CN107178399B - 内燃机和用于阀致动器的气动操作的气体处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种内燃机，包括：可控的第一发动机阀(8)，第一发动机阀布置成选择性地打开/关闭被包括在所述内燃机(1)中的燃烧室(7)；和气体处理系统，气体处理系统布置成驱动第一发动机阀(8)，该气体处理系统包括气动的闭合压力流体回路，其中，所述闭合压力流体回路包括相互串联联接的压缩机(31)和阀致动器(10)，所述阀致动器操作地连接到第一发动机阀(8)，其特征在于，所述气体处理系统还包括气体蓄积器(38)，所述气体蓄积器经由第三气体蓄积器导管(47)连接到所述闭合压力流体回路的压缩机(31)，所述气体蓄积器导管包括可控阀(48)。本发明还涉及一种用于对阀致动器进行气动控制的气体处理系统。
Description
本分案申请是基于中国发明专利申请号201480056731.6(国际申请号PCT/SE2014/051185)、发明名称“内燃机和用于阀致动器的气动操作的气体处理系统”、申请日为2014年10月8日的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明整体涉及一种内燃机，所述内燃机适于为车辆(诸如汽车或卡车、船等)或机器(诸如发电单元等)提供动力。所涉及的内燃机是凸轮轴自由活塞发动机，所述凸轮轴自由活塞发动机还以概念“具有自由阀的发动机”而为人所知。本发明特别地涉及一种内燃机，所述内燃机包括：可控的第一发动机阀，所述第一发动机阀布置成选择性地打开/关闭被包括在内燃机中的燃烧室；和气体处理系统，所述气体处理系统布置成驱动所述第一发动机阀，所述气体处理系统包括气动的闭合压力流体回路，其中，所述闭合压力流体回路包括相互串联联接的压缩机和阀致动器，所述阀致动器操作地连接到所述第一发动机阀。
在第二方面中，本发明涉及一种用于对阀致动器进行气动操作的气体处理系统。
背景技术
在凸轮轴自由内燃机中，压力流体(诸如液体或气体)用于实现一个或多个发动机阀的移动/打开。这意味着已经用更少体积要求以及更加可控的系统来替换凸轮轴和有关设备，传统内燃机使用所述凸轮轴和有关设备打开发动机阀，以使得空气进入从燃烧室出来的相应排出废气中。
在构造成用于重要角动量输出的发动机中，燃烧室中的压力随增加的角动量输出成比例增加，打开所述阀致动器以关于燃烧室向内开口打开发动机阀所需的力因此也随增加的角动量输出成比例增加。在高转数(诸如6-8000rpm)的条件下，还需要非常快速地打开发动机阀，以便不会限制填充空气来将来自发动机气缸的排出废气相应排出。这些要求(即，在打开排气阀时在具有发动机的燃烧室内高反压的高性能发动机中需要在高频时极其快速的打开)需要阀致动器上游的压力流体的压力高，大约为8-30bar。在阀致动器的下游处，压力流体具有较低压力，大约为3-6bar。
在高转数和高发动机载荷的条件下，低压侧和高压侧之间的压差应当大约为15bar至20bar，以实现阀致动器的正确操作，并且当发动机空转时或在低转数和低载荷的条件下，低压侧和高压侧之间的压差仅仅需要为大约2bar至5bar。当压力因压缩机从低压侧至高压侧而升高时，在低转数条件下的低压差是期望的，并且在压力升高时，发生能量消耗，所述能量消耗与高压侧上的压力升高同步发生。
在需要快速加速和/或从低转数和低载荷非常快速变化至高转数和高载荷的情况中，例如，在进入到繁忙的主要公路时或在突然超越缓慢行驶的车辆时，低压侧和高压侧之间的压差必须立即增加，以实现驾驶员需要的加速度。传统压缩机设定尺寸以便能够以很大变化幅度产生压差，然而，它们没有设定尺寸以满足在单独大压差水平和压力流体流量之间的立即转换。
