專利名稱：用于內燃機的換氣門的升程調節(jié)的可變氣門升程裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及根據(jù)專利權利要求1前序部分的用于內燃機的換氣門的升程調節(jié)的可變氣門升程裝置。
背景技術：
用于內燃機的換氣門的升程調節(jié)的調節(jié)裝置從DE19548389A1和DE10123186A1得知，借此在DE19548389A1中的調節(jié)裝置具有一偏心軸，用于換氣門的氣門升程的設置或對準，該偏心軸借助電力發(fā)動機可旋轉地嵌在汽缸蓋內，該電力發(fā)動機借助于發(fā)動機軸由蝸輪驅動，發(fā)動機軸和蝸輪經齒輪與偏心軸和控制單元確定地連接，該控制單元控制電力發(fā)動機。借助于偏心輪的可調節(jié)升程的設置也從現(xiàn)有技術得知。在調節(jié)氣門升程位置中偏心輪扭轉和偏心輪支撐必需的力直接響應能量輸入并于是響應具有可變氣門升程的內燃機的消耗。此外，知道借助于電氣-液壓驅動調節(jié)偏心軸，然而該電氣-液壓驅動復雜，并且在內燃機的所有工作條件下不能足夠快地調節(jié)偏心軸。分別設置全可變氣門操作機構的氣門升程與平行四邊形的對準從DE10140635.5得知。然而，平行四邊形由多個獨立元件、調節(jié)桿、幾個導向件及具有幾個節(jié)點的拉桿建造。于是，基于元件公差和必需的接合公差，產生高成本需要。
一般地說，在全可變氣門操作機構中，控制用于負載設置的氣門升程。在多缸內燃機中，用于怠速控制的氣門升程在零點幾毫米的范圍內調節(jié)。由此，在這個負載點中，在汽缸之間的氣門升程可能僅相差近似10％的值，因為否則作為汽缸不同負載的結果，整個發(fā)動機被激發(fā)成不正確的震動，這在車輛中造成不能接受的舒適損害。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于產生一種用于內燃機的換氣門的升程調節(jié)的氣門升程裝置，使調節(jié)力和保持力盡可能地低，獨立于所述保持力和調節(jié)力被機械地、液壓地或電氣地施加，使氣門升程的調節(jié)盡可能成本有效，并且使多缸內燃機的各個汽缸之間得到分別設置氣門升程調節(jié)的最大精度，并且另外在最小公差內實現(xiàn)具有幾個汽缸的內燃機的氣門的氣門升程的控制可能性。
這個目的借助于專利權利要求1的特征部分中的特征實現(xiàn)。由此，用于內燃機的換氣門的升程調節(jié)的氣門升程裝置呈現(xiàn)可旋轉偏心軸，該偏心軸包括幾個偏心輪，并且借此偏心輪的所有可能輪廓在一個圓內，該圓借助于偏心軸的軸承直徑形成。
便利地，提供成偏心軸穿過在汽缸蓋材料中的貫穿鉆孔是可插入的，并且直接嵌在汽缸蓋的貫穿鉆孔內；并且偏心軸作為可插入偏心軸從汽缸蓋的前壁之一是可安裝的。
便利的選擇例在其中看到偏心軸嵌在分離殼體中，該殼體與汽缸蓋相連接，借此在殼體中也嵌入凸輪軸；或者在殼體中，嵌入偏心軸、擺桿、凸輪軸及開槽連桿作為預安裝單元。
便利地，偏心軸借助于在汽缸蓋內的抗摩擦軸承嵌入。
氣門升程裝置的優(yōu)選實施例在其中包括偏心輪廓能形成為任意輪廓，特別是形成為圓，并且由偏心軸的軸承的外徑限制；偏心軸的最大直徑提供為特別是在汽缸蓋內的偏心軸的軸承，并且以到擺桿的擺動點和設置點的最短距離嵌入；及偏心軸平行于凸輪軸布置。
此外，除氣門的氣門升程的機械調節(jié)之外，作為選擇例提供偏心軸是液壓可調節(jié)的；或者偏心軸借助于電力發(fā)動機是可調節(jié)的，該電力發(fā)動機以與凸輪軸或與偏心軸的對準方式提供，借此電力發(fā)動機的軸線設置成與凸輪軸的軸線相平行或與偏心軸的軸線相平行。
優(yōu)選實施例在其中看到在排列有兩個或幾個進氣門或排氣門的情況下，偏心輪彼此相對地以角度α錯開地排列，從而在偏心軸的旋轉位置中，對于氣門生成不同的氣門升程。
特別優(yōu)選的實施例在其中看到在用于進氣門和排氣門的致動的汽缸蓋中，提供幾個偏心軸，借此幾個進氣門或排氣門的偏心軸在偏心輪的輪廓方面不同。
此外，便利地提供鄰近汽缸的氣門借助于擺桿以不同的偏心輪廓致動；并且不同地設計用于氣門的凸輪軸輪廓，這些氣門屬于一個汽缸。
優(yōu)選實施例在其中看到與偏心軸接觸的擺桿的工作輪廓形成平面；或者與偏心軸接觸的擺桿的工作輪廓形成凹面或凸面。
情況可能是，優(yōu)選實施例在其中看到偏心輪與擺桿的嵌入輥相接觸。
另外，可以提供擺桿的工作輪廓設計成與第二擺桿的工作輪廓不同，它們借助于一個軸線彼此直接連接。
偏心軸的新穎設計的基本特征在于借助于其，使用很低的調節(jié)力和保持力，獨立于所述保持力和調節(jié)力是否機械地、液壓地、或電氣地施加，在最小公差內得到具有一個或幾個進氣門或排氣門的內燃機的氣門的氣門升程的控制可能性，并且在多缸內燃機的各個汽缸之間分別得到設置及調節(jié)氣門升程的最大精度。
此外，本發(fā)明涉及一種用于熱機的執(zhí)行器技術，該熱機具有用于內燃機的換氣門的升程調節(jié)的可變氣門控制系統(tǒng)，具有可旋轉偏心軸，該可旋轉偏心軸嵌在汽缸蓋內，用于換氣門的氣門升程的調節(jié)，借此布置在殼體內可更換的、不同設計的執(zhí)行器布置成底側在嵌在汽缸蓋中的偏心軸處用于其扭轉，并且借助于安裝元件安裝在汽缸蓋處，這些安裝元件提供在殼體處，借此借助于提供在偏心軸上的連接元件，發(fā)生執(zhí)行器運動到偏心輪的扭轉運動的傳遞，并且借此通過不同執(zhí)行器與用于偏心軸的連接元件的更換，能執(zhí)行氣門升程從無級可變氣門升程調節(jié)到分級變化的轉換，而沒有在汽缸蓋處的變化。連接元件作為獨立元件或作為偏心軸的構成部分而提供，借此獨立連接元件與執(zhí)行器一起是可更換的。借助于不同執(zhí)行器的更換實現(xiàn)的、內燃機的換氣門的氣門升程的變化的簡單轉換具有用于汽缸蓋的成本有效、整體模塊概念是可能的優(yōu)點，因為只有在執(zhí)行器與嵌在汽缸蓋內的偏心軸之間的執(zhí)行器和離合器的連接必須改變，并且借此，對于汽缸蓋制造的資金投資對于不同的氣門升程調節(jié)較低。因為，可選擇地，也能實現(xiàn)從兩個到四個氣門升程位置，所以與具有對于氣門升程確定的操作時段的發(fā)動機相比，關于性能和轉矩對于發(fā)動機的改進是可能的。
便利地，可更換執(zhí)行器或者呈現(xiàn)液壓調節(jié)元件，或者可選擇地形成為電力發(fā)動機，該電力發(fā)動機直接作用在偏心軸上或者形成為升程磁鐵。
可能并且情況可能是，優(yōu)選實施例在其中看到電力發(fā)動機或升程磁鐵提供在黑箱內，該黑箱在其前壁處在殼體處具有用來安裝在汽缸蓋處的安裝元件，這些安裝元件彼此相對地布置。
此外，便利地提供在氣門升程從無級可變氣門升程調節(jié)到分級變化的轉換的情況下，偏心軸是相同的；或者對于特定用途，偏心軸也是模塊的，并且獨立于執(zhí)行器的設計是可更換的。
優(yōu)選選擇例在其中看到對于氣門升程從無級可變氣門升程調節(jié)到分級變化的轉換，形成為離合器的對應連接元件是可更換的。
優(yōu)選地，提供執(zhí)行器與在汽缸蓋的前壁或后側上的偏心軸相連接。
可選擇地，也提供對于不同實施例，執(zhí)行器沒有布置成直接與偏心軸對準；然而，在執(zhí)行器與偏心軸之間，提供中間齒輪箱。
便利實施例在其中看到對于無級可變氣門升程調節(jié)，為了換氣門的氣門升程的位置的反饋信號，氣門升程借助于布置在汽缸蓋處的傳感器探測。
優(yōu)選選擇例在其中看到借助于執(zhí)行器的更換執(zhí)行的、換氣門對于進氣門和排氣門的氣門升程從無級可變氣門升程調節(jié)到分級變化的轉換以一種方式提供，即為換氣門分別提供氣門升程在兩個氣門側處的全可變或分級變化、或在一個氣門側的分級和在另一個氣門側的全可變變化。
另一個便利實施例在其中看到具有為在進氣門側和排氣門側處的換氣門提供的液壓調節(jié)元件的執(zhí)行器具有占據(jù)不同切換位置的轉子。
便利地，具有液壓調節(jié)元件的執(zhí)行器由塑料形成，其中其轉子呈現(xiàn)至少一個轉子翼。
關于生產技術優(yōu)選的實施例在其中看到具有液壓調節(jié)元件的執(zhí)行器供有來自發(fā)動機循環(huán)的液壓油壓力。
而且，便利地提供用于具有液壓調節(jié)元件的執(zhí)行器的致動的電磁閥固定在汽缸蓋處，該電磁閥特別是形成為升程磁鐵。最后，也能便利的是用于具有液壓調節(jié)元件的執(zhí)行器的致動的電磁閥定位在執(zhí)行器內，優(yōu)選地與執(zhí)行器中心線同軸。
對于新執(zhí)行器特性必需的是借助于不同執(zhí)行器的更換，對于不同的發(fā)動機得到氣門升程從無級可變氣門升程調節(jié)到分級變化的內燃機的換氣門的氣門升程的變化的轉換而沒有在汽缸蓋處的變化。
本發(fā)明的另一個便利實施例涉及一種用于特別是內燃機的換氣門的可變氣門控制或氣門調節(jié)的裝置，具有凸輪軸調節(jié)裝置；可旋轉的、優(yōu)選地在汽缸蓋內的嵌入偏心軸；每個換氣門一個的凸輪輪廓，用于至少一個換氣門的氣門升程的控制或調節(jié)；以及執(zhí)行器，該執(zhí)行器為偏心軸在其底部處的扭轉而設置。偏心軸作用在至少一個擺桿上，擺桿的運動順序能借助于偏心軸的扭轉而影響，借此擺桿嚙合到凸輪軸和凸輪隨動件中，該凸輪隨動件作用在換氣門上。
原則上，對于本領域的技術人員已知的所有調節(jié)裝置能用作凸輪軸調節(jié)裝置。優(yōu)選的是根據(jù)翅室原理應用凸輪軸調節(jié)裝置，如它們例如從DE19943833A1知道那樣，或借助于活塞工作的凸輪軸調節(jié)裝置，該活塞在斜齒輪齒尾(tailing)上可軸向移動，像例如在US5,031,583中描述的那樣。
根據(jù)本發(fā)明，借助于凸輪軸調節(jié)裝置以分級或無級方式能執(zhí)行凸輪軸的調節(jié)。
由此，執(zhí)行器提供成可更換的和不同地形成，并且布置成底側在偏心軸處用于其扭轉，該偏心軸嵌在汽缸蓋內，并且借助于兩個安裝元件安裝，這兩個安裝元件提供在殼體處，在汽缸蓋處。
