內(nèi)燃機(jī)的氣門控制裝置和內(nèi)燃的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的氣門控制裝置和具有該氣門控制裝置的內(nèi)燃機(jī)，其具有兩個(gè)前后設(shè)置在凸輪軸上的凸輪和搖臂系統(tǒng)，這些凸輪具有彼此不同的凸輪輪廓，搖臂系統(tǒng)具有第一搖臂、按照可繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)的方式與第一搖臂相連的第二搖臂和與第一搖臂固定連接的第三搖臂，第一搖臂具有用于第一凸輪的滾動(dòng)作用部，第二搖臂具有用于第二凸輪的滾動(dòng)作用部，第三搖臂具有直線式強(qiáng)制引導(dǎo)氣門的導(dǎo)向滑槽，該搖臂系統(tǒng)按照在該轉(zhuǎn)動(dòng)中心處能夠在以該凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸線為中心的圓形軌跡上調(diào)節(jié)移動(dòng)的方式安裝在內(nèi)燃機(jī)缸體或缸頭內(nèi)，并具有在第二搖臂與第一搖臂或第三搖臂之間的間隙補(bǔ)償件，其用于間隙補(bǔ)償并用于限制第二搖臂相對(duì)于第一搖臂和第三搖臂的可轉(zhuǎn)動(dòng)性。
【專利說明】?jī)?nèi)燃機(jī)的氣門控制裝置和內(nèi)燃機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的氣門控制裝置和內(nèi)燃機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]利用外源點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒方法的現(xiàn)代內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)帶來了通過減小換氣損耗來降低油耗的潛力。為此，給發(fā)動(dòng)機(jī)消除節(jié)流是一條達(dá)致目標(biāo)的途徑。市場(chǎng)上已經(jīng)有許多用于可變式或全變式氣門控制的系統(tǒng)。
[0003]DE 101 40 635 A1公開了一種氣門操作裝置，用于內(nèi)燃機(jī)換氣氣門的獨(dú)立可變升降調(diào)整，在這里該換氣氣門通過附加的傾轉(zhuǎn)桿被操作，該傾轉(zhuǎn)桿通過獨(dú)立的調(diào)節(jié)板條來定位并且通過一凸輪軸在固定于機(jī)器上的滑槽軌道中運(yùn)動(dòng)。傾轉(zhuǎn)桿此時(shí)在滑槽軌道中憑借安裝的滾子滾動(dòng)并同時(shí)在安裝于桿內(nèi)的第二滾子處沿調(diào)節(jié)板條的輪廓滾動(dòng)。傾轉(zhuǎn)桿相對(duì)于滑槽滾子具有工作曲線，該工作曲線在最好安裝在液壓驅(qū)動(dòng)式間隙補(bǔ)償件上的滾子搖臂的滾子上展開。為調(diào)節(jié)氣門升程，調(diào)節(jié)板條在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)內(nèi)根據(jù)轉(zhuǎn)矩要求被定位或調(diào)節(jié)。尤其在DE 10140635 A1中，滾子搖臂的驅(qū)動(dòng)是憑借另一個(gè)搖桿進(jìn)行的，該搖桿在凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)隨滾子沿由固定至殼體的滑槽所限定的曲線軌道運(yùn)動(dòng)。
[0004]專利文獻(xiàn)1 099 264公開一種用于快速運(yùn)轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機(jī)的氣門控制裝置，其中，氣門的打開運(yùn)動(dòng)通過與凸輪合作的搖臂來獲得，而關(guān)閉運(yùn)動(dòng)通過雙臂桿來實(shí)現(xiàn)，該雙臂桿作用于氣門且與凸輪盤合作，在這里，凸輪盤按照已知方式與凸輪同軸設(shè)置，并且在這里，這些雙臂桿在搖臂兩側(cè)基本與搖臂同軸且彼此同軸地安置。通過氣門控制裝置進(jìn)行氣門強(qiáng)制引導(dǎo)。所有搖臂安裝在同一個(gè)軸上。這些搖臂沒有相互連接。
