排氣制動的可變壓縮率裝置的製作方法

2023-12-09 15:48:06

專利名稱：排氣制動的可變壓縮率裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種排氣制動(exhaust gas brake)的可變壓縮率裝置，更加特別地， 本發明涉及一種能夠有效執行制動操作的排氣制動的可變壓縮率裝置。
背景技術：
一般地，因為大型車輛(即卡車或公共汽車)由於其自身重量或貨物的緣故而非 常沉重，所以需要減小發動機制動的負載，從而維持其穩定性。由於這個原因，在具有進氣閥和排氣閥的多個氣缸上進一步安裝了分離閥(艮口， 第三閥)，在行駛時該第三閥幾乎在活塞的上死點(TDC)處打開，然後氣缸中的壓縮空氣排 出每個氣缸。傳統上，發動機制動被歸類為用於從氣缸排出廢氣的傑克制動(jake brake)和放 氣制雲力(bleed brake)。傑克制動表示在活塞的壓縮衝程的較後部分中排氣閥臨時打開以使得對壓縮壓 力進行補償，隨後排氣閥對慣性力進行抑制以進行制動。此外，放氣制動表示在活塞的壓縮衝程中排氣閥持續打開，從而其執行與傑克制 動相同的功能。傳統結構具有通過改變凸輪軸的凸輪輪廓並且從氣缸排出壓縮空氣而改進發動 機制動性能的優點，然而，該結構比較複雜並且製造成本高。公開於本背景技術部分的信息僅僅旨在加深對本發明的一般背景技術的理解，而 不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經為本領域技術人員所公知的現有技 術。

發明內容
本發明的各個方面致力於提供一種排氣制動的可變壓縮率裝置，其具有有效執行 制動操作的優點。在本發明的一方面中，在發動機中的排氣制動的可變壓縮率裝置可以包括活塞和 排氣控制閥，所述活塞在所述發動機的氣缸中往復移動，所述排氣控制閥根據所述氣缸中 所述活塞所產生的壓力而選擇性地使得所述氣缸的燃燒室與排氣歧管聯通，以控制所述活 塞的操作壓力。所述排氣控制閥可以根據制動踏板的操作而被選擇性地操作。所述排氣控制閥可以包括閥體、滑塊和適配器，所述閥體固定地安裝在形成於氣 缸體中的安裝部分上，其中所述安裝部分為圓柱中空形狀，在所述閥體的一個側面上形成的通孔與在所述安裝部分中形成的通孔聯通，其中所述安裝部分的通孔與所述排氣歧管流 體聯通，所述滑塊可滑動地布置在所述閥體中以選擇性地打開所述閥體的通孔，所述適配 器固定至所述滑塊的一個側面並且在所述閥體中與所述滑塊一起可滑動地移動。所述滑塊可以通過液壓而選擇性地在所述閥體中移動，所述液壓通過布置在所述 閥體的一個側面上的電磁閥而在所述閥體中供給。通過納入本文的附圖以及隨後與附圖一起用於說明本發明的某些原理的具體實 施方式，本發明的方法和裝置所具有的其它特徵和優點將變得清楚或更為具體地得以闡 明。


圖1顯示了根據本發明的示例性排氣制動的可變壓縮率裝置的示意圖。圖2顯示了根據本發明的示例性排氣制動的可變壓縮率裝置的分解立體圖。圖3顯示了根據本發明的示例性排氣制動的可變壓縮率裝置的操作狀態。圖4顯示了根據本發明的示例性排氣制動的可變壓縮率裝置的操作狀態。應理解的是，附圖呈現了闡述本發明基本原理的各個特徵的一定程度的簡化表 示，從而不一定是按比例繪製的。本文所公開的本發明的特定設計特徵，包括例如特定尺 寸、取向、位置以及形狀，將部分地由具體意圖的應用以及使用環境所確定。在附圖中，附圖標記在全部的幾個附圖中表示本發明的相同或者等效的部分。