借助于提供在偏心軸處的離合器，發(fā)生執(zhí)行器運動到偏心軸的旋轉運動的傳遞，借此借助于不同執(zhí)行器與用于偏心軸的對應離合器的更換，能執(zhí)行氣門升程從無級可變氣門升程調節(jié)到分級變化的轉換，而沒有在汽缸蓋處的變化。借助于不同執(zhí)行器的更換實現(xiàn)的、內燃機的換氣門的氣門升程的變化的簡單轉換具有成本有效、整體模塊汽缸蓋概念是可能的優(yōu)點，因為只有在執(zhí)行器與嵌在汽缸蓋內的偏心軸之間的執(zhí)行器和離合器的連接必須改變，并且借此，對于汽缸蓋制造的資金投資對于不同的氣門升程調節(jié)較低。因為，可選擇地，也能實現(xiàn)從兩個到四個氣門升程位置，所以與具有對于氣門升程確定的操作時段的發(fā)動機相比，關于性能和轉矩對于發(fā)動機的改進是可能的。此外，對于每個換氣門，對于氣門升程調節(jié)只有在偏心軸上的一個凸輪是必要的，這與已知多凸輪系統(tǒng)相比有助于減小制造成本。
根據(jù)本發(fā)明的裝置能借助于用于無級可調節(jié)氣門升程調節(jié)的執(zhí)行器、或借助于用于氣門升程的分級變化的執(zhí)行器、或借助于用于無級可調節(jié)氣門升程調節(jié)和氣門升程的分級變化的執(zhí)行器運行。由此，依據(jù)相應要求借助于每氣門一個凸輪以無級方式和/或分級方式能改變氣門升程。在對于氣門可調節(jié)性具有低要求的內燃機的情況下，其中負載控制不分別借助于氣門升程及氣門升程輪廓的全可變變化執(zhí)行，并借此產生系統(tǒng)制造成本方面的顯著優(yōu)點，分別具有中間位置的氣門升程及氣門升程輪廓就足夠了，因為它們能借助于氣門升程的分級變化實現(xiàn)。
便利的是可更換執(zhí)行器或者具有液壓調節(jié)元件，或者可選擇地形成為電力發(fā)動機，該電力發(fā)動機直接作用在偏心軸上或者作為升程磁鐵。
可能并且情況可能是，優(yōu)選實施例在其中看到電力發(fā)動機或升程磁鐵提供在黑箱內，該黑箱在其前壁處在殼體處提供用來安裝在汽缸蓋處的安裝元件，這些安裝元件彼此相對地布置。
此外，便利地提供在氣門升程從無級可變氣門升程調節(jié)到分級變化的轉換的情況下，偏心軸是相同的。
優(yōu)選選擇例在其中看到對于氣門升程從無級可變氣門升程調節(jié)到分級變化的轉換，對應離合器是可更換的。
優(yōu)選地，提供執(zhí)行器與在汽缸蓋的前壁或后側上的偏心軸相連接。
可選擇地，也提供對于不同實施例，執(zhí)行器沒有布置成直接與偏心軸對準；然而，在執(zhí)行器與偏心軸之間，提供中間齒輪箱。
便利實施例在其中看到對于無級可變氣門升程調節(jié)，關于換氣門的氣門升程的位置的反饋信號，氣門升程借助于布置在汽缸蓋處的傳感器探測。
優(yōu)選實施例在其中看到借助于執(zhí)行器的更換執(zhí)行的、換氣門對于進氣門和排氣門的氣門升程從無級可變氣門升程調節(jié)到分級變化的轉換以一種方式提供，即為換氣門提供氣門升程分別在兩個氣門側處的全可變、部分全可變、分級變化；或在兩個氣門側的分級變化。
另一個便利實施例在其中看到具有為在進氣門側和排氣門側處的換氣門提供的液壓調節(jié)元件的執(zhí)行器具有占據(jù)不同切換位置的轉子。
便利地，具有液壓調節(jié)元件的執(zhí)行器由塑料形成，其中其轉子呈現(xiàn)至少一個轉子翼。
關于生產技術優(yōu)選的實施例在其中看到具有液壓調節(jié)元件的執(zhí)行器供有來自發(fā)動機循環(huán)的液壓油壓力。
同樣，便利地提供用于具有液壓調節(jié)元件的執(zhí)行器的致動的電磁閥固定在汽缸蓋處，該電磁閥特別是形成為升程磁鐵。
最后，可能便利的是用于具有液壓調節(jié)元件的執(zhí)行器的致動的電磁閥定位在執(zhí)行器內，優(yōu)選地與執(zhí)行器中心線同軸。
本發(fā)明也涉及一種內燃機，該內燃機呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的裝置的至少一個。
此外，本發(fā)明涉及具有兩個或多個凸輪軸的內燃機，該內燃機至少在凸輪軸之一處呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的裝置，并且在另外的凸輪軸處僅呈現(xiàn)分級或無級凸輪調節(jié)裝置，或者其中每個凸輪軸呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的裝置。
原則上，對于具有汽缸蓋的內燃機，該汽缸蓋具有兩個或多個凸輪軸，根據(jù)本發(fā)明的裝置與各個或幾個凸輪軸的任意組合是可能的。由此，優(yōu)選的是在凸輪軸處提供根據(jù)本發(fā)明的裝置，該凸輪軸控制進氣門，借此用于排氣門的凸輪軸僅提供一個凸輪軸調節(jié)裝置或不提供。
對于根據(jù)本發(fā)明的裝置基本是借助于不同執(zhí)行器的更換，對于不同的發(fā)動機實現(xiàn)內燃機的換氣門的氣門升程變化的氣門升程從無級可變氣門升程調節(jié)到分級變化的轉換，而沒有在汽缸蓋處的改變，這產生凸輪軸的同時可調節(jié)性到甚至更好的干涉，并且借此產生伴隨同時燃料減少的內燃機的性能優(yōu)化。
本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例涉及一種用于特別是內燃機的換氣門的可變氣門升程調節(jié)的裝置，該內燃機具有如下元件的一種或幾種布置至少一個擺桿；它在借助于凸輪軸致動的開槽連桿中運行；用于氣門致動的裝置，它與擺桿嚙合；彈簧，它把擺桿壓靠到凸輪軸上；及用于氣門升程調節(jié)的多部分偏心軸，它具有一個或幾個偏心輪。
特別是，對于具有下部凸輪軸的內燃機，根據(jù)本發(fā)明的裝置在凸輪軸與擺桿之間呈現(xiàn)推桿、中間桿以及調節(jié)元件。分別根據(jù)內燃機的構造方法及凸輪軸的位置，在凸輪軸與擺桿之間也能提供較少或較多元件或其它元件。
根據(jù)本發(fā)明的裝置的偏心軸優(yōu)選地呈現(xiàn)具有每換氣門一個偏心輪的同軸構造。根據(jù)本發(fā)明，作為換氣門，優(yōu)選地理解分別用于進氣門和排氣門，優(yōu)選地是用于內燃機的汽缸的。
此外，根據(jù)本發(fā)明，能個別地和獨立于偏心軸的其它部分調節(jié)的偏心軸的每個部分呈現(xiàn)偏心輪，借此各個偏心輪的形式能相同或者能彼此不同。
優(yōu)選的是借助于至少一個執(zhí)行器調節(jié)偏心軸的部分。優(yōu)選地，所述執(zhí)行器也呈現(xiàn)具有同軸構造的調節(jié)裝置。優(yōu)選的是應用執(zhí)行器，借助于電力發(fā)動機或液壓角度調節(jié)裝置為這些執(zhí)行器提供調節(jié)。特別是在使用控制時，另外供給優(yōu)選地不同的傳感器和適當控制技術。由此，控制的快速響應性能是重要的，從而例如氣門升程從零升程到最大升程的調節(jié)能優(yōu)選地在小于300ms內發(fā)生。由此，偏心軸的部分優(yōu)選地在近似120°的角度內扭轉。
用于各個偏心軸部分的無級和/或分級調節(jié)的適當執(zhí)行器的不同實施例在DE10352677.1中描述，其內容完全包括在本申請的上下文中。借助于適當?shù)膱?zhí)行器，于是有可能例如在每汽缸兩個進氣門的情況下，以這樣一種方式調節(jié)具有多部分偏心軸的所述氣門的氣門升程，從而氣門的氣門升程和其它氣門的氣門升程是分級可調節(jié)的。這種方案對于每汽缸分別多于兩個進氣門和排氣門也是可想象的，借此能個別和獨立于其它氣門，特別是汽缸的類似氣門，調節(jié)每個個別氣門的氣門升程。在極端情況下，由此個別氣門或氣門組能在零升程下運行，借此個別汽缸的關閉是可能的。
便利地，當在用于進氣門和排氣門的致動的汽缸蓋中使用根據(jù)本發(fā)明的裝置時，能提供幾個偏心軸。也可想象分配給每個進氣門或排氣門其自己的偏心軸。
也有可能在根據(jù)本發(fā)明的裝置中為鄰近汽缸的氣門提供不同的偏心輪形式。這里，對于偏心輪形式，優(yōu)選地理解偏心輪廓，該偏心輪廓接觸擺桿用于氣門升程的調節(jié)。
此外，本發(fā)明涉及一種通過使用根據(jù)本發(fā)明的裝置用于特別是內燃機的換氣門的可變氣門升程調節(jié)的過程，其中能個別和獨立于偏心軸的其它偏心輪調節(jié)每個個別偏心輪。在根據(jù)本發(fā)明的過程中，偏心軸的個別部分優(yōu)選地借助于一個或幾個執(zhí)行器用對應偏心輪調節(jié)。
最后，本發(fā)明也涉及一種內燃機，該內燃機呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的至少一個裝置。
優(yōu)選地，可旋轉偏心軸的偏心輪的所有可能輪廓定位在一個圓內，該圓借助于偏心軸的軸承直徑形成。多部分偏心軸于是可穿過在汽缸蓋材料中的貫穿鉆孔插入，并且優(yōu)選地直接嵌在汽缸蓋內的貫穿鉆孔中，借此偏心軸作為可插入偏心軸可從汽缸蓋的前壁之一安裝。
另一個便利選擇例在其中看到偏心軸嵌在分離殼體中，該殼體與汽缸蓋相連接，借此在殼體中也能嵌入凸輪軸；或者在殼體中，嵌入偏心軸、擺桿、凸輪軸及開槽連桿作為預安裝單元。
優(yōu)選的是偏心軸借助于在汽缸蓋內的抗摩擦軸承嵌入。然而，有可能應用任何可選擇的軸承，這些軸承適用于所述嵌入，這些軸承對于本領域的技術人員是已知的。
根據(jù)本發(fā)明的裝置的另外優(yōu)選實施例在其中包括偏心輪廓形成為任意輪廓，特別是形成為圓，并且由偏心軸的軸承的外徑限制，從而偏心軸的最大直徑提供為特別是在汽缸蓋內的偏心軸的軸承，并且以到擺桿的擺動點和調節(jié)點的最短距離嵌入；及偏心軸優(yōu)選地平行于凸輪軸布置。
