CN211448787U - 压缩释放式发动机缸内制动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压缩释放式发动机缸内制动系统，包括配气机构、油缸装置、泵油装置和供油装置，全部气缸共用一个供油装置；每个气缸分别设有通过压力传递油路连通的油缸装置和泵油装置，压力传递油路通过低压泄压阀与供油装置连通；缸内制动时，电磁换向阀通电，向压力传递油路提供压力为P1的机油，凸轮顶靠并推动泵油装置，向油缸装置泵送高压油推动摇臂将气门打开，实现缸内制动；非缸内制动时，电磁换向阀断电，向压力传递油路提供压力为P2的机油，P1＞P2，油缸装置、泵油装置回位，凸轮与泵油装置脱离接触。本实用新型的压缩释放式发动机缸内制动系统，工作稳定可靠，故障率低；油路结构简单，不受发动机缸数限制，应用广泛。

Description

压缩释放式发动机缸内制动系统

技术领域

本实用新型涉及发动机可变气门技术领域，尤其涉及一种压缩释放式发动机缸内制动系统。

背景技术

发动机正常运行过程中，凸轮轴每旋转360°，发动机完成进气、压缩、做功及排气四个工作循环。在压缩冲程结束时，燃料在气缸中燃烧，在随后的膨胀冲程中对外做功。

发动机缸内制动是整车辅助制动的一种形式，发动机缸内制动的贡献在于既能提高整车的制动能力，又能减轻整车主制动的制动负荷。发动机缸内制动时，压缩冲程发动机对外做副功，在压缩冲程接近上止点时，在发动机缸内制动装置驱动下，将排气门开启一个小的升程,将气缸内被压缩的高压气体迅速释放，气缸内压力迅速降低，以减小做功冲程的能量，因此在接下来的做功冲程中，发动机基本不对外做功，从而使发动机减速，实现发动机缸内制动目的。

公告号为CN201241740Y、名称为“一种四冲程内燃发动机摇臂集成式制动装置”的中国实用新型专利公开了一种发动机缸内制动装置，其在排气凸轮上设置两个制动凸起，用于实现在进气冲程结束前将进气门开启增加进气量、在压缩冲程结束前开启排气门释放压力来实现发动机的缸内制动，为了在发动机正常运行时将制动凸起引起的气门升程抵消掉，需要在摇臂上设置液压控制的间隙补偿机构。由于正常运行状态占整个发动机运行状态的绝大部分，因此，间隙补偿机构在发动机运行的绝大部分时间里都处于工作状态，对可靠性等提出了较高的要求，而且结构较为复杂。

为此，申请人研发了新式发动机缸内制动装置，并且提交了公告号为CN110566309A、名称为“压缩释放式发动机缸内制动装置”的专利申请，但在后续的实际应用中，申请人发现存在以下问题，有待进一步改进提升：结构过于复杂，只能应用于发动机缸数是偶数的多缸发动机，并且要求发动机每缸必须有一相位是360°曲轴转角的缸与其对应，应用受到限制。

为此，申请人研发了新式发动机缸内制动系统，并且提交了申请号为201911383008.X、名称为“压缩释放式发动机缸内制动系统”的专利申请(称为原申请)，但在后续的实际应用中，申请人发现该专利技术存在以下问题，有待进一步改进提升：由于对应于发动机的每个气缸，皆设置有连通其油缸装置与泵油装置的压力传递油路，压力传递油路既需要通过单向阀与一个共用的供油装置连接用以实现缸内制动时发动机机油的供给，又需要连接低压泄压油路，用以实现缸内制动结束后释放压力传递油路中的机油，降低压力，便于供油装置为压力传递油路补充机油；缸内制动系统中，实现供油、泄压的液压元件较多，油路结构过于复杂。

发明内容

有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种压缩释放式发动机缸内制动系统，油路结构简单，工作可靠性高，故障率低；应用性能好，不受发动机缸数限制。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：压缩释放式发动机缸内制动系统，应用于所述发动机的配气机构，包括：油缸装置、泵油装置和供油装置，所述发动机的全部气缸共用一个所述供油装置；

所述配气机构包括凸轮轴、摇臂和气门，所述凸轮轴设置有凸轮；

所述供油装置包括电磁换向阀、供油油路、减压油路和泄压油路，所述泄压油路中设置有溢流保压阀，所述减压油路中设置有减压阀，定义减压前发动机的机油压力为P1，减压后发动机的机油压力为P2；

