CN1088150C - 液压多级活塞装置及其在可变推力的传动装置上的应用 - Google Patents
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Abstract
液压多级活塞装置，具有：两个被引导的不同横断面的活塞(9，10，11)，两个活塞在一个位置上以其端面(9b，10b，11a)相接触；一个灌注有一种液压液体的压力箱(30，15a-c)，用于两个活塞之间的能量传递；以及用于调整压力箱中液压液体的部件25、30。液压液体量是通过下述方式调整的：液压液体可通过一个与压力室相连的通道(25)排出，液压液体通过该通道的流通量是受到控制的。
Description
本发明涉及：液压多级活塞装置，它具有两个被引导的不同横断面的活塞，此两活塞在一个位置上以其端面相接触，还具有一个灌注有一种液压液体的压力箱，用于两个活塞之间的能量传递；基于这种液压多级活塞装置的传动装置；传动装置的操作方法；和传动装置在内燃机中阀操纵中的应用。
多级活塞在液压传动技术上简称活塞或活塞系统。活塞系统上的活塞具有不同的横截面，与一种处于流体静压力P下的液压液体相连。在实际应用中，通常被利用的效应是：液压液体以不同强度的力Fi＝P*Ai(i：用来区分不同活塞的标号)施加于具有不同横截面Ai的活塞；液压液体由于其可压缩性很微小，其行为基本上如同一种不可压缩的液体。
多级活塞的一个已知的用途是利用两个独立的、经过一液压系统而耦合的具有不同横截面Ai(i＝1，2)的活塞来实现液压传动。活塞之间的耦合是一种力耦合。力耦合是借助一个灌注有一种液压液体的压力箱来达到的，此时，活塞作用于液压液体，从而通过每个活塞沿垂直于其横截面的方向的运动而使液压液体排出。由于所有活塞均被置于压力箱中由液压液体传递的相等流体静压力下，所以压力箱有助于活塞之间的能量传递。在液压转换时，作用于各活塞面的各个力与各活塞面积成正比，即F1＝F2*A1/A2；而活塞垂直于活塞面的移动ΔSi则对活塞面成反比，即ΔS1＝ΔS2*A2/A1。液压转换有助于在维持机械能的条件下各个力的转换，这时，液压系统在活塞之间促成一种传力连结。液压转换的一个典型用途是：通过一个力从一个活塞到另一个横截面较大的活塞的传递，来增强各个力，例如在液压机上。
多级活塞的另一个已知的用途是一种具有可变推力的传动装置，在此，处于预定压力P下的液压液体用于产生推力。可变推力例如是通过下述步骤获得的：具有不同横截面的多个活塞彼此刚性地相耦合，依次使不同的活塞面由液压液体加载，以及由液压液体加以去耦。例如按照专利EP-A2-0075472的内燃机排出阀所用的传动装置就是按这一原理工作的：所公开的排出阀的位置借助两个与其可移动的阀针刚性地相耦联的、由液压驱动的活塞来控制，在此，使用一个较小的活塞，目的是针对在燃烧气体逸出之后的内燃机燃烧室中的相对小的气体压力，将排出阀关闭；使用一个较大的活塞，目的在于针对在燃烧周期中产生的相对大的气体压力，将排出阀保持关闭状态。
使用一种多级活塞来产生可变推力的这种做法，其缺点在于：推力的调整是利用复杂的液压控制来达到的。对每一个单独的活塞都需要一个单独的用于液压液体的压力箱，液压液体将力作用于该活塞上，而对每一个压力箱则需要一种主动的控制，才能对压力箱中的压力进行合适调节。
在这里本发明将提出补救办法。如在权利要求中所说明的特征，本发明解决了下述任务：提供一种液压多级活塞装置，它利用简化的控制方法将任意的力转变为一个随时间可变的力；提供一种基于这一多级活塞装置的传动装置；提供一种操纵这一传动装置的方法；提供一种利用此传动装置来操纵的内燃机上的排出阀。
按照本发明的一种液压多级活塞装置和按照本发明的一种传动装置包括：两个被引导的具有不同横截面的活塞，这两个活塞在一个位置上以其端面相接触；一个灌注有液压液体的压力箱，用来在两个活塞之间传递能量；和用来调整压力箱中液压液体量的设施。通过对压力箱中液压液体量的调整，在一个活塞朝向液压液体行进时，便能有控制地变更向第二个活塞的能量传递。
