CN102635419A - 内燃机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内燃机，该内燃机具有每个气缸至少一个可通过凸轮轴和至少一个传动元件(40、70)来操作的排气门(3)，其中在凸轮轴和排气门(3)之间，至少一个液压式气门间隙补偿装置(8)设置在传动元件(40、70)中，该气门间隙补偿装置(8)具有与压力室(9)相邻的活塞(10)并且从压力室(9)引出至少一个通过减压阀(15)可与卸压装置连接的减压管路(14)，且该内燃机具有发动机制动装置，借助于该发动机制动装置可以在至少一个发动机制动阶段保持至少一个排气门(3)开启。为了以尽可能简单的方式实现发动机制动和自动的气门间隙补偿，规定了发动机制动装置由气门间隙补偿装置(8)构成。

Description

内燃机
本发明涉及一种内燃机，该内燃机具有每个气缸至少一个可通过凸轮轴和至少一个传动元件来操作的排气门，其中在凸轮轴和排气门之间，至少一个气门间隙补偿装置设置在传动元件中，该气门间隙补偿装置具有与压力室相邻的活塞并且从压力室引出至少一个通过减压阀与卸压装置相连的减压管路；并且该内燃机具有发动机制动装置，借助于该发动机制动装置可以在至少一个发动机制动阶段保持至少一个排气门开启。
从EP2143894A1和EP2143896A1中已知具有发动机制动装置和气门间隙补偿机构的内燃机。在此，在气门桥中分别布置有液压式气门间隙补偿机构。在此，液压式气门间隙补偿机构具有与压力室相邻的活塞，该压力室通过止回阀与具有恒定压力的高压管路流体连接。从压力室引出减压管路，该减压管路通过可控的减压阀通入出油口。另外，在气门桥中还布置有发动机控制装置的液压式气门-附加控制单元，其控制压力室与可控的减压阀的压力室流体连接。控制压力室通过油路在支架内与控制压力管路流体连接，其中，支架通过止动活塞在背向排气门的一侧与气门桥接触。由于这些大量布置在气门桥中的液压活塞和压力管路，气门桥需要高昂的加工和制造费用，此时气门桥结构上较弱，因此必须设计成相应地庞大。
在提及的专利文件中所述的发动机制动装置是由发动机堵塞制动(Motorstaubremse)和减压制动构成的混合形式，该形式也被特别称为EVB(＝排气门制动)。其中，液压式气门-附加控制单元从一侧被装入连接机构的可同时操纵两个排气门的气门桥中。通过各个内燃机中本来就存在的机油循环来对液压式气门-附加控制单元进行供油。在这种类型的发动机制动装置中，使用液压式气门间隙补偿装置需要采取附加措施，以防止在发动机制动状态期间气门间隙补偿装置不可控制地泵吸，这会导致发动机严重受损。在EP2143894A1和EP2143896A1中，可以在发动机制动状态期间通过可控的减压阀对液压式气门间隙补偿装置的压力室进行减压。这种在现有技术中公知的、在气门桥中带有大量油孔和液压活塞的组件具有如下缺陷，即，气门桥结构上较弱并且在尺寸上必须设计得更大。
本发明的任务在于，以简单和节省空间的方式实现发动机制动和自动的气门间隙补偿。
根据本发明，通过以气门间隙补偿装置构成发动机制动装置的方式来完成该任务。
特别有利的情况在于，传动元件较佳在背向排气门一侧的区域内、较佳地对应于静止位置的终端位置紧靠特别是可调节的支架，其中减压管路终止于支架区域内。在终端位置，支架将减压管路的出口密闭。
减压管路和减压阀较佳地设置在由气门摇臂构成的第一传动元件中。液压式气门间隙补偿装置也可以设置在该第一传动元件中。替代地，气门间隙补偿装置也可以布置在较佳地由无导向气门桥构成的第二传动元件中。
