CN103429855A - 具有凸轮基圆中的附加行程的气门传动装置 - Google Patents

Abstract

提出一种内燃机的气门传动装置（1），其具有气门压杆（2），该气门压杆在一端作用于至少一个换气阀（3）而在另一端通过接触块（4）位于支撑元件（7）的壳体（6）的头部（5）上，该壳体（6）可轴向运动地延伸在缸头（9）的容纳孔（8）中，其中，由凸轮（10）向气门压杆（2）施加作用，从该凸轮的基圆（11）固定地凸出有附加凸轮块（12），用于示出换气阀（3）的附加行程，其中，从壳体（6）的底部（13）出发沿头部方向出现有孔（14），在孔的下部区段（15）中延伸有可相对于壳体（6）轴向运动的压力活塞（16），支撑元件（7）通过压力活塞的下端（17）支承在缸头（9）的容纳孔（8）的底部（18）上，其中，在压力活塞（16）的上端（19）与位于它之上的、相对于壳体固定的环形件（20）之间形成有用于液压介质的高压腔（21），其中，为了示出附加行程，可通过如下方式向高压腔（21）灌装液压介质，即，使壳体（6）相对于压力活塞（16）移出并且支撑在高压腔（21）中所积聚的液压介质液柱上，并且其中，为了使附加行程失效，可通过如下方式控制高压腔（21）中的液压介质的高压，即，使壳体（6）相对于压力活塞（16）移入。

Description

具有凸轮基圆中的附加行程的气门传动装置

技术领域

本发明涉及一种内燃机的气门传动装置，其具有作用于至少一个换气阀的凸轮跟随器，由凸轮向该凸轮跟随器施加作用，从该凸轮的基圆凸出有可选择性激活的附加凸轮块，用于示出换气阀的附加行程。

背景技术

由DE 30 03 566 A1得知一种气门传动装置，其凸轮轴包含可轴向地在该凸轮轴中移动的控制轴。附加凸轮从凸轮轴的在图1中示出的凸轮的基圆中突出。该附加凸轮可径向移出地容纳在凸轮的凹处中。针对排气阀上的附加行程，可以在如下程度上轴向地移动控制轴，即，控制轴所固有的径向箍使附加凸轮移出。

上述设备的缺点是巨大的结构开支，其导致成本太高。凸轮轴必须空心地制造并且设有附加的控制轴。成本高的外部操作设备已表明是必要的。此外，必须确保的是，附加凸轮在很高的凸轮轴转速下不会丢失。

发明内容

因此，本发明的任务在于，实现一种像前面所提到的那样的具有凸轮基圆中的附加行程的气门传动装置，但是其不具有上述缺点。尤其应该实现的是，不用显著改变现有的气门传动装置设计和缸头设计就能实现凸轮基圆中的附加行程，其用于实现减压或者内部的废气再循环。

根据本发明，该任务通过如下方式解决，即，作为凸轮跟随器设置有气门压杆，该气门压杆在一端作用于至少一个换气阀而在另一端通过接触块位于支撑元件的壳体的头部上，壳体可轴向运动地延伸在缸头的容纳孔中，其中，从壳体的底部出发沿头部方向出现有孔，在孔的下部区段中延伸有可相对于壳体轴向运动的压力活塞，支撑元件通过压力活塞的下端支承在缸头的容纳孔的底部上，其中，在压力活塞的上端与位于它之上的、相对于壳体固定的环形件之间形成有用于液压介质的高压腔，其中，为了示出附加行程，可通过如下方式向高压腔注入液压介质，即，使壳体相对于压力活塞移出并且支撑在高压腔中所积聚的液压介质液柱上，并且其中，为了使附加行程失效，可通过如下方式结束高压腔中的液压介质的高压，即，使壳体相对于压力活塞移入。

因此，存在一种尤其用于减压或者用于废气再循环的不具有上述缺点的气门传动装置。优选应该在排气阀侧实现应用，其中，也可以设想和设置的是使用在进气阀侧。例如在内燃机上目前使用的开启-停止装置中必需的是，内燃机在停止阶段之后足够快速和无阻力地高速转动。为此，已表明具有意义的是，排气阀上的压缩行程中的减压。同样可以实现的是，通过在抽吸行程中附加地打开排气阀，将残余气体引入燃烧腔中（内部的废气再循环（AGR）），这带来了内燃机的优点，比如降低了燃烧温度，并因此减少了氮氧化物。必要时，也可以利用所提出的设备将残余气体压入进气管段中。尤其具有意义的是，在品质受控的内燃机中，根据本发明的气门传动装置的使用然而不是唯一的。

根据本发明的一种优选实施形式，高压腔应该通过从液压间隙补偿器中公知的止回阀在朝向位于其上面的储备腔的方向上封闭。也就是说，在示出针对支撑元件的壳体的空行程的情况下，也可以设想通过例如以外部电磁的方式被施加作用的滑块强制性地打开止回阀，以便使附加行程失效。但是，优选地设置的是，在储备腔中实现一种可通过液压介质压力从止回阀移开的（或者可调节的[l1]）闭锁滑块，该闭锁滑块在壳体的孔中引导并且通过压力弹簧力在液压介质压力降低的情况下强制性打开止回阀，从而高压腔在一定程度上溃缩并且因此附加行程功能失效，由此导致壳体相对于压力活塞的振荡的空行程。

