一种发动机制动装置的制作方法

本发明涉及一种发动机制动装置，属于汽车发动机技术领域，尤其是发动机制动技术领域。

背景技术：

发动机制动技术的出现和应用已有很长时间，尤其是在重型柴油发动机上的应用日益广泛。对于重型卡车，在需要长时间制动时比如在长下坡的山路行驶时，通常的行车制动装置(刹车)在长时间使用时很容易由于过热导致失效，极大地威胁行车安全。装备发动机制动装置的车辆在行驶时，驾驶人员根据需要启动发动机制动装置，此时发动机切断燃油供应，离合器保持与发动机动力输出端联接状态，车辆通过自身的动能倒拖发动机转动，发动机制动装置通过改变气门特别是排气门的正时及升程，将发动机暂时转换成消耗功率的空气压缩机来实现制动功能。发动机制动装置可以大大缓解行车制动装置的工作负荷，极大提高了车辆行驶的安全性，目前对于重型卡车，发动机制动装置已成为必备的配置。

发动机制动又可分为压缩释放式制动和泄气式制动，压缩释放式制动是在压缩冲程中，活塞在接近压缩上止点时，排气门打开，将进入气缸被压缩后的空气释放，而后在活塞经过上止点后进入做功冲程时关闭排气门。泄气式制动是发动机在非排气冲程中或仅在压缩冲程中保持排气门处于微量的开启状态，来释放被压缩的空气，通常来说压缩释放式制动比泄气式制动具有更高的制动功率，应用也更多。

目前发动机制动装置主要应用在四冲程重型柴油发动机上，以压缩释放式发动机制动装置居多，对四冲程发动机一个工作循环(进气-压缩-做功-排气)中，活塞在压缩和排气冲程各有一次向上运动，理论上讲，发动机在转变为制动状态工作时，压缩和排气这两个冲程均进行压缩释放才能最大程度产生最高的制动功率，但对目前已应用的压缩释放式发动机制动装置，大部分都无法改变排气冲程中用于发动机正常工作的排气门的正时和升程，因此，在一个工作循环中只能实现在压缩冲程时将进入气缸的空气进行压缩释放产生一次制动，而在排气冲程时无法再次实现一次制动。目前已披露的能够实现在压缩和排气冲程都进行压缩释放产生制动的技术中，往往需要多个摇臂或者复杂的摇臂或气门桥结构，结构复杂，成本高，工作的可靠性亦存在不足。

技术实现要素：

本发明提供了一种发动机制动装置，该装置能够实现活塞在压缩和排气冲程都进行压缩释放产生制动功率，也即活塞每次向上运动均在产生制动作用，使发动机制动功能的效果发挥到了最高，也有将此种发动机制动称为二冲程制动的。

本发明的发动机制动装置由凸轮轴、排气摇臂总成、摇臂轴、摇臂定位销、定位销弹簧、及控制机构组成。所述凸轮轴上为每个气缸除设有用于发动机点火状态运行的排气和进气凸轮外，还包括一个专门用于发动机制动的制动凸轮以及用于控制发动机在点火和制动状态之间进行切换的控制凸轮，所述制动凸轮上有三个桃尖，其中较小的两个桃尖呈对称分布，用于在发动机制动状态时活塞每次运行至上止点附近时打开排气门释放被压缩的气体，另一较大桃尖则用于在发动机的做功冲程中打开排气门，使废气进入气缸，以实现在排气冲程时再次压缩释放产生制动，所述制动凸轮与用于发动机点火运行的排气凸轮具有相同的基圆直径。所述控制凸轮有一个桃尖，用于驱动控制机构使发动机在点火和制动状态之间进行切换。所述控制凸轮的升程与制动凸轮及排气凸轮的升程具有如下特征：根据凸轮轴的旋转方向，当控制凸轮处在整个凸轮的上升段过程中，此时与排气摇臂滚轮接触的排气凸轮或制动凸轮均处于基圆部分。所述排气摇臂总成的气门驱动端具有两个与摇臂轴平行布置的调整螺栓及象足，两个调整螺栓的间距等于排气凸轮中心与制动凸轮中心之间的间距，所述排气摇臂的摇臂轴安装孔上设有两道圆弧槽，两个圆弧槽的间距等于排气凸轮中心与制动凸轮中心之间的间距，所述排气摇臂上装有一控制拉杆，可拉动或推动排气摇臂在摇臂轴上移动。所述摇臂轴上设置有摇臂定位销及定位销弹簧，当排气摇臂在排气凸轮和制动凸轮之间滑动时，摇臂定位销可分别将排气摇臂定位在与排气凸轮接触位置或与制动凸轮接触位置。所述控制机构包括挺柱、挺柱定位销、推杆、推杆弹簧、弹簧座、导向杆、控制器体、驱动轴、回位销、回位弹簧、电磁阀等，所述挺柱安装在控制器体的挺柱孔内，挺柱设有导向槽，两侧开有推杆定位槽，挺柱可在挺柱孔内上下滑动，但在圆周方向被挺柱定位销定位无法转动，所述挺柱内孔底部加工有一球窝。所述推杆呈v字形，下端为球面，安装在挺柱内孔的球窝内，上方两个分支各有一个台阶，中部有一圆弧形连接梁，所述推杆上方装有推杆弹簧，所述推杆弹簧装在导向杆上，一端压在控制器体上，一端装有弹簧座，压在推杆中部的圆弧梁上，推杆弹簧具有一定的弹簧力并能够使推杆和挺柱以及控制凸轮之间的传动系在凸轮轴转动时始终保持接触。所述驱动轴安装在控制器体的驱动轴孔内，驱动轴与驱动轴孔为间隙配合，驱动轴可在驱动轴孔内转动，所述驱动轴一端装有两个驱动销，另一端装有驱动臂，所述驱动臂一端为圆柱形，并位于排气摇臂上控制拉杆一端的u形槽内，当驱动轴转动时驱动臂可通过控制拉杆拉动或推动排气摇臂总成在摇臂轴上移动。在控制器体上推杆两侧分别装有回位销和回位弹簧以及电磁阀，所述回位销安装在销孔中，可在销孔中滑动，所述回位弹簧安装在回位销后端，对回位销产生作用力，所述回位销在回位弹簧力作用下始终保持与推杆外侧接触。所述电磁阀安装在控制器体上，所述电磁阀的驱动轴正对于推杆外侧，当电磁阀通电时，电磁阀的驱动轴伸出推动推杆，并且电磁阀驱动轴产生的推力大于回位弹簧对回位销的作用力，使得电磁阀驱动轴能推动推杆摆向另一侧，当电磁阀断电时，电磁阀驱动轴缩回。

