圖都是高度示意性的并且不一定是按比例的，這些附圖僅示出為了闡明本發(fā)明所需的部件，其它部件被省略或僅提及。
【具體實(shí)施方式】
[0057]圖1示出用于通過來自壓力源P的加壓流體來操作內(nèi)燃發(fā)動機(jī)100的排氣門或進(jìn)氣門2的氣門系統(tǒng)I。一旦內(nèi)燃發(fā)動機(jī)100的氣缸3中的燃燒已經(jīng)結(jié)束，便在新的柴油燃料進(jìn)入氣缸3之前使排氣通過排氣門2排放。氣門系統(tǒng)I包括需要打開的排氣門或進(jìn)氣門2，以及用于打開氣門的致動器4。致動器4包括致動器殼體5，該致動器殼體在第一殼體端7和第二殼體端8之間具有軸向延伸部6。第一殼體端7具有與壓力源P流體連接的第一開口 9，從而將也稱作高壓流體的加壓流體引導(dǎo)到致動器殼體5中。活塞10可滑動地設(shè)置在致動器殼體5中并具有第一活塞端11和第二活塞端12。第二活塞端12經(jīng)第二殼體端8中的開口 15連接到排氣門2的氣門桿14，以在關(guān)閉位置和打開位置之間致動氣門2。在圖1中，氣門2示出為處于其關(guān)閉位置。致動器4具有在第一活塞端11的第一活塞面17與第一殼體端7之間限定出的第一腔室16。第一活塞面面向致動器殼體5的第一端7。活塞10包括設(shè)置成相對于第一活塞面17沿軸向延伸部6移置的第二活塞面18。第二活塞面18設(shè)置在由致動器殼體5和活塞10限定出的第二腔室19中?；钊?0包括或限定有使第一和第二腔室16、19流體連接的流體通道20，從而可將加壓流體從第一腔室16引導(dǎo)到第二腔室19，以擠壓第二活塞面18而打開氣門2，由此將氣門2從關(guān)閉位置移到打開位置。
[0058]通過在活塞10中具有流體通道20，加壓流體同時擠壓第一活塞面17和第二活塞面18，從而產(chǎn)生比只有第一活塞面17大的共同的較大面積。由此，用于打開氣門2的流體擠壓較大面積，從而產(chǎn)生用于克服燃燒氣缸3中的初始過壓的較大的力。因?yàn)榛钊?0中的流體通道20將流體分配到第二腔室19，所以在單件式活塞10中獲得了加壓流體所擠壓的初始的較大面積，且由此避免了可滑動地設(shè)置在外部活塞內(nèi)側(cè)的內(nèi)部活塞的更復(fù)雜的已知設(shè)計(jì)。因此，本發(fā)明的活塞10是一個部件或以不可動關(guān)系固定地安裝的多個部件。
[0059]僅使用一個流體壓力源將加壓流體供給到第一腔室16，活塞10中的流體通道20將流體從第一腔室16引導(dǎo)到分立的第二腔室19。第二腔室19為環(huán)形并由包括環(huán)形凹槽21的致動器殼體5形成，該環(huán)形凹槽與活塞10 —起限定第二腔室19。流體通道20通過軸向延伸的孔20a與徑向延伸的孔20b流體連接而形成。軸向延伸的孔20a設(shè)置成相對于致動器殼體5中的第一開口 9沿徑向移置，使得加壓流體被引導(dǎo)成在第一活塞面17上施加壓力而不直接導(dǎo)入流體通道20。第一活塞面17設(shè)置在沿軸向延伸部6距致動器殼體5的第一端7—定距離處。
[0060]第二腔室19設(shè)計(jì)成使得在氣門2的關(guān)閉位置第二活塞面18與環(huán)形凹槽21沿軸向延伸部6具有距離d。這樣，加壓流體可壓靠第二活塞面18，以使活塞10向圖1的下方運(yùn)動。當(dāng)與氣門2的氣門桿15連接的活塞10向下運(yùn)動時，氣門2的盤狀部31離開氣缸3中的支座32，從而排氣可從氣門2的盤狀部31通過并經(jīng)排氣通道30排出。
[0061]在圖1中，活塞10包括設(shè)有第二活塞面18的環(huán)形突出部22。突出部22作為環(huán)形圈突出到第二腔室19中以限定該第二腔室?；钊?0的面向第一殼體端7的第一部分具有與致動器殼體5的內(nèi)徑匹配的第一直徑，活塞10的第二部分具有比第一直徑大并與致動器殼體5的第二內(nèi)徑匹配的第二直徑。與第二腔室19相對地，致動器殼體5具有比致動器殼體5的第一和第二內(nèi)徑大的第三內(nèi)徑。活塞10固定地連接到氣門2的氣門桿14。
[0062]第二腔室19具有最靠近第一活塞面17并終止成與活塞10靠接的腔室面23。在氣門2的關(guān)閉位置，腔室面23與第二活塞面18沿軸向延伸部6具有距離d。與腔室面23相對地，第二腔室19具有也終止成與活塞10靠接的第二腔室面24。