每个所述气缸分别设置有所述油缸装置和所述泵油装置，所述油缸装置与所述泵油装置通过压力传递油路连通，所述压力传递油路通过低压泄压阀与所述供油油路连通；

缸内制动时，所述电磁换向阀通电，通过所述供油油路向所述压力传递油路提供压力为P1的机油；所述凸轮顶靠并且推动所述泵油装置，所述泵油装置内的机油压力升高，所述泵油装置通过所述压力传递油路向所述油缸装置泵送压力为P的高压机油，所述油缸装置推动所述摇臂将所述气门打开；

非缸内制动时，所述电磁换向阀断电，通过所述供油油路向所述压力传递油路提供压力为P2的机油；所述油缸装置、所述泵油装置分别回位，所述凸轮与所述泵油装置脱离接触；

所述泵油装置工作时，所述低压泄压阀关闭；所述泵油装置不工作时，所述低压泄压阀开启；所述低压泄压阀的开启压差大于P1，所述低压泄压阀的开启压差小于P。

其中，所述泵油装置包括：

柱塞套，所述柱塞套的底部封闭，所述柱塞套的顶部敞口，所述柱塞套的套壁上设置有柱塞套进出油孔，所述柱塞套进出油孔与所述压力传递油路连接；

柱塞，所述柱塞滑动设置于所述柱塞套的内腔，所述柱塞的底部与所述柱塞套的底部之间形成柱塞套油腔，所述柱塞套进出油孔与所述柱塞套油腔连通，所述柱塞的顶部伸出所述柱塞套的敞口外，缸内制动时，所述柱塞的顶部与所述凸轮接触，非缸内制动时，所述柱塞的顶部与所述凸轮脱离接触；

柱塞拉簧，所述柱塞拉簧位于所述柱塞套油腔内，连接于所述柱塞套的底部与所述柱塞的底部之间。

其中，所述柱塞套的套壁上还设置有柱塞套缓冲油孔，所述柱塞套缓冲油孔通过溢流保压阀连通发动机的油底壳，缸内制动时，所述柱塞套缓冲油孔与所述柱塞套油腔处于连通—非连通状态；非缸内制动时，在所述柱塞拉簧作用下，所述柱塞将所述柱塞套缓冲油孔封堵。

其中，所述柱塞套的敞口端设置有柱塞限位装置；所述柱塞包括位于所述柱塞套的内腔的柱塞大径段和与所述柱塞大径段相连的柱塞小径段，所述柱塞大径段与所述柱塞小径段的过渡处形成柱塞台阶，缸内制动时，所述柱塞限位装置对所述柱塞台阶限位。

其中，所述柱塞还包括位于所述柱塞套的外部并且与所述柱塞小径段相连的柱塞顶靠段，缸内制动时，所述柱塞顶靠段的顶面与所述凸轮顶靠；非缸内制动时，所述柱塞顶靠段的顶面与所述凸轮脱离接触，所述柱塞限位装置对所述柱塞顶靠段限位。

其中，所述柱塞顶靠段的顶面是平面，或者是弧面。

其中，所述油缸装置包括：

缸体，所述缸体的顶部封闭，所述缸体的底部敞口，所述缸体的缸壁上设置有缸体进出油孔，所述缸体进出油孔与所述压力传递油路连接；

活塞，所述活塞滑动设置于所述缸体的内腔，所述活塞的顶部与所述缸体的顶部之间形成缸体油腔，所述缸体进出油孔与所述缸体油腔连通，所述活塞的底部设置有活塞杆，所述活塞杆伸出所述缸体的敞口，缸内制动时，所述活塞杆的底部与所述摇臂接触并且下压所述摇臂将所述气门打开，非缸内制动时，所述活塞杆的底部与所述摇臂脱离接触；

活塞拉簧，所述活塞拉簧位于所述缸体油腔内，连接于所述缸体的顶部与所述活塞的顶部之间。

其中，所述缸体的缸壁上还设置有缸体泄油油孔，所述缸体泄油油孔连通发动机的油底壳，缸内制动时，所述活塞下行，在所述泵油装置工作时，所述缸体泄油油孔不连通所述缸体油腔；在凸轮通过配气机构顶开气门，所述泵油装置不工作时，所述缸体泄油油孔连通所述缸体油腔；非缸内制动时，在所述活塞拉簧作用下，所述活塞将所述缸体泄油油孔封堵。

其中，所述缸体的敞口端设置有活塞限位装置；所述活塞与所述活塞杆的过渡处形成活塞台阶，缸内制动所述泵油装置工作时，所述活塞限位装置不对所述活塞台阶限位，所述活塞台阶与所述活塞限位装置之间的距离为S，S＞0；