该装置的工作原理是：在发动机处于点火状态运行时，电磁阀处于断电状态，此时排气摇臂内孔一侧的圆弧槽被摇臂定位销定位，使排气摇臂总成处于滚轮与排气凸轮接触的位置，使排气摇臂按发动机点火状态的气门正时和升程开启和关闭排气门，此时驱动轴一端的靠近回位销一侧的驱动销处于较高位置，靠近电磁阀一侧驱动销位于较低位置，回位销在回位弹簧力作用下将推杆推向电磁阀一侧。当凸轮轴转动时，控制凸轮驱动挺柱及推杆上行，由于驱动轴上靠近回位销一侧的驱动销处于较高位置，推杆靠近回位销一侧分支上的台阶不能驱动驱动销，另外，由于推杆被回位销推向电磁阀一侧，并且推杆靠近电磁阀一侧分支内侧面与驱动轴上靠近电磁阀一侧的驱动销存在间隙，当推杆上行时推杆上靠近电磁阀一侧的分支上的台阶也不能驱动驱动轴上靠近电磁阀一侧的驱动销，挺柱与推杆处于空的往复运动状态，驱动销处于静止状态。当发动机需要转换为发动机制动工作状态时，电磁阀通电，电磁阀驱动轴伸出并推动推杆摆向回位销一侧，此时，如果挺柱不在控制凸轮的基圆部分，挺柱将具有一定的升程并随控制凸轮的升程升高或下降，此时，推杆上电磁阀一侧的分支上的台阶位置高于驱动销，推杆将保持与驱动销接触并随挺柱升程上下滑动，随着凸轮轴的转动，当挺柱回到控制凸轮的基圆部分时，此时挺柱和推杆的升程为零，两者位于最低位置，推杆上电磁阀一侧的分支上的台阶位置低于驱动销，在电磁阀驱动轴的推力作用下，推杆被推向回位销一侧，推杆上电磁阀一侧的分支上的台阶被推到驱动轴上靠近电磁阀一侧的驱动销下方，随着凸轮轴的转动，当控制凸轮再次驱动挺柱及推杆升高时，推杆上电磁阀一侧的分支上的台阶将推动驱动轴上靠近电磁阀一侧的驱动销，并使驱动轴转动，驱动轴另一端的驱动臂将拉动排气摇臂总成上的控制拉杆，使排气摇臂总成克服摇臂定位销的作用力，向制动凸轮一侧移动，当挺柱和推杆达到最大升程时，推杆推动驱动轴转动的角度使排气摇臂总成移动的距离等于排气凸轮中心与制动凸轮中心之间的间距，此时，排气摇臂总成的位置将通过摇臂内孔上另一圆弧槽被摇臂定位销定位在滚轮与制动凸轮接触位置，同时，由于排气摇臂总成的气门驱动端具有两个与摇臂轴平行布置的调整螺栓及象足，排气摇臂总成移动到滚轮与制动凸轮接触位置时驱动气门或气门桥的调整螺栓及象足也同时切换为另一个，排气摇臂将按发动机制动状态的气门正时和升程开启和关闭排气门，发动机进入制动工作状态。当挺柱及推杆越过最大升程点向下回落时，由于受到摇臂定位销的作用，排气摇臂总成以及驱动轴的位置将不会变化，挺柱与推杆将再次处于空的往复运动状态。当发动机需要退出制动工作状态回到点火工作状态时，电磁阀断电，电磁阀驱动轴缩回，在回位弹簧的作用下，回位销将推动推杆摆向电磁阀一侧，采用与前述发动机转换为制动工作状相同的动作过程，当挺柱处于控制凸轮的基圆部分时，回位销推动推杆使推杆上回位销一侧的分支上的台阶被推到驱动轴上靠近回位销一侧的驱动销下方，随着凸轮轴的转动，推杆上回位销一侧的分支上的台阶将推动驱动轴上靠近回位销一侧的驱动销，并使驱动轴向另一方向转动，驱动轴另一端的驱动臂将推动排气摇臂总成上的控制拉杆，使排气摇臂总成向排气凸轮一侧移动，并最终回到滚轮与排气凸轮接触的位置，同时排气摇臂总成的位置通过内孔上的圆弧槽重新被摇臂定位销定位，发动机回到点火工作状态，挺柱与推杆也将再次回到空的往复运动状态。