[0005]已投入使用的完全可變的系統(tǒng)都是非常復(fù)雜的。而且，這些系統(tǒng)因構(gòu)件很多而傾向于沉重，并且需要?dú)忾T彈簧相應(yīng)設(shè)計(jì)成具有大的彈簧力。這大多導(dǎo)致嚴(yán)重磨損。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的任務(wù)是提供結(jié)構(gòu)空間需求小且摩擦損失小的、簡(jiǎn)單輕型的內(nèi)燃機(jī)氣門控制裝置以及內(nèi)燃機(jī)，其還允許氣門的氣門升程的可變性，尤其是完全可變性。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，上述任務(wù)通過具有獨(dú)立權(quán)利要求1的特征的內(nèi)燃機(jī)的氣門控制裝置和具有權(quán)利要求11的特征的內(nèi)燃機(jī)來完成。本發(fā)明的其它特征和細(xì)節(jié)由從屬權(quán)利要求、說明書和附圖得到。在此，結(jié)合本發(fā)明氣門控制裝置所描述的特征和細(xì)節(jié)當(dāng)然也與本發(fā)明內(nèi)燃機(jī)相關(guān)聯(lián)地是適用的，反之亦然，因此關(guān)于針對(duì)若干發(fā)明方面的公開內(nèi)容總是交叉引用或可交叉引用。
[0008]本發(fā)明的任務(wù)通過一種內(nèi)燃機(jī)氣門控制裝置來完成，其具有兩個(gè)前后布置在一凸輪軸上的凸輪，其中這些凸輪具有彼此不同的凸輪輪廓。該氣門控制裝置的特點(diǎn)還在于具有一搖臂系統(tǒng)，其具有第一搖臂、可繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)地與第一搖臂相連的第二搖臂和與第一搖臂固定連接的第三搖臂。第一搖臂具有用于第一凸輪的滾動(dòng)作用部，第二搖臂具有用于第二凸輪的滾動(dòng)作用部，而第三搖臂具有用于直線式強(qiáng)制引導(dǎo)氣門的導(dǎo)向滑槽。該搖臂系統(tǒng)在轉(zhuǎn)動(dòng)中心處按照可在以凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸線為中心的圓形軌跡上調(diào)節(jié)移動(dòng)的方式安裝在內(nèi)燃機(jī)缸體或缸頭內(nèi)。另外，氣門控制裝置具有在第二搖臂和第一搖臂或第三搖臂之間的用于補(bǔ)償間隙的間隙補(bǔ)償件，并且該間隙補(bǔ)償件用于限制第二搖臂相對(duì)于第一和第三搖臂的可轉(zhuǎn)動(dòng)性。
[0009]這樣構(gòu)成的內(nèi)燃機(jī)氣門控制裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且容易構(gòu)造并且需要小的結(jié)構(gòu)空間需求。此外，這樣的氣門控制裝置可以保持小摩擦損失并且實(shí)現(xiàn)了氣門的氣門升程的可變性，尤其是完全可變性。即，氣門的氣門升程可以通過改變搖臂系統(tǒng)來改變。根據(jù)要求的不同，氣門的氣門升程可以被調(diào)節(jié)，在這里，氣門控制裝置的所有其它構(gòu)件保持不變。優(yōu)選如此構(gòu)成氣門控制裝置的搖臂系統(tǒng)，即，氣門的氣門升程可通過沿圓形軌跡調(diào)節(jié)移動(dòng)該搖臂系統(tǒng)來完全可變地改變。
[0010]該氣門控制裝置具有兩個(gè)凸輪。它們相互平行布置在一個(gè)凸輪軸上。這些凸輪最好接觸。這些凸輪具有不同形式的凸輪輪廓并且如此構(gòu)成和相對(duì)布置，即，第一凸輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)允許氣門在第一方向上直線移動(dòng)，而第二凸輪隨后允許氣門在第二方向上移動(dòng)，在這里，第二方向與第一方向相反。第一凸輪最好實(shí)現(xiàn)了氣門的打開，而第二凸輪實(shí)現(xiàn)了氣門關(guān)閉。這些凸輪尤其如此構(gòu)成，即，它們交替與氣門有效連接。就是說，只要?dú)忾T與第一凸輪有效連接，就不存在氣門與第二凸輪的有效連接，反之亦然。該凸輪相對(duì)于氣門的有效連接通過該搖臂系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。搖臂系統(tǒng)具有三個(gè)搖臂。第一搖臂與第一凸輪連接。為此，第一搖臂具有滾動(dòng)作用部。搖臂系統(tǒng)的第二搖臂與第二凸輪連接。為此，第二搖臂也具有滾動(dòng)作用部。