举例来说，这种多级活塞装置可按以下所述的方式来运作：该装置在行进时将施加于第一活塞的预定的力转换成施加于第二活塞的力，后一力的大小在两个不同的运动路段上是不一样的。这时，力的改变是通过由控制装置控制的两个活塞之间的耦合方式的转换来实现的，即是从一种形状相配合的耦合转换成一种力相配合的耦合。在形状相配的耦合中，施加在第一活塞上的力基本上完全被传递到第二活塞上；在力相配的耦合中，两个活塞的横截面决定着所变化的系数，使得力按此系数从第一活塞被传递到第二活塞。本发明的一个优点在于：控制装置可以不需要下述那些元件加以执行：即那些必须通过合适的控制指令分别启动的元件。再者，单就控制装置的一个实施例来说，一个活塞的位置即能单独支配两个活塞之间的能量传递的性质。上述原理的另一个优点在于，有可能把由两个以上可独立移动的活塞组成的级相互耦合起来。因此，在原理上可以提供一种传动装置，其上不需要另设的主动控制元件，即可在行进过程中把一个力转换成一个具有任意多不连续的、与一活塞位置有关的值的力。
下面，将根据下列附图对本发明的装置的结构形式进行详细说明。图中：
图1A-C是在行进中的配有液压多级活塞装置的传动装置纵断面；
图1D是在向后移动至初始位置时的配有液压多级活塞装置的传动装置纵断面；
图2A-C如图1A-C中所示，在行进时的配有液压多级活塞装置的传动装置纵断面，但有向大活塞的液压能量传递；
图2D如图1D中所示，在向后移动至初始位置时的配有液压多级活塞装置的传动装置纵断面，但有向大活塞的液压能量传递。
如图1和图2中所示例子，传动装置配备有按照本发明的液压多级活塞装置，由第一活塞和第二活塞组成，其中第一活塞9(图1中)或10(图2中)的横断面直径(A1)大于第二活塞11(A2)；施加在第一活塞上的一个力F1在第一活塞沿力F1方向行进时被转换成一个力F2。力F2的作用是在这里未详细说明的用途中抵销一个力F3(＜F2)，力F3是由一个未详述的装置40产生的，并且其本身作用于第二活塞。符号i＝1或2在下文中原则上表示涉及第一活塞或第二活塞的物理量。
图1和图2中的两个活塞基本上在同一方向中运动，这两个活塞的耦合是这样加以控制的，使得此两活塞在其运动的第一分段上以其端面相接触。于是，F1＝F2，对于两个活塞的位移ΔSi，ΔS1＝ΔS2成立。在两个活塞的运动的第二分段上，两个活塞共同起着液压转换作用。于是，F2＝F1*A2/A1，而ΔS2＝ΔS1*A1/A2，即：与第一活塞相比较，第二活塞所得到的力减小了，而所历的进程则增大了。这样一种装置适合于在反作用力F3(见上)存在时保证一种进程，反作用力F3在进程中依比例A2/A1的数量级减小。
图1A-D根据两个活塞在其行进过程和其向后移动到初始位置过程中所处的四个特定位置，说明本发明的基本原理。图1A-D中表明活塞装置的纵断面。活塞9、11显示出一直筒体9的形状，或者两个依筒轴方向彼此相套合的筒体11的形状。为了引导活塞9、11，为它们配备了一个引导部件15。该引导部件具有第一和第二分段15a、15b；第一分段15a确定着第一活塞9的运动方向，第二分段15b确定着第二活塞11的运动方向。这两个分段的尺寸和安置是这样设计的，使得两个活塞在一基本位置上能以其端面9b和11b相接触。分段15a、15b具有空心筒体的形状，它们的内腔在构形上与活塞9或11的外壳相匹配，这样，引导部件15就确定活塞的运动方向与分段的内壁相平行，即在Y-方向中。按图1中所示的特定结构形式，两个活塞的运动方向是同一的。
