CN1047821C - 内燃机所用可变阀门升程装置 - Google Patents

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Abstract

发动机中可变的阀门升程及可变的相位和工作时间，靠改变摇臂或指状从动件的枢接位置来实现。枢轴及摇臂或指状从动件均有与该枢轴匹配的啮合齿牙。枢轴滚动跨过一根固定齿条以改变阀门升程与凸轮升程之比率。调节间隙对于枢轴的所有位置匀可是恒定的，或可随枢轴的位置而改变。由枢轴支承导板与一固定齿条刻划的枢轴运动轨迹，可为一环形或接近于此环形之弧形。改变调节间隙的一种方式就是偏离由摇臂或指状从动件以及固定齿条和支承导板所限定之各环形之中心。调节间隙与枢轴位置之间的关系产生出受控的相位变化及工作时间变化。

Description

内燃机所用可变阀门升程装置
本申请是1991年12月3日提交的美国第07/800，920号申请的部份继续申请。
本发明涉及用提动阀芯式阀门导引气体流入或流出一个或多个气缸之内燃机。阀门尤其是进气阀提升之程度，可依阀门开合时间而改变，以便在不同的发动机转速下使发动机转矩最佳化。
进入及存在于内燃机中的气体之流动动态特性，是发动机运行的各种控制因素之一。大多数发动机均必须在一速度与负荷宽泛的范围上工作，要在比该范围一狭小部更宽的范围上达到优化的效益则有困难。为了简便、节约和耐用起见，大多数常规的4冲程发动机，均使用具备恒稳的相位(当阀门打开时)、工作时间(阀门保持开启多久)和升程(阀门提升离开阀座多远)之实践证明可取的固定式凸轮轴系统。这样就使某些设计折衷方案得以能被采纲实施。因此发动机速度低而其能力产生高转矩之发动机，通常在发动机速度较高时产生差的转矩，反之亦然。在底特律召开的美国汽车工程师学会(SAE)大会上提交的一篇论文(Hara、Kumagai和Matsumoto，1989年，SAE论文第89 0681号)中，这三位作者阐述了对一种定时与升程变化的发动机所作实验的结果：通过改变升程，在1600转/分时，转矩提高7％，在600转/分时则提高14％，进气阀升程改变产生出大多数明显的效果。
已有人提出并努力去实现许多方案，以优化流动过程。对流动动态特性的改进，通过三种分别而又有内在联系的过程来实现：可变的相位，可变的工作时间和可变的升程。众所周知，在低速时产生高转矩的发动机，在排气阀闭合时与进气阀开启时之间有较低的气门重叠。小的重叠使得废气与补充进来的新鲜气体几乎没有交流，限制着不受控的混合之量，这样就使操作稳定。然而，在高速时，气体的惯性要求有较多重叠时间以使气体交换。达致改变重叠最简单的方法，是把进气凸轮轴的定时或定相改换到曲轴及排气凸轮轴上。如果阀动作的相位改变，例如将该阀的开启提前至一较早的曲轴角度，那么，该阀的关闭也就提前了。在许多情况下，这会使能进入发动机的可燃气体量减少。为了克服这种状况，可以改变阀门动作的延续时间。在上例中，当发动机速度加快且阀门重叠加大(提早开启进气阀)时，进气阀保持开启的时间延长，使关闭迟滞。
阀门的峰值升程设计得在最大发动机速度时不产生明显压降地容纳气体的流动。这一点，对于进气过程而言比对排气过程更重要，活塞是在排气过程中将气体推出的。在发动机速度低于最大值时，通过阀隔板所进气体的速率，会产生较小的紊流，且可使转矩比阀门开启较小所产生的要低些。使阀门的升程随着发动机速度而改变，在发动机的整个运行范围上，转矩就可以提高。另外，在低速时减小阀门的升程，可以减少阀门系列的磨损，这要依设计方案而定。
