火花點火式內燃機負荷控制的變量式閥動裝置的製作方法

2023-06-03 02:42:56

專利名稱：火花點火式內燃機負荷控制的變量式閥動裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及火花點火式內燃機負荷控制的變量式閥動裝置，閥動裝置設置在凸輪軸的凸輪和內燃機的汽缸所屬的進氣門之間，帶有氣門直接控制元件、傳動元件和用於影響傳動元件升程功能的調節元件，傳動元件傳動安裝在凸輪和氣門控制元件之間，並具有由凸輪加載的第一個以及作用於氣門控制元件的第二個作用面。
依據分類的閥動裝置DE 195 09 604 A1有所公開。然而，專業人員從該文獻中了解不到在各汽缸使用兩個相同作用的進氣門情況下，如何彼此獨立地對其進行調節。因此，可以預料到混合氣處理上的缺陷，因為在負荷和轉速較低情況下加載的渦流過弱。這種弱渦流在內燃機的上述狀況下，會導致在進氣門關閉後，在汽缸充氣量膨脹時燃料出現冷凝。另一方面，恰恰是在高轉速和高負荷情況下，希望進氣口上出現大的換氣橫截面，產生對大功率有益的滾流-流動。因此總的來看，該依據分類的閥動裝置在設計上變量不夠。
發明目的本發明的目的因此在於，提供一種上述類型的閥動裝置，它更明顯地變量工作並同時相當簡單地操作。
依據本發明，這一目的通過權利要求1所述特徵部分得以實現。
因此，各汽缸具有至少兩個進氣門，其中，屬於每個進氣門的至少有一個帶第二個作用面的自身部分傳動元件和一個自身調節元件，後者可相對於另一個調節元件或者每個汽缸的進氣門的其他調節元件進行調節。
通過這些措施，上述缺陷得以消除。各汽缸的全部進氣門(具有優點的是兩個)可以彼此獨立地進行調節。這樣例如可以想像，在怠速時一個進氣門可以完全停止工作，另一個僅執行很小的升程。因此，可以無級控制加載的渦流，有效消除說明書導言援引的缺陷。全部閥動裝置在其變量方面非常接近每個進氣門可以單獨調節的電磁氣門控制。
依據本發明的第一個構成，例如作為轉動銷或者偏心輪構成的調節元件分布在伸縮式交錯插接軸(空心軸和另一個軸)上。在此方面，空心軸與所有汽缸第一排相同進氣門的調節元件固定連接，另一個軸與所有汽缸另一排位於旁邊的相同進氣門的調節元件固定連接，其中，軸利用調節元件可以彼此相對轉動。因此，可以取消各汽缸不同調節元件的單獨控制。
利用由本發明的保護範圍包括的還可以想像和提出一種解決方案，其中，不是彼此獨立地控制各汽缸的進氣門，而是可以彼此不同地向至少兩個汽缸的進氣門加載。這意味著，一個汽缸所有調節元件與空心軸連接，並且例如為處於旁邊的汽缸所有調節元件與分布在空心軸內部的另一個軸通過接合元件連接。因此，通過這種造型可以實現汽缸關閉。每次一個汽缸可以不工作時，而在另一個汽缸上可以氣門升程。
作為調節元件可以具有偏心輪，它然後可以在依據上述DE 195604 A1的解決方案中使用。然而，同樣可以想像使用在附圖中詳細介紹的轉動銷。
通過空心軸中用於另一排相同進氣門調節元件的接合元件的弓形開口，同時彼此確定調節元件的最大相對扭轉角。
另一從屬權利要求中介紹了空心軸調節元件的簡單固定方式。據此，這些元件通過2級精度壓配合固定在空心軸上。另外的調節元件通過例如作為銷釘構成的接合元件與另外的軸固定。這裡同樣可以考慮2級精度壓配合或螺栓連接或者類似方法。
依據本發明的根據目的的構成，空心軸以及另外的軸可以單獨加載。在此方面，在軸的端側各使用一個電動的或液壓的促動器。然而也可以想像，僅在軸的一個端側上具有交錯式促動器。
另一從屬權利要求涉及本發明優選的構成方式。據此，在棘爪型閥動裝置上使用單獨的調節元件，其傳動元件分成兩部分製成。在此方面，調節元件由帶止動頂板的轉動銷組成，止動頂板在凸輪升程時受到作為棘爪構成的傳動元件部分的接觸。
最後提出，作為氣門控制元件使用氣門壓杆。但也可以想像和具有使用擺動拉杆或搖杆或者此外使用杯形挺杆。