滾動(dòng)作用部用于在氣門控制裝置操作時(shí)的很小的摩擦損失。第一搖臂和第二搖臂可在轉(zhuǎn)動(dòng)中心處略微轉(zhuǎn)動(dòng)地彼此相連。搖臂系統(tǒng)在轉(zhuǎn)動(dòng)中心處可調(diào)節(jié)移動(dòng)地安裝在內(nèi)燃機(jī)的缸體或缸頭內(nèi)。搖臂系統(tǒng)或者搖臂系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)中心的安置是可變的。因此，搖臂系統(tǒng)可以在其轉(zhuǎn)動(dòng)中心處沿圍繞凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸線延伸的圓形軌跡位移。通過沿圓形軌跡改變搖臂系統(tǒng)的安置，可以改變氣門的氣門升程。就是說，通過搖臂系統(tǒng)的可調(diào)節(jié)移動(dòng)性，可根據(jù)要求來調(diào)節(jié)氣門的氣門升程，在這里，氣門控制裝置的所有其它構(gòu)件保持不變。可選地，代替第一搖臂的滾動(dòng)作用部，也可以設(shè)置滑動(dòng)作用部。它雖然具有與所出現(xiàn)的摩擦相關(guān)的缺點(diǎn)，但從降低成本和減輕重量角度看是一個(gè)替代的技術(shù)解決方案。同樣的情況也適用于第二搖臂或者第二搖臂的滾動(dòng)作用部。在這里原則上也可以采用滑動(dòng)作用部。
[0011]本發(fā)明意義上的滾動(dòng)作用部是可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在搖臂上的滾子。在本發(fā)明的氣門控制裝置中，一滾子有利地位于第一搖臂的遠(yuǎn)離第一搖臂的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的一端。而且，第二搖臂也具有可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在第二搖臂的自由端的滾子，作為滾動(dòng)作用部。通過各自的滾動(dòng)作用部，第一搖臂可跟隨第一凸輪，第二搖臂可跟隨第二凸輪。通過在搖臂上的滾動(dòng)作用部，可減小摩擦損失，同時(shí)增大氣門控制裝置的承載能力。就是說，在具有滾動(dòng)作用部的搖臂中得到了摩擦行為的改善。在滑動(dòng)作用部情況下，摩擦學(xué)上有意義的設(shè)計(jì)可能是合適的，即，設(shè)置摩擦學(xué)上有利的表面、材料和涂層以及潤(rùn)滑條件，以保持馬達(dá)使用壽命所需要的常見磨損率。摩擦學(xué)上的優(yōu)化也著眼于減小摩擦。
[0012]第三搖臂具有用于直線式強(qiáng)制引導(dǎo)氣門的導(dǎo)向滑槽。此時(shí)第三搖臂固定地即不可變化地與第一搖臂相連。氣門或者氣門一端在導(dǎo)向滑槽內(nèi)以很小的間隙被引導(dǎo)。就是說，第三搖臂的導(dǎo)向滑槽最好如此構(gòu)成，即，氣門能以小的間隙在導(dǎo)向滑槽內(nèi)被引導(dǎo)。當(dāng)?shù)谝粨u臂因第一搖臂的滾動(dòng)作用部在第一凸輪上滾動(dòng)而運(yùn)動(dòng)時(shí)，使第一搖臂和進(jìn)而搖臂系統(tǒng)圍繞搖臂系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心偏轉(zhuǎn)。就是說，通過第一搖臂在氣門方向上的運(yùn)動(dòng)使氣門遠(yuǎn)離凸輪軸且因而打開。此時(shí)，氣門或氣門一端在第三搖臂的導(dǎo)向滑槽內(nèi)沿著滑動(dòng)。此時(shí)氣門本身直線運(yùn)動(dòng)。
[0013]在第二搖臂和第一搖臂或第三搖臂之間設(shè)有間隙補(bǔ)償件并且與所述搖臂相連。
[0014]第一和第三搖臂相互固定連接，即不可相對(duì)調(diào)節(jié)或轉(zhuǎn)動(dòng)。第一和第三搖臂能由兩個(gè)部分構(gòu)成。也可以想到第一搖臂和第三搖臂是一體構(gòu)成的，尤其是整體式構(gòu)成的，即由一個(gè)構(gòu)件制造。有利的是，第一和第三搖臂的組合體不太重，因?yàn)閾u臂系統(tǒng)作為動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)件應(yīng)該盡量輕。而第二搖臂相對(duì)于第一和第三搖臂的組合體可轉(zhuǎn)動(dòng)，但受到間隙補(bǔ)償件(優(yōu)選是液壓式間隙補(bǔ)償件)的限制。
