CN102893013A - 用于控制内燃机的排气阀的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制排气阀（3）的装置，在该装置中设置能由调节驱动机构（1）驱动的曲柄传动机构（2），该曲柄传动机构在排气阀（3）被关闭的终端位置上能超过死点向着止挡部（12）运动。曲柄传动机构（2）无需能量消耗而被保持在该位置上并且能仅通过调节驱动机构（1）的驱动而重新从该位置中移出。从排气阀（3）一侧所引入的力不能使曲柄传动机构（2）运动。

Description

用于控制内燃机的排气阀的装置
技术领域
本发明涉及一种用于控制内燃机的排气阀的装置，该装置包括：能控制的调节驱动机构；能由调节驱动机构驱动的调整杆；以及将调整杆的运动传递到排气阀上的推杆。
背景技术
例如由专利文献DE 10 2008 014 609 AI已知一种这样的装置。这种装置通常被应用于当前的内燃机中，以便接通例如排气再循环阀，用于调节涡轮增压器的导向叶片或者用于操纵涡轮增压器内的废气阀。为便于其控制，调节驱动机构例如具有电动机或者气动执行器。在已知的装置中，通过传动装置来驱动该调整杆。在传动装置内布置用于补偿载荷峰值的弹性元件。推杆能够使得排气阀与调节驱动机构在空间上分开地布置。
在上述已知的装置中不利的是，调节驱动机构必须使排气阀保持在其预设的位置上。例如通常设定为：排气阀在基本状态中是关闭或打开的。因此，如果排气阀应被动地被保持在其基本状态中，那么调节驱动机构也需要能量。
发明内容
本发明的目的在于，这样来进一步改进开头所述类型的装置，使得该装置对能量的需求特别低。
该目的根据本发明由此得以实现：在排气阀的其中一个终端位置上，调整杆或推杆侧向地支撑在止挡部上。
通过这种设计使得调整杆以及推杆具有停止位置，调整杆与推杆在该停止位置上被保持在止挡部上。因此，排气阀被动地被该止挡部保持在其中一个终端位置上。当排气阀被保持在至少其中一个终端位置上时，调节驱动机构也就不需要任何能量。因此，运行根据本发明的装置所需的能量就特别低。因为调整杆通常比推杆更短并且因此更加不易弯曲，调整杆就优选地支撑在止挡部上。
根据本发明的另一种有利的改进方案，当推杆具有弹性元件并且当该弹性元件在排气阀的其中一个终端位置上被张紧时，则易于实现调节驱动机构与排气阀之间的公差补偿。并且，通过将弹性元件的张紧与调整杆或推杆在止挡部上的支承相结合，排气阀被稳固可靠地保持在其终端位置上。此外，布置在推杆内的弹性元件还会将排气阀在向终端位置运动时的载荷峰值限制为一个能调节的值。因此，布置在推杆内的弹性元件可替换布置在调节驱动机构内或该调节驱动机构的传动装置内的弹性元件。
根据本发明的另一种有利的改进方案，如果推杆连同调整杆一起构成了曲柄传动机构，并且如果排气阀在该曲柄传动机构的死点上具有其中一个终端位置，以及在驱动曲柄传动机构超过死点时，调整杆或者推杆支撑在止挡部上，则用于控制排气阀的结构方面的投入成本就维持得特别低。在超过曲柄传动机构的死点转动的位置上，可由排气阀导入推杆内的作用力就不能导致调整杆偏转，这是因为调整杆和推杆被锁定。只有当调整杆通过调节驱动机构重新回转到死点上，推杆才可沿着其纵向方向移动并且驱动排气阀。在排气阀向其中一个终端位置移动时，曲柄传动机构会一直转动到死点。在克服死点时，曲柄传动机构无需通过调节驱动机构利用调整杆或推杆继续驱动而向着止挡部卡住。布置在推杆内的弹性元件在曲柄传动机构一直运动到死点时被张紧，并且，当推杆或调整杆到达止挡部时，被重新放松。
推杆和调整杆可在排气阀的其中一个终端位置上顺次地处于伸展状态中。然而根据本发明的另一种有利的改进方案，如果推杆和调整杆在排气阀的其中一个终端位置上相互平行地重叠放置，则排气阀可以特别易于调节。
排气阀通常在基本状态下持久地关闭。在这种排气阀中，根据本发明的另一种有利的改进方案，如果其中一个终端位置相应于排气阀的关闭位置，则可以避免持续给调节驱动机构通电。
根据本发明的另一种有利的改进方案，如果推杆具有内部元件和通过伸缩的方式搭接该内部元件的外部元件，并且如果弹性元件布置在内部元件与外部元件之间并且支撑在该内部元件和外部元件的凸肩上，该推杆即可与弹性元件一起被预装成一个结构单元。
如果弹性元件设计为螺旋弹簧，根据本发明的装置则构造特别紧凑。
根据本发明的一种有利的改进方案，如果调整杆和推杆通过球形万向节相互连接，则有利于进一步简化在调节驱动机构与排气阀之间的公差补偿。
如果排气阀具有能垂直地向排气通道的开口摆动的排气阀瓣，根据本发明的装置的结构就设计得非常简单。因此，弹性元件的力作用于排气通道中的压力。
根据本发明的一种有利的改进方案，如果推杆能通过球形万向节与排气阀的排气阀瓣的调节臂相连接，则有利于进一步简化在调节驱动机构与排气阀之间的公差补偿。
附图说明
本发明允许实现多种实施方式。为了进一步阐明其基本原理，在附图中示出了其中一种实施方式并在下面对该实施方式予以说明。图中示出：
图1示意性地示出根据本发明的、用于控制排气阀的装置；
图2示意性地示出在排气阀关闭时的根据本发明的装置；
图3示意性地示出在终端位置上的根据本发明的装置；
图4示例性地示出根据本发明的装置的一种实施方式。
具体实施方式
图1示意性地示出了包括能由调节驱动机构1驱动的曲柄传动机构2的装置以及能通过该曲柄传动机构2驱动的排气阀3。曲柄传动机构2具有推杆4和调整杆5。在推杆4内布置弹性元件6。推杆4通过万向节7与排气阀3的调节臂8相连。调节臂8使得能垂直地向排气通道10的开口9摆动的排气阀瓣11运动。排气阀瓣11、阀体以及排气通道10的开口9由此构成了排气阀3的阀座。在排气通道10内作用于排气阀瓣11的压力的方向在附图中以箭头和字母P标示。
为了控制排气阀3，调整杆5可以通过调节驱动机构1在两个位置I和II之间摆动。当调整杆5位于位置I上时，排气阀3处于完全打开的终端位置上。当调整杆5位于位置II上时，排气阀3则处于完全关闭的终端位置上。布置在推杆4内的弹性元件6基本上被放松，并且，在位置I和II上补偿了在调节驱动机构1与排气阀3之间的公差。
图2示出了图1中的装置在通过调节驱动机构1沿逆时针方向驱动调整杆5进入位置III后的状态。其中，弹性元件6张紧的量为a。排气阀3留在其关闭的终端位置上。调整杆5和推杆4在该位置上相互平行地重叠放置。位置III表示曲柄传动机构2的死点。
图3示出了图1和图2中的装置在通过调节驱动机构1沿逆时针方向驱动调整杆5进入位置IV后的状态。调整杆5在一侧抵靠在止挡部12上。弹性元件6张紧的量也仅为b。止挡部12与弹性元件6由此使排气阀3保持在关闭的终端位置上。由排气通道10中的废气作用于排气阀瓣11的压力会导致继续向着止挡部12拉动调整杆5。仅可借助调节驱动机构1从抵靠在止挡部12上的位置IV中驱动调整杆5。
图4示出了如图1至图3的、具有调节驱动机构1以及曲柄传动机构2的装置的一种实施方式。为简化图示，排气阀3并未示出。调节驱动机构1具有电动机13，该电动机通过传动装置14与曲柄传动机构2相连接。推杆4具有用于与调整杆5以及图1中所示的、排气阀3的调节臂8相连接的各一个球形万向节15，16。此外，推杆4具有内部元件17和搭接该内部元件17的外部元件18。推杆4的元件17，18可通过伸缩的方式相互推入彼此并且具有用于支撑弹性元件6的凸肩19，20。弹性元件6设计为布置在推杆4的元件17，18之间的螺旋弹簧。