在美国专利文献中，有对相位、工作时间及升程其中之一或全部加以改变之各种方法的许多例子。许多作者已认识到，发动机在一宽泛速度范围上的性能，可以在凸轮两个独立的形状之间为低速运转和高速运转提供一种开关装置的方式而加以改进。这种“接通或断开”式控制器，会在两个(或可能更多个)不同的发动机速度范围之间提供不同值的相位、工作时间及升程，结果就会使每一速度范围内的运行和效率得到改进。然而，在每一速度范围内，没有改变相位、工作时间和/或升程的装置。这种机构的一些例子见于朗格内克的第2,934,052号、米勒的第4,151,817号、图特洛特的第4,205,634号、Inoue及其他人的第4,970,997号以及罗莎的第5,113,813号等美国专利中。在美国汽车工程师学会(SAE)第890675号论文Inoue、Nagahiro、Ajiki和Kishi*等人，1989年)中，作者们指出，美国专利第4,970,997号中描述的可变阀门体系，比常规体系可能质量较大。对每一部件加以彻底的再设计会减小这一质量、
对所有这三个参项达致变动的另一方式，是应用一根轴向的可动凸轮轴，并在轴向上带一可变的形状。在此情况下，尽管为了使凸轮轴有一特定轴向位置而使所有这三个参数之间的关系重又固定，但不同值的相位、工作时间及升程之间的转换可以是平衡的。米勒的美国专利第3,618,574号和Komatsu与其他人的美国专利第5,080,055号中，描述了这类装置。
变动所有这三个参数的另一种方法，是应用一些多部摇臂，以一臂或多臂偏心旋转。在Aoyama的美国专利第4,297,270号中，两根互相作用的摇臂，起到使相位、工作时间和升程改变的作用。在Hara与其他人的美国专利第4,438,736号中，上述专利中的间隙调节与噪音这样的问题被认为是不能接受的。在该专利及Hara与其他人的美国专利第4,498,432号中，由于使用一根可延伸的液动凸轮从动件而解决了间隙与噪音的问题。在所有这些情况下，阀门的相位、工作时间及升程都不怎么可变。这些系统比起常规系统来可能会受到更大程度的摩擦。
在维夏特的美国专利第4,714,057号中，作者公开了应用一个多部摇臂、一个控制凸轮及一个提升凸轮对所有三个参数加以控制的方法。他们的发明的主要目的，是无需节流板就可控制发动机的负荷，但这种设计可能使摩擦成为一个难题。
帕森斯的美国专利第4,898,l30号中公开一个改进方案，即以一偏心安装的摆动式传动装置，使阀门的相位、工作时间及升程变化。除了对所有三个参数很好控制之外，该结构方式配有一主要的阀门弹簧，有助于减小摩擦。该项技术与目前的发动机所用技术有很大的不同，然而却要使用一根相当长的推杆。
有许多已公开的仅改变阀门升程之不同方式。在舍恩与其他人的美国专利第5,119,773号中，凸轮轴与阀门之间插入一个可滑动的或是装于枢轴上的部件，并配有一个可动的枢轴以控制该部件的移动。其所述之结构方式，似乎摩擦负荷高于常规的阀装置，而且横向力大，往复负载也增加了。
在布埃内的第4,187,180号和沃尔特的第4,519,345号美国专利中，仅有阀门升程靠着将提升部件的作用点移往摇臂的方式而得以改变。在每一种情况下，其结构方式均是用于推杆式发动机，且似乎不适于顶置凸轮轴的几何条件。该设计方案仍留有常规阀门之间隙调节问题。
杜威的美国专利第4,986,227号中赞成摇臂枢轴的移动。在该方案中，摇臂有一弧形上表面，此表面上安有被一旋转臂卡住的可动支承，该旋转臂的下端枢接于(阀)头部中。摇臂的横向位置按要求要保证该臂与凸轮轴及阀顶部均保持接触。此要求靠阀顶部的一专用帽盖及摇臂端部的一适配凹部而达到。对阀门间隙的调节也不同于常规的阀门系列。