[0015]就是說，該搖臂系統(tǒng)可以基本上被視為剛性的并且可繞可沿圓形軌跡調(diào)節(jié)設(shè)置的轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)。該間隙補(bǔ)償件只允許補(bǔ)償?shù)诙u臂相對(duì)于第一和第三搖臂的組合體的間隙，進(jìn)而允許補(bǔ)償凸輪和氣門之間的間隙。
[0016]優(yōu)選以下氣門控制裝置，在這里，該凸輪和搖臂系統(tǒng)如此構(gòu)成和相互協(xié)調(diào)，S卩，氣門為了氣門打開而可通過第一凸輪和搖臂系統(tǒng)遠(yuǎn)離凸輪軸，為了氣門關(guān)閉而可通過第二凸輪和搖臂系統(tǒng)朝向凸輪軸回移。
[0017]當(dāng)氣門處于閉合位置時(shí)，對(duì)于閉合的氣門，第一凸輪和帶有滾動(dòng)作用部的搖臂相互間有小間隙。因此，關(guān)閉所需要的力從第二凸輪經(jīng)過第二搖臂和補(bǔ)償件被傳遞入第一搖臂。因?yàn)樵摰谝粨u臂通過第三搖臂與氣門有效連接，而第一和第三搖臂的運(yùn)動(dòng)不受限制，故第二搖臂和第二凸輪執(zhí)行導(dǎo)致氣門關(guān)閉的運(yùn)動(dòng)。該補(bǔ)償件傳遞適于將氣門保持在關(guān)閉位置的力。對(duì)此建議液壓操作。因而可以在氣門控制裝置中規(guī)定，第一搖臂的滾動(dòng)作用部具有滾子，并且第一搖臂和第一凸輪如此相對(duì)布置，即，在滾子和第一凸輪之間有小的間隙。這與補(bǔ)償件的閉合力合作地保證了氣門保持關(guān)閉。所述補(bǔ)償件的閉合力和間隙因此相互協(xié)調(diào)，從而氣門保持關(guān)閉。
[0018]就是說，第一搖臂的滾動(dòng)作用部被第一凸輪擋住并被向下移動(dòng)，與第一搖臂剛性連接的第三搖臂也向下運(yùn)動(dòng)并由此相對(duì)于內(nèi)燃機(jī)燃燒室打開氣門。第一搖臂連同第一凸輪實(shí)現(xiàn)了氣門打開。第二搖臂在第二凸輪上的滾動(dòng)作用部在第一搖臂的滾動(dòng)作用部作用于第一凸輪時(shí)是空閑的。第二凸輪的對(duì)應(yīng)凸輪輪廓照顧到此要求。反之，當(dāng)?shù)诙u臂的滾動(dòng)作用部、進(jìn)而第二搖臂偏轉(zhuǎn)離開第二凸輪時(shí)，第一搖臂的滾動(dòng)作用部擺脫第一凸輪。借助盡量剛性的搖臂系統(tǒng)，氣門可向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而氣門可被關(guān)閉。為使氣門保持全閉，間隙補(bǔ)償件尤其是液壓式間隙補(bǔ)償件用于間隙補(bǔ)償。如果沒有間隙補(bǔ)償，則氣門的閉合點(diǎn)在閉合狀態(tài)時(shí)會(huì)超定，因而或是伴隨著系統(tǒng)中的大的力，或是伴隨著氣門打開。
[0019]如果該轉(zhuǎn)動(dòng)中心在以凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)軸線為中心的圓形軌跡上移向氣門(即朝向氣門的被引導(dǎo)端)，則氣門升程被縮小，因?yàn)樵摎忾T或氣門的被引導(dǎo)端接近搖臂系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，因而在調(diào)節(jié)角度相同的情況下，轉(zhuǎn)動(dòng)中心至氣門在第三搖臂導(dǎo)向滑槽內(nèi)被引導(dǎo)的點(diǎn)的距離被縮短。反之，當(dāng)搖臂系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)中心至氣門在第三搖臂導(dǎo)向滑槽內(nèi)被引導(dǎo)的點(diǎn)之間的距離較大時(shí)，氣門升程相應(yīng)較大。為了在圍繞凸輪軸的圓形軌跡上調(diào)節(jié)該搖臂系統(tǒng)，氣門控制裝置可以具有執(zhí)行器。
