CN101581239B

CN101581239B - 气门传动系统

Info

Publication number: CN101581239B
Application number: CN 200810099529
Authority: CN
Inventors: T·M·兰斯菲尔德; I·梅瑟利
Original assignee: Mechadyne PLC
Priority date: 2008-05-13
Filing date: 2008-05-13
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2028-05-13
Also published as: CN101581239A

Abstract

本发明公开一种用于内燃机的换气气门的传动系统，其包括与气门(10)有关的两个凸轮(12、14)、用于根据两个凸轮(12、14)的瞬时升程之和提升气门的累加连杆机构(22、24、30、32)。设置去激活机构(34)，用于选择性地将累加连杆机构与两个凸轮之一(12)脱开。

Description

气门传动系统

技术领域

本发明涉及用于内燃机的换气气门的可变气门传动系统并试图提供一种系统，其中气门可以利用主动作(event)和可选择的辅助动作操作。

背景技术

有不同场合，其中希望以两种模式之一操作发动机换气气门，在一种模式中，气门具有单个主动作，在另一种模式中，气门具有主动作和辅助动作两者。

例如，排气门在排气行程中常规地开启并且在进气门开启时在上止点附近关闭。两个气门的开启动作之间的重叠在一些发动机操作条件下产生改善发动机性能的内部排气再循环，而在另一些发动机操作条件下则不产生。为了在不同操作条件下优化内部EGR的程度，希望排气门在进气期间具有可选择地使其成为可能和不可能的辅助开启。通过在排气行程期间为进气门提供具有可选择的动作能够获得类似的效果。

作为另一个例子，在点火行程中在上止点附近开启排气门用作在一些条件下希望而在另一些条件下不希望的发动机制动。使辅助动作能够选择地成为可能和不可能的系统使发动机制动能够根据需要被激活。

发明内容

根据本发明，提供一种用于内燃机的换气气门的传动系统，其包括与气门有关的两个凸轮、用于根据两个凸轮的瞬时升程之和提升气门的累加连杆机构、以及用于选择性地从两个凸轮之一脱开该累加连杆机构的装置，其中该累加连杆机构包括由第一凸轮通过第一凸轮从动件驱动并且直接作用在气门上的第一摇臂，和由第二凸轮通过第二凸轮从动件驱动并且作用来移动该第一摇臂的枢轴的第二摇臂，并且其中用于选择性地从两个凸轮之一脱开该累加连杆机构的装置可操作来将第二摇臂与第二凸轮隔离，同时阻止第一摇臂的枢轴沿着减少气门升程的方向运动。

利用累加连杆机构将来自两个凸轮的升程相加的气门传动机构是已知的。具体说，美国专利US6,854,434、欧洲专利EP 1426569和英国专利GB 0519876.7描述了通常称作VLD(可变升程和延续)系统的这种系统。但是，与本发明不同，在两个凸轮轮廓不需要重叠的情况下，通常用在VLD机构中的凸轮轮廓具有很大的重叠并且通过改变该两个凸轮之间的相对相位实现可变的延续时间和升程。

包括去激活机构的气门组也是已知的。这些气门组通常包括液压驱动的开关机构和空动弹簧组件。美国专利申请US2005/0045132给出了可以用于整体凸轮推杆式发动机的这种机构的例子。

本发明将用于VLD系统中的累加机构与去激活机构相结合，其中该去激活机构作用在与单个气门相关的两个凸轮之一上，以提供能够实现用于排气制动或产生内部EGR的可选择的辅助气门动作的简单且紧凑的装置。

简便地，第二摇臂可以转动用作第一摇臂的枢轴的偏心轴，并且如果希望的话，该第二摇臂可以与该偏心轴一体地形成。

可以有利地提供复位弹簧以便偏置第二摇臂或偏心轴，从而当该第二摇臂与第二凸轮隔离时控制偏心轴的运动。

虽然两个凸轮能够固定地安装在共同的凸轮轴上，但是可选地，两个凸轮可以是在相位上相对于彼此可调节的并且它们可以是形成组装的SCP(单个凸轮相位器)凸轮轴的部件。

附图说明

下面将参考附图以举例的方式进一步描述本发明，其中

图1是根据本发明的气门传动系统的透视图；

图2是图1的气门传动系统的俯视图；

图3是当从图1的左侧看时图1和图2的气门传动系统的侧视图。

具体实施方式

附图示出本发明应用于具有顶置换气气门10的发动机的实施例，该气门10由两个凸轮12和14操作，该两个凸轮形成安装在发动机气缸体上的一件式凸轮轴16的部件。为了清楚起见，仅示出由本发明的气门传动系统操作的发动机气门。

发生在所有操作模式中的气门10的主动作由通过凸轮从动件18、推杆20和绕偏心轮24可枢转的第一摇臂22作用在气门10上的凸轮14确定。该气门10在可选择的辅助动作期间由通过凸轮从动件26和推杆28作用在第二摇臂30上的凸轮12开启。该第二摇臂30与绕轴32枢转的偏心轮24一体形成，或与之一起快速旋转。