进一步的，所述推杆为i字型，所述驱动轴的推杆一侧采用齿轮驱动方式，所述推杆下端为球面，安装在挺柱内孔的球窝内，所述推杆上方两侧各有一个台阶，所述推杆上设有推杆弹簧，所述驱动轴推杆一端为齿轮，所述驱动轴另一端的驱动臂、排气摇臂总成等与前述相同，所述驱动轴齿轮上装有一驱动销，另有一个装有相同驱动销的回位齿轮与驱动轴齿轮以挺柱轴线对称分布，所述驱动轴齿轮与回位齿轮具有相同的齿数和模数，同时还有一中间齿轮与驱动轴齿轮及回位齿轮同时啮合，推杆两侧分别设有回位销及回位弹簧和电磁阀，其工作过程与前述类似：在发动机处在点火工作状态时，推杆被回位销推向电磁阀侧，此时回位齿轮上的驱动销位于较高位置，推杆上的台阶无法驱动回位齿轮，处于空的往复运动状态，当发动机需要转换到制动状态时，电磁阀推动推杆摆向回位销侧，由于此时驱动轴齿轮上驱动销处于较低位置，当控制凸轮回到基圆位置时，推杆处于最低位置，推杆上台阶被推到驱动轴齿轮上的驱动销下方，随着凸轮轴转动，推杆将推动驱动轴转动，使排气摇臂总成向制动凸轮方向移动并最终处于滚轮与制动凸轮接触的位置，发动机进入制动工作状态，同时在驱动轴转动过程中，驱动轴齿轮通过中间齿轮驱动回位齿轮，使回位齿轮按与驱动轴相同的方向转动，使回位齿轮上的驱动销对称地移到较低位置，当发动机需要退出发动机制动状态时，电磁阀断电，回位销推动推杆摆向电磁阀侧，推杆按照与之前类似的方式推动回位齿轮，回位齿轮通过中间齿轮驱动驱动轴齿轮，使驱动轴向另一方向转动，使排气摇臂回到与排气凸轮接触位置，发动机退出制动工作状态，推杆回到空的往复运动状态。

进一步的，所述控制机构驱动排气摇臂总成移动的方式采用液力驱动方式，液力驱动介质为发动机润滑油，具体为：所述推杆为i字型，所述推杆下端为球面，安装在挺柱内孔的球窝内，所述推杆上方两侧各有一个台阶，所述推杆上设有推杆弹簧，推杆两侧分别设有回位销及回位弹簧和电磁阀，在所述推杆上方两侧的控制器体上对称地布置两个油道及柱塞，在排气摇臂总成上方的控制器体上设有液压油道，所述液压油道两端分别与推杆上方两侧的油道连通，所述液压油道内设有一驱动柱塞，所述驱动柱塞下方有驱动结构驱动排气摇臂，所述推杆、回位销及电磁阀的工作方式与前述i字型推杆类似，当发动机在点火工作状态时，推杆摆向电磁阀一侧，此时电磁阀一侧柱塞处在较高位置，回位销一侧柱塞处在较低位置，推杆处在空的往复运动状态，当需要进入制动状态时，电磁阀驱动推杆摆向回位销一侧，推杆的台阶推动柱塞并通过液压驱动驱动柱塞，驱动柱塞驱动排气摇臂总成移动到滚轮与制动凸轮接触位置，发动机进入制动工作状态，同时驱动柱塞通过液压使另一柱塞位置对称地下移，当发动机需要退出制动工作状态时，推杆按照与之前类似的方式推动电磁阀一侧柱塞，使驱动柱塞向另一方向移动，使排气摇臂回到与排气凸轮接触的位置，发动机退出制动工作状态，推杆回到空的往复运动状态。驱动柱塞两侧的液压油道上各设有一进油口以及单向阀与发动机的润滑油道连接，以补充液压油道内泄漏的润滑油。

进一步的，所述推杆非由电磁阀直接驱动，而由发动机具有一定压力的润滑油驱动，通过电磁阀控制润滑油道的接通和关闭，由润滑油驱动柱塞并推动推杆使发动机转换为制动工作状态，当需要退出制动工作状态时，电磁阀关闭使油道内润滑油泄掉，在回位弹簧作用下回位销推动推杆使发动机回到点火工作状态。

进一步的，所述排气摇臂总成为铰接式排气摇臂总成，所述铰接式排气摇臂总成分为气门侧摇臂和滚轮侧摇臂两部分，所述气门侧摇臂为一平板状结构，其气门驱动端设有一个调整螺栓及象足，中间加工有摇臂轴孔，所述气门侧摇臂在滚轮侧的伸出臂上加工有一驱动平面，所述气门侧摇臂装在摇臂轴上并使其在轴向位置固定，所述滚轮侧摇臂上设有滚轮，滚轮上方摇臂体上加工有驱动平面，与气门侧摇臂上的驱动平面贴合，其摇臂轴安装孔部分为u形结构，u形结构的中间为空，两侧部分加工有摇臂轴孔，并且在靠近控制机构驱动轴一侧部分伸出，在伸出部分上方设有一圆弧状突起，在其上加工有一圆弧驱动槽，在所述滚轮侧摇臂内孔上设有两处圆弧槽，两处圆弧槽间距等于排气凸轮中心与制动凸轮中心之间的间距，在摇臂轴上装有定位销及定位销弹簧，可将滚轮侧摇臂分别定位在滚轮与排气凸轮或与制动凸轮接触的位置。

进一步的，所述排气摇臂为铰接式摇臂，所述铰接式排气摇臂总成分为气门侧摇臂和滚轮侧摇臂两部分，所述气门侧摇臂气门驱动端设有一个调整螺栓及象足，摇臂轴孔部分中间为缺口，缺口的两侧部分加工有摇臂轴孔，套在摇臂轴上，所述气门侧摇臂在滚轮一侧部分上部有横梁连接，横梁下方加工有驱动平面，所述气门侧摇臂在摇臂轴上轴向位置固定。所述滚轮侧摇臂摇臂轴孔部分安装在所述气门侧摇臂的缺口部分中间，并可在所述气门侧摇臂缺口中间沿摇臂轴轴向滑动，可滑动的距离等于排气凸轮中心与制动凸轮中心之间的间距，所述滚轮侧摇臂上装有控制拉杆，当发动机在点火工作状态和发动机制动状态之间相互切换时，其工作原理与前述方式相同，控制拉杆将推动或拉动滚轮侧摇臂使滚轮在与排气凸轮接触和与制动凸轮接触位置之间相互切换，而气门侧摇臂位置不变。