而且，在本系统中存在从大压差变至小压差的惰性，即，当在转数/发动机载荷短时/暂时升高之后再次在低转数条件下操作时，这在压差并且由此高能耗降低到期望水平之前需要花时间。
发明内容
发明目的
本发明的目的是解决先前已知的内燃机的上述缺陷和缺点并且提供一种改进的内燃机。本发明的根本目标是提供一种初始限定类型的改进的内燃机，所述内燃机布置成能够使得在需要内燃机的转数/发动机载荷快速增加时通过作用在压力流体回路的高压侧上的压力增加而立即增大低压侧和高压侧之间的压差。
本发明的另一目标是提供一种内燃机，所述内燃机能够快速地将低压侧和高压侧之间压差的从大压差变为小压差。
本发明的又一目标是提供一种内燃机，所述内燃机在每次突然增加压差之后在下一次需要突然增加压差之前自启动。
对发明特征的简要描述
根据本发明，至少通过具有以下特征的初始限定类型的内燃机和用于对阀致动器进行气动操作的气体处理系统来实现主要目标。在随后的描述中进一步限定了本发明的优选实施例。
本发明提供一种内燃机，包括：可控的第一发动机阀，所述第一发动机阀布置成选择性地打开/关闭被包括在所述内燃机中的燃烧室；和气体处理系统，所述气体处理系统布置成驱动所述第一发动机阀，所述气体处理系统包括气动的闭合压力流体回路，其中，所述闭合压力流体回路包括相互串联联接的压缩机和阀致动器，所述阀致动器操作地连接到所述第一发动机阀，其特征在于，所述气体处理系统还包括气体蓄积器，所述气体蓄积器经由第三气体蓄积器导管连接到所述闭合压力流体回路的压缩机，所述第三气体蓄积器导管包括可控阀。
根据内燃机的一个实施例，所述闭合压力流体回路包括第一压力流体通道，所述第一压力流体通道从所述压缩机延伸到所述阀致动器的入口。
根据内燃机的一个实施例，所述气体蓄积器经由包括可控阀的第一气体蓄积器导管与所述第一压力流体通道连接。
根据内燃机的一个实施例，所述气体蓄积器经由第二气体蓄积器导管与所述第一压力流体通道连接，所述第二气体蓄积器导管包括止回阀，所述止回阀布置成允许沿着朝向所述气体蓄积器方向的流动。
根据内燃机的一个实施例，所述第二气体蓄积器导管还包括流量限制器件。
根据内燃机的一个实施例，所述闭合压力流体回路包括与所述压缩机和阀致动器串联联接的气缸盖室，其中，所述阀致动器的出口与所述气缸盖室流体连通。
根据内燃机的一个实施例，所述闭合压力流体回路包括第二压力流体通道，所述第二压力流体通道从所述气缸盖室延伸到所述压缩机，其中，所述气体蓄积器经由包括可控阀的第三气体蓄积器导管与所述第二压力流体通道连接。
根据内燃机的一个实施例，单向阀布置在所述第二压力流体通道中、在所述第三气体蓄积器导管在所述第二压力流体通道内进行排放的位置的上游，其中，所述单向阀布置成允许沿着朝向所述压缩机方向的流动。
根据内燃机的一个实施例，所述第三气体蓄积器导管在所述压缩机和所述第二压力流体通道之间的交界处与所述第二压力流体通道连接。
根据内燃机的一个实施例，所述闭合压力流体回路包括第二压力流体通道，所述第二压力流体通道从所述气缸盖室延伸到所述压缩机，其中，单向阀布置在所述压缩机中、在所述第三气体蓄积器导管在所述压缩机内进行排放的位置的上游，其中，所述单向阀布置成允许沿着从所述第二压力流体通道方向的流动。
根据内燃机的一个实施例，所述压缩机具有可变排量。
本发明还提供一种用于对阀致动器进行气动操作的气体处理系统，所述气体处理系统包括气动的闭合压力流体回路，其中，所述闭合压力流体回路包括相互串联联接的压缩机和阀致动器，其特征在于，所述气体处理系统还包括气体蓄积器，所述气体蓄积器经由第三气体蓄积器导管连接到所述闭合压力流体回路的压缩机，所述第三气体蓄积器导管包括可控阀。
根据本发明的第一方面，提供了一种初始限定类型的内燃机，所述内燃机的特征在于，气体处理系统还包括气体蓄积器，所述气体蓄积器经由至少一根气体蓄积器导管连接到闭合压力流体回路，所述气体蓄积器导管包括可控阀。
