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CN1471609A - 火花点火式内燃机负荷控制的变量式阀动装置 - Google Patents

火花点火式内燃机负荷控制的变量式阀动装置 Download PDF

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Abstract

提出一种变量式阀动装置(1)，用于内燃机的无节流负荷控制。在该装置中，内燃机的各汽缸具有两个进气门(9)。在此方面，依据本发明每个进气门(9)与本身的调节元件(8，8a)共同作用，调节元件(8，8a)可彼此独立加载。这一点额外提高了阀动装置(1)的可变性。

Description

火花点火式内燃机负荷控制的变量式阀动装置
发明领域
本发明涉及火花点火式内燃机负荷控制的变量式阀动装置，阀动装置设置在凸轮轴的凸轮和内燃机的汽缸所属的进气门之间，带有气门直接控制元件、传动元件和用于影响传动元件升程功能的调节元件，传动元件传动安装在凸轮和气门控制元件之间，并具有由凸轮加载的第一个以及作用于气门控制元件的第二个作用面。
发明背景
通过变量或全变量阀动装置的无节流负荷控制的优点在本领域早已公知。通过去节流成功地消除了在其他情况下通过内燃机长时间负荷状态出现的进气损耗。
依据分类的阀动装置DE 195 09 604 A1有所公开。然而，专业人员从该文献中了解不到在各汽缸使用两个相同作用的进气门情况下，如何彼此独立地对其进行调节。因此，可以预料到混合气处理上的缺陷，因为在负荷和转速较低情况下加载的涡流过弱。这种弱涡流在内燃机的上述状况下，会导致在进气门关闭后，在汽缸充气量膨胀时燃料出现冷凝。另一方面，恰恰是在高转速和高负荷情况下，希望进气口上出现大的换气横截面，产生对大功率有益的滚流-流动。因此总的来看，该依据分类的阀动装置在设计上变量不够。
发明目的
本发明的目的因此在于，提供一种上述类型的阀动装置，它更明显地变量工作并同时相当简单地操作。
发明概述
依据本发明，这一目的通过权利要求1所述特征部分得以实现。
因此，各汽缸具有至少两个进气门，其中，属于每个进气门的至少有一个带第二个作用面的自身部分传动元件和一个自身调节元件，后者可相对于另一个调节元件或者每个汽缸的进气门的其他调节元件进行调节。
通过这些措施，上述缺陷得以消除。各汽缸的全部进气门(具有优点的是两个)可以彼此独立地进行调节。这样例如可以想象，在怠速时一个进气门可以完全停止工作，另一个仅执行很小的升程。因此，可以无级控制加载的涡流，有效消除说明书导言援引的缺陷。全部阀动装置在其变量方面非常接近每个进气门可以单独调节的电磁气门控制。
依据本发明的第一个构成，例如作为转动销或者偏心轮构成的调节元件分布在伸缩式交错插接轴(空心轴和另一个轴)上。在此方面，空心轴与所有汽缸第一排相同进气门的调节元件固定连接，另一个轴与所有汽缸另一排位于旁边的相同进气门的调节元件固定连接，其中，轴利用调节元件可以彼此相对转动。因此，可以取消各汽缸不同调节元件的单独控制。
利用由本发明的保护范围包括的还可以想象和提出一种解决方案，其中，不是彼此独立地控制各汽缸的进气门，而是可以彼此不同地向至少两个汽缸的进气门加载。这意味着，一个汽缸所有调节元件与空心轴连接，并且例如为处于旁边的汽缸所有调节元件与分布在空心轴内部的另一个轴通过接合元件连接。因此，通过这种造型可以实现汽缸关闭。每次一个汽缸可以不工作时，而在另一个汽缸上可以气门升程。
作为调节元件可以具有偏心轮，它然后可以在依据上述DE 195604 A1的解决方案中使用。然而，同样可以想象使用在附图中详细介绍的转动销。
通过空心轴中用于另一排相同进气门调节元件的接合元件的弓形开口，同时彼此确定调节元件的最大相对扭转角。
另一从属权利要求中介绍了空心轴调节元件的简单固定方式。据此，这些元件通过2级精度压配合固定在空心轴上。另外的调节元件通过例如作为销钉构成的接合元件与另外的轴固定。这里同样可以考虑2级精度压配合或螺栓连接或者类似方法。
依据本发明的根据目的的构成，空心轴以及另外的轴可以单独加载。在此方面，在轴的端侧各使用一个电动的或液压的促动器。然而也可以想象，仅在轴的一个端侧上具有交错式促动器。
另一从属权利要求涉及本发明优选的构成方式。据此，在棘爪型阀动装置上使用单独的调节元件，其传动元件分成两部分制成。在此方面，调节元件由带止动顶板的转动销组成，止动顶板在凸轮升程时受到作为棘爪构成的传动元件部分的接触。