该装置的优势是：1、该装置实现了活塞在压缩和排气冲程都进行压缩释放产生制动功率，也即活塞每次向上运动均在产生制动作用，使发动机制动功能的效果发挥到了最高。2、对于具有超过一个排气门的多气门发动机，该装置在制动状态工作时同时驱动了所有的排气门进行压缩释放产生制动，可以显著地提高发动机单位排量的制动功率。3、该装置结构简单，成本低，易于应用。

附图说明

图1是本发明第一个实施例的结构示意图以及处于点火工作状态时示意图；

图2是本发明的凸轮轴的结构示意图；

图3是本发明第一个实施例的排气摇臂总成的结构示意图；

图4是本发明第一个实施例的挺柱的结构示意图；

图5是本发明第一个实施例的驱动轴的结构示意图；

图6是本发明第一个实施例处于发动机点火工作状态时沿凸轮轴中心及挺柱中心的剖视图；

图7是本发明第一个实施例的推杆的结构示意图；

图8是本发明第一个实施例处于发动机点火工作状态时沿驱动轴中心及挺柱中心的剖视图；

图9是本发明第一个实施例处于发动机点火工作状态时沿摇臂轴中心及摇臂定位销孔中心的剖视图；

图10是本发明第一个实施例发动机处于点火工作状态时挺柱处在空的往复运动状态时的示意图；

图11是本发明第一个实施例发动机在由点火工作状态向制动工作状态转换的过程的示意图；

图12是本发明第一个实施例处于制动工作状态时的示意图；

图13是本发明第二个实施例的结构图以及处于点火工作状态时示意图；

图14是本发明第二个实施例处于发动机点火工作状态时沿凸轮轴中心及挺柱中心的剖视图；

图15是本发明第二个实施例的推杆的结构示意图；

图16是本发明第二个实施例的驱动轴的结构示意图；

图17是本发明第三个实施例的结构示意图以及处于点火工作状态时示意图；

图18是本发明第三个实施例处于发动机点火工作状态时沿凸轮轴中心及挺柱中心的剖视图；

图19是本发明第三个实施例控制器体内液压油道布置的结构示意图；

图20是本发明第三个实施例处于发动机点火工作状态时沿摇臂轴中心及摇臂定位销孔中心的剖视图；

图21是本发明第三个实施例由点火状态向制动状态转换的过程示意图；

图22是本发明第三个实施例处于制动工作状态时沿凸轮轴中心及挺柱中心的剖视图；

图23是本发明第三个实施例处于制动工作状态时沿摇臂轴中心及摇臂定位销孔中心的剖视图；

图24是本发明电磁阀控制方式的另一种结构示意图；

图25a是本发明排气摇臂总成的另一种结构的示意图；

图25b是本发明排气摇臂总成的另一种结构沿气门侧摇臂中心的剖视图；

图25c是本发明排气摇臂总成的另一种结构沿摇臂轴及摇臂定位销孔中心的剖视图；

图26a是本发明排气摇臂总成的第三种结构的示意图；

图26b是本发明排气摇臂总成的第三种结构沿气门侧摇臂中心的剖视图；

图26c是本发明排气摇臂总成的第三种结构沿摇臂轴及控制拉杆中心的剖视图；

具体实施方案

图1至图12描述了本发明的第一个实施例的结构及工作过程，在该实施例中，如图1所示，该装置包括了凸轮轴1、排气摇臂总成2、摇臂轴3、摇臂定位销4、定位销弹簧5、以及控制发动机在点火工作状态和制动工作状态之间切换的控制机构c1。

所述凸轮轴1安装在发动机缸盖上，发动机缸盖上还装有摇臂轴3，所述摇臂轴3上装有滚轮式排气摇臂总成2，所述排气摇臂总成2由凸轮轴1直接驱动。图2显示了本发明的所述凸轮轴1的结构，所述凸轮轴1上为每一个气缸除设有用于发动机点火状态运行的排气凸轮101和进气凸轮104外，还设有一个专门用于发动机制动的制动凸轮102以及用于控制发动机在点火和制动状态之间进行切换的控制凸轮103，所述制动凸轮102与排气凸轮101相邻，所述制动凸轮102上有三个桃尖，其中较小的两个桃尖呈对称分布，用于在发动机制动状态时活塞每次运行至上止点附近时打开排气门释放被压缩的气体，另一较大桃尖则用于在发动机的做功冲程中打开排气门，使废气进入气缸，以实现在排气冲程时再次压缩释放产生制动，所述制动凸轮102与排气凸轮101具有相同的基圆直径。所述控制凸轮103有一个桃尖，用于驱动控制机构c1使发动机在点火和制动工作状态之间进行切换，所述控制凸轮103的凸轮升程相位与制动凸轮102及排气凸轮101的升程相位具有如下特征：根据凸轮轴1的旋转方向，当控制凸轮103的升程处在整个上升段过程中，此时与排气摇臂滚轮接触的排气凸轮101或制动凸轮102均处于基圆部分。图3显示了本实施例中所述排气摇臂总成2的结构，所述排气摇臂总成2的气门驱动端具有两个与摇臂轴3平行布置的调整螺栓及象足201，两个调整螺栓的间距等于排气凸轮101中心与制动凸轮102中心之间的间距，所述排气摇臂总成2的摇臂轴安装孔上设有两道圆弧槽202，两个圆弧槽202的间距等于排气凸轮101中心与制动凸轮102中心之间的间距，所述排气摇臂总成2上装有一控制拉杆203，所述控制拉杆203一端通过螺母固定在所述排气摇臂上，另一端呈一u形槽结构，所述控制拉杆203可拉动或推动排气摇臂总成2在摇臂轴3上移动。图9中显示了本实施例中所述摇臂轴3的结构，所述摇臂轴3上设置有摇臂定位销4及定位销弹簧5，所述摇臂定位销4一端为球面结构，所述定位销弹簧5及摇臂定位销4安装在摇臂轴上的销孔内，并且所述摇臂定位销4的球面端朝向销孔外侧。当所述排气摇臂总成2在摇臂轴3上滑动并当任意一个圆弧槽202经过所述摇臂定位销4时，在所述定位销弹簧5的作用下，所述摇臂定位销4的球面端卡进圆弧槽202，将所述排气摇臂总成2在摇臂轴3上的轴向位置定位，当所述排气摇臂总成2在受到的轴向力达到一定程度时，所述排气摇臂总成2上的圆弧槽202将压迫所述摇臂定位销4的球面端并使所述摇臂定位销4缩进摇臂轴销孔内，使所述排气摇臂总成2可以越过摇臂定位销4在摇臂轴3上滑动。