根据本发明的第二方面，用于对阀致动器进行气动操作的气体处理系统设置成包括气动的闭合压力流体回路，其中，闭合压力流体回路包括串联联接的压缩机和阀致动器。气体处理系统的特征在于，气体处理系统包括气体蓄积器，所述气体蓄积器经由至少一根气体蓄积器导管连接到闭合压力流体回路，所述气体蓄积器导管包括可控阀。
因此，本发明基于下述见解：气体蓄积器布置成存储更早的压力峰值，以便能够在高压条件下快速地将大量压力流体供应到闭合压力流体回路，用于实现压力流体回路的高压侧上的即时压力增加。
根据本发明的一个优选实施例，闭合压力流体回路包括第一压力流体通道，所述第一压力流体通道从压缩机延伸到阀致动器的入口，其中，气体蓄积器经由第一气体蓄积器导管连接到第一压力流体通道，所述第一气体蓄积器导管包括可控阀。
根据本发明的一个优选实施例，气体蓄积器经由第二气体蓄积器导管连接到所述第一压力流体通道，所述第二气体蓄积器导管包括止回阀，所述止回阀布置成允许沿着朝向气体蓄积器方向的流动。即，确保当第一气体蓄积器导管中的可控阀关闭时气体蓄积器中的压力始终与闭合流体回路的高压侧中的最高压力峰值相等。
根据一个优选实施例，压缩机具有可变排量。这意味着与快速增加转数或载荷相关地通过增加压缩机的排量可进一步加速压力流体回路的高压侧的压力增加。排量的大小优选地通过压缩机活塞的上侧和下侧之间的压差控制，即，压缩机上的压力比。
根据一个优选实施例，闭合压力流体回路包括第二压力流体通道，所述第二压力流体通道从气缸盖室延伸到压缩机，其中，气体蓄积器经由第三气体蓄积器导管与所述第二压力流体通道连接，所述第三气体蓄积器导管包括可控阀。因此，优选的是单向阀布置在所述第二压力流体通道中、在第三气体蓄积器导管在第二压力流体通道中进行排放的位置的上游，其中，单向阀布置成允许沿着朝向压缩机方向的流动。这导致压缩机活塞的上侧上的平均压力增加，这导致压缩机的排量快速增加。
根据其余优选实施例的以下详细描述，本发明的其它优势和特征将变得显而易见。
附图说明
参照附图，根据优选实施例的以下详细描述，对本发明的上述和其它特征和优势的更加全面的理解将变得显而易见，其中：
图1是内燃机的一部分的示意性侧剖视图；
图2是阀致动器的示意性侧剖视图；
图3是气缸盖和气缸盖覆盖件的示意性局部剖透视图；以及
图4至图9是示意性电路图，其示出了用于对阀致动器进行气动控制的气体处理系统的可替代实施例的示例。
具体实施方式
初始参照图1，所述图1是整体用1表示的本发明内燃机的一部分的示意图。内燃机1包括具有至少一个气缸3的气缸组2。所述气缸组2通常包括三个或四个气缸3。在示出的实施例中，仅仅参照了一个气缸3，但是应当认识到的是，关于示出的气缸3，下文描述的设备优选地应用于内燃机1的所有气缸，在本实施例中，内燃机包括多个气缸。
而且，内燃机1包括活塞4，所述活塞4能够在所述气缸3内轴向移动。活塞4的运动(来回轴向移动)被以传统方式传递到与活塞4连接的连接杆5，连接杆5继而连接到曲柄轴(未示出)并且驱动所述曲柄轴转动。
内燃机1还包括气缸盖6，所述气缸盖6与所述气缸3和所述活塞4一起界定了燃烧室7。在燃烧室7中，以传统方式点燃燃料和空气的混合物并且在此将不再对其进行描述。气缸盖6包括至少一个可控的第一发动机阀8，所述可控的第一发动机阀8还被称为气体交换阀。在示出的实施例中，气缸盖还包括可控的第二发动机阀9。一个发动机阀8在示出的实施例中构成进入阀，所述进入阀布置成选择性地打开/关闭将空气供到燃烧室7中的供应，而第二发动机阀9在示出的实施例中构成空气排出阀或排气阀，所述空气排出阀或排气阀布置成选择性打开/关闭以将废气从燃烧室7排出。
