CN111164277A - 再生阀液压致动器 - Google Patents

Abstract

再生阀液压致动器(1)包括：高压蓄压器(5)，其通过高压进料液压泵(2)进料；致动器(6)，其限定致动器液压室(7)且用于——借助渐进式杠杆臂比率杠杆(27)——致动具有阀回位装置(12)的阀(8)；阀挺杆液压阀(13)，其位于所述高压蓄压器(5)和所述致动器液压室(7)之间；挺杆止回阀(15)，其将低压蓄压器(4)连接到所述致动器液压室(7)；阀闭合液压阀(17)，其位于所述室(7)与闭合和再生液压马达(20)之间，所述再生液压马达(20)回收先前投入用于打开所述阀(8)的能量。

Description

再生阀液压致动器

技术领域

本发明涉及一种再生阀液压致动器，其主要意在用于往复式内燃机。

背景技术

自内燃机诞生之初，就有许多装置被设计用来致动最广泛使用的内燃机的进气和排气阀的打开和闭合，也就是那些采用博德罗恰斯(Beau de Rochas)、奥托(Otto)或狄塞尔(Diesel)循环的内燃机。

然而，由于其可靠性、坚固性、简单性和适中的单位成本，凸轮轴已被视为几乎在全球范围内生产的几乎所有四冲程发动机都配备的通用阀致动器。

尽管如此，所述凸轮轴所包含的凸轮具有通过设计固定的轮廓，使得所述凸轮致动的阀升程规律无法自由变化。

迈向更大灵活性的第一步是在往复式内燃机的凸轮轴和曲轴之间插入一个移相器，所述移相器允许进气阀或排气阀或它们两者的打开——相对于曲轴的角度位置——提前或延迟。所述移相器用作被称为VVT(其表示“可变阀正时”)的策略的一部分。

第二步骤包括使阀的打开时间和/或升程高度可变，此策略更为人所知的是缩写VVA(其表示“可变阀致动”)。就此而言，一些装置已经或正在以各种品牌和/或各种商品名称销售。

具有至少两个可选凸轮轮廓的离散可变阀挺杆和通常基于单个凸轮和无级调速变速器的连续可变挺杆之间存在区别。离散可变挺杆包含例如

的

装置、

的“Variocam

”装置、

的“Valvelift

”和

的

装置。

连续变化阀挺杆装置包含由

开发的基于变速比杠杆的

装置和

的

装置，后者提供凸轮和阀推杆之间的液压传动，同时液压流体储罐回油电磁阀使得所述阀的升程能够在一定程度上被截断。

为了进一步提高往复式内燃机的阀的打开、闭合和提升控制的灵活性，设想了许多装置，这些装置纯粹只是用大体上可变速的装置取代凸轮轴及其轮廓不变的凸轮。这些不具有凸轮的装置被称为“无凸轮”装置。

所述“无凸轮”装置的目标是在物理和几何允许的范围内，获得各种各样的阀打开、提升和闭合的规律。已经生产出来许多“无凸轮”装置，其中大部分都在原型阶段停滞不前。例如，

的“电磁无凸轮”装置、

的

装置、美国公司

与

合作开发的水电装置或公司

的“主动阀机构(AVT^TM)”装置。

各种装置在设计阶段停滞不前，而且即使有，也只能部分实现。就此而言，请注意，属于本申请人的专利描述了液压机械或电动液压“无凸轮”装置。这些装置中的第一种在FR2 842 867号中公布，并且描述了活塞发动机的阀液压致动器，而第二种装置在FR 2 980516号中公布，并且公开了一种往复式凸轮电动液压阀致动器

目前，尚未批量生产用于机动车的“无凸轮”型装置。这是因为，与“无凸轮”装置相比，基于至少一个凸轮的阀致动器具有更大的竞争力和更小的冒险性，并且具有更有利的成本效益比。

此外，许多“无凸轮”装置的能量平衡归根结底是很普通的，因为投入用于加速阀和压缩回位弹簧的能量没有全部回收，或者只是太少，或者液压、电磁或机械“无凸轮”致动器的能效不足。

例如，发明人Michael M.Schechter的美国专利5,410,994没有回收投入用于打开阀的液压能量，以至于发明人甚至在所述专利的文本中指明，向阀输送液压流体的流速是决定系统能耗的主要因素。

除了导致高能耗外，阀动能或阀回位弹簧压缩能的无法回收——无论所述弹簧的性质如何——意味着所述阀的极大不稳定性，所述阀与液压流体一起形成一个质量弹簧系统，如果未回收的能量不能以热的形式完全耗散，那么该质量弹簧系统会受到高激励。

这就是为什么许多“无凸轮”装置不精确，导致经受寄生运动的阀的提升不稳定并使阀保持打开。这尤其导致了必须阻尼所述阀的移动以使其更精确，而阻尼的本质是以热的形式耗散能量，这对效率不利。