在凸轮通过配气机构顶开气门，所述泵油装置不工作时，所述活塞限位装置对所述活塞台阶限位，S＝0。

其中，所述低压泄压阀包括：

阀体，所述阀体设置有与其阀腔连通的阀体油口一和阀体油口二，所述阀体油口一与所述压力传递油路相连，所述阀体油口二与所述供油油路相连；

阀球，所述阀球设置于所述阀腔内；

压缩弹簧，所述压缩弹簧设置于所述阀腔内，并且夹设于所述阀球与所述阀体油口二之间；

限位销，所述限位销设置于所述阀体上，并且位于所述阀体油口一与所述阀球之间。

其中，所述凸轮是排气凸轮；或者，所述凸轮是进气凸轮；或者，所述凸轮是单缸制动凸轮。

其中，所述凸轮还可以是一个总制动凸轮，所述泵油装置设置于所述总制动凸轮的周围，所述泵油装置的数量与所述发动机的气缸数量相同。

其中，所述电磁换向阀是两位三通电磁换向阀。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果如下：

由于本实用新型的压缩释放式发动机缸内制动系统，包括应用于发动机的配气机构的油缸装置、泵油装置和供油装置，发动机的全部气缸共用一个供油装置；供油装置包括电磁换向阀、供油油路、减压油路和泄压油路，减压前发动机的机油压力为P1，减压后发动机的机油压力为P2；发动机的每个气缸分别设置有油缸装置和泵油装置，油缸装置与泵油装置通过压力传递油路连通，压力传递油路通过低压泄压阀与供油油路连通；缸内制动时，电磁换向阀通电，通过供油油路向压力传递油路提供压力为P1的机油，油缸装置的活塞和泵油装置的柱塞伸出；当凸轮顶靠并且推动泵油装置时，泵油装置内的机油压力升高，泵油装置通过压力传递油路向油缸装置泵送压力为P的高压机油，低压泄压阀关闭，油缸装置推动摇臂将气门打开，实现缸内制动；非缸内制动时，电磁换向阀断电，通过供油油路向压力传递油路提供压力为P2的机油，在电磁换向阀断电的瞬间，低压泄压阀处于开启状态，压力传递油路中油压通过低压泄压阀泄压，降为P2,油缸装置、泵油装置分别回位，凸轮与泵油装置脱离接触，发动机处于正常运行状态。由于发动机的每个气缸分别设置有通过压力传递油路相连的油缸装置和泵油装置，压力传递油路通过低压泄压阀与供油装置的供油油路连通，仅需要控制一个电磁换向阀的通/断，即可实现整个发动机所有气缸的制动/非制动的转换，对控制电路要求低，工作稳定可靠，故障率低；并且，结构简单，布置灵活方便，不受发动机缸数的限制，偶数、奇数皆可，应用性能好，应用更加广泛。

由于去掉了原申请中与压力传递油路相连的低压泄压油路，并且利用低压泄压阀替换各缸油路中的单向阀，低压泄压阀位置的改变，使得低压泄压阀既具备原申请中单向阀的功能(即：缸内制动开始时，低压泄压阀开启，发动机机油通过电磁换向阀、低压泄压阀向压力传递油路提供压力为P1的机油)，又具备泄压功能(即：缸内制动结束，释放压力传递油路中的机油，降低压力，便于供油装置为压力传递油路补充机油)。本实用新型的压缩释放式发动机缸内制动系统，仅通过利用低压泄压阀替换原申请中各缸油路中的单向阀，即保持了原申请的全部功能；省去了原申请对应于各缸的低压泄压油路，大大简化了制动系统的油路结构。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的压缩释放式发动机缸内制动系统的缸内制动状态示意图；

