[发明专利]内燃机的控制传动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机的控制传动装置，具有液压的阀门间隙补偿元件，在该控制传动装置中，元件包括各一个圆柱体形的壳体，该壳体在内燃机的容纳室内运动，更确切地说是可纵向移动地被引导，以及在轴向端部上由凸轮轴的凸轮加载，其中，阀门间隙补偿元件包括可在壳体内轴向移动的活塞，并且通过该活塞或者通过壳体与内燃机的换气阀直接连接或者通过其他设有接触面的阀门传动构件力配合地连接，其中，此外在壳体内布置有止回阀作为控制阀，该止回阀包括阀球作为闭合体，该阀球可以紧贴在活塞上构成的阀座上并且被置入布置在壳体内的球体保持架中。

背景技术

液压的阀门间隙补偿元件用于补偿在凸轮升程从凸轮轴传递到内燃机的换气阀上时由于磨损或者热膨胀而在传递元件之间形成的间隙。通过使用补偿元件应该实现阀门传动装置(Ventiltrieb)低噪声和低磨损的工作方式以及凸轮升程与换气阀的升程最大可能地相一致。这种补偿元件具有各一个作为止回阀构成的控制阀，该控制阀具有闭合体，例如球体，和作用于闭合体的控制阀弹簧。在控制阀的标准结构方式中，闭合体由控制阀弹簧向闭合方向上加载。主要由此关闭控制阀。

公知具有止回阀闭合体的阀门间隙补偿元件，这些闭合体被实施为球体直径为3mm的钢球或者陶瓷球。文献DE 10 2005 062 171 A1示出一种开头所称类型的控制传动装置，其阀门间隙补偿元件包括阀球，对该阀球的原料没有作说明。因此可以认为，在这里阀球如常见的那样由钢制成。使用钢的优点是约为210GPa的低弹性模量。由此产生一种良好的弹性可变形性，从而在阀座区域内形成良好的润滑和密封条件。但钢作为用于阀球的原料的缺点在于高惯性值并且因此在于从7.8g/cm³的高密度中形成的很差的动态特性。

文献DE 28 24 873 A1介绍了一种气体密封的球阀，在该球阀中，阀球由烧结陶瓷Si₃N₄或者Al₂O₃，或者蓝宝石或者红宝石原料组成，其中，球体直径为1.5mm。关于这种阀门的具体应用领域，从该文献中未能找到说明。那里只是说，利用球阀可以取得针对直至600bar压力的气密性。用于阀球的陶瓷原料虽然与滚动轴承钢相比的缺点是至少1.5倍高的弹性模量。但这种弹性模量在Si₃N₄中约为315GPa，在SiC中约为400Gpa而在Al₂O₃中约为380Gpa，并且在阀座内产生更小的接触区并且因此产生更加不利的润滑和密封条件。但陶瓷原料的优点由于其约为3.2g/cm³的更小的密度而还在于更小的惯性值，由此形成阀球在止回阀内良好的动态特性。

由文献EP 1 967 704 A1公知一种控制传动装置，该控制传动装置与开头所称控制传动装置的区别在于，其阀门间隙补偿元件的圆柱体形壳体在内燃机的容纳室内不运动，而是如图1所示的那样地固定。因此，在这里阀球工作时在动力上比依据申请的控制传动装置要求更小。该文献中提到：阀门体由含有有机氮化硅(Silikonnitrid)的陶瓷材料制成，由此该阀门体具有高硬度，以使得在撞到阀座时不会毁坏。

发明内容

本发明的目的在于，针对内燃机的控制传动装置指出阀座几何结构的结构上的构造方式，该构造方式在与止回阀的氧化陶瓷或非氧化陶瓷闭合体的相互作用下，能够在实现良好的密封效果的同时实现良好的耐磨损性。

该目的依据本发明通过如下方式得以实现，即，与阀座处于接触状态的、作为闭合体起作用的阀球由陶瓷原料制成，其中，阀座具有阀座半径，该阀座半径是阀球的球体直径尺寸的0.1倍或者更大，并且该阀座具有接触直径，该接触直径是阀球的球体直径尺寸的0.6倍或者更大。

可供选择地，与阀座处于接触状态的、作为闭合体起作用的阀球由陶瓷原料制成，其中，阀座具有0.3mm大的或者更大的阀座半径并且具有1.8mm大的或者更大的接触直径。

止回阀可以具有0.005mm的或者更小的阀座圆度。作为用于阀球的陶瓷原料可以使用Si₃N₄、SiC或者Al₂O₃。也可以使用空心球体。

阀门间隙补偿元件优选以杯形挺杆的形式实施，具有外部壳体和同中心地布置在里面的液压元件，该液压元件由内部壳体和在里面进行配合地以及可纵向移动地置入的、带有止回阀的活塞组成，其中，用于阀球的阀座在活塞底部上构成，球体保持架由回位弹簧保持在该活塞底部上。