还要注意，当阀到达支座附近时，大多数“无凸轮”装置在阀闭合过程中很难使阀充分减速。这种减速对于限制所述阀和所述支座之间的冲击力来说是必要的，从而使所述支座具有正常的使用寿命，并且防止出现过度的声发射。这种被称为“软着陆”的减速策略自然是由凸轮实现的，在现有技术中，凸轮的轮廓以本领域中众所周知的“安静斜坡(rampof silence)”终止，并且确保在良好的效率条件下恢复阀的动能。

另外应注意，在这方面，美国专利5,410,994不像发明人Zheng Lou的美国专利2008/0251041A1那样包含用于在支座附近使阀减速的任何凸轮或任何机械装置。

因此，这种装置必然会导致不可接受的声发射、对阀座的锤击以及损害配备有这种装置的内燃机总效率的能量消耗。

因此，到目前为止，考虑到现有技术水平和技术，借助“无凸轮”型阀致动器实现内燃机能效最大化的技术、经济和工业努力是不合理的，因为基于一个或多个凸轮轴的更简单和更稳健的方法可以实现理论上所述发动机可接受的大部分效率增益，而无需借助“无凸轮”技术。

换句话说，为了实现机动车的批量生产，“无凸轮”型阀致动器的制造单位成本、可靠性和总体尺寸必须至少与凸轮型致动器相当，甚至更具竞争力。

但是，如果出于功能原因无法使用凸轮型致动器，那么可以使用“无凸轮”阀致动器。对于属于本申请人且以FR 3 032 236号公布的法国专利所涉及的凸轮轴内燃机来说尤其如此。事实上，所述发动机的进气计量阀必须在极其短的时间——大约几百微秒——内提升，这使得凸轮型致动器在任何情况下都不能保证所述阀在所需条件下打开。所述阀的闭合同样如此。因此，根据专利号FR 3 032 236，传统的致动器无法打开发动机的计量阀，除非所述发动机仅以非常低的速度转动，如果这种以非常低的速度转动的致动器用于机动车或重型货车领域，则不可能如此。

此外，根据FR 3 032 236的传递-膨胀(transfer-expansion)和再生型发动机的特定架构，特别是所述发动机的双动式膨胀汽缸的汽缸盖的特定架构，仅难以与凸轮轴兼容。事实上，如2015年9月14日的法国专利申请第1558585号所描述，所述膨胀汽缸的汽缸筒、下部汽缸盖和上部汽缸盖组成的总成适于悬挂在空心柱上，所述申请也属于本申请人。

考虑到一方面空心柱搁置在球承连接上，另一方面所述总成处于高温下，因此不可能将任何类型的凸轮轴的带或链传动机构固定到所述总成包括的下部汽缸盖和/或上部汽缸盖上。因此，根据专利号FR 3 032 236的建议，应提供准备安装在所述汽缸盖中的筒，所述筒尤其包含计量阀致动器和计量阀本身，所述筒只通过足够柔性的电缆和/或管线相互连接和/或连接到向所述致动器进给的能量源。

在往复式活塞压缩机和发动机的应用领域中，根据一个特定实施例，本发明产生一种再生阀液压致动器，所述再生阀液压致动器：

·极其快速，以至于实现几百微秒的阀打开时间和接近一毫秒的打开持续时间，因此特别解决了以FR 3 032 236号公布的法国专利中所描述的传递-膨胀和再生型发动机的功能要求；

·精确并且几乎没有引起它致动的阀的寄生移动，即使所述阀几乎不存在阻尼；

·适用于配备任何现有技术的活塞压缩机或任何往复式内燃机，尤其是可以安装在以FR 3 032 236号公布的法国专利中所描述的传递-膨胀和再生型发动机上，因为有可能制造准备好针对每个阀独立安装的独立筒，所述筒相对于所述发动机的取向是不受约束的，且未连接到致动器的能量源，除非通过一条柔性到足以容纳上面安装有所述筒的汽缸盖的热膨胀的管线；

·具有与凸轮型致动器的能效相当的高能效，所述高效具体地是通过除了阀的动能之外还回收所述致动器的全部移动部分的几乎全部动能来获得的；

·是安静的，因为它使得阀以非常低的速度返回到支座，即使所述阀在它的闭合行程期间获得的是高速；

·使用寿命长，与任何往复式内燃发动机的使用寿命兼容；

·必要时调适成使得任何阀朝向任何往复式活塞压缩机或发动机的压缩或燃烧室的外部打开，但不允许所述室所含的加压气体通过所述阀泄漏，并且通过此操作而不必在所述压缩机或发动机的活塞的帽盖上设置阀凹部，以防所述活塞和所述阀之间发生任何碰撞，同时促进了任何通过所述阀的气体流动；

