[发明专利]空动气门控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及用在内燃机中的、用于将运动从发动机凸轮轴的凸轮桃尖型线传递到发动机气门的气门控制装置。

背景技术

众所周知，内燃机采用多个气门(进气门和排气门)，用来控制空气/燃油混合物进入气缸。通常，这些气门的启闭方式由在发动机凸轮轴上旋转的凸轮桃尖来控制。各凸轮具有基圆和桃尖，机械连杆将凸轮连接到气门上。当连杆随基圆运动时，气门保持不动；但当连杆随凸轮桃尖运动时，它使得气门被推开。通常，随着连杆从凸轮桃尖返回至基圆，气门在弹簧的作用下关闭。

已知单个凸轮可以具有两个凸轮桃尖型线，用以提供不同的气门启/闭动作。可变气门操作是众所周知的并允许机械连杆将整个运动的一部分传给气门，否则该运动将被全部传递。这样一来，可以使发动机气门根据发动机所需的运转情况按照不同的时刻启闭。

一种这样的运转情况是发动机制动。与按照典型的燃烧循环不同，如果仅允许内燃机在其气缸内压缩空气而不许燃烧燃料，则内燃机可被用作制动器。一旦气缸中的空气被压缩，则压缩该空气所用的能量必须被释放，这通常通过在接近压缩冲程的上止点时开启发动机排气门来完成。然而，在发动机压缩制动过程中在发动机零件上产生的力大于正常运转过程中产生的力。在正常的发动机运转过程中，当气缸中有最小压力时，即活塞位于或邻近下止点而将要为排气冲程向上移向缸盖时，排气门是常开的。然而，在发动机压缩制动过程中，当气缸内物质被压缩并且因而处于高压下时，排气门被打开。因此，在这种情况下打开排气门需要驱动气门的凸轮和连杆不仅要克服气门复位弹簧的常规偏压，还要克服在气缸中作用以保持气门关闭的反作用压力。

因此，存在改进机械式气门控制装置的需要，这种气门控制装置允许每个凸轮具有一个或多个凸轮型线，但该气门控制装置耐用而简单，因而在通常的车辆发动机的恶劣环境下不大可能发生故障。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种用在内燃机中的气门控制装置，发动机包括发动机气门和具有凸轮型线的凸轮轴，凸轮型线包括第一升程型线，气门控制装置包括第一主体和第二主体，并且气门控制装置可以按照第一配置和第二配置来配置，当气门控制装置处于第一配置时，在第一升程型线接触凸轮接触面时所造成的、第一和第二主体之间的相对运动阻止气门操纵连杆操纵发动机气门，气门控制装置包括这样的机构，当气门控制装置处于第二配置时，当第一升程型线接触凸轮接触面时，该机构阻止第一和第二主体之间的相对运动以允许气门操纵连杆操纵发动机气门，其中，当气门控制装置处于第二配置时，所述机构这样布置，即当气门被操纵时施加于该机构的基本上所有的力是压缩力。

与现有的、施加在用于阻止相对运动的机构上的力还包括剪切力和/或扭力分量的装置相比，这有所改善。纯粹的压缩力比包含剪切力和/或扭力的合力更易于承受，因此本发明的实施例比已知的装置更耐用，尤其在遇到发动机制动动作的高载荷时。

附图说明

现在，将参考附图来描述本发明的多个实施例，其中：

图1是与凸轮、推杆、摇臂和发动机气门相关的、根据本发明第一实施例的气门挺柱的示意图；

图2表示图1的气门挺柱的更详细的视图；

图3表示图2所示气门挺柱的分解投影图；

图4A表示图2的气门挺柱的局部剖视图；

图4B示出了垂直于图4A所示气门挺柱的局部视图的、气门挺柱的局部剖视图；

图5是表示图2的气门挺柱的另一部分的概略图；

图6A是表示工作循环的一部分的概略图，显示了气门挺柱在处于正常燃烧模式时怎样响应发动机制动凸轮桃尖；

图6B示出了工作循环的一部分的概略图，显示了气门挺柱在处于正常燃烧模式时怎样响应正常燃烧凸轮桃尖；

图6C示出了图7B所示的工作循环的另一部分；

图7是表示工作循环的一部分的概略图，显示了气门挺柱在处于发动机制动模式时怎样响应各凸轮桃尖。

图8示出了根据本发明第二实施例的气门停住的概略图；和

图9示出了与凸轮、摇臂和发动机气门相关的、根据本发明的第二实施例的气门挺柱的示意图；

图10示出了与凸轮、摇臂和发动机气门相关的、根据本发明第三实施例的气门挺柱的示意图；

图11a、图11b和图11c示出了与摇臂相关的、根据本发明第三实施例的气门挺柱的示意图；

图11d示出了摇杆和控制室的分解视图；

图12a和图12b示出了根据本发明第三实施例的气门挺柱的示意图；

图12c示出了与局部剖开示出的摇臂相关的、根据本发明第三实施例的气门挺柱的示意图；