[发明专利]用于改变气门升程的气门操纵装置

说明书

本发明涉及一种气门操纵装置(1)，用于操纵往复活塞式发动机、特别是内燃发动机的至少一个第一气门，气门操纵装置特别可用于发动机制动且具有第一摇臂部件(2)、第二摇臂部件(3)以及用于改变所述至少一个第一气门(5)的气门升程(H)的第一切换件(6)，其中，第一摇臂部件(2)和第二摇臂部件(3)可摆动地被支承，且通过下述方式被布置，即，至少一个第一气门控制运动可从第一凸轮轴(4)通过第一摇臂部件(2)和第二摇臂部件(3)传递到所述至少一个第一气门(5)。

技术领域

本发明涉及一种气门操纵装置，具有第一切换件，用于改变所述至少一个第一气门的气门升程。

背景技术

由于在功率、效率和排放方面的越来越高的要求，在内燃发动机中，特别是在四冲程运行中的那些内燃发动机中，可变的气门机构越来越有意义。

在此，通过可变的气门机构可符合发动机设计师的需要和热力学的期望，替选地将不同的气门升程曲线传输到发动机气门上，其中，既可匹配气门升程也可匹配开启和关闭时间点。这通常通过气门机构的传递路径中的转换来实现。具有诸如杯形气门挺杆、滚子式气门挺杆或摇臂的可切换的凸轮组件的冲程转换和冲程切断系统在不同的应用中成套。在此起作用的是，对于每个其他替选的气门升程也必须存在相应的凸轮，作为提供升程的部件，除非替选的升程是零升程。

在此，对于使用可变的气门机构存在完全不同的应用领域。下文中列举一些实例：

升程转换：升程转换使得可以根据工作点使用至少两个不同的气门升程。在此，使用具体在部分负荷范围上确定的更小的气门升程，其改进扭矩变化过程且降低消耗和废气排放。大的气门升程可被优化成其他功率提高。具有更小的最大冲程的和更短事件长度的更小的气门升程使得可通过明显更早的吸气关闭时间点和进气管段中的去节流而减少换气过程工作(米勒循环)。类似的结果可通过阿特金森-循环，即，非常晚的吸气关闭得到。在此，对燃烧室的最佳充气在部分负荷范围中也影响扭矩提高。

气缸关断：气缸关断主要用于大容量多发动机气缸的发动机中(例如，具有四个、八个、十个或十二个发动机气缸)。在此，所选择的发动机气缸通过进气门和排气门上的升程切断而停止，在此进行完整的凸轮升程分离。由此，由于等距的点火顺序可将常用的V8-和V12-驱动装置转化成A4-或R6-发动机。发动机气缸-切断的目的在于，最小化换气过程损失，且将工作点偏移朝向更高的平均压力推进，且由此实施更高的热力学效率，由此可达到明显的燃料节省。

发动机制动运行：已知在内燃发动机的发动机气缸中设置额外的宏气门(Makroventile)，通过其可实施所谓的减压制动，在其中，在四冲程发动机的密封冲程结束时，即，在气缸减压的第二冲程结束时，通过额外的发动机气门实施，由此对被压缩气体完成的工作通过内燃发动机的废气系统消失。此外，内燃发动机必须再次工作，从而给新的气缸充气。

此外已知发动机制动，其通过真正的排气门的可变气门运行实现制动效果。

发动机制动系统在车辆内燃发动机中，特别对于载货车越来越重要，因为其涉及成本有利的且节省空间的辅助制动系统，其可对车轮制动、特别在较长的下坡行驶中去负荷。另外，现代载货车发动机的具体功率的升高也限制待得到的制动功率的提高。

在此背景下，DE3936808 A1描述了一种方法，通过辅助装置改进内燃发动机的通常支持不足的制动效果。这通过下述方式实现，即，排气控制被预先调整成大致一个工作升程，即，180°曲轴角度(°KW)或90°凸轮轴角度(NW)。这表示，排气已经在密封冲程结束时被打开，且释放气缸中的受压的气体，且在活塞的接下来的下行升程中通过排气重新吸入气体。通过提前排气控制时间，在发动机的预定排气升程的工作模式中，在制动运行模式中，进行密封，因为排气门已经结束其打开升程。被密封的气体在打开进气门时漏出，然后在活塞的下行升程中直接实现再次充气。即，在发动机制动运行的模式中每个活塞升程表示通过直接然后吹出受压的或被密封的气体的密封。