·制造在经济上是可行的。

就此而言，根据本发明的再生阀液压致动器特别地意图在任何往复式内燃机上实施一方面使得扭矩和功率最大化有可能且另一方面使得燃料消耗和污染物排放减少有可能的大多数策略，所述策略基于对所述发动机的进气和/或排气阀的精确且柔性的控制。

借助根据本发明的再生阀液压致动器，可以获得所述发动机的性能的这一重大改进，同时不会显著增加其声发射或制造单位成本。

还应理解，根据本发明的再生阀液压致动器特别地设计成实现在以FR 3 032 236号公布的法国专利中所描述的传递-膨胀和再生型发动机的最优条件下的生产，与常规的往复式内燃机相比，所述传递-膨胀和再生型发动机有望显著减少燃料消耗和污染物排放。

应理解，尽管根据本发明的再生阀液压致动器主要意图用于往复式活塞压缩机和发动机，但是所述致动器还可应用于包含其中循环任何种类的气体或流体的至少一个管线的任何其它应用领域、机器或设备，同时所述致动器有利地使得有可能在所述管线中打开和闭合任何类型的任何阀，以便允许或阻断所述气体或流体在所述管线中流动。

此外，所述致动器可与它致动的阀一起使用，所述阀替换为需要在至少两个位置之间快速移动的任何其它物体。

已经在说明书和直接或间接地从属于主要权利要求的次要权利要求中描述了本发明的其它特征。

发明内容

根据本发明的用于往复式活塞压缩机或发动机的再生阀液压致动器，所述往复式活塞压缩机或发动机包括至少一个活塞，所述活塞连接到传动构件以在通过压缩机或发动机汽缸盖闭合的汽缸中往复运动，所述活塞、所述汽缸和所述汽缸盖形成压缩或燃烧室，所述至少一个进气管线和至少一个排气或排出管线通向所述压缩或燃烧室，所述两个管线中的一个或两个通过管线孔连接到所述室，当阀搁置在阀座上时，所述阀可堵住所述管线孔，所述致动器包括：

·至少一个高压液压进料泵，其可准许来自低压蓄压器或流体储罐的液压流体通过低压进料管线进入以通过高压进料管线将所述流体排出到高压蓄压器；

·至少一个致动器，其包括通过致动器汽缸盖封盖的致动器汽缸，所述汽缸直接或间接地附接到压缩机或发动机汽缸盖，而所述汽缸和所述致动器汽缸盖与致动器活塞一起形成致动器液压室，所述活塞通过传动构件机械地连接到所述阀，所述构件使得在所述致动器液压室经受由所述液压流体施加的压力的情况下，所述致动器活塞倾向于远离所述阀座移动所述阀，所述阀与所述阀座配合；

·至少一个阀回位装置，其在所述阀上施加与所述致动器能够产生的力相对的力，因此所述装置倾向于将所述阀返回到与所述阀座接触，所述阀与所述阀座配合；

·至少一个阀挺杆液压阀，其可打开或闭合将所述高压蓄压器连接到所述致动器液压室的高压挺杆管线；

·至少一个挺杆止回阀，其位于将所述低压蓄压器或所述流体储罐连接到所述致动器液压室的惯性挺杆管线，所述止回阀允许所述液压流体——通过所述管线——从所述低压蓄压器或所述流体储罐流动到所述致动器液压室，而不是在相反方向上流动；

·至少一个阀闭合液压阀，其可打开或闭合将所述致动器液压室与闭合和再生液压马达包含的流体入口连接的闭合和再生管线，所述马达还包含的流体出口通过液压马达低压回位管线与所述低压蓄压器或所述流体储罐连接；

至少一个渐进式杠杆臂比率杠杆，其构成所述传动构件的全部或部分，所述杠杆暴露所述致动器活塞可直接或间接地施加驱动或抵抗力的所述致动器的至少一个力作用点、所述阀可直接或间接地施加驱动或抵抗力的所述阀的至少一个力作用点，以及直接或间接地向所述压缩机或发动机汽缸盖施加力的汽缸盖上的至少一个反作用力作用点。

根据本发明的再生阀液压致动器包括用于移动作用点的构件，其在所述阀的打开行程期间沿着渐进式杠杆臂比率杠杆移动所述致动器的力作用点和/或所述阀的力作用点和/或所述汽缸盖上的反作用力作用点。

根据本发明的再生阀液压致动器包括所述致动器的力作用点和/或所述阀的力作用点和/或所述汽缸盖上的反作用力作用点，它们分别直接或间接地与和它们配合的所述致动器活塞和/或所述阀和/或所述压缩机或发动机汽缸盖一起形成至少一个枢转连接或至少一个滚动-滑动连接，所述至少一个滚动-滑动连接构成用于移动作用点的所述构件。