图2是图1完成缸内制动后的排气冲程状态图；

图3是本实用新型实施例一在发动机处于正常工作状态时的示意图；

图4是图1中的供油装置液压原理图；

图5是图1中的泵油装置结构示意图；

图6是图1中的油缸装置的一种结构示意图；

图7是图1中的油缸装置的另一种结构示意图；

图8是图1中的低压泄压阀关闭状态示意图；

图9是图1中的低压泄压阀开启状态示意图；

图10是本实用新型实施例二的压缩释放式发动机缸内制动系统的示意图；

图中：I-配气机构；II-泵油装置；III-油缸装置；IV-供油装置；

10-气门；11-气门弹簧；12-摇臂；13-摇臂轴；14-推杆；15-挺柱；16- 凸轮；16a-总制动凸轮；

21-柱塞套；211-柱塞套进出油孔；212-柱塞套缓冲油孔；213-柱塞限位装置；22-柱塞；221-柱塞顶靠段；2211-柱塞顶靠段的顶面；23-柱塞拉簧；

31-缸体；311-缸体进出油孔；312-缸体泄油油孔；313-活塞限位装置；32- 活塞；321-活塞杆；33-活塞拉簧；

60-油底壳；70-减压阀；80-电磁换向阀；100-溢流保压阀；300-溢流保压阀；

90-低压泄压阀；91-阀体；92-阀球；93-压缩弹簧；94-限位销；

L0-发动机机油油路；La-供油油路；Lb-减压油路；Lc-泄压油路；L-压力传递油路；L1-一缸油路；L2-二缸油路；L3-三缸油路；L4-四缸油路；L5-五缸油路；L6-六缸油路；A-柱塞套油腔；B-缸体油腔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的非限制性说明。

需要说明的是，本文中，“上”、“下”、“顶”、“底”等表示位置的术语，是基于附图所示，为便于描述目的而定义的；术语“安装”、“相连”、“连接”等应作广义理解，例如，可以是元件之间的机械连接或电连接；可以是元件之间的直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一

如图1所示，本实用新型实施例一的压缩释放式发动机缸内制动系统,应用于发动机的配气机构I，包括：泵油装置II、油缸装置III和供油装置IV。

其中，配气机构I的摇臂12转动安装于摇臂轴13，推杆14和气门10分置于摇臂轴13的两侧，当挺柱15和推杆14在凸轮轴上的凸轮16作用下从一侧推动摇臂12绕摇臂轴13摆动时，摇臂12的另一侧则按压气门10，气门开启；当凸轮轴转过规定角度后，气门10在气门弹簧11的作用下回位，气门关闭。以上是发动机正常运行时，其配气机构I中用于控制气门动作的过程。

如图4所示，其中，供油装置IV包括供油油路La、减压油路Lb、泄压油路Lc和电磁换向阀80。其中，电磁换向阀80优选采用两位三通电磁换向阀。泄压油路Lc中设置有溢流保压阀100，减压油路Lb中设置有减压阀70，为便于描述，将减压前发动机机油油路L0的机油压力定义为P1，减压后发动机的机油压力定义为P2，溢流保压阀100的设定压力为P2或稍高于P2。

如图1所示，示意了六缸发动机的情形，其中，每个气缸分别设置有泵油装置II和油缸装置III，油缸装置III与泵油装置II通过压力传递油路L连通，压力传递油路L通过低压泄压阀90与共用的一个供油装置IV的供油油路 La连通。具体地：一缸通过一缸油路L1、二缸通过二缸油路L2、三缸通过三缸油路L3、四缸通过四缸油路L4、五缸通过五缸油路L5、六缸通过六缸油路 L6及各油路中的低压泄压阀，分别与供油油路La连通。

如图1所示，泵油装置II安装在凸轮16的适当位置，合理设计该位置，保证凸轮16作用于泵油装置II，泵油装置II泵油并且推动油缸装置III中的活塞32运动打开气门10实现排气制动的时刻，恰好是在压缩上止点附近时刻。如图5所示，其中，泵油装置II包括：柱塞套21、柱塞22、柱塞拉簧23。其中，柱塞套21的底部封闭、顶部敞口，在柱塞套21的套壁上设置有柱塞套进出油孔211，柱塞套进出油孔211与压力传递油路L连接；进一步地，柱塞套21的套壁上还设置有柱塞套缓冲油孔212，如图1所示，柱塞套缓冲油孔212 通过溢流保压阀300连通发动机的油底壳60，设置溢流保压阀300的泄压压力等于或稍微高于发动机机油压力P1；柱塞套21的敞口端还进一步地设置有用于限制柱塞22的活动位置的柱塞限位装置213。其中，柱塞22滑动设置于柱塞套21的内腔，柱塞22的底部与柱塞套21的底部之间形成柱塞套油腔A，柱塞套进出油孔211与柱塞套油腔A连通，柱塞22的顶部伸出柱塞套21的敞口外，柱塞22包括位于柱塞套21的内腔的柱塞大径段和与柱塞大径段相连的柱塞小径段，柱塞大径段与柱塞小径段的过渡处形成柱塞台阶，柱塞22还进一步地包括位于柱塞套21的外部并且与柱塞小径段相连的柱塞顶靠段221，柱塞顶靠段221的径向尺寸大于柱塞小径段的径向尺寸，柱塞顶靠段的顶面2211可以是平面，也可以是与凸轮16的凸轮面相匹配的弧面，以便与凸轮16有较大的接触面积。其中，柱塞拉簧23位于柱塞套油腔A内，连接于柱塞套21的底部与柱塞22的底部之间，柱塞拉簧23的拉力，远小于机油压力P1对柱塞22的推力，但远大于机油压力P2对柱塞22的推力。

