[发明专利]内燃机阀门驱动和可调节的升程及定时

说明书

对相关申请的交互引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2010年10月8日递交的美国临时申请案61/391,476，专利名称为“Internal Combustion Engine Valve Actuation and Adjustable Lift and Timing”的优先权。本申请涉及共有的美国专利7,559,298，共有且共同待决的名称为“Single Piston Sleeve Valve with Optional Variable Compression Ratio Capability”的国际申请PCT/US2011/055457，以及共有且共同待决的名称为“Positive Control (Desmodromic)Valve Systems for Internal Combustion Engines”的国际申请PCT/US2011/055485。本段所列的每一项申请或者专利的公开内容及附图以参考方式被合并于此。

技术领域

本文描述的主题一般涉及内燃机，尤其是在这种发动机中控制进气和/或排气口的阀的操作。

背景技术

内燃机通常包括一个或多个活塞，其在一个或多个由发动机缸体或其他发动机结构定义的汽缸中的每一个汽缸内，以往复运动的方式进行移动。空气和/或燃料由一个或多个进气端口被传递到每个气缸内的燃烧室，以及废气由一个或多个排气口从每个气缸内的燃烧室内被排出。对进气口和排气口的打开和关闭的控制通常是由一个或多个阀提供的，其可以是往复式升程阀、套筒阀或类似物。

升程阀包括锥形阀头，其插入从阀头延伸的孔和阀杆以引导和/或致动用于打开和关闭阀的阀头运动。在具有每个汽缸一个单个活塞的内燃机中，相对于活塞顶被设置在汽缸盖内的两个或更多个升程阀，通常被用于控制进气口和排气口的打开和关闭。一些每个汽缸发动机单活塞的配置，例如在共有及共同代决的国际申请PCT/US2011/055457中描述的那些，包括套筒阀，如在共有的美国专利7,559,298中描述的那些，作为对置活塞发动机。

套筒阀通常形成气缸壁的一部分或全部。在一些变化中，套筒阀沿其轴线前后往复运动，以在适当的时间打开和关闭进气口和排气口从而引入空气或燃料/空气混合物进入燃烧室，并从燃烧室排出燃烧产物。在其他变化中，套筒阀可以绕其轴线旋转以打开和关闭进气口和排气口。

发明内容

在一个方面，系统包括凸轮和摇臂，凸轮在内燃机的凸轮轴上旋转，摇臂驱动内燃机的阀。摇臂包括位于摇臂近端的阀组件的远端侧上的摇杆枢轴连接点，其通过凸轮的动作而被偏转。摇臂包括位于摇杆枢轴点和近端之间的接触点。接触点作用于阀组件以驱动阀。

在一个相互关联的方面，一种方法包括通过引起凸轮被安装在其上的凸轮轴的旋转以转动内燃机的凸轮，以及通过摇臂的运动来驱动内燃机的阀。摇臂包括位于摇臂近端的阀组件的远端侧上的摇杆枢轴连接点，其通过凸轮的动用而被偏转。摇臂进一步包括位于摇杆枢轴点和近端之间的接触点。接触点作用于阀组件以驱动阀。

在一些变化中，以下功能中的一个或多个可任选地被包括在任何可行的组合中。根据从油门控制装置接收到的油门输入，枢轴连接点转化系统可以任选地被包括以引起枢轴连接点靠拢或远离凸轮。移动枢轴连接点接近凸轮可选地导致减少在摇臂驱动控制下的阀关闭阀座所经历的升程量，并且移动可选地导致枢轴连接点远离凸轮以导致增加在摇臂驱动控制下的阀关闭阀座所经历的升程量。移动枢轴连接点靠近凸轮可选地导致在摇臂驱动控制下的阀的较早驱动，以及移动枢轴连接点远离凸轮可选地导致在摇臂驱动控制下的阀的延迟驱动。凸轮可选地包括三维凸轮轮廓，其可以包括至少两个导致摇臂近端不同偏转距离的凸轮轮廓。三维凸轮轮廓可选地进一步包括连续可变的凸轮轮廓。摇臂的近端可选地包括可转动的随动件，其响应于与至少两个凸轮轮廓的相互作用而相对摇臂转动。摇臂的近端可选地包括与凸轮进行相互作用的随动件。阀可选地包括套筒阀或升程阀。

本发明一个或多个变化的细节在以下所附的附图及说明书中进行阐述。通过说明书、附图和权利要求，在此所述的本发明的其它特征和优点将显而易见。

附图说明

附图作为说明书的一部分，反映本发明的某些方面，与说明书一起帮助理解与具体实施例相关联的原则。在附图中：

图1示出部分内燃机的剖面图，其中两个对置活塞在汽缸内往复运动；

图2示出了图1所示的部分内燃机的横截面图；