具體實施例方式現在將詳細地參考本發明的各個實施方案，這些實施方案的實例被顯示在附圖中 並描述如下。儘管本發明將與示例性實施方案相結合進行描述，但是應當意識到，本說明書 並非旨在將本發明限制為那些示例性實施方案。相反，本發明旨在不但覆蓋這些示例性實 施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權利要求所限定的本發明的精神和範圍之內的各種 選擇形式、修改形式、等價形式及其它實施方案。在下文中將參考附圖具體地描述本發明的示例性實施方案。圖1顯示了根據本發明示例性實施方案的排氣制動的可變壓縮率裝置的示意圖。圖2顯示了根據本發明示例性實施方案的排氣制動的可變壓縮率裝置的分解立 體圖。圖3顯示了根據本發明示例性實施方案的排氣制動的可變壓縮率裝置的操作狀 態。圖4顯示了根據本發明示例性實施方案的排氣制動的可變壓縮率裝置的操作狀 態。在這裡，可以以傳統方式使用發動機，一些結構未示出，下面將示意性地對發動機 進行描述。傳統上，發動機包括具有曲軸室的曲軸箱、具有氣缸孔和燃燒室的氣缸體、以及進 氣口和排氣口。 油箱可以布置於發動機的下表面。 氣缸蓋通過螺栓和類似物整體地安裝在氣缸體的上部處，從而使得燃燒室形成在
5它們之間，曲軸箱形成於氣缸體的下側面。曲軸箱分成兩個半部，這兩個半部通過螺栓結合在一起。布置在曲軸室中的曲軸通過球軸承而旋轉，曲軸通過連接杆210連接至活塞。此外，油封安裝於軸承處並且緊密地與曲軸的外周面接觸，以進行完全的密封，此 外，可以在氣缸體的連接部分和曲軸箱之間放置墊圈。此外，排氣歧管形成於氣缸蓋處，以從那裡向外延伸。排氣歧管排放廢氣。此外，發動機向前和向後均勻地分開。此時，發動機的前面部分包括排氣系統，後面部分包括進氣系統。噴射器220安裝在氣缸蓋上，大致面對燃燒室的中心部分，並且提供至少兩個進 氣閥和至少兩個排氣閥。打開和關閉進氣口和排氣口的進氣閥和排氣閥安裝在氣缸蓋上，從而與氣缸孔的 軸向方向平行。參考圖1至圖4，下面將具體描述上述排氣制動的可變壓縮率裝置。如圖1中所示，根據本發明示例性實施方案的排氣制動的可變壓縮率裝置包括氣 缸體100、活塞200、燃燒室110、排氣控制閥300和E⑶400，該活塞200通過諸如曲軸的驅 動設備(未示出)進行往復操作並且布置於連接至曲軸的連接杆210，該燃燒室110形成在 氣缸蓋(未示出)和活塞200之間，該ECU 400基於由駕駛員操作的制動踏板P的力而控 制排氣控制閥300。水套(未示出)形成在氣缸體100的壁上，用於冷卻。該水套與形成在氣缸蓋上的另一水套聯通。此外，排氣控制閥300安裝在每一氣缸上或者安裝在特定氣缸上，被排氣控制閥 打開或關閉的通孔103與氣缸蓋處的排氣歧管聯通。如圖2中所示，安裝部分101形成在排氣控制閥300的一個側面上，排氣控制閥 300安裝在該安裝部分上。排氣控制閥300包括閥體310、適配器320和滑塊330。閥體310形成為圓柱形狀，並且固定地插入安裝部分101。此外，通孔311形成在閥體310的一個側面上，並且與排氣歧管聯通。滑塊330固定地安裝在適配器320的一個端部上，滑塊330往復地布置在閥體310 之內。因此，滑塊330通過適配器320連接至閥體310。