图1A示明传动装置的基本位置。在此基本位置上有第一活塞9，它离下述位置的预定距离为S＝S最大：在此位置上引导部件15在分段15a和15b之间的连接壁处收缩。第二活塞11依Y-方向如此被推移，使得它经过其长度的一部分便伸进分段15a中，并以其端面11a接触第一活塞的端面9b。在图1所示的装置上，引导部件15是这样设计的：它与两个活塞之间的端面11a和9b共同界定出一个空腔30。此空腔灌注有液压液体。为了将液压液体注入此空腔中，设置了一个贮罐21。液压液体可从此贮罐经一通道26在连接壁15C附近被引入空腔30中。通道26上配备有常用的机构如止回阀，以之作为液压液体的单向通路。
利用能产生一个力的常用装置5(如机械杠杆，液压机)，对第一活塞9产生一个依负Y方向的恒定的力F1。若不将液压液体从空腔30中排出，则两个活塞9和11会起着液压转换的作用，这种液压转换将力F1按系数A2/A1减小后，转换为施加于第二活塞的力F2，于是这两个活塞依照上面述及的规律性彼此分离(A1：空腔30的横截面面积，垂直于Y轴，在分段15a范围内；A2：空腔30的横截面面积，垂直于Y轴，在分段15b范围内。)
依图1A的基本配置实现第一活塞9和第二活塞11之间的形状相配。按照本发明，在形状相配和力相配之间，可实现一种液压转换形式的受控转换。这时，在第一活塞运动的第一分段上由Y-方向的基本配置出发，可使液压液体从空腔30中排出；而在第一活塞运动的第二分段上则阻止液压液体从空腔30中排出。这种受控的排出，其目的在于：在上述运动的第一分段上，两个活塞以其端面9b和11a保持接触，从面把运动方向中的力完全地由第一活塞9传递到第二活塞11上，与此同时液压转换才得以在运动的第二分段上发挥其作用。为实现上述受控转换所用的控制装置见图1A-D中的配置所示。引导部件15的壁上有一个开口，液压液体即通过此开口，经通道25，而可被排入到贮罐20中，在此，第一活塞9对通道25起着阻流器的作用。这里，上述开口依Y-方向设置在位置S＝S最大(图1A)和第二个临界位置之间，该临界位置标定出第一活塞在Y-方向中的最大进程(S＝0)。根据这种设计，只有当第一活塞9的圆周表面9C关闭通向通道25和通向贮罐20的流入，液压转换的效应才能发挥作用。这样一来，通向通道25的开口的位置和尺寸的确定就决定着上述运动的分段，在这一分段上两个活塞要么以其端面相接触(图1A和1B)，要么起着一种液压转换的作用(图1C)。
图1D示出：传动装置在完成进给之后(如据图1C)是怎样再次返回到它的根据图1A的基本位置。应当确认，由装置40产生的反作用力总是大得足以使两个活塞在相应减小力F1(如F1＝F2＝0)之后再回到其基本位置。在这一向后移动中，两个活塞首先对力F3起着液压转换的作用，这时F3依比例A1/A2增强而作用于第一活塞9。与此同时，两个活塞的端面11a和9b之间的距离逐渐减小，至两个活塞彼此接触为止。在达到这一点之前，两个活塞是这样移动的，使得空腔30的容积保持着稳定，以适应于被封入的液压液体量的体积。在活塞继续向其初始位置方向运动时，空腔30的容积扩大，因而被封入的液压液体量不再足够用于灌注空腔30。为了再灌注空腔30，将用在活塞行进时所排出的或通过小空隙泄漏出的液压液体量来补充。为了这一目的，液压液体从贮罐21和/或20中流出并流入空腔30中。只有当通向通道25的开口不再被第一活塞的圆周面9C所遮盖时，液压液体才能从贮罐20流出。液压液体从贮罐20或21中的流出可以通过下述方法特别简单地实现：贮罐和空腔作为液压液体的连通系统加以设置，在此例如根据压差或重力让液压液体流入空腔，一直流到该空腔盛满为止。
按照图1中的配置，第一活塞9的位置S是通过引导部件上的开口的布置来确定的，此开口构成连接通道25的通路。在上述位置S，液压液体从空腔30中的排出被阻止，因而液压转换得以实现。图1中的配置可以容易地加以修改，以使在任一位置S上的液压转换可在0＜S＜S最大的范围内加以启动。这个目的是这样达到的：在空腔30和贮罐20之间建立一条连接通道以代替图1中的通道25。该连接通道与位置S无关，可供空腔中的液压液体使用，但是该空腔可以利用一个与位置S有关的可控阀门来有选择地加以打开或锁闭。按照这一方法，液压转换在位置S得以执行，位置S便变得可调整了。可以与位置S无关地实现与空腔30的连通的一个通道开口，例如可设置在连接壁15C和区段15b之间的过渡点。