为了简单地注入支撑元件的壳体的储备腔，支撑元件优选地[l2]具有至少一个作为孔而存在的通路，其由缸头中引导的压力油管道来供给。作为压力油管道例如可以使用如下管道，这些管道在迄今为止所使用的缸头中被设置，用于供给液压的支撑元件。

本发明的其他合乎目的的改进方案涉及一种壳体的头部区域的设计方案。因此，根据一种变型方案，该头部区域具有球缺部，气门压杆的接触块的球形头部嵌入该球缺部中。接触块可以单件式地来自气门压杆或者例如可以是间隙调整螺栓的组件。

相对于上述方案替选地设置如下，头部自身类似于半球形地示出，从而具有球缺部的气门压杆可摆动运动地位于在该头部上。在这种也在前面提到过的情况下，头部也可以是单独的柱体块的组成部分，其例如通过压制/焊接与壳体固定地连接。

最后提出的是，在头部区域中设置有至少一个来自储备腔的排气口。由此可以排出不希望地在支撑元件中积聚的空气。同时实现了支承区域相对于气门压杆的良好润滑。

附图说明

结合附图对本发明进行详细阐述。其中：

图1示出气门传动装置的整体视图；

图2示出气门传动装置的支撑元件的第一方案，该支撑元件具有闭锁滑块；以及

图3示出气门传动装置的支撑元件的第二方案，该支撑元件具有闭锁滑块。

具体实施方式

在图1中示出内燃机的气门传动装置1。该气门传动装置1具有气门压杆2，该气门压杆在一端作用于换气阀3而在另一端通过在这里构造为间隙调整螺栓31的接触块4位于支撑元件7的壳体6的设有球缺部30的头部5上（参见图3）。

壳体6可轴向运动地延伸在缸头9的容纳孔8中。此外，可以识别的是，由凸轮10向气门压杆2施加作用，从该凸轮的基圆11凸出有附加凸轮块12，其用于示出换气阀3的附加行程。

从壳体6的底部13出发沿头部方向出现有阶梯孔14。在该孔14的下部区段15中延伸有可以相对于壳体6轴向运动的压力活塞16，在其外周与孔14之间形成有用于液压介质的泄漏缝隙。压力活塞16通过其下端17持久地支承在缸头9的容纳孔8的底部18上。

在压力活塞16的上端19与位于它之上的、相对于壳体固定的环形件20之间形成有用于液压介质的高压腔21。环形件20具有构造为球体阀的止回阀23，其朝向高压腔21打开。在高压腔21中延伸有在环形件20与压力活塞16之间被夹住的压力弹簧34。

止回阀23可以强制性地通过闭锁滑块22在高压腔方向上打开。闭锁滑块22延伸在通过所述环形件20形成的储备腔24中，并且作为在壳体6的孔14中引导的活塞而存在。在朝向止回阀23的方向上，通过压力弹簧机构25的力向闭锁滑块22施加作用。该压力弹簧机构支撑在壳体6的孔14的头部侧的底部26上。

上述储备腔24用于将液压介质导入高压腔21中。在此，为了在凸轮基圆11运行期间示出换气阀的附加行程，通过经由位于缸头9中的压力管道29灌装储备腔24能够使闭锁滑块22与止回阀23脱离接触，从而壳体6在其移出的状态下（在止回阀23闭合的情况下）通过在高压腔21中的液压介质液柱

支撑。

为了使附加行程失效，在如下程度上降低即将出现的液压介质压力，即，活塞状的闭锁滑块22通过其压力弹簧机构25的力使止回阀23借助于其凸鼻27打开。在此也就是说，高压腔21溃缩，而壳体6相对于压力活塞16执行空行程。

从图2中还可以得知壳体6的头部5的一种替选的设计方案。在此，头部5是与壳体6固定连接的、单独的柱体块32的组成部分，并且具有类似于球体的隆起部。因此，在气门压杆2中的配对件作为球缺部而存在（未示出）。

在图2中还标示了头部5中的两个排气口33。通过该排气口，可以将储备腔24中不希望地积聚的空气排到外界环境中。在这一点上，也实现了对头部侧的支承部位的润滑。

附图标记列表

1）        气门传动装置

2）        气门压杆

3）        换气阀

4）        接触块

5）        头部

6）        壳体

7）        支撑元件

8）        容纳孔

9）        缸头

10）       凸轮

11）       基圆

12）       附加凸轮块

13）       底部

14）       壳体[l3]孔

15）       区段

16）       压力活塞

17）       下端

18）       底部

19）       上端

20）       环形件

21）       高压腔

22）       闭锁滑块

23）       止回阀

24）       储备腔

25）       压力弹簧机构

26）       底部

27）       凸鼻

28）       通路

29）       压力管道

30）       球缺部

31）       间隙调整螺栓

32）       隆起部

33）       排气口

34）       压力弹簧

Claims (11)