此外，除氣門的氣門升程的機械調節(jié)之外，作為選擇例優(yōu)選的是偏心軸是可調節(jié)的，例如借助于調節(jié)裝置，液壓地或借助于電力發(fā)動機，該電力發(fā)動機優(yōu)選地以與凸輪軸或與偏心軸的對準方式提供，借此電力發(fā)動機的軸線優(yōu)選地提供成與凸輪軸的軸線相平行或與偏心軸的軸線相平行。此外，在分別為調節(jié)裝置的偏心軸與執(zhí)行器之間，能提供適當?shù)碾x合器。
根據(jù)本發(fā)明的裝置的特別實施例在其中看到在用于進氣門和排氣門的致動的汽缸蓋內，提供幾個偏心軸，借此幾個進氣門或排氣門的偏心軸在偏心輪的輪廓方面不同。
此外，可以優(yōu)選地提供具有不同偏心輪廓的鄰近汽缸的氣門借助于擺桿致動；并且不同地形成用于氣門的凸輪軸輪廓，這些氣門屬于一個汽缸。
另一個優(yōu)選實施例在其中看到與偏心軸接觸的擺桿的工作輪廓例如形成平面、凹面或凸面。也有可能偏心輪與嵌入在擺桿內的輥相接觸。
另外，能提供擺桿的工作輪廓與另一個擺桿的工作輪廓不同地形成，它們優(yōu)選地借助于一個軸線直接連接。
尤其，根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)點在于在最小公差內得到具有一個或幾個進氣門或排氣門的內燃機的氣門的氣門升程的控制可能性，同時具有很低的調節(jié)力和保持力，獨立于所述保持力和調節(jié)力是否機械地、液壓地、或電氣地施加，并且在多缸內燃機的各個汽缸之間得到氣門升程的控制或調節(jié)的最大精度。
根據(jù)本發(fā)明的裝置的一個實施例借助于兩個擺桿提供例如汽缸的兩個進氣門的可變氣門升程調節(jié)，這兩個擺桿借助于接合軸線彼此連接。優(yōu)選的是，在兩個擺桿之間的所述軸線上提供在開槽連桿中運行的輥。開槽連桿優(yōu)選地以固定方式分別與汽缸蓋及殼體連接，并分別是汽缸蓋的一部分及殼體的一部分。由此，例如借助于圓弧能確定開槽連桿的輪廓，該圓弧具有在輥凸輪隨動件(用于氣門的致動的裝置)的輥的軸線上的圓心、和例如依據(jù)擺桿的輥的一個或幾個直徑限定的半徑。
由凸輪軸驅動的兩個擺桿由此借助于繞偏心軸的偏心輪的擺動而運動。由此，對于根據(jù)本發(fā)明的裝置，有可能借助于偏心軸的轉動，個別地和獨立于一個鄰近或多個鄰近擺桿，借助于偏心軸的偏心輪，調節(jié)每個個別擺桿的擺動點及轉動中心，該偏心軸與擺桿相連接。由此，偏心軸的可調節(jié)升程優(yōu)選地是近似3.5mm，并且是適當?shù)模纱藘?yōu)選地從0至10mm調節(jié)氣門升程。
關于擺桿繞偏心軸的旋轉運動，重要的是極好地分布擺桿質量和以這樣一種方式平衡，從而作用在偏心軸上的接觸力很低并且也不會隨內燃機轉速的增大而增大。
例如，這能由擺桿的適當構造支撐，借此擺桿不由充滿的材料制造，而是具有凹腔，這些凹腔減小質量或者也減小尺寸。此外，擺桿的轉動中心應該接近或應該是擺桿的質心。
特別是汽缸的兩個進氣門的氣門升程的調節(jié)的所述全可變和獨立可能性具有重要價值，特別是對于具有每汽缸四氣門，優(yōu)選地兩個進氣門和兩個排氣門，的內燃機，因為能個別地調節(jié)分別用于每對氣門(分別有一對進氣門及一對排氣門)的每個個別氣門的氣門升程和氣門打開時間。在極端情況下，每個氣門能個別地以零升程運行，這能導致例如相關汽缸只借助于一個進氣門或一個排氣門運行。氣門升程和氣門打開時間優(yōu)選地借助于凸輪軸的凸輪輪廓形式和擺桿的工作曲線的形式確定。結果，這例如能與對于僅0.25mm的氣門升程在近似90°的曲軸角度的空轉運行中的氣門打開時間相符，借此近似320°的曲軸角度對于全氣門升程是可能的，借此還實現(xiàn)良好的空轉運行質量。
在另一個優(yōu)選實施例中，具有根據(jù)本發(fā)明的裝置的內燃機適于例如以高達每分鐘8,500轉的轉速運行。在這個實施例中，對于每個氣門能獨立全可變地控制或調節(jié)氣門打開時間和氣門升程。如果例如內燃機在空轉運行下運行，則氣門升程近似是0.3mm，并且氣門打開時間由此與近似90°的曲軸角度相對應。對于全負載，氣門升程對應于例如9mm，借此氣門以320°的曲軸角度打開。
也在優(yōu)選實施例中，在近似120°的偏心軸的轉動下發(fā)生氣門的零升程到最大升程的調節(jié)。由此，偏心軸的最大氣門保持力矩和氣門調節(jié)力矩是對于兩個氣門測得的近似4Nm。
在另一個優(yōu)選實施例中，氣門打開時間能與氣門升程一起與具有全可變可調節(jié)長度的一個或幾個進氣系統(tǒng)有關地改變，這導致明顯的轉矩改進。根據(jù)本發(fā)明的裝置也能與用于在內燃機內的可變汽缸壓縮的系統(tǒng)相結合。
本發(fā)明的另一個便利實施例涉及用于熱機的可變氣門升程控制系統(tǒng)，該熱機具有下部凸輪軸，用于至少一個進氣門和/或排氣門負載依賴和轉速依賴的氣門升程和打開時間的調節(jié)以及用于內燃機的個別汽缸的關閉，其中借助于凸輪軸的凸輪驅動的擺桿和搖臂借助于嚙合到另外的擺桿或搖臂中致動進氣門和排氣門，借此下部凸輪軸借助于推桿經液壓氣門間隙調節(jié)元件驅動擺桿，該擺桿具有曲線輪廓，該曲線輪廓在中間桿的輥上運行，該中間桿借助于兩個輥是可移動的，這兩個輥布置在一個軸線上在開槽連桿中，這些開槽連桿以固定方式與汽缸蓋相連接，借此中間桿在調節(jié)桿處以嚙合區(qū)域(輪廓)支撐，調節(jié)桿在殼體中被引導，并且對于在凸輪隨動件的輥上的工作曲線滾動，并且借此凸輪隨動件借助于嚙合區(qū)域作用在液壓調節(jié)元件和熱機的氣門上，這些嚙合區(qū)域分別被提供在底側。
優(yōu)選的是，借助于調節(jié)桿的移動調節(jié)中間桿的工作曲線的區(qū)，在凸輪軸的轉動中，中間桿與凸輪隨動件的輥一起使用。借此，調節(jié)氣門升程和依賴于它的進氣門和排氣門的打開時間。
由此尤其是擺桿的工作曲線確定氣門的打開特性，工作曲線特別是由幾個個別區(qū)以這樣一種方式構造，從而第一區(qū)確定零升程，它借助于繞中間桿的輥的中心的圓弧限定，在它之后是第二區(qū)，第二區(qū)限定打開斜坡，及在它之后是部分升程區(qū)和全升程區(qū)，借此各個區(qū)借助于過渡半徑彼此連接；并且在整個曲線區(qū)上，放置曲線尺，以便沒有沖擊地彼此連接曲線區(qū)。
此外，優(yōu)選的是，借助于凸輪軸的凸起、借助于擺桿的曲線輪廓及借助于中間桿的工作曲線，氣門的打開特性是可確定的。
優(yōu)選實施例在其中看到到目前為止以已知方式布置在中間桿上的工作曲線現(xiàn)在布置在凸輪隨動件上；并且凸輪隨動件的在前輥是中間桿的構成部分。
在另一個實施例中，擺桿具有輔助輥，該輔助輥與在開槽連桿處運行的中間桿的輥直接接觸。
同樣便利的實施例在其中看到中間桿通過支腿彈簧或通過具有側線的開槽連桿被軸向引導。
另一個優(yōu)選實施例在其中看到中間桿以在調節(jié)桿處的圓形輪廓支撐，借此所述輪廓也能支撐嵌在摩擦軸承或抗摩擦軸承中的輥。
另一個同樣便利的實施例是調節(jié)桿呈現(xiàn)例如圓弧、下凹、上升及傾斜形狀的接觸輪廓，因為借助于調節(jié)桿的接觸輪廓的形式，尤其也影響內燃機的氣門的加速性能。
在具有幾個進氣門和排氣門的內燃機的一個實施例中，具有不同氣門升程并借此與不同打開時間相聯(lián)的氣門由此借助于幾個調節(jié)桿被調節(jié)，這些調節(jié)桿借助于各個執(zhí)行器是可調節(jié)的，對應設置值借助于過程控制發(fā)動機特性或借助于程序控制模型計算。
柴油機的所述可變氣門升程控制系統(tǒng)的主要優(yōu)點在其中包括借助于例如兩個進氣門的氣門升程的個別控制，能調節(jié)汽缸中流動的曲折，并且四沖程發(fā)動機的主要優(yōu)點在其中包括例如在兩個進氣門的情況下，能以一種方式調節(jié)汽缸內流動，即，使把燃料直接噴射到燃燒室中的燃料噴射閥在寬工作范圍中有利。直接噴射的燃料進口閥與具有下部凸輪軸的氣門操作機構的結合有利于燃料噴射閥在燃燒室內的布置的新的可能性，因為借助于頂部凸輪軸的限制不存在。
實施例的便利可選擇例在其中看到省去調節(jié)元件；或者只應用一個氣門間隙調節(jié)元件。
此外，也優(yōu)選的是，提供由鋁或由鈦合金形成的中間桿。
另外的便利實施例在其中看到或者所有輥嵌在抗摩擦軸承中；或者輥嵌在抗摩擦軸承和摩擦軸承中；及擺桿嵌在抗摩擦軸承或摩擦軸承中。
對于用于具有下部凸輪軸的熱機的新可變氣門升程控制系統(tǒng)必需的是由此能負載依賴地和轉速依賴地調節(jié)一個或多個進氣門和/或排氣門的氣門升程；同時與氣門升程相聯(lián)系地，也調節(jié)氣門的打開時間；及另外借助于氣門的零升程的調節(jié)，能關閉內燃機的個別汽缸。借助于這種方式實現(xiàn)減小燃料消耗。
本發(fā)明此外涉及一種優(yōu)選地分叉擺桿，該分叉擺桿具有確定輪廓、工作曲線及至少一個輥。所述擺桿能優(yōu)選地可選擇地或與擺桿結合地應用，擺桿具有代替確定輪廓的輥。在進行時，沒有輥和代替其提供確定輪廓具有幾個優(yōu)點。代替輥的確定輪廓減小擺桿的重量并且增加其剛性。包括與輥有關的軸線、軸承及制造成本的輥的經濟性進一步導致擺桿的整體較低成本。然而，更顯著的優(yōu)點是用于可變氣門升程調節(jié)或氣門升程控制系統(tǒng)的根據(jù)本發(fā)明的裝置的功能精度的提高。如果代替輥而提供確定輪廓，那么省略鉆孔的公差，該公差對于輥軸線以及用于輥的適當軸承的公差是必需的。此外，例如，輪廓能在夾持中加工或生產，這節(jié)省制造時間以及制造成本。最后，對于具有確定輪廓的擺桿，在擺桿-調節(jié)元件-接觸中實現(xiàn)較低的高加載壓力例如，作為調節(jié)元件能應用偏心軸或調節(jié)桿。原則上，輪廓的形式或形狀是可自由選擇的，并且除扁平滑板之外也呈現(xiàn)凸起或下凹滑板或其組合。由此，球形彎曲平面是可想象的，以便形成線接觸和點接觸可變的接觸形式。
用于氣門升程的可變調節(jié)的根據(jù)本發(fā)明的裝置能應用在具有頂部凸輪軸的內燃機中以及具有下部凸輪軸的內燃機中，借此例如借助于一個或多個調節(jié)桿或一個或多個單件或多部分偏心軸進行擺桿的調節(jié)，該調節(jié)桿或偏心軸由適當?shù)膱?zhí)行器驅動，像例如根據(jù)本發(fā)明的執(zhí)行器技術，并且借此借助于在進氣門側和/或排氣門側的凸輪軸調節(jié)裝置，凸輪軸的輔助調節(jié)是可能的。