[0063]從圖1中可看出，流體通道20具有第一通道開口 25和第二通道開口 26，在關(guān)閉位置第二通道開口 26與第二腔室19相對，其中，第二通道開口 26與軸向延伸部6相垂直地設(shè)置，使得在活塞10及由此第二通道開口 26運(yùn)動時，第二通道開口 26運(yùn)動超出第二腔室19，從而斷開第一腔室16與第二腔室19之間的流體連通。第一通道開口 25設(shè)置在第一活塞面17中。
[0064]來自栗P的高壓流體提供活塞10的向下運(yùn)動以打開氣門2，通過止擋裝置來停止所述運(yùn)動，所述止擋裝置例如為圖1中示出的螺旋彈簧46、圖2中示出的空氣彈簧或氣體彈簧、圖3中示出的可壓縮彈性元件44或類似的止擋裝置。一旦氣門2打開，彈簧或彈性元件44便被壓縮，這在彈簧或彈性元件中引起內(nèi)在的力，所述力用于使氣門返回到其關(guān)閉位置并由此提供向上的運(yùn)動。在氣門的返回運(yùn)動中，高壓流體經(jīng)第一開口 9離開并返回到由閥46控制的儲器T。
[0065]在圖2中，氣門系統(tǒng)I的致動器4具有設(shè)置在第一活塞端11中的緩沖裝置27，以對氣門2的關(guān)閉進(jìn)行緩沖并避免不希望的振動。緩沖裝置27包括可滑動地設(shè)置在第一活塞端11中的孔33內(nèi)的緩沖活塞28，其中，通過擠壓在緩沖活塞28上的加壓流體而壓縮彈簧29，由此當(dāng)氣門2關(guān)閉時緩沖裝置27變成由彈簧加載并準(zhǔn)備好吸收碰撞。一旦打開，為了關(guān)閉氣門2，氣門系統(tǒng)I包括具有繞氣門桿14設(shè)置的空氣彈簧活塞41的空氣彈簧40，當(dāng)氣門桿14向下運(yùn)動時，空氣彈簧包括空間42中的空氣?；钊?0包括與第二腔室19相對的多個第二通道開口 26?？梢钥吹剑黧w通道20的第一部分是活塞10中的凹槽20c，并通過終止于徑向延伸的孔20b的傾斜部而延續(xù)。
[0066]在圖3中，氣門2處于略微打開的位置?；钊?0包括與第一腔室16相對的多個第一通道開口 25，因此流體通道20以第一活塞面17處的多個通道開始并會聚到活塞10中的一個中心孔內(nèi)，以終止于以一定的角度向環(huán)形凹槽21延伸的孔20b中。此外，活塞10包括與由致動器殼體5和活塞10限定出的環(huán)形空間35對應(yīng)的環(huán)形突出部34，使得在活塞10運(yùn)動以打開氣門2的過程中，突出部34能夠限制環(huán)形空間35并壓縮其中的流體。在活塞10運(yùn)動以打開氣門2的過程中，當(dāng)突出部34限制環(huán)形空間35時，流體被截留在空間35中并使活塞10減速，以抑制活塞的振蕩。這樣，活塞10的停止運(yùn)動得到明顯的緩沖并由此避免了不希望的振動。在圖3中，環(huán)形空間35是第一腔室16的一部分，在圖4中，環(huán)形空間35設(shè)置在第三腔室36中。第二腔室19沿軸向延伸部6設(shè)置在第一腔室16和第三腔室36之間。
[0067]在圖3中，致動器殼體包括沿軸向延伸部6進(jìn)一步遠(yuǎn)離第一腔室16地設(shè)置在距第二腔室19 一定距離處的第三開口 37。因此，第三開口 37距致動器殼體5的第二端8比距致動器殼體5的第一端7更近。當(dāng)?shù)诙ǖ篱_口 26與第三開口 37相對時，第三開口 37用作用于從流體通道20接收加壓流體的釋放開口。在操作中，至關(guān)重要的是，在空氣彈簧40、可壓縮元件44或類似的止擋裝置失靈的情況下，在氣門2的盤狀部31撞到燃燒氣缸3中的燃燒活塞之前使盤狀部31停下。通過具有第三開口 37，活塞10的向下運(yùn)動在第三開口 37處被停下，因?yàn)榧訅毫黧w從壓力源P被引導(dǎo)從第三開口 37流出。因此，第三開口 37用作在其它止擋裝置失效的情況下的安全預(yù)防措施。當(dāng)具有用作安全預(yù)防措施的第三開口 37時，致動器殼體5中的第一開口 9具有比流體通道20、第一通道開口 25、第二通道開口 26和第三開口 37的截面積小的截面積。
[0068]在氣門2運(yùn)動以打開氣門的過程中，孔20b運(yùn)動超出環(huán)形凹槽19，當(dāng)活塞10進(jìn)一步運(yùn)動以進(jìn)一步打開氣門2時，由于活塞10與凹槽19之間的空間增大，故環(huán)形凹