1.一种内燃机的气门传动装置（1），其具有气门压杆（2），所述气门压杆在一端作用于至少一个换气阀（3）而在另一端通过接触块（4）位于支撑元件（7）的壳体（6）的头部（5）上，所述壳体（6）可轴向运动地延伸在缸头（9）的容纳孔（8）中，其中，由凸轮（10）向所述气门压杆（2）施加作用，从所述凸轮的基圆（11）固定地凸出有附加凸轮块（12），用于提供所述换气阀（3）的附加行程，其中，从所述壳体（6）的底部（13）出发沿头部方向延伸有孔（14），在所述孔（14）的下部区段（15）中延伸有能相对于所述壳体（6）轴向运动的压力活塞（16），所述支撑元件（7）通过所述压力活塞的下端（17）支承在所述缸头（9）的所述容纳孔（8）的底部（18）上，其中，在所述压力活塞（16）的上端（19）与位于它之上的、相对于壳体固定的环形件（20）之间形成有用于液压介质的高压腔（21），其中，为了提供所述附加行程，能够向所述高压腔（21）注入液压介质，从而使所述壳体（6）相对于所述压力活塞（16）移出并且支撑在所述高压腔（21）中所积聚的液压介质液柱上，并且其中，为了使所述附加行程失效，能够结束所述高压腔（21）中的液压介质的高压，从而使所述壳体（6）相对于所述压力活塞（16）移入。

2.根据权利要求1所述的气门传动装置，其中，所述环形件（20）具有能够强制性通过闭锁滑块（22）在高压腔方向上打开的止回阀（23），其中，在所述压力活塞与所述环形件之间夹有压力弹簧（34），其中，用于将液压介质导入所述高压腔（21）的储备腔（24）在轴向上位于所述环形件（20）之上，其中，为了提供所述附加行程，能够使所述闭锁滑块（22）与所述止回阀（23）脱离接触，从而所述壳体（6）在其移出状态下通过在所述高压腔（21）中的液压介质液柱支撑，并且其中，为了使所述附加行程失效，能够通过所述闭锁滑块（22）打开所述止回阀（23），从而所述壳体（6）相对于所述压力活塞（16）在所述高压腔（21）溃缩的情况下执行空行程。

3.根据权利要求2所述的气门传动装置，其中，在至少一个移动方向上液压地向所述闭锁滑块（22）施加作用。

4.根据权利要求3所述的气门传动装置，其中，所述闭锁滑块（22）延伸在所述储备腔（24）中并且作为在所述壳体（6）的所述孔（14）中延伸的活塞而存在，所述活塞在止回阀方向上通过压力弹簧机构（25）的力被施加作用，所述压力弹簧机构至少间接地支撑在所述壳体（6）的所述孔（14）的头部侧的底部（26）上。

5.根据权利要求4所述的气门传动装置，其中，所述用于止回阀接触的闭锁滑块（22）具有在中央突出的凸鼻（27）。

6.根据权利要求4所述的气门传动装置，其中，所述壳体（6）具有至少一个将液压介质导入所述储备腔（24）中的通路（28），所述通路（28）与引导至所述缸头（9）的所述容纳孔（8）上的、用于液压介质的压力管道（29）连通，其中，为了使所述闭锁滑块（22）失效[附加行程]，能够通过如下方式向所述储备腔（24）供给来自所述压力管道（29）的液压介质的高压，即，所述闭锁滑块（22）逆着其压力弹簧机构（25）的力与所述止回阀（23）脱离接触，从而所述支撑元件（7）按照液压间隙补偿元件的方式而工作，并且其中，为了激活所述闭锁滑块（22）[失效的附加行程]，降低来自所述压力管道（29）的液压介质的高压，从而所述闭锁滑块（22）通过其压力弹簧机构（25）的力将所述止回阀（23）打开。

7.根据权利要求1所述的气门传动装置，其中，所述壳体（6）的所述头部（5）具有球缺部（30），在所述球缺部中从所述气门压杆（2）突出的球形头部作为所述接触块（4）被支承。

8.根据权利要求7所述的气门传动装置，其中，所述构造为球形头部的接触块（4）是延伸通过所述气门压杆（2）的间隙调整螺栓（31）的组成部分。

9.根据权利要求1所述的气门传动装置，其中，为了提供所述壳体（6）的所述头部（5），所述壳体（6）具有类似于球体的隆起部（32），在所述隆起部上支承有在所述气门压杆（2）的底侧中延伸的、作为球缺部而存在的接触块（4）。

10.根据权利要求9所述的气门传动装置，其中，所述壳体（6）的所述头部（5）是与所述壳体（6）固定连接的、单独的柱体块（32）的组成部分。

11.根据权利要求1所述的气门传动装置，其中，排气口（33）延伸通过所述壳体（6）的所述头部（5）。

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