内燃机1还包括整体用10表示的第一阀致动器，所述第一阀致动器10操作地连接到所述第一发动机阀8，并且布置在内燃机1的闭合压力流体回路中。阀致动器10包括气动的压力流体回路，其具有用于压力流体的至少一个入口11和用于压力流体的至少一个出口12。压力流体是气体或者气体混合物，优选的是空气或氮气。空气的优势在于其易于改变压力流体或者若闭合压力流体回路发生泄漏则供应更多的压力流体，而氮气的优势是没有氧气，这防止其它元件氧化。
在内燃机包括若干个阀致动器的情况中，所述若干个阀致动器相互平行地布置在所述闭合压力流体回路中。每个阀致动器均可与一个或多个发动机阀操作地连接，所述内燃机例如可包括两个进气阀8，所述进气阀8由同一阀致动器10联动驱动。然而，优选的是每个阀致动器各操作一个发动机阀，以实现针对内燃机1的操作的最大程度的可控性。
内燃机的以下描述将仅仅包括一个发动机阀8和一个阀致动器10，但是应当意识到的是，除非另有说明，否则对应的内容也应用于所有的发动机阀和阀致动器。
内燃机1还包括气缸盖室13，所述气缸盖室13形成所述闭合压力流体回路的一部分，并且由所述气缸盖6和至少第一气缸盖覆盖件14界定。在示出的实施例中，气缸盖覆盖件14被分成两个部分，所述两个部分各自通过螺栓可附接到气缸盖6以及可从气缸盖6释放。气缸盖室13优选地拥有大约3-10升的容积，典型地大约为5-6升。在一个可替代实施例中，存在仅仅一个气缸盖覆盖件14，该气缸盖覆盖件与气缸盖6一起界定了气缸盖室13。
阀致动器10的至少一个出口12与气缸盖室13流体连通，即，经由所述至少一个出口12离开阀致动器10的压力流体流出到气缸盖室13中。在内燃机1包括若干个阀致动器的那些情况中，用于压力流体排放的阀致动器的所有出口皆位于同一气缸盖室中。
优选地，整个阀致动器10布置在所述气缸盖室13中，并且还优选的是阀致动器10例如通过螺栓16或类似的保持器件而可释放地连接到所述气缸盖覆盖件14。在这个实施例中，阀致动器10因此“悬挂”在气缸盖覆盖件14中，而又没有与气缸盖6接触。如果阀致动器10应当与气缸盖覆盖件14和气缸盖6都接触，则导致了构造方式的不利公差链。
现在参照图2，图2示出了阀致动器10的示意图。
阀致动器10包括致动器活塞盘17和致动器缸体21，界定了向下开放的气缸体积。致动器活塞盘17将所述气缸体积分成第一上部部分19和第二下部部分20，并且在所述致动器缸体21中轴向移动。致动器活塞盘17形成整体用21表示的致动器活塞的一部分，所述致动器活塞布置成接触并且驱动所述第一发动机阀8。致动器活塞还包括游隙消除器件22，其用于相对于所述第一发动机阀8沿着轴向方向消除游隙。游隙消除器件22优选的是液压驱动的，并且确保在第一发动机阀8关闭时，当致动器活塞盘21处于其上改向位置中时，致动器活塞21保持与第一发动机阀8接触，用于校正组装公差、热膨胀等。因此，通过游隙消除器件22来调节致动器活塞21的轴向长度。
阀致动器10的缸体体积的另一部分20与所述气缸盖室13流体连通。这样，当致动器活塞21处于上改向位置中时，确保同样的压力从气缸体积的第一部分19以及相应地从气缸体积的第二部分20作用在致动器活塞盘17上。由此，致动器活塞盘17和致动器缸体12之间的密封并不重要，而是可允许发生一些泄漏，用于最小化致动器活塞盘17移动的阻力，并且在停止位置中致动器活塞盘不受低压水平改变的影响。
阀致动器10包括：可控的进入阀23，所述可控的进入阀23布置成打开/关闭入口11；可控的排出阀24，所述可控的排出阀24布置成打开/关闭出口12；液压回路，所述液压回路整体用25表示并且继而包括单向阀26，所述单向阀26布置成允许填充液压回路25；和可控的清空阀27，所述可控的清空阀27布置成控制对液压回路25的清空。应当指出的是，示意性示出了阀致动器10中的阀，并且例如可由滑动阀、座阀等构成所述阀。而且，可以由单体构成上述可控阀中的若干个阀。还可直接或间接电控制各个阀。直接电控制表示通过例如电磁装置直接控制阀的位置，而间接电控制表示由压力流体控制阀的位置，所述压力流体继而由例如电磁装置控制。