弗罗斯特的美国专利第5,031,584号中又用另一种方式达致可变的阀门升程。有两根固定的枢转摇臂与一可动的插入部件配合，将凸轮轴的机械优点转变为阀门移动。该设计方案显得复杂，且比起常规设计方案显得有磨损更厉害的倾向。
另一类可改变升程与工作时间的传动结构方式，是带有空载的液压传动。在此种方法中，凸轮顶杆使密封的液压油或经过一固定小孔、或经过一受控小孔而流出。对被动式结构方式而言，其结果是阀门在低的发动机速度时打开得不大或时间不长，而在高速时流出之液体又不足以使阀门均活动不同于常规系统。积极的控制方式会使开程及工作时间得到较精密的控制，其结果是，由于单是阀门活动就足可控制进气口进气，常规的节流就可能被废弃。此种系统在美国汽车工程师学会第930 820号论文(Urata与其他人，1993年)中描述过。该系统的缺陷包括：阀门开启工作不会恢复、由于油液随温度而粘度变化所致的机械运转变动，以及该系统的复杂性。安装了该系统的发动机，显示出在较低发动机速度时转矩明显改进，当把该发动机安在汽车上时，燃料节省达7％。
本发明是一个从动力学上改变内燃机提升阀的升程所用之系统。对升程的这种改变，若符合要求，就可使相位和工作时间发生变化。仅升程的变化已表明会在发动机运行的全范围增大发动机转矩。本发明以一摇臂或指状从动件所用的可动枢轴实现可变的升程，同时满足其余重要的操作要求，它们包括：
(1)设计方案可应用于带有摇臂或指状从动件的，推杆启动的、单顶置凸轮(SOHC)驱动的及双顶置凸轮(DOHC)启动的阀门。
(2)设计方案可应用于每一气缸之单个进气阀和/或排气阀，或每一气缸之多个进气阀和/或排气阀。
(3)摇臂或指状从动件以常规的摇臂或指状从动件之同样方式，容许对阀门间隙加以调节。
(4)摇臂或指状从动件由枢轴装置定位，从而无论凸轮端还是阀门端均不同于常规设计。
(5)无论支枢点位置如何，阀门间隙均能保持恒定。这样会改变阀门的相位和工作时间。阀门间隙也可随枢轴位置而微微变动，以达到被改变的阀门相位和工作时间，或其至维持不变的相位和工作时间及变动的升程。
(6)机械结构之活动部件达最少程度，本身又是紧凑的，无需加大发动机高度，且会使凸轮轴及阀门的设计方案有很大灵活性。
(7)阀门动作的升程和/或相位及工作时间之改变。在发动机正常运行期间实现。
(8)本发明适合用于凸轮轴旋转率是可变的或使用轴向变动凸轮轴的设计方案中。
(9)本发明适合于用不同方式使活阀动作的相位及工作时间可改变的其他设计方案中。
在发动机中，阀门提升的程度，由改变摇臂或指状从动件所用枢轴之位置而调控。对枢接于凸轮轴与阀门之间或推杆与阀门之间的摇臂而言，该摇臂中间的上部含有一根与固定在枢轴上的轮齿的齿相匹配的齿条。摇臂的齿条为圆柱面形。枢轴不依某一支点而旋转，但滚跨一条固定的齿条，以便把凸轮行程对于摇臂的有效传动比变为阀门的升程。枢轴被两块或更多块与固定的齿条同心而沿弧线运动的支承导板约束住。固定的齿条之形状相当于：(1)一条其半径随凸轮(或推杆)与摇臂的接触点，和摇臂与阀门的接触点，以及枢轴与齿条接触点的任何中间位置而恒定，因而使活阀动作有恒定的调节间隙(以如常规阀装置相同的方式达致)和可变的相位及工作时间之圆环；或(2)与(1)相同的环形路径，但该环的中心偏移开摇臂齿条所用那条圆环，以容许枢支点移动时改变调节间隙；或(3)一条容许非一致的调节间隙存在的近似环形的路径，其目的是与(1)不同地改变相位及工作时间。另外，由于摇臂的齿在枢轴的齿上滚压而过而非滑动，磨损就很小。
由于指状从动件操作阀门是在凸轮与阀门均位于枢轴同一侧，设计方案的基本原理与以上所述者相似。指状从动件的枢轴端由一块与固定在枢轴上的一轮齿的互补齿啮合的齿条构成。如上所述，枢支点由枢轴经一条由两块或更多块适配支承导板限定的路径滚压在固定齿条上的新位置而改变。固定齿条及枢轴支承导板的形状相似于以上所述者，它们依阀门、凸轮及枢轴的几何形状而定。如上所述，枢轴的移动可以或也可不改变阀门的间隙调节。