在下面，借助于優(yōu)選實施例舉例說明本發(fā)明。


表示的是圖1根據(jù)本發(fā)明的氣門升程系統(tǒng)的立體圖；圖2在截面中的偏心軸；圖3在截面中具有偏心輪的偏心軸，這些偏心輪錯開地布置；圖4在立體圖中根據(jù)本發(fā)明的執(zhí)行器的實施例；圖5-11在不同切換位置和圖中具有液壓調節(jié)元件的執(zhí)行器的圖28根據(jù)本發(fā)明的擺桿的實施例。
具體實施例方式
圖1表示用于氣門升程裝置1的換氣門2的可變升程調節(jié)的氣門升程系統(tǒng)，氣門升程裝置1呈現(xiàn)可旋轉偏心軸3，該可旋轉偏心軸3包括幾個偏心輪4、5，其中偏心輪4、5的所有可能輪廓在一個圓內，該圓借助于偏心軸3的軸承6、7的外徑形成(圖2)。偏心軸3可穿過在未表示的汽缸蓋材料中的貫穿鉆孔插入，并且直接嵌在汽缸蓋內的貫穿鉆孔中。由此，偏心軸3能作為可插入偏心軸3從汽缸蓋的前壁之一安裝。偏心軸3能嵌在分離殼體中，該殼體與汽缸蓋相連。在殼體中，嵌入偏心軸3、擺桿9、10、凸輪軸8及開槽連桿11作為預安裝單元。也有可能借助于在汽缸蓋內的抗摩擦軸承嵌入偏心軸3。
偏心輪4、5的輪廓能形成為任意輪廓，特別是形成為圓，并且借助于偏心軸3的軸承6、7的外徑限制。由此，偏心軸3的最大直徑為特別是在汽缸蓋內的偏心軸3的嵌入而提供，并且以到擺桿9、10的擺動點和調節(jié)點的最短距離嵌入。偏心軸3平行于凸輪軸8布置。偏心軸3是液壓可調節(jié)的或者借助于電力發(fā)動機是可調節(jié)的，該電力發(fā)動機以與凸輪軸7或與偏心軸3的相對準地提供。此外，電力發(fā)動機的軸線設置成與凸輪軸的軸線相平行或與偏心軸的軸線相平行。由此，與兩個或幾個進氣門或排氣門組合的偏心輪4、5彼此相對地以角度錯開地排列(圖3)，在偏心軸3的旋轉位置中，對于氣門2生成不同的氣門升程。在一個汽缸蓋中為進氣門和排氣門的致動提供幾個偏心軸3的情況下，那么幾個進氣門或排氣門的偏心軸3在偏心輪4、5的輪廓方面不同。鄰近汽缸的氣門2能借助于擺桿9、10以不同的偏心輪廓致動。能不同地形成用于氣門2的凸輪軸輪廓，這些氣門2屬于一個汽缸。
與偏心軸3接觸的擺桿9、10的工作輪廓能形成平面或凹面或凸面。然而，也有可能的是，偏心輪4、5與嵌在摩擦軸承或抗摩擦軸承中的輥相接觸，以便減小摩擦和磨蝕。然而，對于兩種軸承，假定最小軸承間隙。擺桿9的工作輪廓12與第二擺桿10的工作輪廓13不同地形成，它們借助于軸線14直接連接。
圖4表示用于換氣門111、112的升程調節(jié)的執(zhí)行器101，執(zhí)行器101布置在殼體102內。在這個實施例中是電力發(fā)動機的、未詳細表示的、及布置在黑箱、殼體102內的執(zhí)行器101布置成底側在可旋轉偏心軸108處，可與偏心軸108的扭轉更換，偏心軸108嵌在未詳細表示的已知汽缸蓋中。執(zhí)行器101也能形成為升程磁鐵或形成為具有液壓調節(jié)元件的執(zhí)行器。根據(jù)圖4，執(zhí)行器101借助于兩個安裝夾片103、104，借助于安裝元件固定在未詳細表示的汽缸蓋處，這兩個安裝夾片103、104具體地彼此相對地布置在殼體102的前壁處，這些安裝元件攜帶在安裝夾片103、104的凹口105、106中。此外，執(zhí)行器101借助于離合器107與偏心軸108相連接，用于執(zhí)行器運動到偏心軸108的旋轉運動的傳遞。在執(zhí)行器101形成為升程磁鐵的情況下，那么所述執(zhí)行器也布置在黑箱中。優(yōu)選的是在偏心軸108上提供幾個偏心輪109、110。偏心軸108嵌在未詳細表示的分離殼體中，或者直接嵌在汽缸蓋內，借此殼體與汽缸蓋相連接。此外，在殼體中除偏心軸108之外，嵌入擺桿113、114。借助于不同執(zhí)行器1的更換，氣門升程調節(jié)的轉換對于換氣門111、112以這樣一種方式氣門升程從無級可變氣門升程調節(jié)到分級變化發(fā)生，從而發(fā)生對于換氣門111、112的氣門升程的在兩個氣門側處的全可變、部分全可變、分級；或在兩個氣門側的分級變化。對于轉換，僅必須改變執(zhí)行器101，執(zhí)行器101借助于離合器107與偏心軸108相連接。依據(jù)不同實施例，執(zhí)行器101不能提供成與偏心軸108直接對準，然而，在執(zhí)行器101與偏心軸108之間提供未詳細表示的中間齒輪箱，借此對應執(zhí)行器101布置在汽缸蓋的上部區(qū)中或者在前壁上或在后側上。在執(zhí)行器101提供為電力發(fā)動機的情況下，那么電力發(fā)動機直接作用在偏心軸108上。對于換氣門111、112的無級全可變氣門升程調節(jié)，用傳感器輔助測量氣門升程，該傳感器提供在汽缸蓋處并且未詳細表示，借此需要換氣門111、112的氣門升程的位置反饋。在到換氣門111、112的氣門升程的分級變化的轉換發(fā)生的情況下，那么提供至少從兩個到四個氣門位置。在換氣門111、112的氣門升程的變化到氣門升程的分級全可變變化的轉換中，偏心軸108設有可更換離合器107。
圖5-11用對應圖表示在不同切換位置中作為具有兩個、三個及四個位置的執(zhí)行器的液壓執(zhí)行器101的實施例。
圖5a和5b表示執(zhí)行器101，執(zhí)行器101用轉子115形式的液壓調節(jié)元件形成具有兩個位置的執(zhí)行器。由此，轉子呈現(xiàn)兩個轉子翼116、117，并且在定子殼體119中繞轉動軸線118在根據(jù)圖5a和5b的兩個切換位置中直到停止位置120、121可旋轉。
圖6a和6b表示執(zhí)行器101，執(zhí)行器101用轉子115形式的液壓調節(jié)元件形成為具有兩個位置的執(zhí)行器。轉子115由此呈現(xiàn)轉子翼116，并且在定子殼體中繞轉動軸線118在近似300°內直到在根據(jù)圖6a和6b的兩個切換位置中的停止位置120、121可旋轉。
圖7表示對于一翼執(zhí)行器和用于連接A和B的4/2方向控制閥122的圖示例子，由此，用于執(zhí)行器101的致動的方向控制閥122能定位在執(zhí)行器101內，優(yōu)選地對于執(zhí)行器中心線同軸。執(zhí)行器101優(yōu)選地由塑料形成。執(zhí)行器101供有來自發(fā)動機循環(huán)的液壓油壓力，借此用于執(zhí)行器101的致動的方向控制閥122安裝在汽缸蓋處，并且具體地定位在執(zhí)行器101內，優(yōu)選地對于執(zhí)行器中心線118同軸。
圖8a、8b、8c表示執(zhí)行器101，執(zhí)行器101用具有轉子翼116、117的內轉子115、及外轉子123形式的液壓調節(jié)元件形成為具有三個位置的執(zhí)行器，內轉子115和外轉子123在定子殼體119內繞轉動軸線118在根據(jù)圖8a、8b、8c的三個切換位置中直到內轉子115的停止位置120、121和直到對于外轉子123的停止位置124、125可旋轉。
圖9表示對于具有三個位置的執(zhí)行器和用于連接A和B的4/2方向控制閥126、127的圖示例子。
圖10a、10b、10c、10d表示執(zhí)行器101，執(zhí)行器101用具有內轉子115和外轉子123形式的液壓調節(jié)元件形成為具有四個位置的執(zhí)行器，內轉子115和外轉子123在定子殼體119內繞轉動軸線118在根據(jù)圖10a、10b、10c、10d的四個切換位置中可旋轉。
圖11表示對于具有四個位置的執(zhí)行器和用于連接A和B的4/2方向控制閥126、127的圖示例子。
圖12表示根據(jù)本發(fā)明的裝置，該裝置具有凸輪軸調節(jié)單元230，它優(yōu)選地提供在凸輪軸232在其軸向延伸的一端處；偏心軸208；及用于換氣門211或212的升程調節(jié)的執(zhí)行器1，它布置在殼體202內。在這個實施例中是電力發(fā)動機的、未詳細表示的、及布置在黑箱、殼體202內的執(zhí)行器201布置成底側在可旋轉偏心軸208處，可與偏心軸208的扭轉更換，偏心軸208嵌在未詳細表示的已知汽缸蓋中。執(zhí)行器201也能形成為升程磁鐵或形成為具有液壓調節(jié)元件的執(zhí)行器。根據(jù)圖12，執(zhí)行器201借助于安裝元件，具體地借助于兩個安裝夾片203和204，安裝在未詳細表示的汽缸蓋處，這兩個安裝夾片203和204具體地彼此相對地布置在殼體202的前壁處，這些安裝元件攜帶在安裝夾片203和204的凹口205和206中。此外，執(zhí)行器借助于離合器207與偏心軸208相連接，用于執(zhí)行器運動到偏心軸208的旋轉運動的傳遞。在執(zhí)行器201形成為升程磁鐵的情況下，那么所述升程磁鐵也布置在黑箱中。優(yōu)選的是在偏心軸208上提供幾個偏心輪209和210，例如對于具有每汽缸多于一個進氣門的內燃機。偏心軸208嵌在分離殼體中，該分離殼體未詳細表示并且與汽缸蓋相連接。除偏心軸208之外，輥凸輪隨動件213和214也嵌在殼體中，輥凸輪隨動件213和214作用在換氣門211和212上。借助于偏心軸208，影響擺桿236和238的運動，擺桿236和238分別借助于凸輪軸232的凸輪234驅動。借助于不同執(zhí)行器201的更換，對于換氣門211和212氣門升程從無級可變氣門升程調節(jié)到分級變化的氣門升程調節(jié)的轉換發(fā)生，從而發(fā)生對于換氣門211和212的氣門升程的在兩個氣門側處的全可變、部分全可變、分級變化；或在兩個氣門側的分級變化。對于轉換，僅必須改變執(zhí)行器201，執(zhí)行器201借助于離合器207與偏心軸208相連接。然而依據(jù)不同實施例，執(zhí)行器201不能提供成與偏心軸208直接對準，那么，在執(zhí)行器201與偏心軸208之間提供未詳細表示的中間齒輪箱，借此對應執(zhí)行器201布置在汽缸蓋的上部區(qū)中或者在前壁上或在后側上。在執(zhí)行器201提供為電力發(fā)動機的情況下，那么電力發(fā)動機直接作用在偏心軸208上。對于換氣門211和212的無級全可變氣門升程調節(jié)，用傳感器輔助測量氣門升程，該傳感器提供在汽缸蓋處并且未詳細表示，借此需要換氣門211和212的氣門升程的位置反饋。