[0020]因?yàn)樵趽u臂系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)中心在圓形軌跡上調(diào)節(jié)時(shí)，第一和第二搖臂的滾動(dòng)作用部也相對(duì)于凸輪軸被改變，故氣門的啟閉時(shí)刻隨著氣門升程改變而改變。因此，在本發(fā)明的氣門控制裝置中有利地規(guī)定，它具有可變的氣門啟閉時(shí)刻調(diào)節(jié)器。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選改進(jìn)方案，可以在氣門控制裝置中規(guī)定，氣門可固定于其上的隨動(dòng)件可導(dǎo)向移動(dòng)地保持在該導(dǎo)向滑槽中。隨動(dòng)件可以尤其可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在氣門尤其是氣門自由端上以便引導(dǎo)氣門。也可以想到，該隨動(dòng)件與氣門一體構(gòu)成。
[0022]該搖臂系統(tǒng)的第三搖臂具有用于直線式強(qiáng)制引導(dǎo)氣門的導(dǎo)向滑槽。該導(dǎo)向滑槽能以各種形式構(gòu)成。此時(shí)，導(dǎo)向滑槽和搖臂系統(tǒng)是如此構(gòu)成和相互協(xié)調(diào)的，即，該搖臂系統(tǒng)和進(jìn)而第三搖臂的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了氣門的直線運(yùn)動(dòng)。在氣門控制裝置內(nèi)可以有利地規(guī)定該第三搖臂呈叉形桿形式。在如此構(gòu)成第三搖臂情況下，該氣門且尤其是氣門隨動(dòng)件在叉形桿的叉之間以小間隙被引導(dǎo)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]以下將結(jié)合附圖來詳述本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，附圖示意性示出:
[0024]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的氣門控制裝置。

【具體實(shí)施方式】
[0025]圖1示意性示出根據(jù)本發(fā)明的氣門控制裝置1。內(nèi)燃機(jī)的氣門控制裝置1具有兩個(gè)前后布置在凸輪軸20上的凸輪2和3。這兩個(gè)凸輪2、3具有彼此不同的凸輪輪廓。另夕卜，氣門控制裝置1具有一搖臂系統(tǒng)4。該搖臂系統(tǒng)的特點(diǎn)在于三個(gè)搖臂5、7和8。第一搖臂5和第二搖臂7相互剛性連接并按可繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心6轉(zhuǎn)動(dòng)的方式安裝。搖臂系統(tǒng)4的轉(zhuǎn)動(dòng)中心6和進(jìn)而該搖臂系統(tǒng)4能按照在圍繞凸輪軸20轉(zhuǎn)動(dòng)軸線21的圓形軌跡10上調(diào)節(jié)移動(dòng)的方式安裝在內(nèi)燃機(jī)的缸體或缸頭中。就是說，通過沿圓形軌跡10改變搖臂系統(tǒng)4的轉(zhuǎn)動(dòng)中心6的安置，氣門30的氣門升程31可被改變。根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的要求而定，氣門30的氣門升程31可通過搖臂系統(tǒng)4沿圓形軌跡10的可變安置來調(diào)節(jié)。
[0026]搖臂系統(tǒng)4的第三搖臂8與第一搖臂5剛性連接。所述連接可以是力配合或材料配合方式。也可以想到，第一搖臂5和第三搖臂8是一體的，尤其是整體式制造。第三搖臂8具有導(dǎo)向滑槽9用于直線式強(qiáng)制引導(dǎo)氣門30。導(dǎo)向滑槽9可以是任何類型的導(dǎo)槽。第三搖臂8最好如圖1所示呈叉狀搖臂形式。叉狀搖臂的叉在其間形成用于氣門30的導(dǎo)向滑槽9。在氣門30上可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有隨動(dòng)件12，氣門30通過該隨動(dòng)件在第三搖臂8的導(dǎo)向滑槽9內(nèi)以小間隙被導(dǎo)向移動(dòng)。
[0027]氣門控制裝置1具有在第二搖臂7與第一搖臂5或第三搖臂8之間的間隙補(bǔ)償件11，該間隙補(bǔ)償件11用于補(bǔ)償間隙并用于限制第二搖臂7相對(duì)于第一搖臂5和第三搖臂8的可旋轉(zhuǎn)性。就是說，間隙補(bǔ)償件11只允許第二搖臂7相對(duì)于由第一和第三搖臂5、8構(gòu)成的組合體的間隙補(bǔ)償，因而允許在凸輪2、3和氣門30之間的間隙補(bǔ)償。尤其呈液壓間隙補(bǔ)償件形式的間隙補(bǔ)償件11用于間隙補(bǔ)償，以便該氣門30保持全閉且在氣門座內(nèi)的氣門30閉合點(diǎn)不超定。如果沒有間隙補(bǔ)償，則氣門30的閉合點(diǎn)在閉合狀態(tài)時(shí)或者會(huì)伴隨著大的力或者會(huì)伴隨著氣門30打開。