图1是将本发明的臂装置应用于凸轮发动机之一实施例透视图。图中显示了摇臂顶上的齿条，并显示了铣了齿的枢轴、阀杆、一块导板与一块支承块(需带的至少另一块未显示)，以及用以移以承块的一个设备。
图2(a)显示凸轮、摇杆、摇臂、枢轴及阀门等的侧视图，所示枢轴为处于阀门最大提升位置时情况。
图2(b)显示凸轮、摇杆、摇臂、枢轴及阀门等的侧视图，所示枢轴为处于阀门最小提升位置时情况。
图3显示约束枢轴移动的一实施例之分解透视图。
图4显示与图1所示同样但适合推杆驱动式摇臂之装置的侧视图。
图5(a)显示为了适宜指状从动件几何条件而将凸轮顶置之枢轴、凸轮及阀门的侧视图，所示枢轴为处于阀门最大提升位置时情况。
图5(b)显示凸轮、指状从动件及枢轴的侧视图，所示枢轴为处于阀门最小提升位置时情况。
图6所示为通过使运行在摇臂或指状从动件的齿条上，以及运行在固定齿条和支承导板上的环形之中心偏移的方式，如何从动力学上可将阀门间隙改变之曲线图。
图7(a)所示为由一摇臂操作的进行气阀处于不同摇臂传动比时阀门升程对应于曲轴角度之曲线图。
图7(b)所示为由一摇臂操作的进气阀处于不同摇臂传动比但阀门间隙恒定时阀门升程对应于曲轴角度之曲线图。
在图1中，凸轮1把摇臂2摇靠在枢轴3上以打开阀门4。当凸轮1把其底部环形送给摇臂2时，该摇臂上表面上的齿条5被一根精巧的弹簧(未显示)顶得与枢轴3上的铣有齿的枢支轮6之齿牙啮合。当凸轮1提升其摇臂2一端以摇动摇臂2时，阀弹簧7的阻力与阀门4配合，保证齿条5与铣齿枢支轮6之间的接触。固定齿条8之齿型与摇臂2上表面上的齿条5所铣者相同。当枢轴3处于第一位置时，就防止固定齿条8将它旋转。
为了达到不同的升程，就让枢轴3在固定齿条8上滚过到达新的第二位置。而且，在该新位置，固定齿条8也防止枢轴3旋转。固定齿条8与支承导板9均固定在基座10上，枢轴3则可旋转地安装在支承块11中。枢轴3所用调控路径之一实施例，显示在支承块11在支承导板9的支承面12中滑动处。因高度缘故，可用垫片调节支承导板9，以使其与固定齿条8及支承面12对齐。另一方面，下面的支承面12也可用固定齿条8替代。当铣了齿的轮13与固定齿条8保持接触时就容许枢轴3在支承导板9中旋转，确保枢轮3的平移与旋转同时发生。附接在支承块11上的传动齿条14由致动器15驱动，它使支承块11按要求在支承导板9中来回滑动(详情见图3)。图1中可清楚看见，摇臂的凸轮一端及阀门调节一端在形式与功能上，与许多发动机上的已有常规摇臂采用的相同。
在图2(a)中，枢轴3已被滚动到阀门4的最大升程位置(第一位置)。摇臂传动比由点a与b之间的距离)表示为a-b)及点a与c之间的距离(表示为a-c)确定。因此，凸轮升程的放大系数为(a-b)/(a-c)。
此阀门一般可在量程1.2至1.8之间。当摇臂2枢接在铣有齿的轮6上时，点a会微微移动，铣了齿的轮6之半径相对齿条5的曲率而言应当小得足以在凸轮1驱动期间不致使距离a-b与a-c明显变化。
在图2(b)中，枢轴3已被滚动到阀门4的最小升程位置(第二位置)。此时，摇臂传动比由(a′-b)/(a′-c)确定，且会小于图2(a)中几何条件所需之传动比。限定摇臂2上表面上之齿条5的那部份环形弧部，由凸轮1与摇臂2以及调节器与阀杆4顶部的接触点来决定。