为了实现致动器活塞盘17向下运动以打开发动机阀8，打开进入阀26，以允许将高压压力流体填充到气缸体积的上部部分19中。当致动器活塞21向下移动时，液压回路25的单向阀26打开，因此吸入液压液体并且取代致动器活塞21留下的容积。此后，进入阀23关闭并且允许已经进入缸体容积的上部部分19中的压力流体膨胀，因此致动器活塞盘17继续向下运动。当缸体体积中的上部部分19中的压力流体不能使得致动器活塞盘17更远移动时，即，当作用在致动器活塞盘17的下侧上的压力和发动机阀8的回位弹簧28与致动器活塞盘17的上侧上的压力一样大时，致动器活塞盘17停止。通过在液压回路25的单向阀26自动关闭的同时保持液压回路25的清空阀27闭合而将致动器活塞盘17保持(锁定)在其下方位置中一段期望的时间。为了实现返回运动，打开排出阀24，以便允许压力流体从气缸体积的上部部分19排出，并且还打开液压回路25的清空阀27，因此致动器活塞盘在从液压回路25排出液压液体时向上移动，并且同时，压力流体从气缸体积的上部部分17排出到气缸盖室13。
现在主要参照图3，图3特别地示出了气缸盖和气缸盖覆盖件的示意性局部剖视图。
气缸盖覆盖件14包括压力流体歧管29，所述压力流体歧管29连接到阀致动器10的至少一个入口11。压力流体歧管29沿着气缸盖覆盖件14的轴向长度延伸。所述压力流体歧管29形成第一压力流体通道30的一部分，所述第一压力流体通道30从压缩机31延伸到阀致动器10的至少一个入口11。压缩机31布置成将处于高压下的压力流体供应到阀致动器。而且，第二压力流体通道32(也见图1)从气缸盖室13延伸到所述压缩机31。
高压侧的第一压力流体通道30的容积将保持尽可能地小，使得压力流体的温度从压缩机31至阀致动器10尽可能小地下降。另一方面，低压侧的气缸盖室13和第二压力流体通道32的容积将最大化，使得当压缩机31从低压侧拉动气体/压力流体时尽可能小地影响低压侧和高压侧之间的压力比。优选地，气缸盖室13和第二压力流体通道32的容积至少是第一压力流体通道30的容积十倍，最为优选地为至少15倍。
压缩机31具有可变的压缩机容积/排量，或通过其他方式可调的流出量，通常，由内燃机1的曲柄轴驱动压缩机31。在高转数和高转矩输出的条件下，要求第一压力流体通道30中的压力流体压力较高，而在低转数和低转矩输出的条件下，要求第一压力流体通道30中的压力流体压力较低。在高转数/转矩载荷条件下，高压侧和低压侧之间的压差为大约15-20bar，而在低转数和低发动机载荷的条件下，所述压差为大约2-5bar。压缩机31优选地是轴向活塞泵或斜盘式活塞泵类型的，所述压缩机通过具有可变冲程的若干个活塞提供可变排量，其中，所有活塞在它们相应周期中都布置在相互不同的位置中。由滑行板的倾角界定冲程，所述滑行板作用在活塞上并且通过转动驱动活塞，以实施轴向移动，并且滑行板的中央轴线实施章动运动。对于每次旋转动，滑行板均转动，所有活塞将执行一个周期。滑行板的倾角因此是可变/可调节的。
以足够速度、在高压侧上大约为8-30bar的压力水平打开向内开口的发动机阀，其中，在内燃机中燃烧室存在高反压，而低压侧上的压力水平大约为4-8bar。
气缸盖覆盖件14还包括液压液体歧管33，所述液压液体歧管33与阀致动器10的所述液压回路25的入口34连接。液压液体歧管33平行于压力流体歧管29沿着气缸盖覆盖件14的轴向长度延伸。泵35或类似部件布置成将加压液压液体经由导管36供应到液压液体歧管33中。气缸盖覆盖件14还包括所有必需的电气设施(未示出)，尤其用于控制第一阀致动器10，用于各种传感器等。