在所述凸轮轴1上方装有控制发动机在点火工作状态和制动工作状态之间切换的控制机构c1，所述控制机构c1包括了挺柱7、挺柱定位销8、推杆9、推杆弹簧10、弹簧座11、导向杆12、控制器体13、驱动轴14、回位销15、回位弹簧16、电磁阀17。所述控制器体13上加工有挺柱孔和驱动轴孔，所述挺柱7安装在所述控制器体13的挺柱孔内，图4显示了所述挺柱7的结构，所述挺柱7呈杯状圆柱体，内孔底部加工有一球窝70，两侧开有推杆定位槽71，所述挺柱7上还设置有防止挺柱转动的导向槽72，所述挺柱定位销8安装在控制器体的挺柱孔外部，挺柱定位销前端伸出到所述挺柱7的导向槽72内，如图8中所示，以避免挺柱在挺柱孔内转动。所述驱动轴14安装在控制器体的驱动轴孔内，图5显示了所述驱动轴14的结构，所述驱动轴14由芯轴141、驱动臂142、螺栓143、定位销144、驱动销145a和驱动销145b组成；所述芯轴141一端呈叉形伸出两个臂，两个臂上各装有一个驱动销145a和145b，所述芯轴141另一端装有驱动臂142，所述驱动臂142通过螺栓143和定位销144与所述芯轴141安装在一起，所述驱动臂142一端固定于芯轴141上，一端呈圆柱形，并位于所述排气摇臂总成2上控制拉杆203一端的u形槽内，当所述驱动轴14转动时，所述驱动轴14上的驱动臂142可通过所述控制拉杆203拉动或推动所述排气摇臂总成2在摇臂轴3上移动。如图6所示，在所述挺柱7与所述驱动轴14之间装有推杆9、推杆弹簧10、弹簧座11以及导向杆12，图7显示了所述推杆9的结构，所述推杆9呈v字形，下端为球面，安装在所述挺柱7内的球窝70内，上方两个分支各有一个台阶91a和91b，中部有一圆弧梁92。如图6所示，所述导向杆12安装在所述推杆9上方，一端通过螺母固定在所述控制器体13上，所述推杆弹簧10安装在所述导向杆12上，所述弹簧座11装在推杆弹簧10下端，所述推杆弹簧10一端压在所述控制器体13上，另一端通过所述弹簧座11压在所述推杆9中部的圆弧梁92上，所述推杆弹簧10具有一定的弹簧力并能够使推杆9和挺柱7以及控制凸轮103之间的传动系在凸轮轴1转动时始终保持接触。如图1及图6所示，在所述控制器体13上的所述推杆9两侧分别装有回位销15及回位弹簧16、电磁阀17，所述回位销15安装在所述控制器体13上的销孔中，可在销孔中滑动，所述回位弹簧16安装在所述回位销15后端，对所述回位销15产生作用力，使所述回位销15始终保持与所述推杆9外侧接触。所述电磁阀17安装所述控制器体13上，所述电磁阀17的驱动轴正对于所述推杆9外侧，当所述电磁阀17通电时，电磁阀的驱动轴伸出，并且电磁阀驱动轴产生的推力大于所述回位弹簧16对所述回位销15的作用力，使得所述电磁阀17的驱动轴能推动所述推杆9摆向另一侧，当电磁阀断电时，电磁阀驱动轴缩回。