在到換氣門211和212的氣門升程的分級變化的轉換的情況下，那么提供至少從兩個到四個氣門位置。為了換氣門211和212的氣門升程的變化到氣門升程的無級、全可變變化的轉換，偏心軸208設有可更換離合器207。
圖13-19用對應圖表示在不同切換位置中作為具有兩個、三個及四個位置的執(zhí)行器的液壓執(zhí)行器201的實施例。
圖13a和13b表示執(zhí)行器201，執(zhí)行器201用轉子215形式的液壓調節(jié)元件形成為具有兩個位置的執(zhí)行器。由此，轉子215呈現(xiàn)兩個轉子翼216、217，并且在定子殼體219中繞轉動軸線218在180°內在兩個切換位置中直到根據(jù)圖13a和13b的停止位置220、221可旋轉。
圖14a和14b表示執(zhí)行器201，執(zhí)行器201用轉子215形式的液壓調節(jié)元件形成為具有兩個位置的執(zhí)行器。由此，轉子215呈現(xiàn)轉子翼116，并且在定子殼體219中繞轉動軸線218在270°內在根據(jù)圖14a和14b的兩個切換位置中直到停止位置220、221可旋轉。
圖15表示對于一翼執(zhí)行器和用于連接A和B的4/2方向控制閥222的圖示例子，由此，用于執(zhí)行器201的致動的方向控制閥222能定位在執(zhí)行器201內，優(yōu)選地對于執(zhí)行器中心線同軸。執(zhí)行器201優(yōu)選地由塑料形成。執(zhí)行器201供有來自發(fā)動機循環(huán)的液壓油壓力，借此用于執(zhí)行器201的致動的方向控制閥222安裝在汽缸蓋處，并且優(yōu)選地定位在執(zhí)行器201內，優(yōu)選地對于執(zhí)行器中心線218同軸。
圖16a、16b、及16c表示執(zhí)行器201，執(zhí)行器201用具有轉子翼216、217的內轉子215、及外轉子223形式的液壓調節(jié)元件形成為具有三個位置的執(zhí)行器，內轉子215和外轉子223在定子殼體219內繞轉動軸線218在180°內在根據(jù)圖16a、16b、16c的三個切換位置中直到內轉子215的停止位置220、221、和直到對于外轉子223的停止位置224、225可旋轉。
圖17表示對于具有三個位置的執(zhí)行器和用于連接A和B的4/2方向控制閥226、227的圖示例子。
圖18a、18b、18c、及18d表示執(zhí)行器201，執(zhí)行器201用具有內轉子215和外轉子223形式的液壓調節(jié)元件形成為具有四個位置的執(zhí)行器，內轉子215和外轉子223在定子殼體219內繞轉動軸線218在根據(jù)圖18a、18b、18c、18d的四個切換位置中可旋轉。
圖19表示對于具有四個位置的執(zhí)行器和用于連接A和B的4/2方向控制閥226、227的圖示例子。
圖20表示用于汽缸的兩個換氣門312和314(例如兩個進氣門)的可變氣門升程調節(jié)的根據(jù)本發(fā)明的裝置310，裝置310呈現(xiàn)可旋轉偏心軸316，可旋轉偏心軸316在這個實施例中由兩個偏心軸部分318和320建造，這兩個偏心軸部分318和320彼此相對同軸地布置，借此一個偏心輪322優(yōu)選地是偏心軸部分318的整體部分，并且一個偏心輪324優(yōu)選地是偏心軸部分320的整體部分。同軸安置的、并且能彼此獨立運動的兩個偏心軸部分318和320都在一個連接位置330處彼此接觸，可從外面觀察。原則上，所述位置能提供在兩個偏心輪322和324之間的任何位置處。為了穩(wěn)定性原因，連接位置330提供成在一個軸承位置處，然而，該位置基本上不是強制性的。優(yōu)選地，偏心輪322和324的所有可能輪廓定位在一個圓內，該圓借助于偏心軸316的軸承326和328的外徑形成(比較圖21)。偏心軸316可穿過在未表示的汽缸蓋材料中的貫穿鉆孔插入，并且直接嵌在汽缸蓋內的貫穿鉆孔中。由此，偏心軸316能作為可插入偏心軸316從汽缸蓋的前壁之一安裝。優(yōu)選地，偏心軸316嵌在分離殼體(未表示)中，該殼體與汽缸蓋相連。在殼體中，嵌入偏心軸316、擺桿332和324、一個凸輪軸336及開槽連桿338作為預安裝單元。也有可能借助于在汽缸蓋內的抗摩擦軸承嵌入偏心軸316。
偏心輪322和324的輪廓能形成為任意輪廓，特別是形成為圓，并且由偏心軸316的軸承326和328的外徑限制。由此，特別是，偏心軸316的最大直徑為在汽缸蓋內的偏心軸316的軸承而提供，并且優(yōu)選地，以到擺桿332和324的擺動點和調節(jié)點的最短距離嵌入。優(yōu)選地，偏心軸316平行于凸輪軸336布置。
為了各個偏心軸部分318和320的交錯，執(zhí)行器340優(yōu)選地借助于離合器元件342與偏心軸316相連接。由此，優(yōu)選地，執(zhí)行器340以與偏心軸316的轉動軸線344對準的方式布置。執(zhí)行器340借助于殼體346被保護，并分別能與汽缸蓋及殼體相連接，在殼體中借助于適當?shù)陌惭b裝置348嵌入偏心軸316。例如，執(zhí)行器340能呈現(xiàn)用于偏心軸316的角度的交錯或調節(jié)的液壓、電氣或電磁裝置。除提到的裝置之外，可選擇裝置以及提到裝置的組合也是可想象的。執(zhí)行器340的調節(jié)軸線能進一步提供成與凸輪軸軸線相平行或與偏心軸軸線相平行。
由于偏心輪322和324能與彼此相對以角度α錯開(比較圖22)的例如兩個或較多幾個進氣門或排氣門組合地布置，在偏心軸部分318和320的轉動位置中，對于氣門312和314能產生不同的氣門升程。
在一個汽缸蓋中為進氣門和排氣門的致動提供幾個偏心軸316的情況下，那么幾個進氣門或排氣門的偏心軸316在偏心輪322和324的輪廓方面不同。兩個鄰近汽缸的氣門能借助于擺桿332和334以不同的偏心輪廓致動。對于屬于一個汽缸的氣門312和314，也能不同地形成凸輪軸336的凸輪軸輪廓。
與偏心軸316的偏心輪322和324相接觸的擺桿332和334的工作輪廓能形成平面、凹面或凸面。然而，也有可能的是，偏心輪322和324例如借助于摩擦軸承或抗摩擦軸承與嵌在對應擺桿332和334中的輥相接觸，以便減小摩擦和磨蝕。然而，對于兩種軸承，假定最小軸承間隙。
擺桿332和334的每一個呈現(xiàn)工作輪廓，該工作輪廓與用于氣門致動的裝置350和352相嚙合。作為用于氣門致動的裝置350和352，例如能應用輥凸輪隨動件，如在圖20中表示的那樣。用于氣門致動的兩個裝置350和352把對應擺桿332或334的運動傳遞到氣門312或314之一上。此外，優(yōu)選的是提供氣門清潔調節(jié)元件354和356。
在未表示的另一個實施例中，擺桿能呈現(xiàn)代替工作輪廓的輥，并且用于氣門致動的裝置能呈現(xiàn)工作輪廓。在兩個描述的實施例中，都能不同地形成不同擺桿、或用于氣門致動的不同裝置的工作輪廓，這些不同擺桿優(yōu)選地直接借助于軸線358彼此連接。
擺桿332和334借助于彈簧360壓向凸輪軸336。
對于與氣門升程一起也改變打開時間的氣門操作機構，根據(jù)圖23，也能負載依賴和轉速依賴地調節(jié)上截(overcutting)和進口關閉時間。特別是，有可能在空轉運行中使上截最小以便改進空轉運行質量；在部分負載操作范圍中借助于氣門升程控制上截和與其一起的殘余氣體部分；及對于全負載借助于進氣門關閉的控制改進轉矩和性能。這借助于氣門升程控制系統(tǒng)的第一實施例實現(xiàn)，該氣門升程控制系統(tǒng)表示在圖24中，具有表示在圖23中的特征a、b、c及d。因為對于根據(jù)本發(fā)明的新氣門操作機構，已不必考慮在空轉運行質量與最大性能之間的協(xié)調，因為情況是分別對于固定上截及確定的控制時間，對于高轉速，氣門升程也能連續(xù)并具有一打開時間，這對于跑車(sport)發(fā)動機仍很普遍，跑車發(fā)動機可能把任何空轉運行質量放在一邊。
關于燃料消耗借助于在凸輪軸上的輔助相位滑移器改進根據(jù)本發(fā)明的技術方案的有效性，借助于該輔助相位滑移器在負載操作范圍內另外改進在部分負載操作范圍內的燃料消耗，而沒有借助于早期吸氣關閉的阻塞。用在凸輪軸上的相位滑移器，對于冷發(fā)動機和對于冷催化劑，能移動出口擴散或排氣門的打開時間，從而富能排出氣體流入催化劑中并且較快地加熱催化劑。
具有可變氣門升程和依賴于氣門升程調節(jié)的打開時段的氣門升程操作機構的第一實施例表示在圖24中。下部凸輪軸401借助于推桿403和借助于液壓氣門間隙調節(jié)元件402驅動擺桿404。擺桿404具有曲線輪廓414，該曲線輪廓在中間桿409的輥413上運行。由此，中間桿409嵌在軸線418上。在軸線418的端部處(圖25)，布置兩個輥415。由此，兩個輥415在開槽連桿410中運行，這些開槽連桿410以固定方式與汽缸蓋相連接。中間桿409支撐在殼體中被引導的調節(jié)桿411處，并且以工作曲線416在凸輪隨動件407的輥408上滾動，凸輪隨動件407嵌在殼體處。凸輪隨動件407支撐在液壓調節(jié)元件406和熱機的氣門405上。借助于調節(jié)桿411的移動，在凸輪軸401的轉動中借助凸輪隨動件407的輥408調節(jié)中間桿409的工作曲線416的區(qū)。由此，調節(jié)氣門405的氣門升程和依賴于其的打開時間。中間桿409的工作曲線416由幾個個別區(qū)構造。例如，一個區(qū)描述所謂的零升程，它借助于繞輥413的中心的圓弧限定。在它之后是限定打開斜坡的區(qū)，在它之后有部分升程區(qū)和全升程區(qū)。所有各個區(qū)借助于過渡半徑彼此連接。然后，在整個區(qū)上放置曲線尺，它沒有沖擊地彼此連接所有曲線區(qū)。以類似方式，形成擺桿404的曲線輪廓414。借助于凸輪軸401的凸起、借助于擺桿404的曲線輪廓414及借助于中間桿409的工作曲線416，確定根據(jù)凸輪機構的圖23的打開特性。