本發明的保護範圍不僅明確涉及依據下面附圖所示的閥動裝置，而且也涉及帶調節元件的閥動裝置，像例如分類構成所稱的DE 195 09604 A1中表明的那樣。
圖2示出按

圖1所示閥動裝置的作為轉動銷構成的調節元件和圖3示出支承調節元件的軸的縱截面。
附圖詳細說明圖1示出變量式閥動裝置1，其基本原理和工作方式本領域是公知的。閥動裝置1用於火花點火式內燃機的負荷控制並為全變量設計。圖中示出凸輪軸3的凸輪2，它作用於兩部分的傳動元件5的第一個作用面4(滾子)。傳動元件5在凸輪2的側面上作為槓桿5a構成。槓桿5a支承在空心軸(6)大致中心位置上(參見圖3)。空心軸6包括可相對於該軸轉動的另一個軸7。在槓桿5a的縱側上定位調節元件8。該元件用於汽缸第一排相同進氣門9的升程控制。調節元件8通過壓配合固定在空心軸6上。它有一靠近棘爪5b的止動頂板9a。
在與槓桿5a的第一個作用面4相對的末端10上，棘爪5b固定在擺動中心11上。棘爪可相對於擺動中心11轉動，並具有作為滾子構成的與止動頂板9a相連的第三個作用面12。此外，棘爪5b具有遠離第三個作用面12的第二個作用面13，它作用於氣門直接控制元件15的接觸面14(滾子)。氣門直接控制元件15在這裡作為氣門壓杆構成，它的一端支承在支撐元件16上，並在另一端上作用於升程意義上的進氣門9。
在通過凸輪升程引起的槓桿5a帶動棘爪5b的強制偏移運動時，強迫後者在處於止動頂板9a和接觸面14之間的槽中運動。在圖1示出的調節元件8的轉動位置上，此時在進氣門9上產生最大升程。棘爪5b因此強制運動，這種運動由圍繞擺動中心11的轉動和在上述槽中的移動運動組成。
在例如進氣門9的所要求的零升程情況下，調節元件8通過空心軸6的轉動而逆時針轉動，空心軸6的轉動是通過一未詳細介紹的，可在空心軸6端側使用的促動器完成的，因而棘爪5b的第三個作用面12僅經過止動頂板9a的位於前面的基圓段。因此，棘爪5b不會在進氣門9的打開方向上偏移運動。後者保持關閉。
圖2，3然而，閥動裝置應這樣設計，使各汽缸至少具有兩個進氣門。在此方面，每個進氣門9至少在棘爪5b的區域內具有自身的傳動元件5。然後每個棘爪5b分配到一個自身的調節元件8，8a，以至於各汽缸的兩個進氣門9可以彼此獨立進行調節(參見對權利要求的優點說明)。
為此，空心軸6如上所述在其孔17內部具有可相對於該軸轉動的另一個軸7。空心軸6和另一個軸7可通過彼此獨立的促動器加載。可以想像，一個促動器設置在軸6，7的端面上，另一個促動器設置在軸7，6的另一個端面上。可以想像，這裡例如採用液壓的或者電動的或電動液壓的和類似的措施。
如圖3所示，空心軸6上壓裝汽缸第一排進氣門9的所有調節元件8。同類型所有汽缸另一排進氣門9的調節元件8a在此方面與另一個軸7固定連接。為此，另一個軸7在調節元件8a的區域內具有弓形開口18。穿過該開口18的是在這裡作為銷釘構成的接合元件19。該元件分別連接支承在另一個軸7的保護套管20內，並同樣連接設置在調節元件8a的保護套管21內。通過上述的這些措施，可以對各汽缸的兩個進氣門9彼此獨立地進行調節。因此，例如在轉速較低和負荷較小情況下，一個進氣門9可以完全停止工作或執行最小升程。另一個進氣門9然後仍「正常」打開，由此在汽缸中產生對混合氣形成產生積極作用的強渦流。
不言而喻也可以想像，通過依據本發明的措施，彼此獨立地影響各汽缸的三個進氣門。為此，另一個軸7本身就必須再接收一個附加軸，並具有額外的接合元件，它們然後穿過另一個軸7以及空心軸6。
總的來看，因此存在一閥動裝置，它建立在公知的變量式機械系統優點的基礎上並具有得到提高的變量，進一步接近了電磁閥動裝置的變量。
參考符號表1 閥動裝置2 凸輪3 凸輪軸4 第一個作用面5 傳動元件5a 槓桿5b 棘爪6 空心軸7 另一個軸8 調節元件(轉動銷)8a 調節元件(轉動銷)9 進氣門9a 止動頂板10 末端11 擺動中心12 第三個作用面13 第二個作用面14 接觸面15 氣門直接控制元件(氣門壓杆)16 支撐元件17 孔18 開口19 接合元件20 保護套管21 保護套管