Claims (10)

1.一种用于控制内燃机的排气阀（3）的装置，所述装置具有：能控制的调节驱动机构（1）；能由所述调节驱动机构（1）驱动的调整杆（5）；以及将所述调整杆（5）的运动传递到所述排气阀（3）上的推杆（4），其特征在于，在所述排气阀（3）的其中一个终端位置上，所述调整杆（5）或所述推杆（4）侧向地支撑在止挡部（12）上。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述推杆（4）具有弹性元件（6），并且所述弹性元件（6）在所述排气阀（3）的所述其中一个终端位置上张紧。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述推杆（4）连同所述调整杆（5）一起构成了曲柄传动机构（2），并且所述排气阀（3）在所述曲柄传动机构（3）的死点上具有所述其中一个终端位置，以及在驱动所述曲柄传动机构（2）超过所述死点时，所述调整杆（5）或者所述推杆（4）支撑在所述止挡部（12）上。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述推杆（4）和所述调整杆（5）在所述排气阀（3）的所述其中一个终端位置上相互平行地重叠放置。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述其中一个终端位置相应于所述排气阀（3）的关闭位置。
6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述推杆（4）具有内部元件（17）和通过伸缩的方式搭接所述内部元件（17）的外部元件（18），并且所述弹性元件（6）布置在所述内部元件与所述外部元件（17，18）之间并且支撑在所述内部元件和所述外部元件（17，18）的凸肩（19，20）上。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述弹性元件（6）设计为螺旋弹簧。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述调整杆（5）和所述推杆（4）通过球形万向节（15）相互连接。
9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述排气阀（3）具有能垂直地向排气通道（10）的开口摆动的排气阀瓣（11）。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述推杆（4）能通过球形万向节（16）与所述排气阀（3）的所述排气阀瓣（11）的调节臂（8）相连接。
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