最后提出，作为气门控制元件使用气门压杆。但也可以想象和具有使用摆动拉杆或摇杆或者此外使用杯形挺杆。
本发明的保护范围不仅明确涉及依据下面附图所示的阀动装置，而且也涉及带调节元件的阀动装置，像例如分类构成所称的DE 195 09604 A1中表明的那样。
附图简要说明
依据目的，现借助附图对本发明作详细说明。其中：
图1示出变量式阀动装置的示意图；
图2示出按图1所示阀动装置的作为转动销构成的调节元件和
图3示出支承调节元件的轴的纵截面。
附图详细说明
图1示出变量式阀动装置1，其基本原理和工作方式本领域是公知的。阀动装置1用于火花点火式内燃机的负荷控制并为全变量设计。图中示出凸轮轴3的凸轮2，它作用于两部分的传动元件5的第一个作用面4(滚子)。传动元件5在凸轮2的侧面上作为杠杆5a构成。杠杆5a支承在空心轴(6)大致中心位置上(参见图3)。空心轴6包括可相对于该轴转动的另一个轴7。在杠杆5a的纵侧上定位调节元件8。该元件用于汽缸第一排相同进气门9的升程控制。调节元件8通过压配合固定在空心轴6上。它有一靠近棘爪5b的止动顶板9a。
在与杠杆5a的第一个作用面4相对的末端10上，棘爪5b固定在摆动中心11上。棘爪可相对于摆动中心11转动，并具有作为滚子构成的与止动顶板9a相连的第三个作用面12。此外，棘爪5b具有远离第三个作用面12的第二个作用面13，它作用于气门直接控制元件15的接触面14(滚子)。气门直接控制元件15在这里作为气门压杆构成，它的一端支承在支撑元件16上，并在另一端上作用于升程意义上的进气门9。
在通过凸轮升程引起的杠杆5a带动棘爪5b的强制偏移运动时，强迫后者在处于止动顶板9a和接触面14之间的槽中运动。在图1示出的调节元件8的转动位置上，此时在进气门9上产生最大升程。棘爪5b因此强制运动，这种运动由围绕摆动中心11的转动和在上述槽中的移动运动组成。
在例如进气门9的所要求的零升程情况下，调节元件8通过空心轴6的转动而逆时针转动，空心轴6的转动是通过一未详细介绍的，可在空心轴6端侧使用的促动器完成的，因而棘爪5b的第三个作用面12仅经过止动顶板9a的位于前面的基圆段。因此，棘爪5b不会在进气门9的打开方向上偏移运动。后者保持关闭。
图2，3：
然而，阀动装置应这样设计，使各汽缸至少具有两个进气门。在此方面，每个进气门9至少在棘爪5b的区域内具有自身的传动元件5。然后每个棘爪5b分配到一个自身的调节元件8，8a，以至于各汽缸的两个进气门9可以彼此独立进行调节(参见对权利要求的优点说明)。
为此，空心轴6如上所述在其孔17内部具有可相对于该轴转动的另一个轴7。空心轴6和另一个轴7可通过彼此独立的促动器加载。可以想象，一个促动器设置在轴6，7的端面上，另一个促动器设置在轴7，6的另一个端面上。可以想象，这里例如采用液压的或者电动的或电动液压的和类似的措施。
如图3所示，空心轴6上压装汽缸第一排进气门9的所有调节元件8。同类型所有汽缸另一排进气门9的调节元件8a在此方面与另一个轴7固定连接。为此，另一个轴7在调节元件8a的区域内具有弓形开口18。穿过该开口18的是在这里作为销钉构成的接合元件19。该元件分别连接支承在另一个轴7的保护套管20内，并同样连接设置在调节元件8a的保护套管21内。通过上述的这些措施，可以对各汽缸的两个进气门9彼此独立地进行调节。因此，例如在转速较低和负荷较小情况下，一个进气门9可以完全停止工作或执行最小升程。另一个进气门9然后仍“正常”打开，由此在汽缸中产生对混合气形成产生积极作用的强涡流。
不言而喻也可以想象，通过依据本发明的措施，彼此独立地影响各汽缸的三个进气门。为此，另一个轴7本身就必须再接收一个附加轴，并具有额外的接合元件，它们然后穿过另一个轴7以及空心轴6。
总的来看，因此存在一阀动装置，它建立在公知的变量式机械系统优点的基础上并具有得到提高的变量，进一步接近了电磁阀动装置的变量。
                           参考符号表1   阀动装置2   凸轮3   凸轮轴4   第一个作用面5   传动元件5a  杠杆5b  棘爪6   空心轴7   另一个轴8   调节元件(转动销)8a  调节元件(转动销)9   进气门9a  止动顶板10  末端11  摆动中心12  第三个作用面13  第二个作用面14  接触面15  气门直接控制元件(气门压杆)16  支撑元件17  孔18  开口19  接合元件20  保护套管21  保护套管