与第二凸轮12相关的凸轮从动件26包括去激活机构34，该去激活机构是可锁住在其延伸位置的弹簧偏置的空动接头。当解锁时，该凸轮从动件26能够继续跟随凸轮12，同时推杆28保持静止，并且在这时，从动件的运动由空动接头34进行。弹簧确保推杆28与第二摇臂30保持接触。另一方面，当去激活机构34被锁住时，于是，凸轮从动件26的运动通过推杆28传递给第二摇臂30，其方式与凸轮14的运动传递给第一摇臂22一样。

设置其自身可以构造成液压间隙调节器的固定止动块36，以限制第二摇臂沿着一个方向的旋转同时允许它沿着另一个方向自由地旋转。

下面将描述气门传动系统的操作并且为了容易理解将参考诸如“向上”、“顺时针”的方向，并且所有这些方向参考图1所示的取向。

两个摇臂22和30、枢转轴32和偏心轮24一起形成累加连杆机构，该累加连杆机构举升气门10一定量，该量由两个推杆20和28的运动之和确定。

在所有的操作模式中，推杆20的向上运动使摇臂22绕该偏心轮24逆时针枢转并且沿着开启气门10的方向直接作用在气门10上。

当去激活机构34被锁住在其延伸位置时，推杆28的向上运动使摇臂30逆时针枢转。这又逆时针转动偏心轮24，以降低第一摇臂22的枢转轴线，这间接地导致气门10的开启。当去激活机构34解锁时，凸轮的运动仅仅导致该空动接头的伸展或缩回，并且没有运动传递给推杆，也不传递给第二摇臂30。

因此，在去激活机构34被锁住的情况下，在凸轮轴16的旋转的每个周期期间，气门10由凸轮12和14两者开启，而当去激活机构被解锁时，只有凸轮14开启气门10并且凸轮12的旋转对气门10不产生作用。

当推杆20向上运动以开启气门10时，在偏心轮24上有一个倾向于沿着顺时针方向转动它的力。除非这被防止，否则代替摇臂22绕偏心轮24枢转并开启气门10，它将绕气门10的末端枢转并且当摇臂22的枢转轴线升高时绕轴32顺时针转动偏心轮24。

因此偏心轮24的运动将防止气门10被凸轮14开启，设置止动块36以防止第二摇臂30的端部相对于固定点上升。由于摇臂30与偏心轮24一起快速旋转时，这防止偏心轮绕轴32旋转和随之一起的摇臂22的枢转轴线的向上运动。该图示的实施例示出止动块36为可调节的螺钉，但是它可以可选地构造成液压间隙调节器。

已经参考实施例描述了本发明，其中两个凸轮的相位相对于彼此固定。从节省成本的观点看这是希望的并且反映了本发明的目的，该目的是利用紧凑的不复杂的气门传动系统实现可选择的第二气门动作。尽管如此，还应当理解本发明也可以与相对于彼此相位变化的凸轮一起应用，例如组装的SCP凸轮轴的凸轮。

还应当理解，在不脱离由权利要求阐述的本发明的范围的情况下可以对本发明的所述实施例进行各种其他修改。例如，发动机具有整体凸轮构造不是很重要的，并且本发明同样可应用于具有顶置凸轮轴的发动机。而且，累加连杆机构不是必需依赖安装在偏心轮上的摇臂，而是可以利用可选的累加连杆机构形成，其例子可以在现有技术中找到。

Claims

1.一种用于内燃机的换气气门的气门传动系统，包括：

与气门有关的两个凸轮，和

用于根据两个凸轮的瞬时升程之和提升气门的累加连杆机构；其中累加连杆机构包括：

通过第一凸轮从动件由第一凸轮驱动并且直接作用在所述气门上的第一摇臂，和

通过第二凸轮从动件由第二凸轮驱动并且作用来移动所述第一摇臂的枢轴的第二摇臂，

其中设置有用于选择性地使第二摇臂与第二凸轮隔离的脱开器，并设置有止动块，以在第二摇臂与第二凸轮隔离时限制第二摇臂沿着一个方向的旋转以使得气门能够通过第一凸轮的作用而提升。

2.根据权利要求1所述的气门传动系统，其中所述第二摇臂起作用以转动用作所述第一摇臂的枢轴的偏心轴。

3.根据权利要求2所述的气门传动系统，其中设置复位弹簧，以偏置所述第二摇臂或偏心轴，以便当所述第二摇臂与第二凸轮隔离时控制所述偏心轴的运动。

4.根据权利要求1-3中任何一项所述的气门传动系统，其中所述第二摇臂与所述偏心轴一体地形成。

5.根据权利要求1-3中任何一项所述的气门传动系统，其中用于将第二摇臂与第二凸轮隔离的脱开器包括位于从第二凸轮到第二摇臂的力传递路径中的弹簧偏置的空动机构和用于将该空动机构锁定在延伸位置的装置。

6.根据权利要求1-3中任何一项所述的气门传动系统，其中沿着减少气门升程的方向的第一摇臂的枢轴的运动被作用在第二摇臂上的液压间隙调节器阻止。

7.根据权利要求1-3中任何一项所述的气门传动系统，其中两个凸轮的相位能够相对于彼此调节并且形成组装的凸轮轴的部件。