根据本发明的再生阀液压致动器包括滚动-滑动连接，所述滚动-滑动连接由至少一个杠杆接触轨组成，所述杠杆接触轨在所述致动器的力作用点和/或所述阀的力作用点和/或所述汽缸盖上的反作用力作用点的水平处设置在所述渐进式杠杆臂比率杠杆上，所述轨与分别在所述致动器活塞和/或所述阀和/或所述压缩机或发动机汽缸盖上直接或间接地形成的杠杆反应表面配合，所述活塞和/或所述表面具有弯曲接触轮廓，在所述弯曲接触轮廓上建立所述轨和所述表面之间的接触。

根据本发明的再生阀液压致动器包括阀回位装置，所述阀回位装置由阀回位致动器组成，所述阀回位致动器包括通过回位致动器汽缸盖封盖的回位致动器汽缸，所述汽缸直接或间接地附接到压缩机或发动机的汽缸盖上，而所述汽缸和所述回位致动器汽缸盖与回位致动器活塞一起形成回位致动器液压室，所述活塞通过回位传动构件机械地连接到所述阀。

根据本发明的再生阀液压致动器包括通过回位压力管线连接到高压蓄压器的回位致动器液压室。

在根据本发明的再生阀液压致动器中，低压蓄压器所含的液压流体的水平和压力通过低压压力进给液压泵维持在某一值范围内，所述低压压力进给液压泵可通过低压压力进给管线将所述流体从流体储罐传递到所述蓄压器。

根据本发明的再生阀液压致动器包括具有或不具有配合的阀座的至少一个阀、致动器、传动构件、阀回位装置、挺杆止回阀、阀挺杆液压阀和阀闭合液压阀一起容纳在暴露至少一个液压连接器的致动器筒中。

根据本发明的再生阀液压致动器包括由管状阀组成的阀挺杆液压阀和/或阀闭合液压阀，所述管状阀包括阻塞管，所述阻塞管可以通过管致动器进行纵向平移移动，所述管以液密方式容纳在阻塞管孔中并且终止于管密封轴承表面，所述管密封轴承表面可搁置在管支座上以与其一起形成液密接触的连续管线，或者可维持与所述支座相隔某一距离，以允许液压流体从管内体积传递到管外收集器-分配器或者从管外收集器-分配器传递到管内体积。

根据本发明的再生阀液压致动器包括管致动器，所述管致动器是液压放大压电致动器，它包括在经受电场时机械变形的陶瓷元件堆叠，所述堆叠的端部连接到大直径的致动器发送器活塞，所述大直径的致动器发送器活塞——与致动器发送器汽缸一起——形成与至少一个致动器接收器室连通的致动器发送器室，所述致动器接收器室一方面通过小直径的致动器接收器活塞形成，另一方面通过致动器接收器汽缸形成，所述小直径的致动器接收器活塞直接或间接地连接到与其配合的阻塞管，以便使其能够纵向平移移动。

根据本发明的再生阀液压致动器包括致动器发送器室和致动器接收器室，它们一起通过致动器压力进给止回阀与加压液压流体源连接，所述致动器压力进给止回阀允许液压流体从所述源去往所述室，而不是反过来。

根据本发明的再生阀液压致动器包括致动器发送器活塞，所述致动器发送器活塞接收倾向于使其朝向致动器发送器室移动的压力补偿弹簧，当致动器发送器室中的活塞与加压液压流体源中的活塞相等时，所述弹簧施加在所述活塞上的力小于或等于液压流体施加在所述活塞上的力。

根据本发明的再生阀液压致动器包括致动器接收器活塞，所述致动器接收器活塞接收倾向于使其朝向致动器接收器室移动的压力补偿弹簧，当致动器接收器室中的压力等于加压液压流体源中的压力时，所述弹簧施加在所述活塞上的力小于或等于液压流体施加在所述活塞上的力。

根据本发明的再生阀液压致动器包括致动器发送器室，所述致动器发送器室通过接收器室公共歧管与多个致动器接收器室连通，形成所述接收器室中的每一个的所述致动器接收器活塞能够使其自己的阻塞管纵向平移移动。

根据本发明的再生阀液压致动器包括致动器接收器室，每个致动器接收器室通过选择阀与接收器室公共歧管连通或不与其连通，所述选择阀的打开由选择阀致动器命令。

根据本发明的再生阀液压致动器包括接收器室公共歧管，所述接收器室公共歧管以非液密方式容纳至少一个实心或空心的不可压缩的圆柱形元件，所述圆柱形元件通过至少两个相反作用的定心弹簧相对于接收器室公共歧管将中心维持在某一纵向位置附近。

