可變氣門(mén)機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有權(quán)利要求1的前序部分的特征的可變氣門(mén)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]可變氣門(mén)機(jī)構(gòu)，也就是將控制時(shí)間和/或氣門(mén)行程匹配于運(yùn)行狀態(tài)的可行方案，視作用于達(dá)到內(nèi)燃機(jī)的高效和排放目標(biāo)的主要技術(shù)。對(duì)此具有多個(gè)商業(yè)上可用的機(jī)械的、液壓的或組合的系統(tǒng)。
[0003]可變氣門(mén)機(jī)構(gòu)的主要目標(biāo)是通過(guò)降低節(jié)流損失來(lái)減小換氣功。
[0004]用于內(nèi)燃機(jī)的全可變的機(jī)械的氣門(mén)機(jī)構(gòu)例如從DE10006018中已知。在這里，在傳動(dòng)件例如凸輪、凸輪軸和有待操縱的氣門(mén)之間布置傳遞件，該傳遞件實(shí)現(xiàn)，將通過(guò)凸輪輪廓預(yù)先規(guī)定的行程通過(guò)可調(diào)節(jié)的控制元件在最小行程和全行程之間相應(yīng)于運(yùn)行條件進(jìn)行改變。
[0005]用于高效運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)的可行的方法是所謂的“米勒循環(huán)”。將進(jìn)氣門(mén)提前關(guān)閉稱(chēng)為米勒循環(huán)。這意味著，在活塞在進(jìn)氣沖程中達(dá)到下死點(diǎn)之前，進(jìn)氣門(mén)就關(guān)閉。由此，內(nèi)燃機(jī)被減少壓縮功負(fù)荷，氣缸進(jìn)氣保持較冷并且發(fā)動(dòng)機(jī)能發(fā)出更多的功率。在此，目標(biāo)是提高效率。米勒循環(huán)通過(guò)內(nèi)部的進(jìn)氣冷卻改善了爆震特性以及氮氧化物排放。
[0006]將帶有極端滯后的進(jìn)氣終止的方法稱(chēng)為“阿特金森循環(huán)”。同樣在這里，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)付出較少的換氣功。
[0007]因?yàn)榇送饫淦饎?dòng)特性構(gòu)成用于進(jìn)入終止位置的限制因素，對(duì)米勒或者阿特金森控制時(shí)間的潛力的充分利用而言，已經(jīng)提出了可變氣門(mén)機(jī)構(gòu)。但是全可變氣門(mén)機(jī)構(gòu)，即控制時(shí)間、行程曲線和氣門(mén)行程都能變化的氣門(mén)機(jī)構(gòu)是很耗費(fèi)的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此本發(fā)明的任務(wù)在于，說(shuō)明一種簡(jiǎn)單的用于改變氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)間的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能在沒(méi)有耗費(fèi)的液壓的或機(jī)械的結(jié)構(gòu)元件并且沒(méi)有凸輪軸調(diào)節(jié)裝置的情況下實(shí)現(xiàn)。
[0009]該任務(wù)通過(guò)帶有權(quán)利要求1的特征的可變氣門(mén)機(jī)構(gòu)來(lái)解決。在從屬權(quán)利要求中說(shuō)明有利的實(shí)施方式。
[0010]由于在凸輪的外輪廓和推桿之間設(shè)置可轉(zhuǎn)動(dòng)的調(diào)節(jié)件，通過(guò)該調(diào)節(jié)件的轉(zhuǎn)動(dòng)能改變?cè)谒鲋辽賰蓚€(gè)氣缸組上的進(jìn)氣門(mén)或排氣門(mén)的操縱時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)氣門(mén)或排氣門(mén)的機(jī)械的、同步的即同時(shí)的調(diào)節(jié)。