在本发明的第一个实施例中，该装置的工作原理及工作过程是：当发动机处在点火工作状态时，如图1及图6、图9所示，此时所述排气摇臂总成2内孔上靠近驱动轴14一侧的圆弧槽202被摇臂定位销4定位，使所述排气摇臂总成2处于滚轮与所述排气凸轮101接触的位置，从而使排气摇臂总成2按发动机点火状态的气门正时和升程开启和关闭排气门，此时驱动轴14一端的靠近所述回位销15一侧的驱动销145a处于较高位置，靠近所述电磁阀17一侧的驱动销145b位于较低位置，所述回位销15在所述回位弹簧16作用下将所述推杆9推向电磁阀17一侧。当所述凸轮轴1转动时，所述控制凸轮103驱动挺柱7及推杆9上升，在所述推杆9上升直至到最大升程时，如图10所示，由于所述驱动轴14上的驱动销145a处于较高位置，所述推杆9一侧分支上的台阶91a直至推杆达到最大升程时才刚好与驱动销145a接触，因此在推杆9上升过程中推杆9上的台阶91a无法驱动驱动轴14，并且所述推杆9的另一侧分支由于与驱动销145b存在间隙，推杆9上的台阶91b也不能驱动驱动轴14，因此此时所述挺柱7与所述推杆9处于空的往复运动状态，所述驱动轴14处于静止状态。当发动机需要转换为发动机制动工作状态时，所述电磁阀17通电，电磁阀的驱动轴伸出并推动所述推杆9摆向所述回位销15一侧，此时，如果所述挺柱7不在所述控制凸轮103的基圆部分，所述挺柱7和推杆9将具有一定的升程，此时，所述推杆9上的台阶91b位置将高于所述驱动轴14上的驱动销145b，所述推杆9上的台阶91b将无法驱动驱动轴14，此时推杆9将处于一侧分支贴着驱动销145b随控制凸轮103的升程向上或向下滑动状态，随着凸轮轴1的转动，当挺柱7回到控制凸轮103的基圆部分时，此时挺柱7和推杆9的升程为零，两者位于最低位置，此时推杆9上的台阶91b位置刚好处于低于驱动轴14上的驱动销145b的位置，在电磁阀17的驱动轴的推力作用下，推杆9上的台阶91b被推到所述驱动轴14上的驱动销145b下方，如图11所示，随着凸轮轴1的转动，当控制凸轮103再次推动挺柱7及推杆9上升时，推杆9上的台阶91b将推动驱动轴14上的驱动销145b，并使驱动轴14转动，驱动轴14另一端的驱动臂142将拉动排气摇臂总成2上的控制拉杆203，使排气摇臂总成2克服摇臂定位销4的作用力，向制动凸轮102一侧移动，当挺柱7和推杆9达到最大升程时，推杆9推动驱动轴14转动的角度使排气摇臂总成2移动的距离等于排气凸轮101中心与制动凸轮102中心之间的间距，此时，排气摇臂总成2的位置将通过摇臂内孔上另一圆弧槽202被摇臂定位销4定位在滚轮与制动凸轮102接触位置，同时，由于排气摇臂总成2的气门驱动端具有两个与摇臂轴平行布置的调整螺栓及象足201，排气摇臂总成2移动到滚轮与制动凸轮102接触位置时，驱动气门桥或气门的调整螺栓及象足也同时切换为另一个，排气摇臂总成2将按发动机制动状态的气门正时和升程开启和关闭排气门，发动机进入制动工作状态。随着凸轮轴1的转动，控制凸轮103越过最大升程点向下回落时，推杆9在推杆弹簧10的作用下随凸轮升程向下回落，由于受到摇臂定位销4的作用，排气摇臂总成2以及驱动轴14的位置将不会变化，如图12所示，挺柱7与推杆9将再次处于空的往复运动状态。当发动机需要退出制动工作状态回到点火工作状态时，电磁阀17断电，电磁阀驱动轴缩回，在回位弹簧16的作用下，回位销15将推动推杆9摆向电磁阀17一侧，采用与前述发动机转换为制动工作状相同的动作过程，当挺柱7处于控制凸轮103的基圆部分时，回位销15推动推杆9，使推杆9上的台阶91a被推到所述驱动轴14上的驱动销145a下方，随着凸轮轴1转动，推杆9上的台阶91a将推动驱动轴14上的驱动销145a，并使驱动轴14向另一方向转动，驱动轴14另一端的驱动臂142将推动排气摇臂总成2上的控制拉杆203，使排气摇臂总成2向排气凸轮101一侧移动，并最终回到滚轮与排气凸轮101接触的位置，同时排气摇臂总成2被摇臂定位销4定位，发动机回到点火工作状态，挺柱7与推杆9也将再次回到空的往复运动状态。

图13至图16描述了本发明第二个实施例的结构示意图，在该实施例中，与第一个实施例唯一不同的是控制机构，本实施例中所述控制机构c2与第一实施例中所述控制机构c1的不同之处在于：如图13、图14及图15所示，所述控制机构c2中的推杆9呈i字型，如图15所示，所述推杆9下端为球面，上方两侧各有一个台阶91a和91b，所述推杆9中部另有一台阶92，在所述控制器体13上装有推杆弹簧10，所述推杆弹簧10为片状结构，一端开一u形槽，卡在所述推杆9中部的台阶92上，使得从所述控制凸轮103到所述推杆9的传动链在运行中始终保持接触，同时，由于所述推杆弹簧10一端的u形槽卡在所述推杆9中部的台阶92上，使所述推杆9不能转动，从而使所述挺柱7不再需要设置推杆定位槽以及导向槽和挺柱定位销。图16描述了本实施例中驱动轴14的结构，所述驱动轴14的推杆一侧采用齿轮驱动方式，所述驱动轴14的芯轴141推杆一端加工有驱动轴齿轮146，另一端的驱动臂142、螺栓143和定位销144等与实施例一中相同，所述驱动轴齿轮146上装有一驱动销146a，另有一个回位齿轮147与所述驱动轴齿轮146以挺柱7的轴线为中心对称分布，所述回位齿轮147上装有驱动销147b，所述驱动轴齿轮146与回位齿轮147具有相同的齿数和模数，同时还有一中间齿轮148与所述驱动轴齿轮146及所述回位齿轮147同时啮合，所述推杆9两侧分别设有回位销15及回位弹簧16和电磁阀17。本实施例的工作过程与实施例一的类似，可参考实施例一的工作过程及原理的描述进行理解，其工作过程为：在发动机处在点火工作状态时，如图13及图14所示，所述推杆9被回位销15推向电磁阀17一侧，此时所述回位齿轮147上的驱动销147b位于较高位置，所述驱动轴齿轮146上的驱动销146a处于较低位置，所述推杆9上的台阶91b无法驱动回位齿轮147上的驱动销147b，所述回位齿轮147、中间齿轮148及驱动轴14均处于静止状态，挺柱7与推杆9处于空的往复运动状态。当发动机需要转换到制动工作状态时，所述电磁阀17通电，电磁阀的驱动轴推动所述推杆9摆向回位销15一侧，此时如果所述挺柱7不在所述控制凸轮103的基圆部分，推杆9将处于一侧贴着驱动销146a随控制凸轮103的升程向上或向下滑动状态，随着凸轮轴1的转动，当控制凸轮103回到基圆位置时，此时所述推杆9上的台阶91a刚好处于低于驱动销146a的位置，推杆9上的台阶91a将被推到驱动销146a的下方，随凸轮轴1转动，所述推杆9将推动驱动销146a使驱动轴14转动，驱动轴14另一端的驱动臂142将拉动排气摇臂总成2上的控制拉杆203，使排气摇臂总成2向制动凸轮102方向移动并最终处于滚轮与制动凸轮102接触的位置，发动机进入制动工作状态，同时在所述驱动轴14转动过程中，所述驱动轴齿轮146通过中间齿轮148驱动回位齿轮147，使所述回位齿轮147按与所述驱动轴14相同的方向转动，使所述回位齿轮147上的驱动销147b对称地移到较低位置。当发动机需要退出发动机制动工作状态时，电磁阀17断电，电磁阀驱动轴缩回，在回位弹簧16的作用下，所述回位销15推动推杆9摆向电磁阀17一侧，所述推杆9将按照与前述转换到制动工作状态过程类似的方式推动回位齿轮147，所述回位齿轮147通过中间齿轮148驱动驱动轴齿轮146，使所述驱动轴14向另一方向转动，使排气摇臂总成2回到与排气凸轮101接触的位置，发动机退出制动工作状态回到点火工作状态，挺柱7及推杆9将再次回到空的往复运动状态。