[0028]附圖標(biāo)記21表示凸輪軸20的軸線。它可以是凸輪軸20的輸入側(cè)，也可以是輸出偵t搖臂系統(tǒng)4的轉(zhuǎn)動(dòng)中心6距軸線21的距離是恒定的，即，搖臂系統(tǒng)4和進(jìn)而第一搖臂5和第二搖臂7的轉(zhuǎn)動(dòng)中心距軸線21的距離是恒定的，第一和第二搖臂分別具有滾子16、18用于氣門30的啟閉。利用凸輪2的輪廓，也被稱為打開搖臂的第一搖臂5是通過支承在第一搖臂5上的點(diǎn)16 ‘處的滾子16被操作的。此時(shí)，滾子16的轉(zhuǎn)動(dòng)中心16 ‘距第一搖臂5的轉(zhuǎn)動(dòng)中心6的距離是恒定的。第一搖臂5直接與第三搖臂8且進(jìn)而與第三搖臂8的導(dǎo)向滑槽9相連，即，在操作時(shí)兩個(gè)搖臂5和8執(zhí)行圍繞第一搖臂5的轉(zhuǎn)動(dòng)中心6的相同角度變化。在第三搖臂8中或第三搖臂處有隨動(dòng)件12，該隨動(dòng)件可在導(dǎo)向滑槽9內(nèi)運(yùn)動(dòng)。隨動(dòng)件12具有用于氣門30的承座。利用該承座，隨動(dòng)件12可以使氣門30不僅可朝向內(nèi)燃機(jī)(未示出)的燃燒室方向移動(dòng)，而且可朝向凸輪軸20方向移動(dòng)。隨動(dòng)件12和氣門30因此共同執(zhí)行在豎向上即氣門軸線方向上的平移運(yùn)動(dòng)。隨動(dòng)件12容許氣門30轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，隨動(dòng)件12通過合適的造型在與導(dǎo)向滑槽9接觸情況下允許相對(duì)的角度變化，并且也執(zhí)行所需要的在導(dǎo)向滑槽9中的滑動(dòng)。這是通過在隨動(dòng)件12和導(dǎo)向滑槽9之間的線接觸獲得的。這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)在迄今的氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中例如在帶有滑動(dòng)作用部的搖臂上是常見的?？梢允褂贸Ｒ姷牟牧?。氣門30的關(guān)閉通過第二搖臂7即所謂關(guān)閉搖臂強(qiáng)制控制地進(jìn)行。第二搖臂7通過第二凸輪3的相應(yīng)凸輪輪廓被偏轉(zhuǎn)開并且執(zhí)行繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心6的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，在轉(zhuǎn)動(dòng)中心18‘安裝在第二搖臂7上的滾子18接觸第二凸輪3的相應(yīng)凸輪輪廓。同時(shí)，第二凸輪3的凸輪輪廓通過第二搖臂7這樣地不操作氣門30，從而第二搖臂7可偏轉(zhuǎn)并可通過補(bǔ)償件11操作第一搖臂5和固定在其上的帶有導(dǎo)向滑槽9的第三搖臂8。導(dǎo)向滑槽9由此回位到氣門操作初始時(shí)的位置。
[0029]通過適當(dāng)選擇所述間隙來保證第二搖臂7將氣門30保持在關(guān)閉狀態(tài)。為此需要在最好以液壓式間隙補(bǔ)償件形式構(gòu)成的間隙補(bǔ)償件11內(nèi)有足夠大的力，該力可通過位置、杠桿比和油壓來獲得或調(diào)節(jié)。氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的可變性現(xiàn)在通過改變搖臂系統(tǒng)4的轉(zhuǎn)動(dòng)中心6的安置位置來獲得，即通過沿以凸輪軸20軸線21為中心的圓形軌跡10旋轉(zhuǎn)該轉(zhuǎn)動(dòng)中心6。因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)中心6可以沿圓形軌跡10運(yùn)動(dòng)，故建議整個(gè)機(jī)構(gòu)即凸輪軸20和搖臂系統(tǒng)4共同支承在凸輪軸軸承上。
[0030]當(dāng)氣門30處于閉合位置時(shí)，第一凸輪2和第一搖臂5的滾子16相互間有小的間隙。因此，關(guān)閉所需要的力從第二凸輪3通過第二搖臂7和補(bǔ)償件11傳遞到第一搖臂5。因?yàn)榈谝粨u臂5通過第三搖臂8與氣門30有效連接，第一搖臂5和第三搖臂8的運(yùn)動(dòng)不受限制，所以第一搖臂5和第二凸輪3可執(zhí)行導(dǎo)致氣門30關(guān)閉的運(yùn)動(dòng)。