根据本发明的再生阀液压致动器包括闭合和再生液压马达，所述闭合和再生液压马达包括安装在液压马达轴上的闭合和再生凸轮，所述液压马达轴——直接或间接地——由往复式活塞压缩机或发动机旋转驱动，闭合和再生活塞直接或间接地压在所述凸轮上并且——与闭合和再生汽缸一起——形成与流体入口连通的闭合和再生室。

根据本发明的再生阀液压致动器包括闭合和再生凸轮，所述闭合和再生凸轮暴露闭合和再生凸轮轮廓，所述闭合和再生凸轮轮廓包含至少一个再生角度扇区R，闭合和再生活塞压在所述再生角度扇区R上，以将所述阀返回到阀座。

根据本发明的再生阀液压致动器包括闭合和再生凸轮，所述闭合和再生凸轮暴露闭合和再生凸轮轮廓，所述闭合和再生凸轮轮廓包含至少一个预压缩角度扇区P，闭合和再生活塞压在所述预压缩角度扇区P上以在所述阀到阀座的两次返回之间预压缩闭合和再生管线。

根据本发明的再生阀液压致动器包括闭合和再生凸轮，所述闭合和再生凸轮可通过凸轮相移构件相对于液压马达轴成角度地偏移。

根据本发明的再生阀液压致动器包括凸轮相移构件，所述凸轮相移构件由在液压马达轴的圆柱外面上形成的至少一个凸形螺旋花键组成，所述至少一个凸形螺旋花键与在闭合和再生凸轮内部形成的至少一个凹形螺旋花键配合，所述凹形螺旋花键能够通过凸轮相移致动器相对于液压马达轴轴向移动或保持在原地。

根据本发明的再生阀液压致动器包括凸轮相移致动器，所述凸轮相移致动器通过相移叉连接到闭合和再生凸轮，所述相移叉与闭合和再生凸轮上的相移凹槽配合。

根据本发明的再生阀液压致动器包括闭合和再生管线，所述闭合和再生管线包含允许来自低压蓄压器、来自流体储罐或来自加压液压流体源的液压流体通过自由轮通道进入所述管线而不是从中离开的膨胀止回阀的端部。

根据本发明的再生阀液压致动器包括闭合和再生管线，所述闭合和再生管线包含允许来自低压蓄压器、流体储罐或加压液压流体源的液压流体进入所述管线和/或离开所述管线的预压缩阀。

根据本发明的再生阀液压致动器包括致动器的力作用点和/或阀的力作用点和/或汽缸盖上的反作用力作用点，其包含游隙补偿构件。

根据本发明的再生阀液压致动器包括游隙补偿构件，所述游隙补偿构件由游隙补偿致动器组成，在所述游隙补偿致动器内部游隙补偿室包含游隙补偿止回阀，所述游隙补偿止回阀允许来自低压蓄压器、高压蓄压器、流体储罐或加压液压流体源的液压流体进入所述室而不是从中离开。

根据本发明的再生阀液压致动器包括游隙补偿构件，所述游隙补偿构件由游隙补偿致动器组成，在所述游隙补偿致动器内部游隙补偿室包含游隙补偿喷嘴，所述游隙补偿喷嘴允许来自低压蓄压器、高压蓄压器、流体储罐或加压液压流体源的液压流体进入所述室和离开所述室。

根据本发明的再生阀液压致动器包括渐进式杠杆臂比率杠杆，所述渐进式杠杆臂比率杠杆容纳在杠杆室中，致动器活塞同样通向所述杠杆室，所述室通过杠杆室止回阀或通过杠杆室校准喷嘴或通过所述阀和所述喷嘴两者而与低压蓄压器、流体储罐或加压液压流体源连接，所述杠杆室止回阀允许液压流体离开所述杠杆室而不是进入它，所述杠杆室校准喷嘴允许液压流体离开和进入所述杠杆室，此时所述喷嘴与所述杠杆室止回阀平行放置。

附图说明

以下参考附图借助非限制性实例提供的描述将实现对本发明、本发明的特征和本发明能够取得的优点的更好的理解：

图1是根据本发明的再生阀液压致动器的理论图，借助一个变化形式，其包含膨胀止回阀的端部和自由轮通道，所述图利用通常用来描述液压回路和单元的符号。

图2是根据本发明的接收再生阀液压致动器的往复式内燃机的图解性截面图。

图3是传递-膨胀和再生型发动机的膨胀汽缸总成的三维视图，如在以FR 3032236号公布且属于本申请人的法国专利中所描述，在其根据同样属于本申请人的2015年9月14日的法国专利申请第1558585号的改进版本中，所述总成包括的膨胀汽缸的下部汽缸盖和膨胀汽缸的上部汽缸盖各自接收四个致动器筒，所述致动器筒通过按压器对接件(presser abutment)按压到汽缸盖上，所述致动器筒一方面通过由膨胀汽缸下部汽缸盖组成的下部筒固位板且另一方面通过由膨胀汽缸上部汽缸盖组成的上部筒固位板与汽缸盖配合，所述板倾向于通过板系杆朝向彼此移动。

