專利名稱：用于可變排量內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門操作系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有一個(gè)或多個(gè)提升閥的往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，提升閥可被停止以 允許發(fā)動(dòng)機(jī)以少于汽缸總數(shù)的汽缸運(yùn)轉(zhuǎn)。
背景技術(shù)：
在過去的幾十年間，可變排量發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)成為許多創(chuàng)造性活動(dòng)的主題。通常，可 變排量系統(tǒng)已經(jīng)包括例如液力驅(qū)動(dòng)和電磁驅(qū)動(dòng)提升閥這些裝置，以及更復(fù)雜的系統(tǒng)用 于允許在停用的汽缸內(nèi)停止汽缸提升閬?？傮w上，停缸是所需要的因?yàn)榭赏ㄟ^運(yùn)轉(zhuǎn)少 于汽缸總數(shù)的汽缸允許該發(fā)動(dòng)機(jī)在更接近于無節(jié)流狀況下運(yùn)轉(zhuǎn)以增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料 經(jīng)濟(jì)性。
眾所周知的是使用其內(nèi)單個(gè)氣門安裝有一對搖臂的可變排量系統(tǒng)， 一個(gè)搖臂接觸 凸輪軸上的凸角并且第二搖臂接觸提升閥桿的末端。兩個(gè)搖臂之間通常用滑銷連接， 必須允許該滑銷在很短的時(shí)間內(nèi)非常精確地從一個(gè)搖臂穿入另一個(gè)搖臂中以確保將 搖臂連接在一起并且當(dāng)需要時(shí)該氣門是可操作的。為了精確地完成兩個(gè)搖臂之間的連 接，需要在兩個(gè)搖臂連接之前準(zhǔn)確地定位接觸提升閥的搖臂。僅增加容納鎖銷的孔的 大小是不可接受的解決方案，因?yàn)樵摻鉀Q方案會(huì)導(dǎo)致噪聲和耐用性問題。
圖6顯示現(xiàn)有技術(shù)的搖臂200,其具有接觸盤形凸輪凸角208的尾部204。尾部204 和凸角208意圖精確定位搖臂200以允許通過凸輪軸臂(未顯示)精確地驅(qū)動(dòng)搖臂200。 當(dāng)凸輪凸角208或搖臂200的尾部204發(fā)生磨損時(shí)會(huì)遇到問題，因?yàn)閾u臂200可能不會(huì)以 允許鎖銷與第二搖臂快速和穩(wěn)定的接合和分離所需的精度定位，所述第二搖臂從凸輪 軸處接收開放脈沖。
需要提供一種用于可靠和耐久地定位接觸搖臂的氣門以允許在可變排量發(fā)動(dòng)機(jī) 內(nèi)精確和快速地鎖住相鄰的搖臂的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面， 一種用于往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸氣門操作系統(tǒng)包括具有氣門頭和氣門桿的提升閥和具有多個(gè)凸輪凸角的凸輪軸。凸輪臂由凸輪凸角中一個(gè)所 驅(qū)動(dòng)。由凸輪臂選擇性驅(qū)動(dòng)的氣門臂通過接合氣門桿開啟提升閥。在氣門臂沒有被凸 輪臂驅(qū)動(dòng)時(shí)，氣門臂定位器可調(diào)節(jié)地維持氣門臂與氣門桿接觸。氣門臂定位器優(yōu)選地 包括配置以接觸氣門臂的承載面的可調(diào)節(jié)支座。氣門臂也可以合并有液壓間隙調(diào)節(jié) 器。
在優(yōu)選實(shí)施例中，氣門臂定位器在鄰近所述氣門臂接合所述氣門桿的部分的位置 接觸所述氣門臂。
依照本發(fā)明的另一方面，氣門臂合并有液壓間隙調(diào)節(jié)器以及液壓阻尼元件，后者 合并入氣門臂內(nèi)以使安裝在氣門臂之上的可調(diào)節(jié)接觸器接觸阻尼元件。以這種方式， 氣門臂在離開氣門桿的方向上的運(yùn)動(dòng)會(huì)受到限制，但是液壓阻尼元件會(huì)產(chǎn)生限制力。
依照本發(fā)明的又一方面，可調(diào)節(jié)支座包括安裝于氣門臂上的螺紋可調(diào)節(jié)接觸器。 可調(diào)節(jié)接觸器可由梯形框架支撐，該梯形框架也支撐凸輪臂和氣門臂軸頸連接的搖臂 軸。
依照本發(fā)明的再一方面，氣門臂定位器包括具有合并在安裝于氣門臂上的可調(diào)節(jié) 接觸器內(nèi)的液壓阻尼元件的液壓阻尼可調(diào)節(jié)支座。在這個(gè)例子中，液壓承載阻尼帽可 滑動(dòng)地安裝至具有中央油通道的可調(diào)節(jié)圓柱狀螺柱的下端。
依照本發(fā)明的另一方面，可調(diào)節(jié)氣門臂接觸器包括具有合并入氣門臂內(nèi)的液壓承 載柱塞的液壓阻尼可調(diào)節(jié)支座和安裝在氣門臂上的可調(diào)節(jié)接觸器，從而在氣門移向關(guān) 閉位置時(shí)，可調(diào)節(jié)接觸器會(huì)接觸柱塞。