图2示明图1中按照本发明的传动装置的一种特殊结构形式。结合对图1中所示装置的工作原理的说明，这里没有必要再对产生力F1的装置5做更详细的叙述。图2中所示装置是图1中所示传动装置的特殊设计，在此，装置5是作为液压系统加以设计的。
作为液压系统的装置5的特殊设计的先决条件，是在引导部件15上设置一些附加的元件。此外，第一活塞9用一改进的活塞10替代，以便实现至第一活塞的能量传递，并实现对活塞10、11的运动过程的控制。尤其是，图2中所示装置包含一个液压制动元件，其功用是：当第一活塞的位置S低于一下限或者超过一上限时，使该活塞的速度受到节制；通过这一方式，活塞在固定的限制元件上的碰撞得以减弱，从而保证传动装置在运行中减少磨损。
在图2所示的装置上，力F1以液压方式作为压力被传递到背向第二活塞11的活塞10的端面10a上。作为产生压力的装置，设置了一个压力室80，它由第一活塞的端面10a、区段15a的壁和限制壁16构成，用于容纳一种液压液体。液压液体在压力P1作用下借助一个供给系统，在控制单元70的控制下，被导引通过开口51a。属于上述供给系统的有：液压液体所用的贮罐60，以及连接通道53和51。对于压力室80，第一活塞10构成一个可移动的壁，Y-方向中的力F1＝P1*A1即作用于此壁。为了将液压液体从压力室80中排出，设置了一个受控制的排出口：同样地，在控制单元70的控制下，液压液体可以经过连接通道52和54流入处于内压力P2＜P1下的贮罐61中。液压液体的流入或排出都借助一个控制阀50加以控制，而此控制阀又由控制单元70借助交口71加以控制。控制阀是作为滑阀设计的，它既可以使液压液体从贮罐60流入压力箱，同时又可阻止其流入贮罐61或者与之相反：为了达到这一目的，同步连接件50a或50b作为可控连接手段被置于连接通道53和51之间或连接通道52和54之间。这时，连接件50a将连通的通道彼此隔离，而连接件50b则在连通的通道之间实现一种开放的连接，使液压液体依照图2中箭头所示方向流通。
下面将对图2中的传动装置的工作原理做详细说明。图2A-C示明：在活塞10、11从一个基本位置出发的运动过程中，传动装置各组件所处的位置。在这个位置上，距离S具有的最大值由限制壁16给定(图2A)，活塞10和11以其端面10b和11a相接触；在一个终点位置上(图2C)距离S具有最小值。图2D示明：在活塞从终点位置返回到图2A所示的基本位置时，传动装置保持的状况。图2C标示出传动装置的一个中间位置，在这个位置上活塞10和11彼此以其端面10b和11a开始脱离，此时液压转换被启动。图1X和2X(X＝A，B，C，D)表示与之相当的运动状态。
在活塞从基本位置运行到终点位置的同时，液压液体即从贮罐60进入压力箱80中。在这个状态中，控制阀将连接通道51和53连接起来，并阻止液压液体的排出，为此该控制阀将连接通道52和54彼此加以隔离。
为了实现对两个活塞的运动过程的控制，预定通过第一活塞本身来调节液压液体流入压力室80。为了实现这一调节，连接通道51引导液压液体通过分段15a的壁上的开口51a。开口51a依照Y-方向如此定位，使得它在按照图2A的基本位置上能被第一活塞10的圆周面10C所封闭，从而至少不会有一个特殊直通通道，将液压液体从开口51a引向压力室80。图2中的传动装置具有两条这样的直通通道12、13，这些通道被安置在第一活塞10中，因此随同该活塞相对地被移向开口51a。这两个直通通道起着连接作用，即是将第一活塞10的圆周面10C朝向开口51a的那一部份上的一个孔与端面10a上的一个孔连起来。这两上直通通道具有不同的横断面面积，因而对液压液体有不同的流动阻力。