[发明专利]V形发动机双内侧凸轮轴系统

说明书

一种内燃机包括汽缸壳，该汽缸壳包括在该汽缸壳的前端上设置的第一齿轮系和在该汽缸壳的后端上设置的第二齿轮系。该第一齿轮系驱动第一凸轮轴，且该第二齿轮系驱动第二凸轮轴，且第一凸轮轴和第二凸轮轴具有相应的相平行的旋转轴线。

技术领域

本发明通常涉及内燃机，且更具体地涉及具有以V形配置布置的两个或多个燃烧汽缸的发动机。

背景技术

内燃机通常包括孔，该孔包括往复运动的活塞，该活塞压缩用于燃烧的空气和燃料的易燃混合物。通常通过提升阀和燃料喷射器来控制空气和有时是燃料到发动机汽缸中的输送以及还有废气(作为汽缸之内易燃混合物的氧化副产物产生)的排空，而它们(提升阀和燃料喷射器)的操作可以为机械的和/或电子的或液压的。针对机械阀系统，典型地使用提升阀，通过具有作用其上的随动器的凸轮轴以往复运动的方式来启动该提升阀。在某些情形下，单元式燃料喷射器还可用于加压并喷射预定量的燃料至汽缸中。通过柱塞完成燃料的加压，其还可机械地通过与旋转凸轮轴相接触的随动器或提升器来启动。对某些严厉的服务应用，例如航海或机车发动机应用，机械式燃料输送布置是特别有利的。

针对包括机械单元式喷射燃料系统的发动机，除了机械阀启动系统之外，针对每个发动机汽缸最少需要三个凸轮轴凸角。如所公知，凸角是凸轮轴的本质特征，其将凸轮轴的旋转运动转换成凸轮轴随动器的往复式轴向运动，该轴向运动被用于启动其它发动机部件。因此，针对具有机械单元式喷射系统的发动机，可使用一个凸角来启动燃料喷射，且剩余的两个凸角可被用于分别地启动进气阀和排气阀。针对具有多个进气和/或排气阀每个汽缸的发动机，或者多于一个的燃料喷射型，每个发动机汽缸可使用附加的凸角。

如可理解的是，相应于每个发动机汽缸的多个凸角可建立封装空间限制。针对具有相对关系的汽缸的发动机(例如V形发动机)，挑战是加重了间隔，该发动机将典型地是每个发动机汽缸组包括一个凸轮轴，其设置在发动机的外侧或内侧之上。然而，在这些已知的布置中，外侧凸轮轴导致产生用于驱动该凸轮轴更复杂的齿轮系布置并增加了整个发动机宽度。同样地，先前提出的内侧凸轮轴布置可以增加驱动齿轮系复杂度，且还可降低驱动机构的扭转刚度，这随着时间的推移可能导致低效率的发动机操作和与动力汽缸有关联的各种发动机部件上的增加的磨损。

在Moser等的美国专利号5,564,395(“Moser”)可以看到一个先前提出的发动机配置的实例，其中，两个凸轮轴在V型发动机汽缸壳谷部中设置。Moser描述了一种具有V形组的发动机，在其中设置两个凸轮轴。第一凸轮轴操作连接至摇臂的推杆，其启动发动机的进气和排气阀，以及第二凸轮轴操作与泵元件相关联的辊子元件，其也在V形发动机缸体的谷部之内设置。为了驱动该两个凸轮轴，在Moser中描述的发动机包括：第一齿轮驱动，该第一齿轮驱动确立发动机的曲轴与驱动进气和排气阀的第一凸轮轴之间的直接连接；和第二齿轮驱动，该第二齿轮驱动确立第一凸轮轴与驱动泵送元件的第二凸轮轴之间的直接连接。尽管在Moser中描述的凸轮轴的双凸轮轴布置在减轻空间限制上是至少部分地有效，通过第一凸轮轴的第二凸轮轴的直接驱动能够增加发动机的阀和泵送单元式驱动系统的扭转弹性，这还可增加随着时间的推移而发生的发动机到发动机性能波动以及部件磨损。

发明内容

在一个方面，本发明描述了一种内燃机。该内燃机包括可旋转地支撑具有前端和后端的曲轴的汽缸壳。第一齿轮系设置在汽缸壳的前端上，且与连接至曲轴的前端的第一驱动齿轮相可啮合地连接。第二齿轮系设置在汽缸壳的后端上，且与连接至曲轴的后端的第二驱动齿轮相可啮合地连接。第一凸轮轴相对于汽缸壳可旋转地支撑，且具有第一旋转轴线和连接至第一凸轮轴的前端的第一从动齿轮。第一从动齿轮可啮合地连接至第一齿轮系。第二凸轮轴相对于汽缸壳可旋转地支撑。第二凸轮轴具有第二旋转轴线和连接至第二凸轮轴的后端的第二从动齿轮。第二从动齿轮可啮合地连接至第二齿轮系。第一旋转轴线和第二旋转轴线是平行的。