现在主要参照图4至图9，示意性示出了根据本发明的用于对阀致动器10进行气动控制的气体处理系统的可替代实施例，所述气体处理系统包括气动的闭合压力流体回路。
在图4至9中，示出了压缩机位于右侧，第一压力流体通道30(高压侧)位于上边缘处，阀致动器10位于左侧，并且第二压力流体通道32(低压侧)位于下边缘处。压力流体因此在各附图中逆时针流动，由图4中的箭头37示出了所述压力流动逆时针流动。
对于本发明必不可少的是气体处理系统包括气体蓄积器38，所述气体蓄积器38经由至少一根气体蓄积器导管连接到闭合压力流体回路，所述气体蓄积器导管包括可控阀。
现在参照图4，其示出了优选的第一实施例。在这个实施例中，气体蓄积器38经由第一气体蓄积器导管39与所述第一压力流体通道30连接，所述第一气体蓄积器导管39包括可控阀40。
在需要在高压侧上从低压水平至高压水平压力快速增大时，例如，作为车辆中的加速器踏板快速压下和/或转数快速增加的响应，第一气体蓄积器导管39中的可控阀40打开，因此压力水平高于高压侧上的压力水平的一闭合体积量流入到第一压力流体通道30中并且提供了高压侧的即时压力升高。气体蓄积器中的压力水平略微下降。气体蓄积器38的容积优选地是第一压力流体通道30中的容积的至少5倍。优选地，压缩机31具有可变排量31，由压缩机上的压力关系和压缩机活塞的下侧上的压力来控制所述可变排量31，因此压缩机31布置成在高压侧上的压力增加的条件下实现了压缩机31排量的自动增加，这导致压力进一步增加。
优选地，第一压力传感器41与气体蓄积器38连接，并且第二压力传感器42与第一压力流体通道30连接。以便确保在第一气体蓄积器导管39中的可控阀40打开之前气体蓄积器38中的压力水平高于第一压力流体通道30中的压力水平。在示出的实施例中，第三压力传感器43还与第二压力流体通道32连接，以便能够确定低压侧和高压侧之间的压力关系。
当气体蓄积器38中的压力用于短暂升高第一压力流体通道30中的压力水平时，第一气体蓄积器导管39中的可控阀40关闭。当高压侧上的压力水平再次将降低时，打开第一气体蓄积器导管39中的可控阀40，用于再次填充气体蓄积器38。压缩机31优选地被激活，以便将气体蓄积器再填充至预定水平，而与阀致动器10是否需要高压压力流体无关。
现在参照图5，其示出了第二实施例。将仅仅描述相对于根据图4的实施例的不同之处。
除了根据图4的第一实施例之外，内燃机1包括第二气体蓄积器导管44，所述第二气体蓄积器导管44在第一压力流体通道30和气体蓄积器38之间延伸，并且包括单向阀44，所述单向阀44布置成允许沿着朝向气体蓄积器38方向的流动。这样，确保第一气体蓄积器导管39中的可控阀40可在第一压力流体通道30中已经实现期望的压力升高之后尽快闭合。此后，第二气体蓄积器导管44中的止回阀45确保在第一压力流体通道30中最近获得的最高压力峰值传递到气体蓄积器38并且保存在气体蓄积器38中。因此，实现了气体蓄积器38的更加简单且自动的启动。此外，第二气体蓄积器导管44还包括流量限制器件44’，所述流量限制器件44’例如由收缩部来实施。流量限制器件44’的目的是进行延迟/限制，使得压缩机31传递的增加的压力不会直接用于再次填充气体蓄积器38。
现在参照图6，其示出了第三实施例。将仅仅描述相对于根据4和图5的实施例的不同之处。
在这个实施例中并且在后续实施例中，气缸盖覆盖件13还示出为布置在第二压力流体通道32和阀致动器10之间。然而，应当指出的是在第三实施例和后续实施例中可免除气缸盖室13，而所述气缸盖室13可包括在第一实施例和第二实施例中。
在根据图6的第三实施例中，气体处理系统包括气体蓄积器导管47，所述气体蓄积器导管47在气体蓄积器38和第二压力流体通道32之间延伸并且包括可控阀48。在第三实施例中没有设置在第一实施例和第二实施例中示出的第一气体蓄积器导管39。