它们是这样安置的，使得在第一活塞开始运动时只有其横断面较大的直通通道12在开口51a和压力室80之间起着连接作用(见图2C-D)。这种连接只能保持那么长的时间，直到在第一活塞10进给过程中入口12a同开口51a相搭接。第二个直通通道13是这样安置的，使得它在第一活塞于入口12a不再同开口51a相搭接那一片刻开始进给时，在连接通道51和压力室80之间起着连接作用(图2B、C)。由于第二直通通道13的横断面比第一直通通道的横断面小，所以与图2A所示的基本位置相比，每单位时间内液压液体向压力室80的流量得以减小。由于第一活塞在进给时的速度随着单位时间内流入压力室80中的液压液体量的增大而增大，所以当距离S减小到不及某一距离即由直通通道和开口51a的定位和尺寸所决定的距离时，便由此获得前述的制动效应。
在图2所示的传动装置上，液压液体流入空腔30是经过通道25和26，而液压液体从空腔30排出则是经过通道25，其工作原理与图1所示的传动装置的情况相同，所不同的仅是图2中的传动装置在构造上简化了：在图2中的传动装置上，通道25和26不是被引向不同的贮罐如图1所示那样(贮罐20，21)，它们其实是经过通道28而与一个用于液压液体的共同的贮罐29相连。由于图1和图2中的通道26仅用于以液压液体灌注空腔30，而且液压液体通过通道26的排出与传动装置的功能不协调一致，所以在图2中的通道26和通道28之间设置一个止回阀27。这样，通道26无论在图1中还是在图2中都是作为液压液体用的单向通路加以设置的。在贮罐29和空腔30之间液压液体的自由双向交换只能经过通道25才能实现。液压液体在通道25和26中的流向对于传动装置的不同位置在图2中均以箭头指示。
在活塞返回到基本位置(图2C)时，通过滑阀50中断压力室80与贮罐60的连通；与此同时，将压力室80与贮罐61的连通打开，以便液压液体从压力室80排出，从而减小力F1和F2，使得力F3导致活塞返回。图2中的第一活塞10配有一个制动器。在活塞从按照图2C的终点位置返回到按照图2A的基本位置时，在即将达到终点位置之前，该制动器便减缓活塞的速度，并按照活塞进给时所述制动的相似原理加以设计：如从图2D与图2A的比较中可以看出的，在活塞返回时执行的制动是通过减小液压液体每单位时间内的排出量来实现的-液压液体从压力箱80中排出，经由连接通道52、打开的控制阀50、连接通道54，排入贮罐61中。在活塞返回的开始阶段，液压液体从压力室80中的排出是通过压力室80和连接通道52之间的分段15a中通孔的面积部分来加以限制的，这一面积部分是没有被第一活塞的圆周面10C所遮盖。对于这种情况下的液压液体流向，在图2D中以连接通道52中的箭头表示。在活塞继续返回时，液压液体的流量被逐渐减小，最终当圆周面10C遮闭通向通道52的孔口时，液流即被中止。为了不是冲击式地抑制液压液体从压力室80中的排出，从而对第一活塞10进行断续制动，并代之以保证液压液体总是尽量小地有条不紊地排出，故在第一活塞10中设置一个直通通道14。该直通通道将第一活塞10的端面10a和圆周面10c这样连接起来，使得液压液体总是经过直通通道14从压力室80进入连接通道52，此时压力室的容积不超出预定的界限。若没有这样一个直通通道14，则通向连接通道52的通路恐怕会被活塞本身所堵塞。借助对直通通道的横断面规定合适的尺寸，便可确定每单位时间内从压力室80中排出的液压液体量，并由此确定活塞10和11在其返回传动装置的基本位置前最后一段路程中的速度。
按照图2的一种传动装置的一个易于理解的用途，是在有一个随着时间变化的反作用力的情况下操纵内燃机的一个阀(如汽缸进气或排气阀)。一个实例是内燃机的汽缸上的一个排气阀。在这里，阀杆在阀打开时必须对抗下述两个力而移位：一是基于内燃机燃烧室中存在的气体压力的力；一是复位装置的力，该复位装置以一个适当的反作用力反作用于阀针的位移。在排气阀打开时，处于高压下的燃烧气体便从燃烧室逸出。这时气体压力通常会如此快速地减小，使得对抗于排气阀打开的总力F4在排气阀打开的过程中大大地减小。此总力F4即是基于气体压力的力和复位装置的力。一种传动装置，它在打开排气阀时移动阀针一个预定距离并减小与总力F4相适配的推力，因此它与那种没有适配于推力的条件的传动装置相比，具有较有利的能量平衡。