[0011]操縱時(shí)間的改變通過(guò)借助于調(diào)節(jié)件的轉(zhuǎn)動(dòng)而引起的、調(diào)節(jié)件在凸輪上的接觸點(diǎn)的角位置的改變而實(shí)現(xiàn)。調(diào)節(jié)件將凸輪的運(yùn)動(dòng)通過(guò)推桿傳遞到進(jìn)氣門(mén)或排氣門(mén)上，使得在所述至少兩個(gè)氣缸組上對(duì)置的換氣氣門(mén)在它們的操縱時(shí)間方面同步地改變。
[0012]可規(guī)定，所述至少兩個(gè)推桿位置固定地與調(diào)節(jié)件的外輪廓相連。“位置固定”意味著，推桿處于與調(diào)節(jié)件的外輪廓的作用中并且因此接觸點(diǎn)在調(diào)節(jié)件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與該調(diào)節(jié)件一同運(yùn)動(dòng)。
[0013]作為替代方案可規(guī)定，所述至少兩個(gè)推桿在調(diào)節(jié)件的外輪廓上滑移地或滾動(dòng)地支承。在該情況中，各推桿與調(diào)節(jié)件脫開(kāi)，即不是位置固定地連接。它們可以要么通過(guò)滾輪要么通過(guò)滑移接觸在調(diào)節(jié)件的外輪廓上滾動(dòng)或滑移。接觸點(diǎn)不必在調(diào)節(jié)件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與該調(diào)節(jié)件一同運(yùn)動(dòng)。
[0014]優(yōu)選規(guī)定，調(diào)節(jié)件構(gòu)造為雙臂式的杠桿，該杠桿的兩個(gè)臂將凸輪的運(yùn)動(dòng)通過(guò)相應(yīng)的推桿傳遞到進(jìn)氣門(mén)或排氣門(mén)上。
[0015]優(yōu)選規(guī)定，調(diào)節(jié)件的轉(zhuǎn)動(dòng)引起，凸輪運(yùn)動(dòng)在時(shí)間上變化地傳遞到推桿上。由此能通過(guò)調(diào)節(jié)件的轉(zhuǎn)動(dòng)引起在氣門(mén)打開(kāi)更為提前或氣門(mén)打開(kāi)更為滯后的方向上的氣門(mén)操縱。
[0016]優(yōu)選規(guī)定，調(diào)節(jié)件在位于與推桿作用中的表面上具有用于補(bǔ)償氣門(mén)間隙的輪廓。用于補(bǔ)償氣門(mén)間隙的輪廓引起，在調(diào)節(jié)件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，推桿的接觸點(diǎn)沿著這樣的曲線運(yùn)動(dòng)，使得由相應(yīng)的推桿操縱的進(jìn)氣門(mén)或排氣門(mén)的氣門(mén)間隙保持不變。
[0017]尤其優(yōu)選規(guī)定，內(nèi)燃機(jī)的各氣缸組處于V形布置結(jié)構(gòu)中。在氣門(mén)打開(kāi)時(shí)間的調(diào)節(jié)中反向相同地改變的氣門(mén)間隙的問(wèn)題尤其在帶有氣缸組的V形布置結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)中發(fā)生。在推桿和搖桿之間的角度在大多情況下接近90°，從而推桿的接觸點(diǎn)的軸向位置的改變直接地并且顯著地影響氣門(mén)間隙。
[0018]調(diào)節(jié)件通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、尤其通過(guò)偏心軸能轉(zhuǎn)動(dòng)地支承，并且在調(diào)節(jié)件的旋轉(zhuǎn)中改彎推桿的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，在氣缸組上對(duì)置的換氣氣門(mén)通過(guò)有可能設(shè)置的搖桿操縱換氣氣門(mén)的推桿。由此實(shí)現(xiàn)，僅利用一個(gè)調(diào)節(jié)件相應(yīng)地使得兩個(gè)換氣氣門(mén)在它們的控制時(shí)間方面能變化。本發(fā)明尤其適合用于帶有氣缸的V形布置結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)。尤其優(yōu)選，內(nèi)燃機(jī)是固定式內(nèi)燃機(jī)，尤其是四沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)。