其中，柱塞限位装置213具体可以是封闭的环形，或者非封闭的环形，或者条形，在此对其形状不做限定。

如图1所示，缸内制动时，柱塞限位装置213对柱塞台阶限位。如图3所示，非缸内制动时，柱塞限位装置213对柱塞顶靠段221限位。

其中，在柱塞套21的敞口端固设柱塞限位装置213，是对柱塞套21结构的优化设计。显然，柱塞套21的敞口端也可以不设置柱塞限位装置213，此种情况下，可以通过凸轮16的基圆顶靠柱塞顶靠段的顶面2211实现限位功能。

如图1所示，油缸装置III安装在摇臂12(或其他气门机构)的顶部。如图6所示，其中，油缸装置III包括：缸体31、活塞32、活塞拉簧33。其中，缸体31相对于发动机固定，缸体31的顶部封闭、底部敞口，在缸体31的缸壁上设置有缸体进出油孔311，缸体进出油孔311与压力传递油路L连接。其中，活塞32滑动设置于缸体31的内腔，活塞32的顶部与缸体31的顶部之间形成缸体油腔B，缸体进出油孔311与缸体油腔B连通，活塞32的底部设置有活塞杆321，活塞32与活塞杆321的过渡处形成活塞台阶，活塞杆321伸出缸体31 的敞口，合理设计活塞32的直径d，保证发动机机油压力P1对活塞32产生的推力远小于气门弹簧力。其中，活塞拉簧33位于缸体油腔B内，连接于缸体 31的顶部与活塞32的顶部之间，活塞拉簧33的拉力，远大于机油压力P2对活塞32的推力，但远小于机油压力P1对活塞32的推力。

如图6所示，其中，进一步地，缸体31的缸壁上还设置有缸体泄油油孔 312，缸体泄油油孔312连通发动机的油底壳60。一方面，缸体油腔B内的机油能通过缸体泄油油孔312流动而泄掉一部分，带走部分热量，避免油缸装置 III中的油温度过高。另一方面，缸体泄油油孔312还起到限制活塞32的位置的作用，如图6所示，压力为P1的机油对活塞32的推力大于活塞拉簧33的弹力，缸体油腔B中的高压机油推动活塞32下行，当活塞32下行到一定位置后，缸体泄油油孔312顶边开始高于活塞32顶面，油孔边与活塞顶面构成的泄油面积，会泄流掉一部分机油，使油压降低，活塞32继续下行，油孔边与活塞顶面构成的油流通面积逐渐增大，油压继续降低，当油压下降到对活塞32的推力等于活塞拉簧33的弹力时，这时活塞32将不再下行，停止在一定的位置，成为平衡位置，这时的缸体泄油油孔312对活塞32起到限位作用。

如图7所示，其中，在图6的基础上，还进一步地在缸体31的敞口端设置有用于限制活塞32轴向移动的活塞限位装置313。活塞限位装置313的设计，保证其对活塞32限位时，缸体泄油油孔312顶边稍微凸出活塞32顶面，但活塞32尚未到达平衡位置，此时，缸体泄油油孔312仅起到泄油降温作用。

其中，活塞限位装置313具体可以是封闭的环形，或者非封闭的环形，或者条形，在此对其形状不做限定。

如图8所示，其中，低压泄压阀90包括：阀体91、阀球92、压缩弹簧93、限位销94。其中，阀体91设置有与其阀腔连通的阀体油口一和阀体油口二，阀体油口一与压力传递油路L相连，阀体油口二与供油油路La相连；阀球92、压缩弹簧93、限位销94皆设置于阀腔内，压缩弹簧93夹设于阀球92与阀体油口二之间，限位销94位于阀体油口一与阀球92之间。

如图8所示，如果低压泄压阀90的阀体油口一与阀体油口二之间的压差对阀球92的推力，大于压缩弹簧93作用力，则阀球92密封于阀腔的内锥面，低压泄压阀90处于关闭状态。如图9所示，反之，如果低压泄压阀90的阀体油口一与阀体油口二之间的压差对阀球92的推力低于压缩弹簧93作用力时，阀球92脱离阀腔的内锥面，机油流通，低压泄压阀90处于开启状态。