依照本發(fā)明的系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明的氣門臂可以精確地定位以與凸輪軸上的 一個(gè)凸角驅(qū)動(dòng)的凸輪臂準(zhǔn)確和快速地接合和分離。
依照本發(fā)明的系統(tǒng)的另 一 個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于通過在系統(tǒng)內(nèi)使用液壓阻尼元件減輕了與 氣門臂運(yùn)轉(zhuǎn)有關(guān)的噪音。
依照本發(fā)明的系統(tǒng)的又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于該系統(tǒng)可方便地使用合并于氣門臂內(nèi)的液 壓間隙調(diào)節(jié)器。
依照本發(fā)明的系統(tǒng)的再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于消除了現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)內(nèi)在的磨損問題。 閱讀說明書本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和特征會(huì)變得顯而易見。


圖l為依照本發(fā)明的可變排量發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸氣門操作系統(tǒng)的立體圖。
圖2為本發(fā)明氣門搡作系統(tǒng)的部分俯視圖。
圖3為合并依照本發(fā)明的氣門搡作系統(tǒng)的梯形框架的立體圖。
圖4為具有位于氣門操作臂內(nèi)的液壓阻尼的氣門操作系統(tǒng)的立體圖。
圖5為具有位于氣門臂定位器內(nèi)的液壓阻尼的氣門搡作系統(tǒng)的立體圖。
圖6說明了現(xiàn)有技術(shù)的氣門驅(qū)動(dòng)臂。
具體實(shí)施例方式
如圖l所示，汽缸氣門操作系統(tǒng)10安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸蓋14上。該系統(tǒng)自身包 含在梯形框架52內(nèi)(圖3)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)這里的公開應(yīng)理解本發(fā)明的系 統(tǒng)不但可以應(yīng)用于所說明的梯形框架而且可以應(yīng)用于其他結(jié)構(gòu)例如具有類似于橫梁 54的懸臂梁或裝配凸起的凸輪軸蓋，其為氣門臂定位器48提供了安裝位置。圖l中 所示的氣門臂定位器48包括螺紋可調(diào)節(jié)接觸器56和鎖緊螺母60。螺紋可調(diào)節(jié)接觸 器56的下部具有接觸氣門臂46上表面上的承載面的頭部58。氣門臂46具有接觸圖 2中所示的氣門桿26的端部的液壓間隙調(diào)節(jié)器(在圖4中64處顯示)。圖1也顯示 了凸輪臂38，其在圖2中詳細(xì)顯示。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)這里的公開應(yīng)該了解的是 螺紋可調(diào)節(jié)接觸器56可以被通過使用墊片或其他調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)的接觸器替代。
圖2顯示了為氣門臂46和凸輪臂38的安裝提供支點(diǎn)的搖臂軸47。凸輪臂38包 括接觸支撐在凸輪軸30上的凸輪凸角34的輥?zhàn)?2。當(dāng)凸輪凸角34提供輸入至凸輪 臂38內(nèi)的力時(shí)，只有在包含在形成于氣門臂46內(nèi)的孔100內(nèi)的銷104從形成在凸輪 臂38內(nèi)的座孔110延伸進(jìn)孔100內(nèi)時(shí)，凸輪臂38的運(yùn)動(dòng)會(huì)被輸送至氣門臂46。注 意的是彈簧108通常將銷104維持在接合位置，除了在通過氣門臂46內(nèi)的油通道114 提供的油壓足夠推動(dòng)銷104至未閉鎖位置。圖2也顯示了氣門臂46懸空向下壓在氣 門桿26的端部以便于將氣門18移動(dòng)到打開位置。然而，圖2未顯示氣門臂定位器 48。
在圖1中顯示的氣門臂定位器48的實(shí)施例中，沒有與該氣門臂定位器的運(yùn)轉(zhuǎn)關(guān) 聯(lián)的液壓阻尼。更確切的，氣門臂定位器48的功能主要以機(jī)械方式通過抵靠在氣門 臂46的上表面的螺紋可調(diào)節(jié)接觸器56執(zhí)行。圖4和圖5說明了并入本發(fā)明系統(tǒng)的液 壓阻尼。
參考圖4,顯示為帶有液壓間隙調(diào)節(jié)器64的氣門臂46具有形成在氣門臂46上 部內(nèi)的柱塞孔74。液壓承載柱塞70容納在柱塞孔74內(nèi)并且通過內(nèi)卡環(huán)78維持在柱 塞孔74內(nèi)。柱塞孔74具有與供應(yīng)至液壓間隙調(diào)節(jié)器64的油壓基本上相等的油，當(dāng) 氣門臂46處于氣門關(guān)閉位置時(shí)，液壓間隙調(diào)節(jié)器64將向上推動(dòng)氣門臂46，導(dǎo)致柱 塞70克服包含在柱塞孔74內(nèi)的油的壓力在柱塞孔74內(nèi)向下移動(dòng)，可能直到達(dá)到柱 塞70探底(bottoms out)柱塞孔74的某一點(diǎn)，使得可調(diào)節(jié)接觸器56可隨后維持氣 門臂46在指定位置允許精確地與凸輪臂38連接和分離。