在各项权利要求中所涉及的枢轴3在固定齿条8或摇臂2上的“滚动”，均与上述这一动作有关，在该动作中，枢轴与齿条啮合以便当它移到枢接位置中也会同时滚动。由于枢轴3与齿条的啮合是靠它们各自的齿牙而实现，就要求滚动。而且，最好要有这种滚动，因为它确保枢轴3与摇臂2或固定齿条8之间不打滑。最重要的是，摇臂不能沿着与其平行的方向移动，这种移动当摇臂2在枢轴3上滚动时可能会干扰阀头或可能减弱阀门的活动。可以理解，其他相当于这种带齿枢轴与匹配齿条的系统之装置，例如摩擦系统、齿轮啮合或其他任何防止枢轴3与摇臂2及固定齿条8之间打滑的装置，对内行的技术人员都是显而易见的。
图3显示一个由支承块11在支承导板9的两个支承面12之间滑动的实施例，为清晰起见而将各部件沿轴向分开显示。此两个支承面12，限定着枢轴3采用的路径，且与固定齿条8的形状同心。支承块11容许枢轴3自由旋转。可调节的齿条14是支承块11的一部份，当它被可逆式致动器15驱动时容许支承块11沿着支承面12移动。该可逆式致动器可由任何对发动机速度敏感的适当设备例如电机或其他机械的或机电的系统使之旋转。可逆式致动器15安装得与支承导板9成固定关系，在所示实施例中，其旋转轴线平行于枢轴3。齿条14带有一些适当的止动器，作用于安装在致动器15或支承导板9上的定位开关，以便使支承块11止靠在支承导板9上。当可逆式致动器15旋转时，导块11就在支承面12之间滑动，同时，枢轴3由于固定齿条8与互补性轮齿13的齿被啮合而旋转。因此，当枢轴3平移路径沿着支承面12的轮廓线而行进时，它就旋转。这一移动，使摇臂2上表面上的齿条5与轮齿8之间的枢接点按要求移动。带齿传动齿条14及可逆式致动器15中所含的平移装置，可用适当的液动设备替换，以便对沿着支承面12来回移动的支承块11加力。
图4显示应用于推杆传动式阀门的装置之剖视图。其操作基本上与以上所述者相同，只是凸轮轴通过一根推杆18及一凸轮顶杆19而与摇壁17相互作用。
凸轮被上置从而阀门受一指状从动件作用如图5(a)所示。在此几何条件中，凸轮与阀门均在枢接点的同一侧，而不是如摇臂式那样在相反一侧。作用于枢轴3之力此时处于与摇臂所在方向相反的方向，齿条5则在从动器20下侧。摇臂传动比的范围由于指状从动件的几何条件而比摇臂式的大受限制。摇臂最小伟动比为1，而从动件长度则不限定。结果，这种几何条件就不会像摇臂几何条件那样使阀门的相位和工作时间受到许多控制。在图5(a)中，构轴3处于其最靠里的第一位置，致使阀门4升程最大。在图5(b)中，枢轴移至最靠外的第二位置，使阀门4升程最小。对这类几何条件，可用一种带固定齿条的适当导向安排之致动装置，类似于图3所示摇臂几何条件下所用那种，来控制枢轴3的移动。
图6显示在使固定齿条8及支承面12保持圆环形状之同时如何可使阀门间隙得到调控。如果支承块11有着同心的上面与下面以便在支承面12上滑动，那么，此种形状最好为圆环形。假如支承块11带有滚针轴承或其他介于它本身与支承面12之间的类似的线形接触器，则稍稍不成环形的轨迹也可接受。在图6中，当阀门最大升程时的枢轴接触点21a，位于描出枢轴3运动轨迹的一条环形线的弧21上，该线被固定齿条8所限定并与支承面12同心。环形弧22表示当枢轴3处于最大升程位置时齿条5在摇臂2上的轨迹。在此例子中，环形弧21与22在点21a与22a处重合。当枢轴3往阀门最大升程位置移动时，摇臂式所具之示为环形弧21上的点21b、环形弧22上的点22b因而会被迫往环形弧21上的点21b汇集。位置21b与22b之间的高差，即调节间隙会被减少之量。一般来说，被要求减少的间隙，比起环形线21与22的半径来说相当小，使得随枢轴接触位置而对间隙所作改变接近于直线性的。