通过设计压缩弹簧93的弹簧力，设计低压泄压阀90的阀体油口一与阀体油口二之间的压差△P超过P1时,低压泄压阀90才能关闭。

泵油装置II工作时，低压泄压阀90关闭；泵油装置II不工作时，低压泄压阀90开启；低压泄压阀90的开启压差大于P1，但远远小于泵油装置II工作时通过压力传递油路L向油缸装置III泵送的高压机油的压力P，低压泄压阀90的开启压差越接近P1越好。

实施例一中，凸轮16可以是凸轮轴上的排气凸轮；凸轮16还可以是凸轮轴上的进气凸轮；凸轮16还可以是专门应用于制动的单缸制动凸轮，单缸制动凸轮的数量与发动机的气缸数量相同。无论是采用排气凸轮还是进气凸轮还是单缸制动凸轮，缸内制动时，都可用于顶靠、推动泵油装置II的柱塞22，使柱塞套油腔A内的机油压力升高，通过压力传递油路L向油缸装置III泵送高压机油，油缸装置III推动摇臂12向下摆动将气门10打开，实现缸内制动。

本实用新型的压缩释放式发动机缸内制动系统工作过程如下：

如图1所示，当发动机进入缸内制动模式时，当凸轮基圆与泵油装置II 的柱塞顶面顶靠时，这时泵油装置II还没有工作，压力传递油路L中的液压油压力为P1,低压泄压阀90两端压差为零，低压泄压阀90开启；电磁换向阀80 通电，发动机的压力为P1的机油通过电磁换向阀80、低压泄压阀90进入压力传递油路L，并分别进入油缸装置III和泵油装置II；

在机油压力P1的作用下，油缸装置III中活塞32克服活塞拉簧33的力，活塞杆321伸出顶靠在摇臂12的顶端，但还不能顶开气门10；

在机油压力P1的作用下，泵油装置II中柱塞22克服柱塞拉簧23的作用力，柱塞台阶伸出到柱塞限位装置213位置；

凸轮轴旋转，当旋转到图1所示的位置时，凸轮16的凸起部分逐渐顶靠泵油装置II的顶面，并推动柱塞22运动，开始时由于柱塞套缓冲油孔212没有被柱塞22堵住，泵油装置II的柱塞套油腔A中的机油通过柱塞套缓冲油孔212 泄流，由于机油压力较低，对柱塞22产生的推力较小，柱塞22对凸轮16的反作用力很小，随着柱塞22堵住柱塞套缓冲油孔212的面积越来越大，油压不断升高，柱塞22对凸轮16的反作用力不断变大，该过程中，由于反作用力是个逐渐增加的过程，通过柱塞套缓冲油孔212起到了缓冲作用，减少了由于凸轮 16与泵油装置II的顶面突然接触造成的冲击；

在柱塞套缓冲油孔212被完全堵住前，泵油装置II中的油通过柱塞套缓冲油孔212放掉一部分；

柱塞套缓冲油孔212被完全堵住后，泵油装置II工作，开始泵油，压力传递油路L内压力为P的高压机油通过压力传递油路L传递到油缸装置III的缸体油腔B中，由于P>>P1，低压泄压阀90两端压差△P>>P1，低压泄压阀90迅速关闭，油缸装置III开始工作，高压机油推动活塞32下行打开气门10完成压力释放；

凸轮16继续转动，转过最高点后，活塞32下行推动摇臂12达到极限位置，这时活塞32与限位装置的距离为S,S为安全距离，且S>0,如图1所示，这时缸体泄油油孔312被活塞32完全堵住，不进行泄油(缸体油腔B中机油压力太高，不希望泄油)；

凸轮16继续转动，泵油装置II的柱塞顶面与凸轮16逐渐脱离接触，在机油压力P1作用下，柱塞22向凸轮16方向运动，柱塞套油腔A中的压力降低，并逐渐使柱塞套缓冲油孔212与柱塞套油腔A联通；油缸装置III中的活塞32 在气门弹簧力的作用下，逐渐回复到原来的位置，气门10关闭，结束一个制动过程。