在需要高压侧的压力从低压力水平至高压力水平快速增加时，打开第三气体蓄积器导管47中的可控阀48，因此，一封闭体积的压力流体流入到第二压力流体通道32。由此，将用更加致密的压力流体供给压缩机31，这使得压缩机31的排量更加快速增加并且由此提供了高压侧上的更加快速的压力升高。优选地，第三气体蓄积器导管47与第二压力流体通道32联接，所述第二压力流体通道32靠近压缩机或者与压缩机直接连接，换言之，在压缩机31和第二压力流体通道32之间的交界处，第三气体蓄积器导管47最为优选地与第二压力流体通道32连接。
优选地，压缩机31具有可变排量，所述可变排量由压缩机31上的压力关系和压缩机活塞的底侧上的压力控制，因此压缩机31布置成在压缩机31的入口处压力升高的情况下自动增加压缩机的排量。
现在参照图7，所述图7公开了第四实施例。将仅仅描述相对于根据图6的实施例的不同之处。
在第四实施例中，第二气体蓄积器导管44除了止回阀45之外还包括可控阀45’，以防止当需要保持高压侧上的压力升高时再次填充气体蓄积器38。
还优选的是单向阀49布置在第二压力流体通道32中、在第三气体蓄积器导管47在第二压力流体通道32进行排放的位置的上游处，所述单向阀49布置成允许沿着朝向所述压缩机方向的流动，并且因此防止已供应的压力流体流入气缸盖室13中。
在一个可替代(未示出)实施例中，第三气体蓄积器导管47直接连接到压缩机31并且单向阀49还优选地布置在压缩机31中。
第二气体蓄积器导管44中的可控阀45’还通往气体蓄积器38中，所述气体蓄积器38在打开所述可控阀45”之前没有再次填充/启动。这导致压力应当升高的体积保持最小，因此实现了更加快速的压力升高。当在第一压力流体通道30中的高压需要下降/停止时，打开第二气体蓄积器导管44中的可控阀45’，因此压力流体流入到气体蓄积室38中。另外，将自动减小压缩机31的排量，这使得高压侧压力更加快速下降。
现在参照图8，其示出了第五实施例。将仅仅描述相对于先前所述的实施例的不同之处。
第五实施例是根据图4的第一实施例和根据图7的第四实施例的组合。然而，这个实施例没有包括第二气体蓄积器导管。第五实施例提供了或者经由第一气体蓄积器导管39在第一压力流体通道30或者经由第三气体蓄积器导管47在第二压力流体通道32打开压力流体以及从气体蓄积室38释放压力流体的可能性。
现在参照图9，其示出了第六实施例。将仅仅描述相对于先前实施例的不同之处。
第六实施例是根据图5的第二实施例和根据图7的第四实施例的组合。然而，这个实施例在第二气体蓄积器导管44中没有包括可控阀。
与根据8的第五实施例类似地，第六实施例提供了或者经由第一气体蓄积器导管39在第一压力流体通道30中或者经由第三气体蓄积器导管47在第二压力流体通道32中打开压力流体以及从气体蓄积器释放压力流体。另外，第六实施例提供了根据图5的第二实施例的自动再填充功能。
本发明的可设想的变型
本发明并不仅仅局限于上述以及在附图中示出的实施例，所述实施例仅仅用于进行说明和举例。本专利申请旨在涵盖在此描述的优选实施例的所有变型和改变，并且因此本发明由所附权利要求的语句限定并且因此能够以处于所附权利要求的框架内的所有可设想的方式来修改设备。
还应当指出的是，应当根据附图定向的设备来理解/解读关于/涉及诸如上方、下方、上、下等术语的所有信息，其中，附图以使得能够以正确方式解读附图标记的方式定向。结果，这些术语仅仅表示示出的实施例中的相对关系，如果根据本发明的设备设置有另一种构造/设计，则可改变这些关系。
应当指出的是，即使没有明确指出具体实施例中的特征可与另一个实施例的特征组合，但是当有可能时该组合应当视为是显而易见的。
Claims (12)
