[发明专利]用于内燃机的凸轮轴

说明书

本发明涉及一种凸轮轴（10），其安装在两端处，用于内燃机的出口气门（70），所述凸轮轴具有凸轮（11）和释放机构（20）。所述凸轮（11）限定凸轮轮廓（16），用于通过所述凸轮轴的旋转来周期性地致动所述出口气门，并且包括凸轮主体（12）和凸轮轮廓元件（40）。凸轮轮廓元件（40）可以如下方式相对于凸轮主体（12）移动到第一凸轮轮廓位置和第二凸轮轮廓位置，即：使得凸轮轮廓（16）在凸轮轮廓元件（40）处于第一凸轮轮廓位置时具有第一凸轮轮廓形状，并且在凸轮轮廓元件处于第二凸轮轮廓位置时具有不同于第一凸轮轮廓形状的第二凸轮轮廓形状。用于凸轮轮廓元件（40）的释放机构（20）构造成在所述凸轮轴的较低的第一转速下将所述凸轮轮廓元件保持在第一凸轮轮廓位置，并且在较高的第二转速下将所述凸轮轮廓元件保持在第二凸轮轮廓位置。

技术领域

本发明的一个方面涉及一种用于内燃机的排气门的凸轮轴。根据一个方面，该凸轮轴具有可移动的凸轮轮廓元件，借助于该凸轮轮廓元件获得了与转速相关的凸轮轮廓形状。

背景技术

借助于凸轮轴来产生具有固定的行程高度和行程持续时间的进气门和排气门的气门行程的气门机构通常被用于内燃机中。然而，这样的气门机构在对内燃机的不同负荷范围的最佳适应方面存在缺点。此外，一旦发动机在起动阶段期间被起动，凸轮轴就会致动气门机构；然而，用于压缩燃烧室中的气体的能量必须由起动发动机施加，这可能在起动期间导致不利。

为了适应这样的需求，有许多气门机构允许用于起动的改进的气门行程曲线。一种特别简单但有效的设计是基于如下凸轮轴，即：为了致动气门，该凸轮轴包括并排布置的若干个凸轮轨道，并且该凸轮轴可以借助于调整单元来横向移位。于是，适于相应需求的凸轮轨道可以通过凸轮轴的横向移位来选择。在用于排气门的凸轮轴的情况下，例如，可以按如下方式设置用于起动阶段的一个凸轮和用于正常操作的附加凸轮，即：其中，用于起动阶段的凸轮提供附加的气门开度，以降低燃烧室中的气体压力。

然而，这样的调整单元增加了气门机构的空间和重量要求，并且需要对调整单元进行复杂的控制。此外，还可能损害凸轮轴的稳定性和强度。

JP 2008-82188描述了一种凸轮轴，其具有减压功能和用于相移的功能，该减压功能取决于凸轮轴的转速。在其中，控制轴57借助于离心机构50相对于凸轮36旋转，以便提升销65a和65b（参见JP 2008-82188的图6、图7）。该机构需要连同传动连杆59一起附接到该离心机构的拉簧53，并且因此，具有更大的空间需求。

此外，由于控制轴53布置在旋转轴线上，凸轮轴的至少一个轴端必须是可接近的，这导致对凸轮轴的安装和放置的限制。

发明内容

本发明具有提供一种凸轮轴的目标，该凸轮轴一方面是可调整的，但另一方面，减少上述缺点中的至少一些。

根据本发明的一个方面，凸轮轴被特别地提供用于内燃机的排气门。该凸轮轴包括凸轮和用于其凸轮轮廓元件的触发机构。该凸轮限定凸轮轮廓，用于通过旋转该凸轮轴来周期性地致动排气门。该凸轮包括凸轮主体和所述凸轮轮廓元件。所述凸轮轮廓元件可相对于凸轮主体移动到第一凸轮轮廓位置和第二凸轮轮廓位置，使得如果凸轮轮廓元件处于第一凸轮轮廓位置，则所述凸轮轮廓具有第一凸轮轮廓形状，并且如果凸轮轮廓元件处于第二凸轮轮廓位置，则所述凸轮轮廓具有与第一凸轮轮廓形状不同的第二凸轮轮廓形状。所述触发机构被构造成在较低的第一凸轮轴转速下（特别是，在第一转速范围下）将所述凸轮轮廓元件保持在第一凸轮轮廓位置，并且在较高的第二凸轮轴转速下（特别是，在第二转速范围下，其高于第一转速或速度范围）将所述凸轮轮廓元件保持在第二凸轮轮廓位置。

所述凸轮轴在两侧上具有轴承，即，它具有第一轴承和第二轴承，用于绕所述凸轮轴的凸轮轴轴线可旋转地支撑所述凸轮轴，其中，所述凸轮轴向地布置在这些轴承之间。根据本发明，所述触发机构也被布置在这些轴承之间。