为了操纵这样一种阀杆，图2中所示的一种传动装置可以如下地使用。阀杆以F3＝F4与装置40相适应，这里以何种方式将第二活塞11的力传递到阀针上是无关紧要的，例如可以通过一种固定连接或者通过一种经过液压系统的力相配连接来实现。为了在阀打开时将阀针移动一个预定的距离SN，按照图2的传动装置依下述准则加以调整，使距离SN相当于第二活塞11的移动S2：●在液压液体用的贮罐60中预定出一个恒定的压力P1。为了保证阀杆的进给，在活塞运动的第一分段在液压转换启动之前，必须是F4＜F1＝F2＝P1*A1。●在活塞运动的第二分段上在液压转换启动之后，必须是F4＜F2＝F1*A2/A1＝P1*A2。●为了使传动装置的能量消耗实现最佳化，第一活塞10必须移动的距离应尽可能小，以使阀杆的进给达到距离SN。这样，必须输送给压力室80的液压液体量便限制到最小。●为了关闭该阀，将图2D所示的控制阀50连通。F4必须足够大，借以再次将活塞提升到它的基本位置。如果气体压力不足以达到此目的，则缺少的力总是通过下述办法来获得：在前述的复位装置上配置合适的部件，例如装配一个合适的常用的偏压空气弹簧。
因第三个准则之故，活塞运动的第一分段应尽可能短，A2/A1比率应尽可能小。其补充的条件是，在前面两个准则中述及的对力F4和F2的关系式已经实现了。当对F4作为时间和阀杆位置的函数给出具体说明时，就容易理解上述补充条件是怎样实现的。
按照本发明的传动装置的前述特殊结构形式可依不同方式加以改进。就根据图2所示的传动装置来说，用于产生力F1的液压液体可以用任一种压力传递介质来代替，例如用一种气体。此外，两个活塞不必具有相同的运动方向。不过，在两个活塞以其端面10b和11a相接触的运动分段内，对两个活塞之间的力传递必须考虑到这样一点：作用于第二活塞的一个分力应由区段15b吸收。所述F1和F2的关系式亦须相应地加以修改。此外，图1和图2中所示的传动装置也可以反过来运作，即：作用于较小活塞上的力F3转变为作用于较大活塞上的一个力(这里F2＝0)，于是两个活塞经过其运动的一个分段又起着一种液压转换的作用，而在其运动的另一分段上则以其端面9b或10b和11a相接触。这样，液压转换便减去启动。在这种情况下，与图1和图2中所示的装置相反，两个活塞在一个初始位置上不以其端面相接触，而且在其运动的第一分段内，空腔30中的液压液体量可能是稳定不变的。此外，我们可以通过扩大所讨论的传动装置来设计一个由三个以上活塞组成的串级活塞装置，为此将两个活塞以前述的如图1或图2所示的结构部件相互耦联起来。
兹将本发明的核心部分总结如下：
按照本发明的液压多级活塞装置具有两个被引导的不同横断面的活塞9，11或10，11，两个活塞在一个位置上以其端面9b，11a或10b，11a相接触。该多级活塞装置还具有：一个灌注有一种液压液体的压力箱30，15a-c，用之以传递两个活塞之间的力；一些部件25，20，用于调整压力箱中的液压液体量。液压液体量是通过下述方式调整的：液压液体可以通过一个与压力箱相连的通道25排出，液压液体通过该通道的流通量可加以控制。为此，活塞9，10中之一在其移动一个预定距离时，仅在该距离的一个分段上阻止液压液体通向通道25。通过在活塞运动过程中对液压液体量的控制，即可控制两个活塞之间由压力室媒介的能量传递，从而将作用于活塞之一上的不变的力转换成作用于第二个活塞上的一个可变的力。此时，这两个活塞在其运动的一个分段内以其端面9b，11a或10b，11a相接触，而在其运动的另一分段内则对作用于活塞的力起着一种液压转换的作用。
Claims (13)
