、旁通内管路6、三号内进气管道93后流入气缸4的进气口，以提高单位时间流入气缸4内的气体流量。

实施例3：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

所述上簧片54、下簧片55的左端依次穿经废气室51室壁、密封盒57之后延伸至废气室51的外部，且密封盒57位于废气室51的外部。

在提升制动功率的过程中，拉出或推进上簧片54、下簧片55的左端，以改变上簧片54、下簧片55在废气室51中的重量，从而对流经废气室51的气体的速率进行控制。

实施例4：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

所述旁通内管路6包括至少两根支气管61，该支气管61为上宽下窄的圆锥台结构，支气管61的顶端与二号内进气管道92相通，支气管61的底端与三号内进气管道93相通，且支气管61的顶端直径小于二号内进气管道92、三号内进气管道93的直径。所述三号内进气管道93包括上横气道931、中竖气道932与下横气道933，所述上横气道931依次经中竖气道932、下横气道933后与气缸4的进气口相通，上横气道931、下横气道933、二号内进气管道92两两相互平行；所述旁通内管路6的两端分别与二号内进气管道92、上横气道931垂直相通。

实施例5：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

所述旁通外管路5包括横管路52与竖管路53，所述横管路52的一端与一号内进气管道91垂直相通，横管路52的另一端与竖管路53的顶端垂直相通，竖管路53的底端与废气室51的底部的顶端垂直相通，横管路52的直径小于竖管路53、一号内进气管道91的直径。

Claims (7)

1.一种可控式发动机辅助制动装置，包括气缸（4）、压气机（2）、中冷器（1）与涡轮机（3），所述压气机（2）的进气口与空气滤清器（7）相通，压气机（2）的出气口经中冷器（1）与气缸（4）的进气口相通，气缸（4）的排气口经涡轮机（3）后与外排气管道（8）相通，其特征在于：

所述辅助制动系统还包括旁通外管路（5）、废气室（51）与旁通内管路（6）；

所述空气滤清器（7）的进气口与外进气管道（9）相通，空气滤清器（7）的出气口经一号内进气管道（91）与压气机（2）的进气口相通，压气机（2）的出气口经二号内进气管道（92）与中冷器（1）的进气口相通，中冷器（1）的出气口经三号内进气管道（93）与气缸（4）的进气口相通，气缸（4）的内部设置有沿其缸壁上下运动的活塞（41），气缸（4）的排气口经内排气管道（81）与涡轮机（3）的进气口相通，涡轮机（3）的出气口经外排气管道（8）与废气管道（10）、旁通外管路（5）相通，废气管道（10）上近外排气管道（8）的部位设置有废气阀（11），且涡轮机（3）经驱动轴与压气机（2）相连接；所述旁通外管路（5）的进气口经废气室（51）与外排气管道（8）相通，旁通外管路（5）的出气口与一号内进气管道（91）相通，废气室（51）的室壁上设置有上簧片（54）、下簧片（55），上簧片（54）、下簧片（55）的左端与废气室（51）的室壁相连接，上簧片（54）、下簧片（55）的右端位于废气室（51）的内部，上簧片（54）、下簧片（55）的右端之间的距离小于上簧片（54）、下簧片（55）的左端之间的距离，废气室（51）为左窄右宽的圆锥台结构，废气室（51）上近外排气管道（8）的部位设置有开关阀（56）；所述旁通内管路（6）的进气口与二号内进气管道（92）相通，旁通内管路（6）的出气口与三号内进气管道（93）相通。

2.根据权利要求1所述的一种可控式发动机辅助制动装置，其特征在于：所述废气室（51）的底部的顶端与旁通外管路（5）相通，且废气室（51）的底部为外凸的弧形结构。

3.根据权利要求1所述的一种可控式发动机辅助制动装置，其特征在于：所述上簧片（54）、下簧片（55）的左端均依次穿经废气室（51）的室壁、密封盒（57）之后延伸至废气室（51）的外部，且密封盒（57）位于废气室（51）的外部。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种可控式发动机辅助制动装置，其特征在于：所述旁通内管路（6）包括至少两根支气管（61），该支气管（61）为上宽下窄的圆锥台结构，支气管（61）的顶端与二号内进气管道（92）相通，支气管（61）的底端与三号内进气管道（93）相通，且支气管（61）的顶端直径小于二号内进气管道（92）、三号内进气管道（93）的直径。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种可控式发动机辅助制动装置，其特征在于：所述气缸（4）的进气口内设置有进气阀（42），气缸（4）的排气口内设置有排气阀（43），该排气阀（43）上延伸至气缸（4）外部的阀端与排气阀驱动机构（431）相连接，且排气阀驱动机构（431）与发动机ECU进行信号连接。

6.根据权利要求1、2或3所述的一种可控式发动机辅助制动装置，其特征在于：所述旁通外管路（5）包括横管路（52）与竖管路（53），所述横管路（52）的一端与一号内进气管道（91）垂直相通，横管路（52）的另一端与竖管路（53）的顶端垂直相通，竖管路（53）的底端与废气室（51）的底部的顶端垂直相通，横管路（52）的直径小于竖管路（53）、一号内进气管道（91）的直径。

7.根据权利要求1、2或3所述的一种可控式发动机辅助制动装置，其特征在于：所述三号内进气管道（93）包括上横气道（931）、中竖气道（932）与下横气道（933），所述上横气道（931）依次经中竖气道（932）、下横气道（933）后与气缸（4）的进气口相通，上横气道（931）、下横气道（933）、二号内进气管道（92）两两相互平行；所述旁通内管路（6）的两端分别与二号内进气管道（92）、上横气道（931）垂直相通。