通过该可控的减压阀可以在至少一个发动机制动状态范围内开启减压管路，并且在至少一个发动机运行范围内将其关闭。该可控的减压阀较佳地由液压、气动、电气和/或机械可控的减压阀构成，并且可具有通过控制压力抵抗回位弹簧的力偏移的控制活塞。替代地，该可控的减压阀也可以具有相对于压力管路横向布置的旋转滑阀。
下面将根据附图进一步说明本发明。其中：
图1是在第一实施变形中根据本发明内燃机的气门操作装置剖面图；
图2是根据图1中线II-II的气门操作装置的剖面图；
图3是在第二实施变形中根据本发明内燃机的气门操作装置；以及
图4是在第三实施变形中根据本发明内燃机的气门操作装置；
在实施变形中，相同功能的部件设有相同的附图标记。
在附图中分别示出设置在气缸盖1中、用于操作排气门3的气门操作装置2。气门操作装置2具有第一传动元件40，该第一传动元件由例如构造成摇臂的气门摇臂4构成，该气门摇臂可绕摇臂轴5转动支承并且由未进一步示出的凸轮轴驱动。也可以使用拉杆替代摇臂。气门摇臂4通过第一端部6和由气门桥7构成的第二传动元件70作用于两个排气门3。气门操作装置2具有液压式气门间隙补偿装置8，该气门间隙补偿装置具有与压力室9相邻的活塞10。具有恒定油压pc的油压管路12通过由弹簧11a加载的止回阀11通入压力室9，该油压管路与气门摇臂轴5中的输油通道13流体连接。气门桥7可设计为有导向或无导向。
从压力室9中引出减压管路14，在此，可控的减压阀15设置在减压管路14中。减压管路14终止于气门摇臂4的背向排气门3的区域16内。只要气门摇臂4不通过凸轮轴的排气凸轮进行操作，气门摇臂4就在背向排气门摇臂3的区域16内与通过调整螺栓17可调节的支架18相邻。在此，减压管路14的出口14a由支架(Gegenhalter)18封闭。
在图1至图3所述的实施方式中，液压式气门间隙补偿装置布置在气门桥7区域内、气门摇臂4的第一端部6上。这样就不必将孔包含到气门桥7中。
在图1和图2所示的实施变形中，可控的减压阀15由液压阀构成，并且具有相对于减压管路14横向布置的控制活塞19，该控制活塞通过通入控制压力室21的控制管路20中的控制压力pST抵抗回位弹簧22的力进行偏移，如图2中箭头P所示。但是控制活塞19也可以是气动、电气或机械操作。
图3示出另一种实施变形，其中可控的减压阀15具有机械、电气、气动或液压的可旋转控制滑阀23，该控制滑阀相对于减压管路14横向布置。
如图4所示，液压式气门间隙补偿装置8也可设置在气门桥7中。在此，在气门摇臂4和气门桥7之间的接头24中设有用于通入气门间隙补偿装置8的压力室9的油压管路12的第一孔25和用于从压力室9引出的减压管路14的第二孔26。
该内燃机具有未进一步示出的、排气管路中可控的节流装置，该节流装置可由例如一个阻气阀构成。在操作发动机制动时，节流装置关闭，这样，废气阻塞于气缸的排气门开口和节流装置之间的废气通道中。废气通道内的背压使排气门3中间开启，这种中间开启特别在内燃机每个四冲程循环的吸气行程末产生。在中间开启期间，液压式气门间隙补偿装置8进行减压，由此这将由于恒定的油压pc“泵吸”至最大值。但是，在结束发动机制动运行之后，气门间隙补偿装置8的偏移的活塞10还将保持排气门3开启，因为这才逐渐并缓慢地开始不泄漏地进行减压。这可能造成功能干扰和严重的发动机损坏。为了避免液压式气门间隙补偿装置8的活塞10不期望地偏移，在激活发动机制动运行期间，可控的减压阀15开启，这样就可以实现液压式气门间隙补偿装置8的压力室9的减压。因为减压管路14的出口14a通过支架18保持关闭，若气门摇臂4不由排气凸轮操作，才在排气行程中开始减压。与之相对，在压缩行程和膨胀行程过程中，压力室9中的压力基本保持不变，因此，通过气门桥7，偏移的活塞10可以将排气门3保持在和发动机制动状态相对应的开启位置。