如图2所示，凸轮16继续转动，并顶启挺柱15和推杆14运动，摇臂12 顶部与活塞杆321脱离，活塞32在机油压力P1作用下运动到限位位置，这时活塞32顶面略低于缸体泄油油孔312顶边，缸体泄油油孔312开始泄油；凸轮 16再继续旋转，气门10逐渐关闭，摇臂12重新顶靠活塞杆321，在气门弹簧力的作用下，推动活塞32上行，油缸装置III中的机油，通过压力传递油路L 传递到泵油装置II中，通过泵油装置II中的柱塞套缓冲油孔212泄掉。

在该过程中，在油缸装置III中的活塞32对摇臂12的反作用力下，可能会稍微延迟气门10的关闭时刻，这在缸内制动状态下是有利的，可以在随后的进气冲程中，通过排气门额外进入缸内一定的充量，使进入缸内的总充量增加，在压缩冲程中提高制动功率。

如图3所示，电磁换向阀80断电，供油装置提供压力为P2的机油，低压泄压阀90的阀体油口二的压力为P2,阀体油口一的压力瞬间仍为P1；在凸轮基圆与泵油装置II的柱塞顶面顶靠时，由于低压泄压阀90的阀体油口一的压力不大于P1,则低压泄压阀90两端压差△P不大于P1,低压泄压阀90处于开启状态，压力传递油路L内的液压油通过低压泄压阀90的阀体油口一流向阀体油口二，压力传递油路L迅速泄压为P2；泵油装置II中的柱塞22在柱塞拉簧23作用下回位，油缸装置III中的活塞32在活塞拉簧33作用下回位，回复到图3所示的位置，结束缸内制动过程。

上述低压泄压阀90，仅仅在泵油装置II工作时处于关闭状态，其它时刻皆处于开启状态。

由于在泵油装置II工作时，低压泄压阀90关闭过程要泄掉一部分液压油，可以起到泵油装置II的柱塞套缓冲油孔212的作用，因此，也可以不设置柱塞套缓冲油孔212及与其相连的溢流保压阀300，使得油路结构更为简单。

实施例二

如图10所示，本实用新型实施例二的压缩释放式发动机缸内制动系统,与实施例一基本相同，不同之处在于：用于顶靠、推动泵油装置II的柱塞22的凸轮是一个总制动凸轮16a，总制动凸轮16a是在凸轮轴上适当位置增设的一个凸轮，不同于凸轮轴上原有的排气凸轮、进气凸轮；并且，对应于发动机的所有气缸的泵油装置II布置在总制动凸轮16a的周围，泵油装置II的数量与发动机的气缸数量相同。

如图10是以六缸发动机为例，示意出发动机的六个气缸的泵油装置II布置在总制动凸轮16a的周围的情形。

显然，本实用新型的压缩释放式发动机缸内制动系统不局限于图1和图10 所示的六缸发动机，本实用新型的压缩释放式发动机缸内制动系统不受气缸数量的限制，气缸数量可以在六缸的基础上有所增减。气缸数量可以是偶数，也可以是奇数。

本实用新型展示了凸轮轴下置发动机的排气制动方案，对于凸轮轴侧置、凸轮轴顶置结构的发动机，同样可参照实现。

以上所述为本实用新型较佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分皆为本领域技术人员的已知技术，本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换皆在本实用新型保护范围内。

Claims (11)

1.压缩释放式发动机缸内制动系统,应用于所述发动机的配气机构，包括：油缸装置、泵油装置和供油装置，所述发动机的全部气缸共用一个所述供油装置；

所述配气机构包括凸轮轴、摇臂和气门，所述凸轮轴设置有凸轮；

所述供油装置包括电磁换向阀、供油油路、减压油路和泄压油路，所述泄压油路中设置有溢流保压阀，所述减压油路中设置有减压阀，定义减压前发动机的机油压力为P1，减压后发动机的机油压力为P2；其特征在于，

每个所述气缸分别设置有所述油缸装置和所述泵油装置，所述油缸装置与所述泵油装置通过压力传递油路连通，所述压力传递油路通过低压泄压阀与所述供油油路连通；定义缸内制动时所述泵油装置通过所述压力传递油路向所述油缸装置泵送的高压机油压力为P；所述低压泄压阀的开启压差大于P1，所述低压泄压阀的开启压差小于P。

2.如权利要求1所述的压缩释放式发动机缸内制动系统，其特征在于，所述泵油装置包括：

柱塞套，所述柱塞套的底部封闭，所述柱塞套的顶部敞口，所述柱塞套的套壁上设置有柱塞套进出油孔，所述柱塞套进出油孔与所述压力传递油路连接；

柱塞，所述柱塞滑动设置于所述柱塞套的内腔，所述柱塞的底部与所述柱塞套的底部之间形成柱塞套油腔，所述柱塞套进出油孔与所述柱塞套油腔连通，所述柱塞的顶部伸出所述柱塞套的敞口外，缸内制动时，所述柱塞的顶部与所述凸轮接触，非缸内制动时，所述柱塞的顶部与所述凸轮脱离接触；