1.一种内燃机，包括：可控的第一发动机阀(8)，所述第一发动机阀布置成选择性地打开/关闭被包括在所述内燃机(1)中的燃烧室(7)；和气体处理系统，所述气体处理系统布置成驱动所述第一发动机阀(8)，所述气体处理系统包括气动的闭合压力流体回路，其中，所述闭合压力流体回路包括相互串联联接的压缩机(31)和阀致动器(10)，所述阀致动器操作地连接到所述第一发动机阀(8)，其特征在于，所述气体处理系统还包括气体蓄积器(38)，所述气体蓄积器经由第三气体蓄积器导管(47)连接到所述闭合压力流体回路的压缩机(31)，所述第三气体蓄积器导管包括可控阀(48)。
2.根据权利要求1所述的内燃机，其中，所述闭合压力流体回路包括第一压力流体通道(30)，所述第一压力流体通道从所述压缩机(31)延伸到所述阀致动器(10)的入口(11)。
3.根据权利要求2所述的内燃机，其中，所述气体蓄积器(38)经由包括可控阀(40)的第一气体蓄积器导管(39)与所述第一压力流体通道(30)连接。
4.根据权利要求2所述的内燃机，其中，所述气体蓄积器(38)经由第二气体蓄积器导管(44)与所述第一压力流体通道(30)连接，所述第二气体蓄积器导管包括止回阀(45)，所述止回阀布置成允许沿着朝向所述气体蓄积器(38)方向的流动。
5.根据权利要求4所述的内燃机，其中，所述第二气体蓄积器导管(44)还包括流量限制器件(44’)。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的内燃机，其中，所述闭合压力流体回路包括与所述压缩机(31)和阀致动器(10)串联联接的气缸盖室(13)，其中，所述阀致动器(10)的出口(12)与所述气缸盖室(13)流体连通。
7.根据权利要求6所述的内燃机，其中，所述闭合压力流体回路包括第二压力流体通道(32)，所述第二压力流体通道从所述气缸盖室延伸到所述压缩机(31)，其中，所述气体蓄积器(38)经由包括可控阀(48)的第三气体蓄积器导管(47)与所述第二压力流体通道(32)连接。
8.根据权利要求7所述的内燃机，其中，单向阀(49)布置在所述第二压力流体通道(32)中、在所述第三气体蓄积器导管(47)在所述第二压力流体通道(32)内进行排放的位置的上游，其中，所述单向阀(49)布置成允许沿着朝向所述压缩机(31)方向的流动。
9.根据权利要求7或8所述的内燃机，其中，所述第三气体蓄积器导管(47)在所述压缩机(31)和所述第二压力流体通道(32)之间的交界处与所述第二压力流体通道(32)连接。
10.根据权利要求6所述的内燃机，其中，所述闭合压力流体回路包括第二压力流体通道(32)，所述第二压力流体通道从所述气缸盖室(13)延伸到所述压缩机(31)，其中，单向阀布置在所述压缩机(31)中、在所述第三气体蓄积器导管(47)在所述压缩机(31)内进行排放的位置的上游，其中，所述单向阀布置成允许沿着从所述第二压力流体通道(32)方向的流动。
11.根据权利要求1-5、7-8和10中的任一项所述的内燃机，其中，所述压缩机(31)具有可变排量。
12.一种用于对阀致动器(10)进行气动操作的气体处理系统，所述气体处理系统包括气动的闭合压力流体回路，其中，所述闭合压力流体回路包括相互串联联接的压缩机(31)和阀致动器(10)，其特征在于，所述气体处理系统还包括气体蓄积器(38)，所述气体蓄积器经由第三气体蓄积器导管(47)连接到所述闭合压力流体回路的压缩机(31)，所述第三气体蓄积器导管包括可控阀(48)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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