Claims (9)

1.一种变量式阀动装置(1)，用于火花点火式内燃机负荷控制，最好是全变量式阀动装置(1)，用于内燃机的无节流的负荷控制，阀动装置(1)设置在凸轮轴(3)的凸轮(2)和内燃机的汽缸所属的进气门(9)之间，带有气门直接控制元件(15)、传动元件(5)和用于影响传动元件(5)升程功能的调节元件(8，8a)，传动元件(5)传动安装在凸轮(2)和气门控制元件(15)之间，并具有由凸轮(2)加载的第一个以及作用于气门控制元件(15)的第二个作用面(4，13)，其特征在于，各汽缸至少有两个进气门(9)，其中，属于每个进气门(9)的至少有一个带第二个作用面(13)的自身部分传动元件(5)和一个自身调节元件(8，8a)，后者可相对于另一个调节元件(8，8a)或者每个汽缸的进气门(9)的其他调节元件进行调节。
2.按权利要求1所述的阀动装置，其特征在于，调节元件(8)设置在进气门(9)方向上移动的空心轴上并是转动销或者偏心轮，与空心轴(6)固定连接的是所有汽缸第一排相同进气门(9)的调节元件(8)，在各汽缸使用两个进气门(9)情况下，相对于空心轴(6)可转动分布的是所有汽缸另一排处于旁边的相同进气门(9)的调节元件(8a)，其中，空心轴(6)的孔(17)内设置可相对于该轴转动的另一个轴(7)，另一个轴(7)为另一排相同进气门(9)的调节元件(8a)各有一个接合元件(19)，它穿过空心轴(6)并与所属的调节元件(8a)连接。
3.按权利要求2所述的阀动装置，其特征在于，空心轴(6)在穿过该空心轴的接合元件(19)的区域内各有一个弓形开口(18)，其中，接合元件(19)为销钉，类似销钉的或者螺丝，一侧在另一个轴(7)的保护套管(20)内以及另一侧在所属调节元件(8a)的保护套管(21)内。
4.按权利要求3所述的阀动装置，其特征在于，开口(18)画出这样的弓形，使第一排进气门(9)的调节元件(8)以所要求的最大相对扭转角与另一排进气门(9)的调节元件(8a)相互关联。
5.按权利要求2所述的阀动装置，其特征在于，其中一些调节元件(8)通过2级精度压配合在空心轴(6)上产生固定连接。
6.按权利要求1所述的阀动装置，其特征在于，空心轴(6)和另一个轴(7)各有一个单独的电动或液压促动器。
7.按权利要求6所述的阀动装置，其特征在于，促动器在轴(6，7)的彼此相对的端面上使用。
8.按权利要求2所述的阀动装置，其特征在于，传动元件(5)分成两部分制成，由带有第一个作用面(4)的杠杆(5a)和至少一个带有第二个作用面(13)的棘爪(5b)组成，棘爪(5b)在杠杆(5a)靠近气门控制元件(15)的末端上利用其摆动中心(11)固定在杠杆(5a)上，以及利用其第二个作用面(13)邻接在气门控制元件(15)的接触面(14)上，其中，每个棘爪(5b)为作为转动销构成的各自的调节元件(8，8a)具有第三个作用面(12)，它分布在远离第二个作用面(13)的侧面上，第三个作用面(12)在凸轮升程时分接调节元件(8)的止动顶板(9a)，凸轮升程的提升在进气门(9)的打开方向上延伸；其中，止动顶板(9a)可相对于第三个作用面(12)移动。
9.按权利要求1或8所述的阀动装置，其特征在于，具有气门压杆，作为气门控制元件(15)。
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