图7(a)显示升程对应于曲轴角度之三条曲线。这些曲线知用于进气阀，表明阀门在上止点之前(BTDC)15度开启，在下止点之后(ABDC)48度关闭。上面那条曲线显示摇臂传动比为1.6比1时基本上是标准的阀门升程。中间那条曲线所示为凸轮升程，摇臂传动比大致为1比1，所示升程为标准升程的0.625倍。下面那条曲线显示摇臂传动比为0.4比1所得之升程，即标准升程的1/4。而且，此处所示升程刚好是标准升程乘以1/4。有意思的是阀门的调节间隙与阀门开启角度及闭合角度之间的关系。事实上，当阀门升程被改变时，除非调节间隙也被按比例改变，阀门开启和闭合的定时才会改变。在此种情况下，升程从1.6倍凸轮升程减至0.4倍凸轮升程，于是间隙也减小一个系数为4的同样之量。这意味着，由支承面l2所描出的轨迹，保证枢轴3与齿条5的接触点当升程从最大减至最小时会减小阀门的调节间隙。参见图6及以上的说明。
支承面12及固定齿条8所用环形柱面路径之状况，为帮助理解间隙如何影响阀门定时，提供了一个良好例证。一般来说，这样配置的阀门，进气阀的间隙可以是0.15毫米，配以1.6比1的标准摇臂传动比。这意味着，在凸轮真正开始抬升之前，凸轮上的抬升斜坡为0.094毫米。当摇臂传动比在间隙相同情况下降为0.4比1时，抬升斜坡仅会吸收0.038毫米的间隙，其余0.112毫米间隙要求曲轴旋转大约25度以便抬升，延迟阀门开启并提前阀门关闭。被减小的升程，从而加上阀门较晚开启和较早关闭，就在较低发动机速度(第二速度)时发生。结果，超出抬升斜坡之外的阀门动作，尤其是阀门加速度，就不应当像在较高发动机速度(第一速度)情况下那样成为难题，只要这种对于定时的改变保持在可行的极限之内就行。这种结果使调节间隙可随枢轴3的位置而改变，以产生程度符合要求的随升程而对阀门相位及工作时间的改变。
图7(b)显示恒定的调节间隙对于阀门相位及工作时间所产生的作用。将升程比从1.6比1减为1.0比1，阀门开启晚14度发生(且结果对于对称凸轮形状而言阀门关闭早14度发生)。进一步将升程比从1.6比1减为0.4比1，则每一动作的定时之变化为25度，而标准断面之阀门工作时间之变化是减小50度。如果开启角度与关闭角度之变化需要不相同，则可应用对称的凸轮断面。
指状从动件的几何条件可以承受相似于图7(b)中上面两条曲线的比率，使阀门动作的改变为14度或更多，工作时间的改变则为28度或更多。
此设计方案的一个后果为，比起常规的折衷设计方案来，可采用一个较高的提升凸轮，与进气阀及排气阀两者之一或两者均较早开启及较晚关闭结合起来用。相位及工作时间的改变依然会容许发动机低速状况下那些容易处理的发动机特性，因此，本发明容许对阀门动作的升程及定时有较大灵活性。

Claims (15)

1.一种响应于凸轮轴上的凸轮而改变内燃机阀门开启的程度的装置，包括：一根摇臂，该摇臂具有带有齿条的体部、一个与该凸轮接触的凸轮从动件和一个打开上述阀门的致动器；一根有着与摇臂体部齿条匹配之一组摇臂啮合齿牙的枢轴从而使得凸轮从动件被凸轮移动时，摇臂在该枢轴上摇动以便开启与闭合阀门；一根固定的齿条，枢轴包括一套与固定齿条啮合的齿牙，该枢轴可沿固定齿条滚动；一个枢轴导板，枢轴可转动地安装在枢轴导板上，枢轴导板的位置可以调节，以便它可调节地滚动枢轴；枢轴导板包括一个导板座以及一个与枢臂啮合且可滑动地安装于该座上的板块，从而滑动该座上的板块就滚动枢轴；当枢轴上那组摇臂啮合齿牙与摇臂体部的齿条啮合而调节摇臂体部的摇动时枢轴的位置受到调节，从而调节阀门开启的程度。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：该板块包括一板块齿条，所述装置包括一根与该板块齿条啮合而可旋转的带齿的板块轴，从而，该板块轴的旋转使该板块通过所述座而滑动。