在根據(jù)圖26的第二實施例中，工作曲線416布置在凸輪隨動件407處，并且輥408是中間桿409的構成部分。此外，中間桿409根據(jù)圖26以圓形輪廓419支撐在調節(jié)桿411處。在另一個非示范實施例中，所述輪廓也能支撐在輥上，該輥嵌在摩擦軸承或抗摩擦軸承中。
在根據(jù)圖27的第三實施例中，擺桿404具有輥412，該輥412直接與中間桿409的輥413一起運行。中間桿409能通過支腿彈簧417或通過具有側線421的開槽連桿410被軸向引導。在另一個非示范實施例中，調節(jié)桿411也能提供另一種輪廓，例如圓弧形、下凹、上升及傾斜形，借此借助于中間桿409的輪廓419和調節(jié)桿411的接觸輪廓420的形式，尤其也影響內燃機的氣門405的加速性能。
在另一個非示范實施例中，對于具有幾個進氣門和排氣門的內燃機，能以不同的氣門升程和與此相關地以不同的打開時間控制氣門。然后，這能借助于幾個調節(jié)桿411進行，這些調節(jié)桿411借助于各個執(zhí)行器控制。由此，借助于過程控制特性圖、或借助于程序控制模型，計算對應設置值。借助于幾個、非示范偏心軸也能進行氣門升程的控制。對于柴油機，借助于例如兩個進氣門的氣門升程的個別控制，能控制汽缸中流動的曲折。
在四沖程發(fā)動機的情況下，通過例如兩個進氣門的個別控制，能以這樣一種方式調節(jié)汽缸內流動，從而使把燃料直接噴射到燃燒室中的燃料噴射閥在寬工作范圍中有利。直接噴射的燃料進口閥與具有下部凸輪軸的氣門操作機構的結合有利于燃料噴射閥在燃燒室內的布置的新的可能性，因為借助于頂部凸輪軸的限制不存在。
實施例的便利可選擇例在其中看到或者省去調節(jié)元件；或者不應用氣門間隙調節(jié)元件，并且中間桿由鋁或由鈦合金形成。
另外的便利實施例在其中看到或者所有輥借助于抗摩擦軸承嵌入；或者輥借助于抗摩擦軸承和摩擦軸承嵌入；及擺桿借助于抗摩擦軸承或摩擦軸承嵌入。
由于環(huán)境，另一個便利實施例在其中看到不必應用調節(jié)元件；并且那么氣門間隙在擺桿處是機械可調節(jié)的。
圖28表示具有工作曲線510的根據(jù)本發(fā)明的擺桿500的優(yōu)選實施例，工作曲線510作用在用來致動氣門的裝置(未表示)上，像例如作用在輥凸輪隨動件上。呈現(xiàn)的擺桿500的優(yōu)點是平輪廓520，借助于平輪廓520擺桿支撐在調節(jié)元件上，該調節(jié)元件改變其轉動操作中心，像例如調節(jié)桿或偏心軸(未表示)。基本上，輪廓的形式是自由地可選擇的，只要適于保證對于調節(jié)元件的接觸，特別是在操作方式期間。在擺桿500的一個端部處，提供凹口，該凹口適于攜帶軸線，在該軸線上優(yōu)選地布置輥。例如，所述輥接觸凸輪軸的凸輪。在圖28中表示的擺桿500優(yōu)選地用作在根據(jù)本發(fā)明的裝置中的擺桿，如以前描述的圖中所示。
附圖標記清單1氣門升程裝置2氣門3偏心軸4偏心輪5偏心輪6偏心軸的軸承的外徑7偏心軸的軸承的外徑8凸輪軸9擺桿10擺桿11開槽連桿12擺桿的工作輪廓13擺桿的工作輪廓14擺桿的軸線101執(zhí)行器
102殼體103安裝元件104安裝元件105在安裝元件中的凹口106在安裝元件中的凹口107離合器108偏心軸109偏心輪110偏心輪111換氣門112換氣門113擺桿114擺桿115轉子116轉子翼117轉子翼118轉動軸線119定子殼體120在定子殼體內的停止位置121在定子殼體內的停止位置122方向控制閥123外轉子124在外轉子內的停止位置125在外轉子內的停止位置126方向控制閥127方向控制閥201執(zhí)行器202殼體
203安裝元件204安裝元件205在安裝元件中的凹口206在安裝元件中的凹口207離合器208偏心軸209偏心輪210偏心輪211換氣門212換氣門213輥凸輪隨動件214輥凸輪隨動件215轉子216轉子翼217轉子翼218轉動軸線219定子殼體220在定子殼體內的停止位置221在定子殼體內的停止位置222方向控制閥223外轉子224在外轉子內的停止位置225在外轉子內的停止位置226方向控制閥227方向控制閥230凸輪軸調節(jié)單元232凸輪軸234凸輪236擺桿
238擺桿310用于可變升程調節(jié)的裝置312換氣門314換氣門316偏心軸318偏心軸部分320偏心軸部分322偏心輪324偏心輪326偏心軸的軸承的外徑328偏心軸的軸承的外徑330連接位置332擺桿334擺桿336凸輪軸338開槽連桿340執(zhí)行器342離合器元件344轉動軸線346殼體348安裝裝置350用于氣門致動的裝置352用于氣門致動的裝置354氣門間隙調節(jié)元件356氣門間隙調節(jié)元件358擺桿的軸線360彈簧
401凸輪軸402氣門間隙調節(jié)元件403推桿404擺桿405氣門406調節(jié)元件407凸輪隨動件408凸輪隨動件407的輥409中間桿410開槽連桿411調節(jié)桿412擺桿404的輥413中間桿409的輥414擺桿404的曲線輪廓415輥416中間桿409的工作曲線417支腿彈簧418軸線419中間桿409的輪廓420調節(jié)桿411的接觸輪廓421開槽連桿的側線500擺桿510工作曲線520輪廓530凹口
權利要求
1.用于具有如下元件的一種排列或兩種排列的內燃機的換氣門的升程調節(jié)的可變氣門升程裝置具有工作曲線的擺桿，它在由凸輪軸致動的開槽連桿中運行，借此擺桿的轉動中心借助于偏心輪確定，以便調節(jié)換氣門的氣門升程；用于氣門致動的裝置和彈簧，所述彈簧使擺桿壓靠凸輪軸的凸輪；及使擺桿壓靠偏心軸的彈簧，其特征在于氣門升程裝置(1)呈現(xiàn)可旋轉偏心軸(3)，該偏心軸包括幾個偏心輪(4、5)，并且借此偏心輪(4、5)的所有可能輪廓定位在一個圓內，該圓由偏心軸(3)的軸承(6、7)的外徑形成。
2.根據(jù)權利要求1所述的氣門升程裝置，其特征在于偏心軸(3)穿過在汽缸蓋材料中的貫穿鉆孔是可插入的；并且直接嵌在汽缸蓋中的所述貫穿鉆孔中。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的氣門升程裝置，其特征在于偏心軸(3)作為可插入偏心軸(3)從汽缸蓋的前壁之一是可安裝的。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的氣門升程裝置，其特征在于偏心軸(3)嵌在分離殼體中，該殼體與汽缸蓋相連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的氣門升程裝置，其特征在于凸輪軸(8)嵌在殼體內。
6.根據(jù)權利要求1至5任一項所述的氣門升程裝置，其特征在于在殼體中，嵌入偏心軸(3)、擺桿(9、10)、凸輪軸(8)及開槽連桿(11)作為預安裝單元。
7.根據(jù)前述權利要求任一項所述的氣門升程裝置，其特征在于偏心軸(3)借助于抗摩擦軸承嵌在汽缸蓋內。
8.根據(jù)權利要求1至7任一項所述的氣門升程裝置，其特征在于偏心輪廓能形成為任意輪廓，特別是形成為圓，并且借助于偏心軸(3)的軸承(6、7)的外徑限制。
9.根據(jù)權利要求1至8任一項所述的氣門升程裝置，其特征在于偏心軸(3)的最大直徑提供為特別是在汽缸蓋內的偏心軸(3)的軸承，并且以到擺桿(9、10)的擺動點和調節(jié)點的最短距離嵌入。
10.根據(jù)權利要求1至9任一項所述的氣門升程裝置，其特征在于偏心軸(3)平行于凸輪軸(8)布置。
11.根據(jù)前述權利要求任一項所述的氣門升程裝置，其特征在于偏心軸(3)是液壓可調節(jié)的。
12.根據(jù)前述權利要求任一項所述的氣門升程裝置，其特征在于偏心軸(3)借助于電力發(fā)動機是可調節(jié)的，該電力發(fā)動機以與凸輪軸(7)或與偏心軸(3)的對準方式提供。
13.根據(jù)權利要求12所述的氣門升程裝置，其特征在于電力發(fā)動機的軸線設置成與凸輪軸的軸線相平行或與偏心軸的軸線相平行。
14.根據(jù)權利要求1至13任一項所述的氣門升程裝置，其特征在于與兩個或幾個進氣門或排氣門結合的偏心輪(4、5)彼此相對地以角度α錯開地排列，從而在偏心軸(3)的旋轉位置中，對于氣門(2)生成不同的氣門升程。
15.根據(jù)權利要求1至14任一項所述的氣門升程裝置，其特征在于在一個汽缸蓋中，提供幾個用于進氣門和排氣門的致動的偏心軸(3)。
16.根據(jù)權利要求15所述的氣門升程裝置，其特征在于幾個進氣門或排氣門的偏心軸(3)相對于偏心輪(4、5)的輪廓不同。
17.根據(jù)權利要求16所述的氣門升程裝置，其特征在于具有不同偏心輪廓的鄰近汽缸的氣門(2)借助于擺桿(9、10)被致動。
18.根據(jù)前述權利要求任一項所述的氣門升程裝置，其特征在于不同地形成用于氣門(2)的凸輪軸輪廓，該氣門(2)屬于一個汽缸。
19.根據(jù)權利要求1至18任一項所述的氣門升程裝置，其特征在于與偏心軸(3)接觸的擺桿(9、10)的工作輪廓形成平面。
20.根據(jù)權利要求1至18任一項所述的氣門升程裝置，其特征在于與偏心軸(3)接觸的擺桿(9、10)的工作輪廓者形成凹面或凸面。
21.根據(jù)權利要求1至20任一項所述的氣門升程裝置，其特征在于偏心輪(4、5)與擺桿(9、10)的嵌入輥相接觸。
22.根據(jù)權利要求1至21任一項所述的氣門升程裝置，其特征在于擺桿(9)的工作輪廓(12)與第二擺桿(10)的工作輪廓(13)不同地形成，它們借助于軸線(14)彼此直接連接。