[0019]尤其優(yōu)選，內(nèi)燃機(jī)構(gòu)造用于在米勒或阿特金森循環(huán)中運(yùn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0020]借助于附圖更為具體地闡釋本發(fā)明。其中:
[0021 ]圖1是按照現(xiàn)有技術(shù)的氣門(mén)機(jī)構(gòu)，
[0022]圖2是可變氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的示意性展示，
[0023 ]圖3a、3b是按照?qǐng)D2的氣門(mén)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)細(xì)節(jié)，
[0024]圖4是在第二實(shí)施方式中的可變氣門(mén)機(jī)構(gòu)的示意圖，
[0025]圖5是可變氣門(mén)機(jī)構(gòu)的示意圖，
[0026]圖6a、6b是在操縱調(diào)節(jié)件8時(shí)的圖5的細(xì)節(jié)。
【具體實(shí)施方式】
[0027]在圖1中示出按照現(xiàn)有技術(shù)的V形發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)機(jī)構(gòu)。示意性顯示帶有按V形布置結(jié)構(gòu)的兩個(gè)氣缸組110和11 的內(nèi)燃機(jī)100。
[0028]在此，推桿3通過(guò)支承部4與凸輪軸22的凸輪2處于接觸中。凸輪2的輪廓在凸輪軸22的旋轉(zhuǎn)中將平移運(yùn)動(dòng)傳遞到推桿3上，該推桿接著通過(guò)搖桿5操縱換氣氣門(mén)6。由于內(nèi)燃機(jī)100的對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，用于兩個(gè)氣缸組110和11(/的附圖標(biāo)記僅部分地在一側(cè)上給出。
[0029]圖2在簡(jiǎn)化到運(yùn)動(dòng)學(xué)方面的示圖中示出按第一實(shí)施方式的可變氣門(mén)機(jī)構(gòu)I。凸輪軸22的轉(zhuǎn)動(dòng)方向用箭頭表示并且沿著順時(shí)針?lè)较蜃呦?。在推桿側(cè)的支承部4(它們例如構(gòu)造為支撐滾輪)、推桿3和凸輪2之間布置以雙臂式杠桿形式的調(diào)節(jié)件8。調(diào)節(jié)件8的臂用81和82表示。調(diào)節(jié)件8可以通過(guò)偏心支承的操縱軸11轉(zhuǎn)動(dòng)。推桿3在該實(shí)施方式中位置固定地與臂81或者82相連?！拔恢霉潭ā币馕吨魍茥U3在它們的接觸點(diǎn)上與臂81或者82相連。這一點(diǎn)能例如通過(guò)在臂81或者82上的盤(pán)狀件或類(lèi)似器件實(shí)現(xiàn)。
[0030]凸輪軸22借助于凸輪2通過(guò)支撐滾輪9將行程傳遞到調(diào)節(jié)件8上。為推桿配沒(méi)的支承部4在與支撐滾輪9對(duì)置的一側(cè)上接觸調(diào)節(jié)件8。通過(guò)虛的曲線，得到各單個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。因而可見(jiàn)，在操縱軸11沿著逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)中，為調(diào)節(jié)件配沒(méi)的支撐滾輪9在凸輪2上沿著順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)。所述推桿側(cè)的支承部4可以例如構(gòu)造為支撐滾輪或滑移接觸部。
[0031]對(duì)在V形布置結(jié)構(gòu)中的發(fā)動(dòng)機(jī)而言，必須常常實(shí)現(xiàn)在推桿和搖桿之間的不同于90°的角度。在使用按第一實(shí)施方式的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)時(shí)，打開(kāi)時(shí)間調(diào)節(jié)導(dǎo)致在一個(gè)氣缸組上的所包含的角度的減小以及在另一氣缸組上的角度的張開(kāi)(擴(kuò)展)。
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