柱塞拉簧，所述柱塞拉簧位于所述柱塞套油腔内，连接于所述柱塞套的底部与所述柱塞的底部之间。

3.如权利要求2所述的压缩释放式发动机缸内制动系统，其特征在于，所述柱塞套的套壁上还设置有柱塞套缓冲油孔，所述柱塞套缓冲油孔通过溢流保压阀连通发动机的油底壳，缸内制动凸轮顶开气门时，所述柱塞套缓冲油孔与所述柱塞套油腔连通；非缸内制动时，在所述柱塞拉簧作用下，所述柱塞将所述柱塞套缓冲油孔封堵。

4.如权利要求2所述的压缩释放式发动机缸内制动系统，其特征在于，所述柱塞套的敞口端设置有柱塞限位装置；所述柱塞包括位于所述柱塞套的内腔的柱塞大径段和与所述柱塞大径段相连的柱塞小径段，所述柱塞大径段与所述柱塞小径段的过渡处形成柱塞台阶，缸内制动时，所述柱塞限位装置对所述柱塞台阶限位。

5.如权利要求4所述的压缩释放式发动机缸内制动系统，其特征在于，所述柱塞还包括位于所述柱塞套的外部并且与所述柱塞小径段相连的柱塞顶靠段，缸内制动时，所述柱塞顶靠段的顶面与所述凸轮顶靠；非缸内制动时，所述柱塞顶靠段的顶面与所述凸轮脱离接触，所述柱塞限位装置对所述柱塞顶靠段限位。

6.如权利要求1所述的压缩释放式发动机缸内制动系统，其特征在于，所述油缸装置包括：

缸体，所述缸体的顶部封闭，所述缸体的底部敞口，所述缸体的缸壁上设置有缸体进出油孔，所述缸体进出油孔与所述压力传递油路连接；

活塞，所述活塞滑动设置于所述缸体的内腔，所述活塞的顶部与所述缸体的顶部之间形成缸体油腔，所述缸体进出油孔与所述缸体油腔连通，所述活塞的底部设置有活塞杆，所述活塞杆伸出所述缸体的敞口，缸内制动时，所述活塞杆的底部与所述摇臂接触并且下压所述摇臂将所述气门打开，非缸内制动时，所述活塞杆的底部与所述摇臂脱离接触；

活塞拉簧，所述活塞拉簧位于所述缸体油腔内，连接于所述缸体的顶部与所述活塞的顶部之间。

7.如权利要求6所述的压缩释放式发动机缸内制动系统，其特征在于，所述缸体的缸壁上还设置有缸体泄油油孔，所述缸体泄油油孔连通发动机的油底壳。

8.如权利要求7所述的压缩释放式发动机缸内制动系统，其特征在于，所述缸体的敞口端设置有活塞限位装置；所述活塞与所述活塞杆的过渡处形成活塞台阶，缸内制动所述泵油装置工作时，所述活塞限位装置不对所述活塞台阶限位，所述活塞台阶与所述活塞限位装置之间的距离为S，S＞0；

在凸轮通过配气机构顶开气门，所述泵油装置不工作时，所述活塞限位装置对所述活塞台阶限位，S＝0。

9.如权利要求1所述的压缩释放式发动机缸内制动系统，其特征在于，所述低压泄压阀包括：

阀体，所述阀体设置有与其阀腔连通的阀体油口一和阀体油口二，所述阀体油口一与所述压力传递油路相连，所述阀体油口二与所述供油油路相连；

阀球，所述阀球设置于所述阀腔内；

压缩弹簧，所述压缩弹簧设置于所述阀腔内，并且夹设于所述阀球与所述阀体油口二之间；

限位销，所述限位销设置于所述阀体上，并且位于所述阀体油口一与所述阀球之间。

10.如权利要求1所述的压缩释放式发动机缸内制动系统，其特征在于，所述凸轮是排气凸轮；或者，所述凸轮是进气凸轮；或者，所述凸轮是单缸制动凸轮。

11.如权利要求1所述的压缩释放式发动机缸内制动系统，其特征在于，所述凸轮是一个总制动凸轮，所述泵油装置设置于所述总制动凸轮的周围，所述泵油装置的数量与所述发动机的气缸数量相同。

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