權利要求
1.一種變量式閥動裝置(1)，用於火花點火式內燃機負荷控制，最好是全變量式閥動裝置(1)，用於內燃機的無節流的負荷控制，閥動裝置(1)設置在凸輪軸(3)的凸輪(2)和內燃機的汽缸所屬的進氣門(9)之間，帶有氣門直接控制元件(15)、傳動元件(5)和用於影響傳動元件(5)升程功能的調節元件(8，8a)，傳動元件(5)傳動安裝在凸輪(2)和氣門控制元件(15)之間，並具有由凸輪(2)加載的第一個以及作用於氣門控制元件(15)的第二個作用面(4，13)，其特徵在於，各汽缸至少有兩個進氣門(9)，其中，屬於每個進氣門(9)的至少有一個帶第二個作用面(13)的自身部分傳動元件(5)和一個自身調節元件(8，8a)，後者可相對於另一個調節元件(8，8a)或者每個汽缸的進氣門(9)的其他調節元件進行調節。
2.按權利要求1所述的閥動裝置，其特徵在於，調節元件(8)設置在進氣門(9)方向上移動的空心軸上並是轉動銷或者偏心輪，與空心軸(6)固定連接的是所有汽缸第一排相同進氣門(9)的調節元件(8)，在各汽缸使用兩個進氣門(9)情況下，相對於空心軸(6)可轉動分布的是所有汽缸另一排處於旁邊的相同進氣門(9)的調節元件(8a)，其中，空心軸(6)的孔(17)內設置可相對於該軸轉動的另一個軸(7)，另一個軸(7)為另一排相同進氣門(9)的調節元件(8a)各有一個接合元件(19)，它穿過空心軸(6)並與所屬的調節元件(8a)連接。
3.按權利要求2所述的閥動裝置，其特徵在於，空心軸(6)在穿過該空心軸的接合元件(19)的區域內各有一個弓形開口(18)，其中，接合元件(19)為銷釘，類似銷釘的或者螺絲，一側在另一個軸(7)的保護套管(20)內以及另一側在所屬調節元件(8a)的保護套管(21)內。
4.按權利要求3所述的閥動裝置，其特徵在於，開口(18)畫出這樣的弓形，使第一排進氣門(9)的調節元件(8)以所要求的最大相對扭轉角與另一排進氣門(9)的調節元件(8a)相互關聯。
5.按權利要求2所述的閥動裝置，其特徵在於，其中一些調節元件(8)通過2級精度壓配合在空心軸(6)上產生固定連接。
6.按權利要求1所述的閥動裝置，其特徵在於，空心軸(6)和另一個軸(7)各有一個單獨的電動或液壓促動器。
7.按權利要求6所述的閥動裝置，其特徵在於，促動器在軸(6，7)的彼此相對的端面上使用。
8.按權利要求2所述的閥動裝置，其特徵在於，傳動元件(5)分成兩部分製成，由帶有第一個作用面(4)的槓桿(5a)和至少一個帶有第二個作用面(13)的棘爪(5b)組成，棘爪(5b)在槓桿(5a)靠近氣門控制元件(15)的末端上利用其擺動中心(11)固定在槓桿(5a)上，以及利用其第二個作用面(13)鄰接在氣門控制元件(15)的接觸面(14)上，其中，每個棘爪(5b)為作為轉動銷構成的各自的調節元件(8，8a)具有第三個作用面(12)，它分布在遠離第二個作用面(13)的側面上，第三個作用面(12)在凸輪升程時分接調節元件(8)的止動頂板(9a)，凸輪升程的提升在進氣門(9)的打開方向上延伸；其中，止動頂板(9a)可相對於第三個作用面(12)移動。
9.按權利要求1或8所述的閥動裝置，其特徵在於，具有氣門壓杆，作為氣門控制元件(15)。
全文摘要
提出一種變量式閥動裝置(1)，用於內燃機的無節流負荷控制。在該裝置中，內燃機的各汽缸具有兩個進氣門(9)。在此方面，依據本發明每個進氣門(9)與本身的調節元件(8，8a)共同作用，調節元件(8，8a)可彼此獨立加載。這一點額外提高了閥動裝置(1)的可變性。
文檔編號F01L13/00GK1471609SQ01818008
公開日2004年1月28日 申請日期2001年9月20日 優先權日2000年10月25日
發明者格哈德·馬斯, 弗蘭克·伊姆塞爾, 伊姆塞爾, 格哈德 馬斯 申請人:依納-謝夫勒兩合公司