图4是图3中示出的膨胀汽缸总成的三维视图，已从中移除各种部件，以便能够更清楚地区分根据本发明的再生阀液压致动器的致动器筒、下部和上部筒固位板和板系杆，所述板系杆倾向于使所述固位板朝向彼此移动，以便使所述致动器筒保持通过与它们配合的板对接件按压到它们相应汽缸盖上。

图5到12是根据本发明和根据一个特定实施例的再生阀液压致动器的图解性截面图，在所述特定实施例中，挺杆止回阀可允许从低压蓄压器流动到致动器液压室的液压流体流完全通过膨胀止回阀的端部，所述两个止回阀串联放置，所述视图中的每一个与利用通常用来描述液压回路和单元的符号的液压图相联系，所述图能够逐图解释根据本发明的所述液压致动器的操作顺序。

图13是依照根据本发明的再生阀液压致动器的一个特定实施例的渐进式杠杆臂比率杠杆和与其配合的活塞的简化图解性截面图，所述再生阀液压致动器提供支撑杠杆反应表面且插入在所述表面和汽缸盖之间的游隙补偿致动器。

图14是游隙补偿致动器的变化形式的简化截面图，根据本发明的再生阀液压致动器，所述变化形式提供一种包含平行的游隙补偿止回阀和游隙补偿喷嘴的游隙补偿致动器，所述致动器进一步包含倾向于使其前进的游隙补偿弹簧。

图15是依照根据本发明的再生阀液压致动器的示出如图14中所示的游隙补偿致动器的压缩或扩展随着施加在致动器的力作用点处的力的演变而出现的漂移的图。

图16是根据本发明的再生阀液压致动器的一个特定实施例的简化截面图，其中阀朝向压缩或燃烧室的内部打开，所述阀回位装置由本身已知的螺旋弹簧组成。

图17是根据本发明的再生阀液压致动器的一个特定实施例的简化截面图，其中阀朝向压缩或燃烧室的内部打开，所述阀回位装置由与所述阀同轴的阀回位致动器和紧固到阀杆上的回位致动器活塞组成。

图18是根据本发明的再生阀液压致动器的一个特定实施例的简化图解性图，其中阀朝向压缩或燃烧室的内部打开，所述阀回位装置由借助回位杠杆将阀返回到闭合位置的阀回位致动器组成。

图19是根据本发明的再生阀液压致动器的一个特定实施例的简化图解性图，其特别适合于往复式活塞压缩机，其中阀朝向压缩或燃烧室的外部打开，所述阀回位装置由视需要容纳在进气管线或排气管线或排出管线中的螺旋弹簧组成。

图20是根据本发明的再生阀液压致动器的一个特定实施例的图解性图，其中阀朝向压缩或燃烧室的内部打开，阀回位装置由与所述阀同轴的阀回位致动器和紧固到阀杆上的回位致动器活塞组成，同时阀致动器舌部形成渐进式杠杆臂比率杠杆的一部分。

图21和22是作为管致动器的变化形式由根据本发明的再生阀液压致动器提供的液压放大压电致动器的图解性截面图，所述图21和22展现阻塞管分别搁置在与其配合的管支座上，接着保持与所述支座相隔某一距离，以允许液压流体从管内体积传递到管外收集器-分配器。

图23是根据本发明的再生阀液压致动器可包括的液压放大压电致动器的图解性截面图，所述压电致动器的致动器发送器室能够通过杠杆室公共歧管与多个致动器接收器室连通，每个致动器接收器室可通过选择阀与所述歧管连通或不与其连通。

图24是根据本发明的再生阀液压致动器的致动器筒的三维透视图，阀挺杆液压阀和阀闭合液压阀由通过液压放大压电致动器纵向平移移动的管状阀组成。

图25是呈图24中示出的特定配置的根据本发明的再生阀液压致动器的三维截面图，所述截面特别突出显示了直接与阀配合的主要移动或非移动组件，以及挺杆止回阀。

图26是呈图24中示出的特定配置的根据本发明的再生阀液压致动器的三维截面图，所述截面特别突出显示了直接与阀配合的主要移动或非移动组件，以及挺杆止回阀。

图27是与图24中示出的特定配置一致的根据本发明的再生阀液压致动器的横截面视图，所述截面垂直于图26中示出的截面，并且突出显示了致动器液压室。

图28是根据本发明的再生阀液压致动器的闭合和再生液压马达可包括的闭合和再生凸轮的图解性截面图，所述图示出了闭合和再生活塞压在上面的闭合和再生凸轮轮廓可暴露的各个角度扇区。