图17至图20描述了本发明第三个实施例的结构示意图。在该实施例中，与第一及第二个实施例唯一不同的是控制机构以及排气摇臂总成，本实施例中所述控制机构c3与第一及第二实施例中所述控制机构的不同之处在于：本实施例所述控制机构c3中驱动排气摇臂总成2移动的方式采用液力驱动方式，液力介质为发动机的润滑油，如图17、图18、图19及图20所示。所述推杆9为与实施例二类似的i字型，所述推杆9下端为球面，上方两侧各有一个台阶91a和91b，所述推杆9中部另有一台阶92，本实施例中推杆弹簧10、回位销15、回位弹簧16和电磁阀17采用了与实施例二中的相同的结构以及布置安装方式，可参见实施例二中的描述。在所述推杆9的上方控制器体13上以挺柱轴线为中心对称地设有两个油道，如图18所示，两个油道内分别装有一个柱塞18a和18b以及阻尼圈18c和18d，阻尼圈18c和18d分别对柱塞18a和18b产生一定的阻力，阻力的大小使柱塞18a和18b在发动机具有一定压力的润滑油作用下不能移动。同时，在控制器体13的排气摇臂上方设有液压油道，并通过控制器体上的两处油道与所述柱塞18a和18b所处的油道相通，控制器体13上的油道连通情况见图19所示。在控制器体13的排气摇臂上方的液压油道内设有一驱动柱塞19，见图20所示，所述驱动柱塞19下方装有驱动销20，所述排气摇臂总成2上设有一驱动槽204，所述驱动销20插入到所述排气摇臂总成2的驱动槽204中，可驱动所述排气摇臂总成2左右移动，同时又允许排气摇臂工作时的正常摆动，所述驱动柱塞19两侧的液压油道上各设有一进油口21以及单向阀22，与发动机具有一定压力的润滑油道连通，以补充液压油道内泄露的润滑油。本实施例的工作过程是：所述挺柱7、推杆9、推杆弹簧10、回位销15及电磁阀17的工作方式与第二实施例中类似，可参照实施例二中的描述，当发动机处在点火工作状态时，在回位弹簧16的作用下所述推杆9摆向电磁阀17一侧，此时所述电磁阀17一侧柱塞18b处在较高位置，所述回位销15一侧柱塞18a处在较低位置，推杆9上的台阶91b无法驱动柱塞18b，控制器体13内的油道内充满润滑油，由于阻尼圈18c和18d的作用，柱塞18a和18b处在静止状态，所述推杆9处在上端一侧面靠在柱塞18b的侧面随控制凸轮103做空的往复运动状态。当发动机需要进入制动工作状态时，所述电磁阀17通电，电磁阀的驱动轴推动推杆9摆向回位销15一侧，此时如果所述挺柱7不在所述控制凸轮103的基圆部分，推杆9将处于上端一侧面贴着柱塞18a的侧面随控制凸轮103的升程向上或向下滑动状态，当控制凸轮103回到基圆位置时，所述推杆9处于最低位置，此时所述推杆9上的台阶91a刚好处于低于柱塞18a的下端面的位置，推杆上台阶91a被推到柱塞18a下方，如图21所示，随着凸轮轴1的转动，所述推杆9将推动柱塞18a上行，柱塞18a通过控制器体13油道内液压驱动所述驱动柱塞19移动，所述驱动柱塞19上的驱动销20驱动排气摇臂总成2向制动凸轮102方向移动并最终使排气摇臂总成2处于滚轮与制动凸轮102接触的位置，如图22及图23所示，发动机进入制动工作状态，推杆9处于空的往复运动状态，同时，在驱动柱塞19向制动凸轮102方向移动过程中，通过控制器体13油道内液压作用，使柱塞18b的位置将对称地下移，当发动机需要退出制动工作状态时，所述电磁阀17断电，电磁阀驱动轴缩回，所述回位销15在回位弹簧16作用下，使所述推杆9摆向电磁阀17一侧，所述推杆9将按照与前述转换到制动工作状态过程类似的方式推动电磁阀一侧柱塞18b，使驱动柱塞19向另一方向移动，并使所述排气摇臂总成2回到与排气凸轮101接触的位置，发动机退出制动工作状态回到点火工作状态，挺柱7及推杆9将再次回到空的往复运动状态。