[0031]內(nèi)燃機(jī)當(dāng)然可以具有多個(gè)這樣的氣門控制裝置1。就是說，可能出現(xiàn)串列布置在一個(gè)軸上的缸的所有氣門30或所有氣門控制裝置1，即這些氣門30全都被共同調(diào)節(jié)。
[0032]如果搖臂系統(tǒng)4的轉(zhuǎn)動(dòng)中心6圍繞凸輪軸20的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線21例如順時(shí)針旋轉(zhuǎn)/運(yùn)動(dòng)，則搖臂5、7的升降運(yùn)動(dòng)不變地進(jìn)行，但出現(xiàn)有所改變的相位。在此情況下，氣門30晚些被操作。相位變化可以額外通過相位調(diào)節(jié)器的提前調(diào)節(jié)來補(bǔ)償。氣門控制裝置1與相位調(diào)節(jié)器組合是有利的。是否必須組合則要取決于轉(zhuǎn)動(dòng)中心6的設(shè)計(jì)和調(diào)節(jié)。
[0033]氣門控制裝置1的一個(gè)可能的替代實(shí)施方式包括一個(gè)完整預(yù)裝單元，其代替凸輪軸20被裝入凸輪軸軸承中。該單元或許可以呈罩狀構(gòu)成并且容納所有所需要的構(gòu)件，包含間隙補(bǔ)償件11和轉(zhuǎn)動(dòng)中心6的搖臂5、7、8。凸輪軸20例如帶有滾動(dòng)軸承，安裝在該單元內(nèi)。需要至少一個(gè)軸承來供油且相應(yīng)地以滑動(dòng)軸承形式構(gòu)成。罩形單元也適用于將用于潤(rùn)滑搖臂5、7、8的且供應(yīng)間隙補(bǔ)償件11的油送入轉(zhuǎn)動(dòng)軸線6。從那里，對(duì)間隙補(bǔ)償件11的供應(yīng)可借助一個(gè)簡(jiǎn)單的多孔系統(tǒng)來進(jìn)行。隨動(dòng)件12不僅可被置入導(dǎo)向滑槽9中且隨后在安裝時(shí)被插合到氣門30上并用被夾住，或者已經(jīng)安裝到氣門30上并隨后被引入導(dǎo)向滑槽9。在導(dǎo)向滑槽9上的合適的錐形或截錐形承座可能就足夠了。搖臂系統(tǒng)4在采用重量較輕的滾子16、18的情況下也能結(jié)構(gòu)緊湊地構(gòu)成?？傮w上，操作力處于低水平。因而該氣門操作的優(yōu)點(diǎn)是可以用在寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。例如在氣門30很大和很寬的沖程曲線的情況下可以顯示出高達(dá)16000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速。這些性能可以與完全可變的本發(fā)明氣門控制裝置1組合。氣門控制裝置1因間隙補(bǔ)償而不用維護(hù)。
[0034]附圖標(biāo)記列表
[0035]1氣門控制裝置
[0036]2第一凸輪
[0037]3第二凸輪
[0038]4搖臂系統(tǒng)
[0039]5第一搖臂
[0040]6 轉(zhuǎn)動(dòng)中心
[0041]7第二搖臂
[0042]8第三搖臂
[0043]9導(dǎo)向滑槽
[0044]10圓形軌跡
[0045]11間隙補(bǔ)償件
[0046]12隨動(dòng)件
[0047]13氣門末端
[0048]15第一搖臂的滾動(dòng)作用部
[0049]16 滾子
[0050]16 ‘滾子的轉(zhuǎn)動(dòng)中心
[0051]17第二搖臂的滾動(dòng)作用部
[0052]I8 滾子
[0053]18 ‘滾子的轉(zhuǎn)動(dòng)中心
[0054]20凸輪軸
[0055]21轉(zhuǎn)動(dòng)軸線
[0056]30 氣門
[0057]31氣門升程
【權(quán)利要求】