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于：在阀门与致动器之间存在阀门间隙，无论枢轴如何滚动它均是恒定的；阀门的开启与闭合由摇臂的摇动定时。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于：当枢臂滚动到第一位置，阀门开启的定时被提前，阀门开启程度加大，且阀门闭合的定时被延迟则与枢轴何时滚动到与第一位置不同的第二位置有关。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于：当发动机处于第一速度时，枢轴滚动到上述第一位置，而当发动机处于比第一速度慢的第二速度时枢轴滚动到第二位置。
6.如权利要求3所述的装置，其特征在于，摇臂齿条构成为一圆弧，枢轴在一枢轴圆弧中滚动，所述枢轴，基本与摇臂齿条的圆弧同心。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于：阀门与致动器之间存在的阀门间隙由于枢轴转动而改变；阀门的开启与闭合由摇臂的摇动定时。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于：当枢臂滚动到第一位置，阀门开启的定时不会明显提前；而阀门闭合的定时不会明显延迟则与枢轴何时滚到不同于第一位置的第二位置有关。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于：摇臂齿条构成一圆弧，该圆弧与枢轴滚动构成的圆弧是不同心的。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于：枢轴在一条枢轴环形弧内滚动，摇臂齿条构成的一个环形弧，但枢轴圆弧与摇臂齿条圆弧为非同心的。
11.响应于凸轮轴上的凸轮，操纵并改变内燃机阀门开启的程度的方法，包括：可调节地使一根枢轴连同在摇动于该枢轴上的一根摇臂之一套齿牙一起滚动以便使枢轴上的摇臂滚动，从而改变阀门的开启程度，该摇臂具有一个带有与上述枢轴齿牙啮合的齿条之体部、一根与上述凸轮接触的凸轮从动件以及一个驱动阀门的致动器，其中，枢轴处于摇臂体部上的位置可调节得改变由致动器所致的阀门开启程度，枢轴包括一套齿牙以便与一固定齿条啮合，而上述滚动枢轴的步骤包括沿着此固定齿条滚动枢轴，枢轴可旋转地与一枢轴导板啮合，上述滚动该枢轴之步骤即靠移动该枢轴导板实现；靠摇动枢轴上的摇臂开启与闭合该阀门；枢轴导板包括一块可滑动地安装于一座中之板块，该板块与一板块驱动器啮合以使该板块通过该座而滑动。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于：该板块包括一条板块齿条且板块驱动器是一可旋转地与该板块齿条啮合的带齿的轴，而上述枢轴的滚动步骤即靠旋转该可旋转的带齿之轴实现。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于：阀门与致动器之间存在间隙，在上述摇臂上滚动上述枢轴的步骤包括调节此阀门间隙。
14.如权利要求11所述的方法，其特征在于：阀门的开启与闭合靠摇动摇臂来定时，且当枢轴被滚动到第一位置阀门开启的定时就提前，阀门开启的程度加大，而阀门关闭的定时被延误，与枢轴何时滚动到与第一位置不同的第二位置有关。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于：当上述枢轴处于上述第一位置时，上述发动机速度对应于当上述枢轴处于上述第二位置时是加在的。
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