图29到33是通过连续步骤示出根据本发明的再生阀液压致动器的闭合和再生液压马达的一个特定配置的操作的图解性截面图，其中闭合和再生凸轮安装在液压马达轴上，所述液压马达轴通过往复式活塞压缩机或发动机借助液压马达滑轮旋转驱动，所述凸轮能够通过凸轮相移构件相对于所述轴成角度地偏移，所述凸轮相移构件由在所述轴的圆柱形外面上形成的凸形螺旋花键组成，所述凸形螺旋花键与在所述凸轮的内部形成的凹形螺旋花键配合，所述凹形螺旋花键可以通过凸轮移相器致动器经由移相器叉相对于液压马达轴轴向移动或保持。

图34是根据本发明的再生阀液压致动器的图29到33中所示的闭合和再生液压马达的三维透视图。

图35是根据本发明的再生阀液压致动器的图29到33中所示的闭合和再生液压马达的三维剖视分解图。

具体实施方式

图1到35中已经示出再生阀液压致动器1、它的组件的各种细节、它的变化形式和它的配件。

如图2所示，再生阀液压致动器1特别地意图用于往复式活塞压缩机或发动机100，所述往复式活塞压缩机或发动机100包括至少一个活塞101，所述至少一个活塞101连接到传动构件102以在通过压缩机或发动机汽缸盖104闭合的汽缸103中往复运动。

在图2中还可以看到，活塞101、汽缸103和压缩机发动机汽缸盖104形成至少一个进气管线106和至少一个排气或排出管线107通向的压缩机或燃烧室105，所述管线106、107中的一个或两个通过管线孔10连接到所述室105，当阀8搁置在阀座11上时，阀8能够堵住所述管线孔10。

如图1和图5到12特别地示出，根据本发明的再生阀液压致动器1包括至少一个高压液压进料泵2，所述至少一个高压液压进料泵2能够准许来自低压(BP)蓄压器4或流体储罐46的液压流体3通过低压进料管线47进入，并且允许通过高压进料管线48将所述流体3排出到高压(HP)蓄压器5。

应注意，高压液压进料泵2可例如由传动构件102旋转驱动，如图2到4中所示。所述泵2还可以是活塞泵、齿轮泵、叶片泵或本领域技术人员已知的任何其它类型的泵，同时高压蓄压器5可以是活塞类型的、隔膜类型的、机械或气动弹簧类型的或者是本领域技术人员同样已知的任何类型。

图1和2、图5到12、图16到20和图25和26还示出了根据本发明的再生阀液压致动器1包括至少一个致动器6，所述至少一个致动器6包括通过致动器汽缸盖49封盖的致动器汽缸25，所述汽缸25直接或间接地固定到压缩机或发动机汽缸盖104上。

在这些图中可以看到，致动器汽缸25和致动器汽缸盖49与致动器活塞26一起形成致动器液压室7，所述活塞26通过传动构件9机械地连接到阀8，所述构件9使得在致动器液压室7经受由液压流体3施加的压力的情况下，致动器活塞26倾向于远离支座11移动所述阀8，所述阀8与所述阀座11配合，或者反过来，朝向阀座11移动所述阀8。

应注意，管线孔10可以互换地设置在进气管线106中和/或在排气或排出管线107中，使得在阀8搁置在阀座11上时阻止任何气体通过所述管线106、107。

如在图1和2、图5到12和图16到20中以特别清晰可见的方式示出的，根据本发明的再生阀液压致动器1包括至少一个阀回位装置12，所述至少一个阀回位装置12在阀8上沿着与致动器6能够产生的力的方向相反的方向施加力，因此所述装置12倾向于将阀8返回到接触与阀8配合的阀座11，或者根据情况，远离所述支座11移动阀8，所述回位装置12例如能够是本身已知的通常用于将往复式内燃机的阀返回到接触它们的支座的螺旋弹簧。

在图1、图5到12和图20中可以看到，根据本发明的再生阀液压致动器1包括至少一个阀挺杆液压阀13，所述至少一个阀挺杆液压阀13能够打开或闭合将高压蓄压器5连接到致动器液压室7的高压挺杆管线14。

此外还可以看到，打开阀挺杆液压阀13使得阀8能够从与其配合的阀座11中提升，接着所述阀8能够远离所述支座11移动，直到在管线孔10的水平处获得所需要的流动截面为止。

借助于实例，阀挺杆液压阀13可以是受计算机控制的本领域技术人员已知的任何类型的电磁阀。还应注意，如果多个阀8在它们相应的致动器液压室7通过它们相应的阀挺杆液压阀13与相同高压蓄压器5同时连接之后必须同时从它们的支座提升，那么所述阀8可以通过本身已知的分流器共同连接到所述蓄压器5，保证所述阀8各自按相同速度且同时从与其配合的阀座11提升。