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)的氣門控制裝置(I)，其具有兩個(gè)前后設(shè)置在凸輪軸(20)上的凸輪(2，3)和搖臂系統(tǒng)(4)， 其中，這些凸輪(2，3)具有彼此不同的凸輪輪廓， 其中，該搖臂系統(tǒng)(4)具有第一搖臂(5)、按照可繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心(6)轉(zhuǎn)動(dòng)的方式與第一搖臂(5)相連的第二搖臂(7)和與第一搖臂(5)固定連接的第三搖臂(8)， 其中，該第一搖臂(5)具有用于第一凸輪(2)的滾動(dòng)作用部(15)，第二搖臂(7)具有用于第二凸輪(3)的滾動(dòng)作用部(17)， 其中，第三搖臂(8)具有用于直線式強(qiáng)制引導(dǎo)氣門(30)的導(dǎo)向滑槽(9)， 其中，該搖臂系統(tǒng)(4)按照在該轉(zhuǎn)動(dòng)中心(6)處能夠在以該凸輪軸(20)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(21)為中心的圓形軌跡(10)上調(diào)節(jié)移動(dòng)的方式安裝在內(nèi)燃機(jī)的缸體或缸頭內(nèi)，并且具有在第二搖臂(7)與第一搖臂(5)或第三搖臂(8)之間的間隙補(bǔ)償件(11)，所述間隙補(bǔ)償件用于間隙補(bǔ)償并且用于限制第二搖臂(7)相對(duì)于第一搖臂(5)和第三搖臂(8)的可轉(zhuǎn)動(dòng)性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣門控制裝置(I)，其特征是，如此構(gòu)成該搖臂系統(tǒng)(4)，即，該氣門(30)的氣門升程能夠通過沿圓形軌跡(10)調(diào)節(jié)該搖臂系統(tǒng)(4)而完全可變地改變。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣門控制裝置(I)，其特征是，這些凸輪(2，3)和所述搖臂系統(tǒng)(4)如此構(gòu)成且相互協(xié)調(diào)，即，所述氣門(30)為了所述氣門(30)的打開能夠通過第一凸輪(2)和該搖臂系統(tǒng)(4)而移動(dòng)離開該凸輪軸(20)，并且為了所述氣門(30)的關(guān)閉能夠通過第二凸輪(3)和該搖臂系統(tǒng)(4)而朝向該凸輪軸(20)回移。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的氣門控制裝置(I)，其特征是，該第三搖臂的導(dǎo)向滑槽(9)如此構(gòu)成，即，所述氣門(30)能以小間隙來被導(dǎo)向移動(dòng)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的氣門控制裝置(I)，其特征是，隨動(dòng)件(12)可導(dǎo)向移動(dòng)地保持在該導(dǎo)向滑槽(9)內(nèi)，該氣門(30)能夠被固定在所述隨動(dòng)件上。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的氣門控制裝置(I)，其特征是，第三搖臂(8)被構(gòu)成為叉狀搖臂。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的氣門控制裝置(I)，其特征是，第一搖臂(5)和第三搖臂(8) —體構(gòu)成，尤其是整體式構(gòu)成。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的氣門控制裝置(1)，其特征是，該間隙補(bǔ)償件(11)是液壓式間隙補(bǔ)償件。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的氣門控制裝置(I)，其特征是，該氣門控制裝置具有可變的氣門關(guān)閉和打開時(shí)亥IJ調(diào)節(jié)器。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的氣門控制裝置(I)，其特征是，該滾動(dòng)作用部(15)具有滾子(16)，并且該搖臂(5)和該凸輪(2)可如此相對(duì)布置，即，在該滾子(16)和該凸輪(2)之間有小的間隙。
11.一種尤其用于機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)，其具有至少一個(gè)根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的氣門控制裝置(I)。
【文檔編號(hào)】F01L1/18GK104420912SQ201410404899
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
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