具有液压式气门间隙补偿装置8的所述发动机制动装置不仅实现了发动机制动，而且通过简单的方式以最低花费和较少部件数量实现了气门间隙补偿。在此，可以将对气门摇臂4的使结构弱化的干预限制到最小程度。为了与其它已知的具有液压式气门间隙补偿的发动机制动装置加以区分，唯一的元件、即液压式气门间隙补偿装置8，不仅用于自动的气门间隙补偿，而且也用于发动机制动运行。因此，可以省去其它液压活塞。

Claims (16)

1.一种内燃机，所述内燃机具有每个气缸至少一个能通过凸轮轴和至少一个传动元件(40、70)来操作的排气门(3)，其中在所述凸轮轴和所述排气门(3)之间，至少一个液压式气门间隙补偿装置(8)设置在所述传动元件(40、70)中，所述气门间隙补偿装置(8)具有与压力室(9)相邻的活塞(10)并且从所述压力室(9)引出至少一个通过减压阀(15)与卸压装置连接的减压管路(14)，并且所述内燃机具有发动机制动装置，通过所述发动机制动装置能在至少一个发动机制动阶段期间保持至少一个排气门(3)开启，其特征在于，所述发动机制动装置由所述气门间隙补偿装置(8)构成。
2.如权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述传动元件(40、70)较佳地在背向所述排气门(3)的一侧区域内的较佳地对应于静止位置的终端位置处紧靠特别较佳为可调节的支架(18)，其中所述减压管路(14)终止于所述支架(18)的区域内。
3.如权利要求2所述的内燃机，其特征在于，在所述终端位置，所述支架(18)使所述减压管路(14)密闭。
4.如权利要求1至3中任一项所述的内燃机，其特征在于，所述减压管路(14)至少主要设置在第一传动元件(40)中。
5.如权利要求1至4中任一项所述的内燃机，其特征在于，所述减压阀(15)设置在所述第一传动元件(40)中。
6.如权利要求1至5中任一项所述的内燃机，其特征在于，所述液压式气门间隙补偿装置(8)设置在所述第一传动元件(40)中。
7.如权利要求1至5中任一项所述的内燃机，其特征在于，所述液压式气门间隙补偿装置(8)设置在第二传动元件(70)中。
8.如权利要求1至7中任一项所述的内燃机，其特征在于，所述可控的减压阀(15)能通过控制管路(20)以液压方式进行操作。
9.如权利要求1至8中任一项所述的内燃机，其特征在于，所述可控的减压阀(15)能以气动方式进行操作。
10.如权利要求1至9任一项所述的内燃机，其特征在于，所述可控的减压阀(15)能以电气方式进行操作。
11.如权利要求1至10任一项所述的内燃机，其特征在于，所述可控的减压阀(15)能以机械方式进行操作。
12.如权利要求1至12中任一项所述的内燃机，其特征在于，所述可控的减压阀(15)具有能通过控制管路(20)中的控制压力(pST)抵抗回位弹簧(22)的力进行偏移的控制活塞(19)。
13.如权利要求1至12中任一项所述的内燃机，其特征在于，所述可控的减压阀(15)具有旋转滑阀(23)。
14.如权利要求1至13中任一项所述的内燃机，其特征在于，所述第一传动元件(40)由构造成摇臂或拉杆的气门摇臂(4)构成。
15.如权利要求1至14中任一项所述的内燃机，其特征在于，所述第二传动元件(70)由较佳是无导向的气门桥(7)构成。
16.如权利要求1至15中任一项所述的内燃机，其特征在于，所述气门间隙补偿装置(8)设置在所述气门摇臂(4)的背对所述支架(18)的排气门侧区域(16)内。
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