23.用于熱機的執(zhí)行器技術，該熱機具有用于內燃機的換氣門的升程調節(jié)的可變氣門控制，具有可旋轉偏心軸，該可旋轉偏心軸嵌在汽缸蓋內，用于換氣門的氣門升程的調節(jié)，其特征在于布置在殼體(102)內的、可更換的及不同形成的執(zhí)行器(101)布置成底側在嵌在汽缸蓋中的偏心軸(108)處用于其扭轉，并且借助于安裝元件(103、104)安裝在汽缸蓋處，這些安裝元件(103、104)提供在殼體(102)處，借此借助于提供在偏心軸(108)上的連接元件，發(fā)生執(zhí)行器運動到偏心軸(108)的旋轉運動的傳遞，并且借此借助于具有用于偏心軸(108)的連接元件的不同執(zhí)行器(101)的更換，能執(zhí)行氣門升程從無級可變氣門升程調節(jié)到分級變化的轉換，而沒有在汽缸蓋處的變化。
24.根據(jù)權利要求23所述的用于熱機的執(zhí)行器技術，其特征在于連接元件作為獨立元件或作為偏心軸(108)的構成部分而提供，借此獨立連接元件與執(zhí)行器(101)一起是可更換的。
25.根據(jù)權利要求23和24所述的用于熱機的執(zhí)行器技術，其特征在于執(zhí)行器(101)形成為電力發(fā)動機，該電力發(fā)動機布置在殼體(102)內，它直接作用在偏心軸(108)上。
26.根據(jù)權利要求23和24所述的用于熱機的執(zhí)行器技術，其特征在于執(zhí)行器(101)形成為升程磁鐵。
27.根據(jù)權利要求23和24所述的用于熱機的執(zhí)行器技術，其特征在于執(zhí)行器(101)形成為液壓調節(jié)元件。
28.根據(jù)權利要求23至26任一項所述的用于熱機的執(zhí)行器技術，其特征在于電力發(fā)動機或升程磁鐵提供在黑箱內，在其前壁處在殼體(102)處提供用來安裝在汽缸蓋處的安裝元件(103、104)，這些安裝元件彼此相對地布置。
29.根據(jù)權利要求23至28任一項所述的用于熱機的執(zhí)行器技術，其特征在于在氣門升程從無級可變氣門升程調節(jié)到分級變化的轉換中，偏心軸(108)是相同的。
30.根據(jù)權利要求23至29任一項所述的用于熱機的執(zhí)行器技術，其特征在于對于氣門升程從無級可變氣門升程調節(jié)到分級變化的轉換，偏心軸(108)是模塊可更換的。
31.根據(jù)權利要求23至30任一項所述的用于熱機的執(zhí)行器技術，其特征在于對于氣門升程從無級可變氣門升程調節(jié)到分級變化的轉換，形成為離合器(107)的對應連接元件是可更換的。
32.根據(jù)權利要求23至31任一項所述的用于熱機的執(zhí)行器技術，其特征在于執(zhí)行器(101)與在汽缸蓋的前壁或后側上的偏心軸(108)相連接。
33.根據(jù)權利要求23至32任一項所述的用于熱機的執(zhí)行器技術，其特征在于對于不同實施例，執(zhí)行器(101)沒有直接與偏心軸(108)對準，而是在執(zhí)行器(101)與偏心軸(108)之間提供中間齒輪箱。
34.根據(jù)權利要求23至33任一項所述的用于熱機的執(zhí)行器技術，其特征在于借助于執(zhí)行器(101)的更換進行的、對于進氣門和排氣門氣門升程從無級可變氣門升程調節(jié)到分級變化的換氣門(111、112)的轉換以這樣一種方式提供，從而提供對于換氣門(111、112)的氣門升程的在兩個氣門側處的全可變或分級、或在一個氣門側的分級和在另一個氣門側的全可變變化。
35.根據(jù)權利要求23至34任一項所述的用于熱機的執(zhí)行器技術，其特征在于對于無級可變氣門升程調節(jié)，為了換氣門(111、112)的氣門升程的位置反饋，氣門升程借助于布置在汽缸蓋處的傳感器探測。
36.根據(jù)權利要求23和27所述的用于熱機的執(zhí)行器技術，其特征在于為在進氣門側和排氣門側處的換氣門(111、112)提供有液壓調節(jié)元件的執(zhí)行器(101)具有占據(jù)不同切換位置的轉子(115)。
37.根據(jù)權利要求23、27及36所述的用于熱機的執(zhí)行器技術，其特征在于具有液壓調節(jié)元件的執(zhí)行器(101)由塑料形成，借此其轉子(115)具有至少一個轉子翼(116)。
38.根據(jù)權利要求23、27、36及37所述的用于熱機的執(zhí)行器技術，其特征在于具有液壓調節(jié)元件的執(zhí)行器(101)供有來自發(fā)動機循環(huán)的液壓油壓力。
39.根據(jù)權利要求38所述的用于熱機的執(zhí)行器技術，其特征在于用于具有液壓調節(jié)元件的執(zhí)行器(101)的致動的方向控制閥(122、126、127)定位在執(zhí)行器(101)內，優(yōu)選地與執(zhí)行器中心線(118)同軸。
40.用于特別是內燃機的換氣門的可變氣門控制或調節(jié)的裝置，具有凸輪軸調節(jié)裝置(230)，可旋轉的、優(yōu)選地在汽缸蓋內的嵌入偏心軸(208)，具有每個換氣門(211、212)一個凸輪輪廓(209、210)，用于至少在換氣門(211、212)上的氣門升程的控制或調節(jié)，以及一個執(zhí)行器(201)，它為偏心軸(208)在其底部處的扭轉而設置。
41.根據(jù)權利要求40所述的裝置，其中凸輪軸調節(jié)裝置(230)根據(jù)翅室原理工作，或借助于活塞工作，該活塞在斜齒輪齒尾上可軸向移動。
42.根據(jù)權利要求40或41所述的裝置，其中借助于凸輪軸調節(jié)裝置(230)分級或無級地執(zhí)行凸輪軸的調節(jié)。
43.根據(jù)權利要求40至42任一項所述的裝置，其中執(zhí)行器布置在殼體(202)中，并且借助于安裝元件(203、204)可更換地安裝在汽缸蓋處，該安裝元件(203、204)提供在殼體(202)處。
44.根據(jù)權利要求40至43任一項所述的裝置，其中借助于提供在偏心軸(208)與執(zhí)行器(201)之間的連接元件，發(fā)生執(zhí)行器運動到偏心軸(208)的旋轉運動的傳遞。
45.根據(jù)權利要求40至44任一項所述的裝置，其中借助于不同執(zhí)行器(201)優(yōu)選地與連接元件一起的更換，能執(zhí)行氣門升程從無級可變氣門升程調節(jié)到分級變化的轉換，而沒有在汽缸蓋處的變化。
46.根據(jù)權利要求40至45任一項所述的裝置，其中提供用于無級可變氣門升程調節(jié)的執(zhí)行器、或用于氣門升程的分級變化的執(zhí)行器、或用于氣門升程的無級可變和分級變化的執(zhí)行器。
47.根據(jù)權利要求40至46任一項所述的裝置，其中連接元件提供為獨立元件或提供為偏心軸(208)的構成部分，借此獨立連接元件與執(zhí)行器(201)一起是可更換的。
48.根據(jù)權利要求40至47任一項所述的裝置，其中執(zhí)行器(201)形成為電力發(fā)動機，該電力發(fā)動機布置在殼體(202)中，它直接作用在偏心軸(208)上。
49.根據(jù)權利要求40至48任一項所述的裝置，其中執(zhí)行器(201)形成為升程磁鐵或形成為液壓調節(jié)元件。
50.根據(jù)權利要求40至49任一項所述的裝置，其中電力發(fā)動機或升程磁鐵提供在黑箱內，在其前壁處在殼體(202)處提供用來安裝在汽缸蓋處的安裝元件(203、204)，這些安裝元件(203、204)彼此相對地布置。
51.根據(jù)權利要求40至50任一項所述的裝置，其中在氣門升程從無級可變氣門升程調節(jié)到分級變化的轉換中，偏心軸(208)是模塊可更換的。
52.根據(jù)權利要求40至51任一項所述的裝置，其中在氣門升程從無級可變氣門升程調節(jié)到分級變化的轉換中，偏心軸(208)是相同的。
53.根據(jù)權利要求40至52任一項所述的裝置，其中在氣門升程從無級可變氣門升程調節(jié)到分級變化的轉換中，對應離合器(207)是可更換的。
54.根據(jù)權利要求40至53任一項所述的裝置，其中執(zhí)行器(201)與在汽缸蓋的前壁或后側上的偏心軸(208)相連接。
55.根據(jù)權利要求40至51任一項所述的裝置，其中在不同實施例中，執(zhí)行器(201)不直接與偏心軸(208)對準，然而，中間齒輪箱提供在執(zhí)行器(201)與偏心軸(208)之間。
56.根據(jù)權利要求40至55任一項所述的裝置，其中借助于執(zhí)行器(201)的更換執(zhí)行的、對于進氣門和排氣門氣門升程從無級可變氣門升程調節(jié)到分級變化的換氣門(211、212)的轉換提供成，分別提供用于換氣門(211、212)的氣門升程在兩個氣門側處的全可變、部分全可變、分級變化；或在兩個氣門側的分級變化。
57.根據(jù)權利要求40至56任一項所述的裝置，其中在無級可變氣門升程調節(jié)中，關于換氣門(211、212)的氣門升程的位置反饋，氣門升程借助于提供在汽缸蓋處的傳感器探測。
58.根據(jù)權利要求40至57任一項所述的裝置，其中為在進氣門側和排氣門側處的換氣門(211、212)提供有液壓調節(jié)元件的執(zhí)行器(201)具有占據(jù)不同切換位置的轉子(215)。
59.根據(jù)權利要求40至58任一項所述的裝置，其中具有液壓調節(jié)元件的執(zhí)行器(201)由塑料形成，借此其轉子(215)呈現(xiàn)至少一個轉子翼(216)。
60.根據(jù)權利要求40至59任一項所述的裝置，其中具有液壓調節(jié)元件的執(zhí)行器(201)供有來自發(fā)動機循環(huán)的液壓油壓力。
61.根據(jù)權利要求40至60任一項所述的裝置，其中用于具有液壓調節(jié)元件的執(zhí)行器(201)的致動的方向控制閥(222、226、227)定位在執(zhí)行器(201)內，優(yōu)選地與執(zhí)行器中心線(218)同軸。
62.內燃機，它具有根據(jù)權利要求40至61任一項所述的至少一個裝置。
63.根據(jù)權利要求62所述的內燃機，具有兩個或多個凸輪軸，該內燃機至少在凸輪軸之一處具有根據(jù)權利要求40至61任一項所述的裝置，并且在另外的凸輪軸處僅具有分級或無級凸輪調節(jié)裝置。
64.根據(jù)權利要求62或63所述的內燃機，具有兩個或多個凸輪軸，對于其每個凸輪軸具有根據(jù)權利要求40至61任一項所述的裝置。