图24描述了本发明中电磁阀控制方式的另一种结构，如图24所示，所述推杆9非由所述电磁阀17直接驱动，而由发动机具有一定压力的润滑油驱动，在控制器体上原电磁阀位置设有制动销孔，制动销孔内装有制动销171，所述制动销孔上设有进油口，并与发动机具有一定压力的润滑油道172相连通，所述电磁阀17布置在润滑油道172上，可以控制润滑油道的接通和关闭，所述制动销171的直径确保在发动机润滑油的压力下可以使制动销171推动所述推杆9摆向回位销15一侧，所述推杆9可以是前述实施例中的v字形推杆或i字形推杆，当发动机需要进入制动工作状态时，所述电磁阀17通电使润滑油道172接通，所述制动销171在润滑油压力下推动所述推杆9摆向回位销15一侧，后续工作过程与前述相同，当发动机需要退出制动工作状态时，电磁阀17关闭润滑油道，并使油道内润滑油泄掉，在回位弹簧16作用下回位销15推动推杆9使发动机回到点火工作状态。该结构可以使一个电磁阀17同时控制多个气缸的控制装置，减少电磁阀数量，使成本更低，对前述的所有实施例均适用。

图25a、图25b、图25c描述了本发明中排气摇臂总成2的另一种结构，如图25a、图25b、图25c所示，所述排气摇臂总成2为铰接式排气摇臂，所述排气摇臂总成2分为气门侧摇臂2a和滚轮侧摇臂2b两部分，所述气门侧摇臂2a为一平板状结构，其气门驱动端设有一个调整螺栓及象足201，中间加工有摇臂轴孔，摇臂轴孔上部装有定位销205，所述气门侧摇臂2a在滚轮侧的伸出臂上加工有一驱动平面2a1，所述气门侧摇臂2a装在摇臂轴3上并通过定位销205使其在轴向位置固定。所述滚轮侧摇臂2b上设有滚轮，滚轮上方摇臂体上加工有驱动平面2b1，与气门侧摇臂上的驱动平面2a1贴合，其摇臂轴安装孔部分为u形结构，u形结构的中间为空，两侧部分加工有摇臂轴孔，并且在靠近控制机构驱动轴一侧摇臂轴安装孔部分伸出，在伸出部分上方设有一圆弧状突起，在其上加工有一圆弧驱动槽204，在所述滚轮侧摇臂2b伸出部分摇臂轴孔上设有两处圆弧槽202；其作用与前述实施例中相同，所述两处圆弧槽202间距等于排气凸轮101中心与制动凸轮102中心之间的间距，在所述摇臂轴3上装有摇臂定位销4及定位销弹簧5，可将滚轮侧摇臂2b分别定位在滚轮与排气凸轮101和与制动凸轮102接触的位置，所述滚轮侧摇臂2b上没有控制拉杆，驱动轴上的驱动臂可直接通过驱动槽204驱动滚轮侧摇臂2b移动，实现发动机在点火工作状态和制动状态之间相互切换，而气门侧摇臂2a位置不变。本结构省去了摇臂上的控制拉杆，并只需一个调整螺栓及象足201，使结构更简单，对前述的所有实施例均适用。

图26a、图26b、图26c描述了本发明中排气摇臂总成2的第三种结构，如图26a、图26b、图26c所示，所述排气摇臂总成2为铰接式摇臂，所述排气摇臂总成2分为气门侧摇臂2a和滚轮侧摇臂2b两部分，所述气门侧摇臂2a气门驱动端设有一个调整螺栓及象足201，摇臂轴孔部分中间为缺口，缺口的两侧部分加工有摇臂轴孔，套在摇臂轴3上，所述气门侧摇臂2a在滚轮一侧部分上部有横梁连接，横梁下方加工有驱动平面2a1，所述气门侧摇臂2a在摇臂轴上轴向位置固定。所述滚轮侧摇臂2b上设有滚轮，滚轮上方摇臂体上加工有驱动平面2b1，与气门侧摇臂上的驱动平面2a1贴合，所述滚轮侧摇臂摇2b摇臂轴孔部分安装在所述气门侧摇臂2a的摇臂轴孔部分缺口结构部分中，并可在所述气门侧摇臂2a的缺口结构部分沿摇臂轴轴向滑动，可滑动的距离等于排气凸轮101中心与制动凸轮102中心之间的间距，所述滚轮侧摇臂2b上装有控制拉杆203和摇臂定位销205以及定位销弹簧，所述控制拉杆203通过气门侧摇臂2a上的孔伸出到气门侧摇臂外部，所述摇臂轴上加工有两个圆弧槽302，可将滚轮侧摇臂2b分别定位在滚轮与排气凸轮101和与制动凸轮102接触的位置。当发动机在点火工作状态和发动机制动状态之间相互切换时，其工作原理与前述实施例1或实施例2方式相同，控制拉杆203将推动或拉动滚轮侧摇臂2b使滚轮在与排气凸轮101接触和与制动凸轮102接触之间相互切换，而气门侧摇臂2a位置不变。本结构使排气摇臂的移动部分结构更小，重量更轻，有利于该装置工作的可靠性，并只需一个调整螺栓及象足201，对前述的所有实施例均适用。