圖5說明了包括可滑動(dòng)安裝至56處顯示的可調(diào)節(jié)圓柱狀螺柱的下端的阻尼帽90 的實(shí)施例。螺柱56內(nèi)的油通道86提供受到壓力的油至阻尼帽90內(nèi)部，允許阻尼帽 90被向下推動(dòng)直到內(nèi)卡環(huán)94防止阻尼帽90的進(jìn)一步移動(dòng)，這樣當(dāng)氣門臂"從凸輪 臂38分離且液壓間隙調(diào)節(jié)器64將氣門臂46向上推動(dòng)時(shí)，油會(huì)通過油通道86向后回 流或圍繞螺柱56和阻尼帽90的內(nèi)徑之間接合處的外圍，這樣通過搖臂或氣門臂"抵靠螺柱56有效地實(shí)現(xiàn)軟接觸。同時(shí)，定位氣門臂46以與凸輪臂38精確連接或分 離。
依照相關(guān)法律標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)描述了本發(fā)明，因此該描述是示例性的而非本質(zhì)上的限 制。對公開的實(shí)施例所做的變形和修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的并且落 入本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明給出的法律保護(hù)范圍僅通過研究權(quán)利要求而確定。
權(quán)利要求
1. 一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸氣門操作系統(tǒng)，包括具有氣門頭和氣門桿的提升閥；具有多個(gè)凸輪凸角的凸輪軸；由所述凸輪凸角中一個(gè)驅(qū)動(dòng)的凸輪臂；由所述凸輪臂選擇性驅(qū)動(dòng)以通過接合所述氣門桿開啟所述提升閥的氣門臂；氣門臂定位器，其在所述氣門臂未由所述凸輪臂驅(qū)動(dòng)時(shí)可調(diào)節(jié)地維持所述氣門臂與所述氣門桿接觸。
2. 依照權(quán)利要求l所述的汽缸氣門搡作系統(tǒng)，其特征在于所述氣門臂定位器包 括配置以接觸所述氣門臂的承載面的可調(diào)節(jié)支座。
3. 依照權(quán)利要求2所述的汽缸氣門操作系統(tǒng)，其特征在于所述氣門臂定位器在 鄰近所述氣門臂接合所述氣門桿的部分處接觸所述氣門臂。
4. 依照權(quán)利要求l所述的汽缸氣門操作系統(tǒng)，其特征在于所述氣門臂合并有液 壓間隙調(diào)節(jié)器。
5. 依照權(quán)利要求4所述的汽缸氣門搡作系統(tǒng)，其特征在于所述氣門臂定位器在 選擇以平衡由液壓間隙調(diào)節(jié)器施加于所述氣門臂上的力的位置接觸所述氣門臂。
6. 依照權(quán)利要求2所述的汽缸氣門操作系統(tǒng)，其特征在于所述可調(diào)節(jié)支座包括 位于所述氣門臂接觸所述氣門桿的部分上的螺紋可調(diào)節(jié)接觸器。
7. 依照權(quán)利要求6所述的汽缸氣門操作系統(tǒng)，其特征在于所述可調(diào)節(jié)接觸器連 接至安裝至發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸蓋的梯形框架上。
8. 依照權(quán)利要求2所述的汽缸氣門搡作系統(tǒng)，其特征在于所述可調(diào)節(jié)支座包括 位于所述氣門臂接觸所述氣門桿的部分上的可調(diào)節(jié)接觸器。
9. 依照權(quán)利要求7所述的汽缸氣門操作系統(tǒng)，其特征在于所述梯形框架支撐所 述凸輪臂和所述氣門臂軸頸連接至的至少一個(gè)搖臂軸。
10. 依照權(quán)利要求l所述的汽缸氣門搡作系統(tǒng)，其特征在于所述氣門臂定位器包括具有合并入所述氣門臂內(nèi)的液壓阻尼元件的阻尼可調(diào)節(jié)支座和安裝在所述氣門 臂上與所述阻尼元件接觸的可調(diào)節(jié)接觸器。
全文摘要
一種用于可變排量內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸氣門操作系統(tǒng)，包括提升閥、由凸輪軸驅(qū)動(dòng)的凸輪臂和由所述凸輪臂選擇性驅(qū)動(dòng)的氣門臂。氣門臂定位器，其可被液壓緩沖，在所述氣門臂沒有被所述凸輪臂驅(qū)動(dòng)時(shí)，可調(diào)節(jié)地維持所述氣門臂與所述氣門桿接觸以將所述氣門臂精確定位用于將所述凸輪臂快速和準(zhǔn)確地連接至所述氣門臂。
文檔編號F01L1/047GK101451447SQ20081017984
公開日2009年6月10日 申請日期2008年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月5日
發(fā)明者安東尼·莫雷利, 約翰·W·羅賓森 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司