65.用于特別是內燃機的換氣門(312、314)的可變氣門升程調節(jié)的裝置(310)，具有如下元件的一種或幾種布置至少一個擺桿(332、334)，它在借助于凸輪軸(336)致動的開槽連桿(338)中運行，用于氣門致動的裝置(350、352)，它與擺桿(332、334)嚙合，彈簧(360)，它把擺桿(332、334)壓靠到凸輪軸(336)上，及用于氣門升程的調節(jié)的多部分偏心軸(316)，它具有一個或幾個偏心輪(322、324)。
66.根據(jù)權利要求65所述的裝置(310)，它在凸輪軸(336)與擺桿(332、334)之間呈現(xiàn)推桿、中間桿以及調節(jié)元件。
67.根據(jù)權利要求65或66所述的裝置(310)，其中偏心軸(316)呈現(xiàn)具有每換氣門(312、314)一個偏心輪(322、324)的同軸構造。
68.根據(jù)權利要求65至67任一項所述的裝置(310)，其中能個別地和獨立于其它偏心軸部分(318、320)調節(jié)的每個偏心軸部分(318、320)具有偏心輪(322、324)。
69.根據(jù)權利要求65至68任一項所述的裝置(310)，其中偏心輪(322、324)的形狀是相同的或者彼此不同。
70.根據(jù)權利要求65至69任一項所述的裝置(310)，其中偏心軸(316)的偏心軸部分(318、320)借助于至少一個執(zhí)行器(340)是可調節(jié)的。
71.根據(jù)權利要求65至70任一項所述的裝置(310)，其中在使用中，在汽缸蓋內，提供幾個用于進氣門和排氣門的致動的偏心軸(316)。
72.根據(jù)權利要求65至71任一項所述的裝置(310)，其中對于鄰近汽缸的換氣門(312、214)提供不同形式的偏心輪(322、324)。
73.用于特別是內燃機的換氣門(312、314)的可變氣門升程調節(jié)的方法，使用根據(jù)權利要求65至72任一項所述的裝置(310)，其中能個別地和獨立于偏心軸(316)的其它偏心輪(322、324)調節(jié)每個個別偏心輪(322、324)。
74.根據(jù)權利要求73所述的方法，其中偏心軸(316)的各個偏心軸部分(318、320)借助于一個或幾個執(zhí)行器用對應偏心輪(322、324)調節(jié)。
75.內燃機，具有根據(jù)權利要求65至72任一項所述的裝置(310)。
76.用于熱機的可變氣門升程控制系統(tǒng)，具有用于至少一個進氣門和/或排氣門負載依賴和轉速依賴的氣門升程和打開時間的調節(jié)以及用于內燃機的各個汽缸的關閉的下部凸輪軸，借此通過凸輪軸的凸輪驅動的擺桿和搖臂借助于嚙合到另外的擺桿或搖臂中致動進氣門和排氣門，其特征在于下部凸輪軸(401)借助于推桿(403)經液壓氣門間隙調節(jié)元件(402)驅動擺桿(404)，該擺桿(404)具有曲線輪廓(414)，該曲線輪廓(414)在中間桿(409)的輥(413)上延伸，該中間桿(409)借助于兩個輥(415)是可移動的，這兩個輥(415)布置在一個軸線上并在開槽連桿(410)中，這些開槽連桿(410)以固定方式與汽缸蓋相連接，借此中間桿(409)在調節(jié)桿(411)處以輪廓支撐，調節(jié)桿(411)在殼體中被引導，并且對于在凸輪隨動件(407)的輥(408)上的工作曲線(416)滾動，并且借此凸輪隨動件(407)借助于嚙合區(qū)域分別作用在液壓調節(jié)元件(406)和熱機的氣門(405)上，這些嚙合區(qū)域被提供在底側。
77.根據(jù)權利要求76所述的可變氣門升程控制系統(tǒng)，其特征在于借助于調節(jié)桿(411)的移動，在凸輪軸(401)的轉動中借助凸輪隨動件(407)的輥(408)，調節(jié)中間桿(409)的工作曲線(416)的區(qū)。
78.根據(jù)權利要求76和77所述的可變氣門升程控制系統(tǒng)，其特征在于中間桿(409)的工作曲線(416)由幾個個別區(qū)構造，這些區(qū)借助于過渡半徑彼此連接。
79.根據(jù)權利要求78所述的可變氣門升程控制系統(tǒng)，其特征在于各個區(qū)構造成，第一區(qū)確定零升程，它借助于繞輥(413)的中心的圓弧限定，在它之后是第二區(qū)，第二區(qū)限定打開斜坡，及在它之后是部分升程區(qū)和全升程區(qū)。
80.根據(jù)權利要求78和79所述的可變氣門升程控制系統(tǒng)，其特征在于在整個曲線區(qū)(416)上，放置曲線尺，以便沒有沖擊地彼此連接曲線區(qū)。
81.根據(jù)權利要求76至80任一項所述的可變氣門升程控制系統(tǒng)，其特征在于借助于凸輪軸(401)的凸起、借助于擺桿(404)的曲線輪廓(414)及借助于中間桿(409)的工作曲線(416)，氣門的打開特性是可確定的。
82.根據(jù)權利要求76至81任一項所述的可變氣門升程控制系統(tǒng)，其特征在于工作曲線(416)布置在凸輪隨動件(407)上；并且輥(408)是中間桿(409)的構成部分。
83.根據(jù)權利要求76至82任一項所述的可變氣門升程控制系統(tǒng)，其特征在于擺桿(404)具有輔助輥(412)，該輔助輥與在擺桿(404)的開槽連桿(410)處運行的中間桿(409)的輥(413)直接連接。
84.根據(jù)權利要求76至83任一項所述的可變氣門升程控制系統(tǒng)，其特征在于中間桿(409)通過支腿彈簧(417)或通過具有側線(421)的開槽連桿(410)被引導。
85.根據(jù)權利要求76至84任一項所述的可變氣門升程控制系統(tǒng)，其特征在于中間桿(409)以圓形輪廓(419)支撐在調節(jié)桿(411)處。
86.根據(jù)權利要求76至84任一項所述的可變氣門升程控制系統(tǒng)，其特征在于中間桿(409)以圓形輪廓(419)支撐在嵌在摩擦軸承或抗摩擦軸承中的輥上。
87.根據(jù)權利要求76至86任一項所述的可變氣門升程控制系統(tǒng)，其特征在于調節(jié)桿(411)具有接觸輪廓，特別是圓弧形、下凹、上升及傾斜形。
88.根據(jù)權利要求76至87任一項所述的可變氣門升程控制系統(tǒng)，其特征在于對于具有幾個進氣門和排氣門的內燃機，具有不同氣門升程并與此相關具有不同打開時間的氣門控制借助于幾個調節(jié)(411)桿實現(xiàn)，這些調節(jié)桿(411)借助于各個執(zhí)行器是可調節(jié)的，并且借此借助于過程控制發(fā)動機特性或借助于程序控制模型計算對應設置值。
89.根據(jù)權利要求76至88任一項所述的可變氣門升程控制系統(tǒng)，其特征在于對于四沖程發(fā)動機和柴油機，借助于特別是兩個進氣門的氣門升程的個別控制，汽缸中流動的曲折是可調節(jié)的。
90.根據(jù)權利要求76至89任一項所述的可變氣門升程控制系統(tǒng)，其特征在于省去調節(jié)元件(406)。
91.根據(jù)權利要求76至89任一項所述的可變氣門升程控制系統(tǒng)，其特征在于不提供氣門間隙調節(jié)元件(402)。
92.根據(jù)權利要求76至91任一項所述的可變氣門升程控制系統(tǒng)，其特征在于中間桿(409)由鋁或由鈦合金形成。
93.根據(jù)權利要求76至92任一項所述的可變氣門升程控制系統(tǒng)，其特征在于輥(408、412、413、415)嵌在抗摩擦軸承中。
94.根據(jù)權利要求76至92任一項所述的可變氣門升程控制系統(tǒng)，其特征在于輥(408、412、413、415)嵌在抗摩擦軸承或摩擦軸承中。
95.根據(jù)權利要求76至94任一項所述的可變氣門升程控制系統(tǒng)，其特征在于擺桿(404)嵌在抗摩擦軸承或摩擦軸承中。
96.根據(jù)權利要求76至95任一項所述的可變氣門升程控制系統(tǒng)，其特征在于不提供調節(jié)元件(402、406)，借此氣門間隙在擺桿(404)處是可機械調節(jié)的。
97.用在根據(jù)前述權利要求任一項的裝置或氣門升程控制系統(tǒng)中的擺桿(500)，具有確定的輪廓(520)、工作曲線(510)及至少一個輥。
98.根據(jù)權利要求1至22任一項和/或根據(jù)權利要求40至61任一項和/或根據(jù)權利要求65至72任一項所述的裝置、和/或根據(jù)權利要求76至96任一項所述的可變氣門升程控制系統(tǒng)，具有根據(jù)權利要求23至39任一項所述的執(zhí)行器技術。99.根據(jù)權利要求65至72任一項所述的裝置，具有根據(jù)權利要求40至61任一項所述的凸輪軸調節(jié)裝置(230)。
100.根據(jù)權利要求1至22任一項和/或根據(jù)權利要求40至61任一項和/或根據(jù)權利要求65至72和/或權利要求99任一項所述的裝置，具有根據(jù)權利要求76至96任一項所述的下部凸輪軸(401)。
全文摘要
為了生產一種用于內燃機的換氣門的升程調節(jié)的可變氣門升程裝置，借助于其用調節(jié)力和保持力，獨立于所述保持力和調節(jié)力是否被機械地、液壓地或電氣地施加，使氣門升程的調節(jié)盡可能成本有效，并且使多缸內燃機的各個汽缸之間得到氣門升程的調節(jié)或控制的最大精度，并且另外在最小公差內得到具有幾個汽缸的內燃機的氣門的氣門升程的調節(jié)可能性。建議氣門升程裝置(1)具有包括幾個偏心輪(4、5)的可旋轉偏心軸(3)，并且借此偏心輪(4、5)的所有可能輪廓定位在一個圓內，該圓借助于偏心軸(3)的軸承(6、7)的外徑形成。
文檔編號F01L1/24GK1802490SQ200480011379
公開日2006年7月12日 申請日期2004年3月26日 優(yōu)先權日2003年3月29日
發(fā)明者格林德·博斯爾-弗利爾, 魯?shù)婪颉じダ麪? 威廉·漢尼巴爾, 米夏埃爾·尤貝爾特, 安德列亞斯·克內希特, 安德列亞斯·維爾德 申請人:液壓環(huán)有限公司, 恩泰克咨詢有限公司, 格林德·博斯爾-弗利爾