1.液压多级活塞装置，具有两个被引导的活塞(9，11或10，11)，其中第一活塞(9或10)的横截面比第二活塞(11)的横截面大，这些活塞于一位置以它们的端面(9b，11a或10b，11a)相互接触，并具有充有在两活塞间传递力的液压流体的压力箱(30，15a-c)，以及改变压力箱中的液压流体量的装置(25，20)，这些装置(25，20)在两活塞(9，11或10，11)运动的第一分段使液压流体分别流出压力箱(30，15a-c)和流入压力箱(30，15a-c)，使得两活塞(9，11或10，11)在它们运动的第一分段保持接触，这些装置(25，20)在两活塞(9，11或10，11)运动的第二分段分别防止液压流体流出或流入压力箱(30，15a-c)从而使两活塞(9，11或10，11)在此第二分段作为一液压放大器，其比例由两活塞(9，11或10，11)的所述不同横截面积决定。
2.根据权利要求1的多级活塞装置，其特征在于所述装置包括一个与压力源相连的液压流体通道(25)和一个用于控制通过通道的液压流体流动的部件(9或10)。
3.根据权利要求2的多级活塞装置，其特征在于其中一个活塞(9或10)是该部件的一部分并在跨越预定路径的位移中只在此路径的一段上阻止液压流体流向通道(25)。
4.根据权利要求2或3的多级活塞装置，其特征在于通道(25)连于一液压流体贮存器。
5.根据权利要求1的多级活塞装置，其特征在于一个在其中一个活塞(9或10)上沿朝另一个活塞(11)方向产生力的装置(5)。
6.根据权利要求5的多级活塞装置，其特征在于传递压力到其中一个活塞的端面(10a)上的装置属于生成一个力到其中一个活塞上的装置(5)，该装置包括一个压力室(80)和一供给系统(50、51、53)用于将压力介质从贮罐(60)引入压力室(80)，在此情况下，其中一个活塞(10)形成压力室的一个活动壁。
7.根据权利要求6的多级活塞，其特征在于其中一个活塞(10)的多个压力介质通道(12，13)属于供给系统，所述通道处于与压力室(80)相连的通路(12b)上并在其中一个活塞(10)的侧表面(10c)具有一个开口(12a)，开口与贮罐(60)相连用于将压力介质通过与其中一个活塞(10)的位置对应的不同通道(12，13)在不同区域引入压力室(80)。
8.根据权利要求7的多级活塞装置，其特征在于通道安排成流动通道(12，13)的流动压力按顺序增大，在此顺序下通道一个接一个连到贮罐(60)用于将压力介质在其中一个活塞(10)位移时引入压力室(80)，其中一个活塞(10)的位移是力(5)作用的结果。
9.根据权利要求6至8任一的多级活塞装置，其特征在于设有装置(61，54，52，50)用来收集由其中一个活塞(10)的位移减小体积流出压力室(80)的液压流体，当体积降低到一预定界限此下排出的液压流体流过其中一个活塞(10)的通道(40)。
10.一种发动机的阀，具有根据权利要求1的多级活塞装置。
11.发动机，具有一个根据权利要求10的阀，尢其是汽缸吸气阀或汽缸排气阀。
12.操作根据权利要求5的多级活塞装置的方法，其特征在于：
在初始位置两活塞(9，11或10，11)以其端面(9b，11a或10b，11a)相互接触，
具有较大横截面积的活塞由产生力的装置(5)移动，
在其移动期间压力箱(30，15a-c)中的液压流体量一开始减少而接着保持恒定。
13.操作根据权利要求5的多级活塞装置的方法，其特征在于：
在初始位置两活塞(9，11或10，11)不以其端面(9b，10，11a)相接触，
具有较小横截面积的活塞由产生力的装置(5)移动，
在其移动期间压力箱(30，15a-c)中液压流体量一开始恒定，而在两活塞(9，11或10，11)以其端面(9b，11a或10b，11a)接触后增加。
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