通孔311布置在通孔311能夠與 安裝部分101的通孔103聯通的位置。電磁閥340能夠安裝在閥體310的一個端部上。電磁閥340通過由電磁閥340供給的操作介質「0」(例如油)的液壓而支撐閥體 310抵抗在活塞的爆炸衝程和膨脹衝程中產生的壓力。因此，在活塞沿著氣缸體100的內壁進行往復運動過程中，電磁閥340通過操作介 質「0」的液壓而支撐閥體310，同時燃燒室的內部的壓力由於活塞200的高度的增加而增大 了。在這裡，當駕駛員通過推動制動踏板P而將停止信號傳遞至ECU時，ECU根據該停止信號而控制電磁閥340。此外，滑塊330通過電磁閥340中的操作介質「0」而在其方向上選擇性地往復移動。在這個時候，能夠用氣壓缸或液壓缸來取代電磁閥，以根據排氣制動操作開關的 電信號而控制壓力供給電路的電動閥。排氣制動按上述方式操作，ECU接收到相同的信號，如圖3的㈧和⑶中所示， 滑塊330來回移動，以通過電磁閥340而打開或關閉通孔103。通過這種方式，由滑塊330所操作的活塞200所壓縮的內部體積是可變的，因此活 塞200的壓縮率是可變的。更具體地，對於正常燃燒條件，如圖4中所示，通孔103在電磁閥340的液壓施加 在滑塊330上的狀態下打開或關閉，然後氣缸中的活塞200所引起的壓力顯示為正常壓縮率。此外，如圖4的⑶中所示，電磁閥340的壓力在排氣衝程得到釋放，從而使得廢 氣通過通孔103排出。通過這種方式，當接收到駕駛員的減速信號時，可變壓縮率成為可能。因此，如圖4的(C)所示，當活塞200在活塞200的壓縮過程中到達上死點(TDC) 時，電磁閥340的液壓得到釋放，同時通孔103打開，然後氣缸的內部體積增大了。在這個時候，活塞200的壓縮率變得最小。從上文中可以看出，根據本發明示例性實施方案的排氣制動的可變壓縮率裝置具 有如下優點簡化應用於公共汽車或卡車的排氣制動裝置，並且通過控制壓縮體積而改進 制動性能。為了便於在所附權利要求中解釋和精確定義，術語「上」和「內」用於參考在圖中 所示的示例性實施方案的特徵的位置來描述這些特徵。前面對本發明具體示例性實施方案所呈現的描述是出於說明和描述的目的。前面 的描述並不想要成為毫無遺漏的，也不是想要把本發明限制為所公開的精確形式，顯然，根 據上述教導很多改變和變化都是可能的。選擇示例性實施方案並進行描述是為了解釋本發 明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的其它技術人員能夠實現並利用本發明的各 種示例性實施方案及其各種選擇形式和修改形式。本發明的範圍意在由所附權利要求書及 其等價形式所限定。
權利要求
1.一種排氣制動的可變壓縮率裝置，其通過排氣控制閥而控制幾乎在上死點處的活塞 的操作壓力，該裝置包括連接杆，所述連接杆往復地移動，從而轉動用於發動機的每一氣缸的曲軸； 所述活塞，所述活塞操作所述連接杆並且產生動力；以及 所述排氣控制閥，所述排氣控制閥基於所述活塞產生的壓力而打開或關閉， 其中在行駛時所述排氣控制閥通過液壓來控制所述活塞的操作壓力。
2.根據權利要求1所述的排氣制動的可變壓縮率裝置，其中所述排氣控制閥進一步包括閥體，所述閥體安裝在氣缸體的一個側面上並且具有圓柱形狀；通孔，所述通孔形成在所述閥體的一個側面上並且與所述發動機的排氣歧管聯通；滑塊，所述滑塊可滑動地布置在所述閥體之內並且選擇性地打開所述閥體的通孔；以及適配器，所述適配器安裝在所述滑塊上並且在所述閥體之內與所述滑塊整體地可滑動 地移動。
