[发明专利]用于内燃机的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制内燃机中的气门运动的装置，其有至少一个进气门和至少一个排气门，用于气缸内的控制燃烧室和进气系统或排气系统之间的连接；旋转凸轮轴，其具有包括上升坡道和下降坡道的凸轮曲线，该凸轮轴被设计成通过摇臂与气门机构(30，44)相互作用，以便借助于气门弹簧来操作进气门或排气门，气门机构包括正时传动装置，其允许气门机构的返回运动在进气门或排气门的闭合期间受到控制，而与凸轮曲线的下降坡道的形状无关。

背景技术

在车辆用的内燃机中，有时希望能够在不同的操作模式之间转换。例如，通过改变发动机进气行程期间的进气门的关闭点，可以在传统的对称循环和非对称循环(如所谓的Miller循环)之间转换。能够在这些不同的操作模式之间转换的优点在于，例如以下事实，发动机的有效压缩比可以改变，从而使效率最优，且使废气排放最小。为此，可变气门正时因而是必需的。SE 523622描述了这种已知设备的例子。根据SE 523622的装置允许气门机构的返回运动在进气门或排气门的闭合阶段期间受到控制，而与凸轮曲线的下降坡道无关。借助于液压可调装置(它抵消气门弹簧的闭合力)，正时传动装置用以使气门闭合延迟一段可调时间间隔。当在Miller循环模式下运行时，根据SE523622的装置按着传统的机械气门系统作用，也就是当气门返回到它的闭合位置时，恢复了在气门打开期间存储在气门弹簧中的能量的较大部分，因为在气门的闭合期间，气门弹簧的力向凸轮轴施加了驱动力矩。当根据SE 523622的装置并未在Miller循环模式下运行时，在气门弹簧的闭合力的作用下，气门闭合被延迟了一段可调时间间隔，其中该闭合力抵消了液压装置的力。这意味着，当连接了液压装置以延迟气门闭合时，来自车辆发动机的能量将在气门闭合中被耗散在液压装置中，其中通过凸轮轴和摇臂，能量被耗费在张紧气门弹簧上(在气门打开期间)。

US 6439195公开了位于发动机上的固定点和摇臂之间的弹簧82的设备，且目的是保证摇臂辊和它相对的凸轮轴凸轮之间的连续接触。弹簧82的力和凸轮轴施加的相对力在摇臂上产生了竖直向上的力(参见US 6439195的图1)。这意味着，摇臂轴4和摇臂2在大体上处于摇臂轴的圆周的非常底部处有限的表面范围内接触。在旋转循环期间，由于摇臂仅前后转动少许角度，因此在所述接触表面上建立润滑膜比较困难(与转动很多转的轴相比)。这种设计结构下的润滑问题可能在整个凸轮曲线上出现，也就是不仅当摇臂辊跟随凸轮轴的基圆时出现润滑问题，当摇臂辊跟随凸轮的形状时也出现润滑问题。有限的接触表面还可能导致集中磨损，结果组成部分可能具有更有限的使用寿命。根据US 6439195，弹簧82在设备中的位置还使得所述弹簧的组装和维护工作更加困难。

因此，在根据SE523622的设备中的本发明的目的是使张紧气门弹簧所需要的能量的恢复最大化，并且保证摇臂轴/摇臂轴承的润滑，并且延长组成部分的使用寿命。本发明的另一个目的是有助气门设备的组装和维护工作。

发明内容

将参照权利要求1中的根据本发明的装置描述根据本发明目的的实现。其他从属权利要求描述了根据本发明装置的优选实施例和进展。

根据本发明的装置包括一种控制内燃机中的气门运动的装置，其有至少一个进气门和至少一个排气门，用于控制气缸内的燃烧室和进气系统或排气系统之间的连接；旋转凸轮轴，其具有包括上升坡道和下降坡道的凸轮曲线，该凸轮轴被设计成通过摇臂与气门机构相互作用，以便借助于气门弹簧来操作进气门或排气门，气门机构包括正时传动装置，其允许气门机构的返回运动在进气门或排气门的闭合期间受到控制，而与凸轮曲线的下降坡道形状无关，并且其中正时传动装置被设计成使得气门的闭合能够借助于液压可调力而延迟一可调时间间隔，该液压可调力抵消了气门弹簧的闭合力，且摇臂和气门机构在延迟期间被分离开，使得它们之间没有力的交换。本发明的特征在于，有弹性元件布置在摇臂和内燃机上的某固定点之间，使得在所述凸轮轴旋转时，所述摇臂持续地跟随所述凸轮曲线，且气门弹簧的力被调节到所述气门机构的运动质量和抵消气门闭合的力，且由弹性元件所施加的力被调节到所述摇臂的质量，以使所述气门机构的能量损失降到最小。

根据本发明的装置获得的优点是，气门机构的能量损失降到最小。而且，保证了摇臂辊/滑动接触和凸轮轴之间的接触被保持。另外获得的优点是，系统液压中更为有利的压升和压降的压力波动。