[发明专利]具有至少两个工作位置的可变升程的气门机构

说明书

本发明涉及一种用于内燃机的换气阀(2)的可变升程的气门机构(1)，其具有：升程适配装置(4)、尤其是中间杆，其具有工作曲线(8)，该工作曲线至少能设置在用于调节部分升程(hmill)的第一工作位置(A1)中并且能设置在用于调节最大升程(hmax)的第二工作位置(A2)中，所述工作曲线在区域(BKmax)中具有最大凸轮曲率(Kmax)；升程调节器(10)、尤其是凸轮轴的凸轮，其具有用于使升程适配装置偏移的调节轮廓(NK)；升降杆(9)、尤其是滚子拖杆，其借助所述工作曲线被偏移并且由此可调节换气阀的升程(h)，偏移的升程适配装置的工作曲线在升降杆的接触面上移动时可调节换气阀；以及本发明涉及一种用于运行可变升程的气门机构(1)的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机换气阀的可变升程的气门机构以及一种用于运行用于内燃机换气阀的可变升程的气门机构的方法。

背景技术

由于对低燃料消耗和低排放的要求越来越高，所以在整个发动机特性曲线中力求实现无加浓的运行。在此，米勒燃烧方法的应用做出重要贡献。由此，可以有针对性地降低在点火时刻气缸中混合物的压力和温度。由于爆震倾向相应地减小，可以例如借助可变的凸轮轴控制来调节燃烧的较早的重心位置。废气温度的相应降低导致较小的加浓需求。

米勒内燃机是一种根据米勒已知的内燃机，在该内燃机中燃料在抽吸过程期间被引入到抽吸的空气中，这如在汽油机中那样在气缸中产生可点燃的混合物。不同于汽油机，米勒内燃机的特征在于第五工作步骤。因此，米勒内燃机也被称为“五冲程”。进气门在抽吸冲程期间就已经关闭，这导致混合物膨胀直至抽吸冲程结束。在随后的压缩阶段后，在点火时刻在燃烧室中产生更低的压力和温度。这降低所谓的爆震倾向。

这些变化的结果是更低的废气温度、更少的有害物质和内燃机的高效率。

如果内燃机要根据米勒燃烧方法来运行，则进气门升程曲线不应超过确定的打开持续时间。这种短的打开持续时间明显地低于以传统的奥托循环过程运行的内燃机的打开持续时间。由此，这通常导致明显增加的增压压力需求，这又限制了最大功率输出。

对于技术领域，例如指出了欧洲专利文献EP1387928B1。由该文献已知一种用于可变地调节内燃机换气阀的升程的气门传动装置，其中换气阀在中间连接有传递元件的情况下与可围绕旋转轴线运动的滚子连接并且与在为了换气阀的升程操作由凸轮轴控制的偏移杆的端部区域中包括空程曲线和升程曲线的控制轨道连接，其中，弹簧加载地通过曲线轨道配属给凸轮的偏移杆在另一端沿圆形轨道支撑用于通过借助调节装置控制的可改变位置且可固定的摆动支点的可变的升程调节。所述气门传动装置的特征在于，设置在内燃机的壳体部件上的圆形轨道作为具有围绕传递元件的滚子的旋转轴线的半径的滑槽用于受控制地位置可变地支撑偏移杆，其中，偏移杆的控制轨道在空程曲线与升程曲线之间的过渡区域中构造有在气门传动装置中的气门间隙上放置的斜面。

如果希望以燃烧方法来运行具有这种气门机构的内燃机，其中在最大功率的范围内存在减小的换气阀升程(米勒方法)，则不完全利用气门机构的动态极限，因为也必须在最大转速的情况下能实现最大的换气阀升程。

由DE102015214115A1已知一种可变升程的气门机构，其中，偏移杆(在那里称为中间杆)通过偏心件偏移，该偏心件具有放置区域，从而在功能上适宜的位置产生运行可靠的最大换气阀加速度。

但为了尽可能好地实现换气要求，控制横截面(气门升程曲线下方的面积)必须在给定的最大打开持续时间的情况下最大化。为了在所要求的发动机最大转速下仍然获得机械上稳固的气门机构，然而在上述类型的已知气门机构中，气门加速度在其最大值、最小值和变化曲线方面受到限制。从两个边界条件(气门打开持续时间和受限的气门加速度)中得出可呈现的最大控制横截面和气门升程。

发明内容

在这种背景下，本发明的任务是，改进一种用于内燃机换气阀的可变升程的气门机构。