3.根據權利要求2所述的排氣制動的可變壓縮率裝置，其中所述閥體安裝在安裝部分 中，所述安裝部分具有圓柱形狀並且形成在所述氣缸體的一個側面上。
4.根據權利要求2所述的排氣制動的可變壓縮率裝置，其中所述排氣控制閥通過電磁 閥而操作，所述電磁閥布置在所述閥體的一個側面上，以控制液壓。
5.一種排氣制動的可變壓縮率裝置，其通過排氣控制閥而控制幾乎在上死點處的活塞 的操作壓力，該裝置包括連接杆，所述連接杆往復地移動，從而轉動用於發動機的每一氣缸的曲軸； 所述活塞，所述活塞操作所述連接杆並且產生動力；安裝部分，所述安裝部分的一個端部與所述氣缸的燃燒室流體聯通，所述安裝部分的 另一個端部與排氣歧管流體聯通，其中所述安裝部分以中空圓柱形狀形成在氣缸體的一個 側面上；以及所述排氣控制閥，所述排氣控制閥安裝在所述安裝部分中，並且在驅動為與所述排氣 歧管聯通或堵塞所述排氣歧管的時候控制在所述氣缸中產生的廢氣。
6.根據權利要求5所述的排氣制動的可變壓縮率裝置，其中所述排氣控制閥通過電磁 閥而操作，所述電磁閥布置在其一個側面上。
7.根據權利要求5所述的排氣制動的可變壓縮率裝置，其中所述排氣控制閥進一步包括閥體，所述閥體以圓柱形狀形成在所述氣缸體的一個側面上；通孔，所述通孔形成在所述閥體的一個側面上並且與所述發動機的排氣歧管聯通；滑塊，所述滑塊可滑動地布置在所述閥體之內；以及適配器，所述適配器安裝在所述滑塊上並且在所述閥體之內與所述滑塊整體地可滑動 地移動。
8.—種在發動機中的排氣制動的可變壓縮率裝置，包括 活塞，所述活塞在所述發動機的氣缸中往復移動；以及排氣控制閥，所述排氣控制閥根據所述氣缸中所述活塞所產生的壓力而選擇性地使得所述氣缸的燃燒室與排氣歧管聯通，以控制所述活塞的操作壓力。
9.根據權利要求8所述的在發動機中的排氣制動的可變壓縮率裝置，其中所述排氣控 制閥根據制動踏板的操作而被選擇性地操作。
10.根據權利要求8所述的在發動機中的排氣制動的可變壓縮率裝置，其中所述排氣 控制閥包括閥體，所述閥體固定地安裝在形成於氣缸體中的安裝部分上，其中所述安裝部分為圓 柱中空形狀，在所述閥體的一個側面上形成的通孔與在所述安裝部分中形成的通孔聯通， 其中所述安裝部分的通孔與所述排氣歧管流體聯通；滑塊，所述滑塊可滑動地布置在所述閥體中以選擇性地打開所述閥體的通孔；以及適配器，所述適配器固定至所述滑塊的一個側面並且在所述閥體中與所述滑塊一起可 滑動地移動。
11.根據權利要求10所述的在發動機中的排氣制動的可變壓縮率裝置，其中所述滑塊 通過液壓而選擇性地在所述閥體中移動，所述液壓通過布置在所述閥體的一個側面上的電 磁閥而在所述閥體中供給。
全文摘要
一種排氣制動的可變壓縮率裝置，其用於發動機中，該裝置可以包括活塞和排氣控制閥，所述活塞在所述發動機的氣缸中往復移動，所述排氣控制閥根據所述氣缸中所述活塞所產生的壓力而選擇性地使得所述氣缸的燃燒室與排氣歧管聯通，以控制所述活塞的操作壓力。
文檔編號F02D15/04GK102086812SQ20101024124
公開日2011年6月8日 申請日期2010年7月27日 優先權日2009年12月2日
發明者孫尚徹, 宋鎮鎬 申請人:現代自動車株式會社