[发明专利]用于内燃机的电激活阀致动器

说明书

本发明关于一种用于电控制两冲程或四冲程内燃机中的阀致动器的方法和装置，其中所述致动器包括：螺线管(A)、柱塞(5)和弹簧(6)，其中所述内燃机具有至少一个汽缸(1)，所述气缸(1)具有至少一个可自由控制的内燃机阀，所述阀具有带对应阀杆(11)的阀盘(10)和阀弹簧(4)，其中在所述柱塞的下部端与所述阀杆的上部端之间设置距离(7)，且其中通过所述汽缸中的至少一个通道(2)，经过具有所述阀盘的所述阀杆的下部部分，空气被供应到燃烧室(3)，或从燃烧室(3)抽空废气，其中所述阀致动器可激活以打开所述内燃机阀。本发明特征在于，在所述螺线管的被激活后，所述内燃机阀开始所述打开，其中所述柱塞的跟随加速度使其下部端撞击所述阀杆的所述上部端，以用于所述阀初始打开。

技术领域

本发明涉及一种在可自由控制的电激活阀致动器中用于控制和调节在两冲程或四冲程内燃机中的气流的方法和布置。

背景技术

可自由控制的阀允许增大的效率和大体上更低的排放，即，更清洁废气。阀致动器也可以是气动或液压激活。

发明内容

本发明的目标是提供一种新致动器技术。一种电控制式机电阀致动器，其构造简单、有能量效率，且其能够快速地打开和关闭内燃机的气缸盖中的内燃机阀。所述技术包含使用螺线管和内燃机阀弹簧，内燃机阀弹簧以常规方式保持阀闭合，并且当将打开内燃机阀时，使用所谓的“锤效应”。

当将螺线管用于打开内燃机阀时的已知问题是，其需要强固以克服机械弹簧、内燃机阀弹簧的力，所述力保持阀闭合。高强度的一个劣势是，将克服内燃机阀弹簧的闭合力的柱塞变得大而笨重。铁芯和阀弹簧的重量与阀弹簧的力一起防止短持续时间(即，从阀闭合直到其充分打开且然后再次闭合的短时间)的可能性。本发明特征在于，在所述持续时间期间，多半不包含铁芯的质量。由于铁芯多半不是内燃机阀的移动的部分，因此实现显著短的持续时间。所述技术使用铁芯的重量，且将所述已知劣势转变成优势——“锤效应”。

附图说明

现将参考展示的实施例来描述本发明，其中图1到14示意性地展示实施例，其中具有用于检测曲柄角度的所需传感器和用于读取曲柄角度和控制所需螺线管的电子器件的基于计算机的内燃机控制系统等等被视为已经存在，且因此不需要作图示。此外，不需要展示任何火花塞或燃料喷射器，并且这适用于由气缸壁和活塞包围的燃烧室。

图1展示在关断的内燃机处的初始位置，且通过从气缸头1的侧面的部分切割图来展示，具有用于经过常规阀盘10将空气与燃料一起或不与燃料一起供应到燃烧室3或从燃烧室3抽空废气的通道2。内燃机阀由具有阀杆11的阀盘组成。使用阀弹簧4以常规方式保持内燃机阀闭合，并且常规弹簧垫圈8通过某一预张力来将弹簧保持在适当位置。另外展示的是具有铁芯或柱塞5的螺线管A。当未激活螺线管A时，弹簧6将柱塞5保留在原位置中。在阀杆11的上部端与柱塞5的下部端之间存在距离7，也被称作加速距离。虽然未在图中图示，但应理解，柱塞具有大的质量。当柱塞完全或部分存在于螺线管中时，在螺线管中的柱塞的部分通过铜线的绕组来包围。当将电馈入到绕组时，产生吸引或排斥柱塞的磁场。在所述情况中，柱塞由周围磁场吸引，但相反的情况也是可能的，同时仍然在本发明的范围内。柱塞在螺线管中设置有现有止挡，所述止挡是天然止挡，其中其力处于最大。虽未图示，但应理解，所述止挡是存在的。

图2展示在仍然闭合位置中(例如，在开动内燃机前)的内燃机阀。螺线管A已被激活，且柱塞5在沿着距离7移动到其击中阀杆11的上部端的点同时已被加速，由此柱塞的动能几乎瞬时地被转移到阀杆——“锤效应”。

图3展示在打开的移动开始时的内燃机阀。该柱塞已将其多数动能转移到内燃机阀，内燃机阀朝向打开位置的移动正经历重加速。针对另一短距离，柱塞继续移动，直到柱塞到达其在螺线管中的天然止挡。

图4展示在充分打开位置中的内燃机阀，在所述位置中，其转向。显而易见，在所述阶段中的仅有移动质量是由内燃机阀(连同其杆)、弹簧垫圈和弹簧组成的最低可能质量。达成最短可能持续时间。通常将弹簧的移动质量视为构成弹簧重量的约三分之一。