此外，图1、图5到12、图20和图24到27示出根据本发明的再生阀液压致动器1包括惯性挺杆管线16中的至少一个挺杆止回阀15，所述惯性挺杆管线16将低压蓄压器4或流体储罐46连接到致动器液压室7，所述阀15允许液压流体3——通过所述管线16——从低压蓄压器4或流体储罐46流动到致动器液压室7，而不是在相反方向上流动，所述阀15能够由通过弹簧保持按压到其支座上的球体组成。

在图1、图5到12和图20中可以看到，根据本发明的再生阀液压致动器1包括至少一个阀闭合液压阀17，所述至少一个阀闭合液压阀17能够打开或闭合将致动器液压室7与闭合和再生液压马达20包含的流体入口19连接的闭合和再生管线18，所述马达20还包含的流体出口21通过液压马达低压回位管线22与低压蓄压器4或流体储罐46或任何类型的低压蓄压器连接。

可以看到，打开阀闭合液压阀17允许阀8替换与其配合的阀座11上的阀8。借助于实例，所述阀17可以是受计算机控制的本领域技术人员已知的任何类型的电磁阀。

应注意，闭合和再生液压马达20可以是活塞类型的、齿轮类型的、叶片类型的，或者是本领域技术人员已知的任何类型。

还应注意，如果多个阀8必须通过闭合和再生液压马达20在它们的支座上同时替换，那么所述阀8可以通过本身已知的分流器共同地连接到所述马达20，从而保证所述阀8全部按相同速度且同时返回到接触与其配合的阀座11。

驱动闭合和再生液压马达20的轴或机械传动装置可以有利地同时驱动高压液压进料泵2和/或低压液压压力进给泵45，所述两个泵2、45例如能够由与至少一个活塞配合的至少一个凸轮组成，所述至少一个活塞与汽缸一起形成具有进气和排出阀的室。

在图2、图5到13、图16到20和图24到26中可以看到，根据本发明的再生阀液压致动器1包括至少一个渐进式杠杆臂比率杠杆27，所述至少一个渐进式杠杆臂比率杠杆27部分地或整体地构成传动构件9，所述杠杆27暴露致动器活塞26能够直接或间接地施加驱动或抵抗力的致动器的至少一个力作用点28、阀8可以直接或间接地施加驱动或抵抗力的阀的至少一个力作用点29，以及直接或间接地向压缩机或发动机汽缸盖104施加力的汽缸盖上的至少一个反作用力作用点30。

如图9清楚地示出，此配置使得有可能首先在致动器力的作用点28和阀力的作用点29之间或在致动器力的所述作用点28和汽缸盖上的反作用力作用点30之间限定致动器活塞杠杆臂LP，其次在阀力的作用点29和汽缸盖上的反作用力作用点30之间限定阀作用杠杆臂LS。

特别地在图20中可以看到，渐进式杠杆臂比率杠杆27可以由多个部分组成。在此情况下，所述杠杆27包括铰接在压缩机或发动机汽缸盖104中的阀致动器舌部70。

在图5到13和图16到20中可以看到，根据本发明的再生阀液压致动器1可包含用于移动作用点31的构件，其在阀8的打开行程期间沿着渐进式杠杆臂比率杠杆27移动致动器力的作用点28和/或阀力的作用点29和/或汽缸盖上的反作用力作用点30。

根据此特定配置，致动器活塞杠杆臂LP的长度和阀作用杠杆臂LS的长度之间的比率依据阀8的升程而变化。

例如，致动器活塞26施加力的致动器活塞杠杆臂LP的长度在阀8靠近阀座11时可为最大的，在所述阀8距离所述支座11较远时较短，对于阀作用杠杆臂LS来说情形正好相反。

换句话说，渐进式杠杆臂比率杠杆27可以有利地使得对于致动器活塞26的给定恒定速度，在所述阀8位于其接触阀座11的位置附近时抬升或替换阀8的速度低于在所述阀8距离所述支座11较远时抬升或替换阀8的速度。

应注意，在图2、5到13、16到19和24到27中所示的实施例中，用于移动作用点31的构件可以采用凸轮杠杆71的形式。

应注意依照根据本发明的再生阀液压致动器1的变化形式，致动器的力作用点28和/或阀的力作用点29和/或汽缸盖上的反作用力作用点30分别直接或间接地与和它们配合的致动器活塞26和/或阀8和/或压缩机或发动机汽缸盖104一起形成至少一个枢转连接34或至少一个滚动-滑动连接35，所述至少一个滚动-滑动连接35构成用于移动作用点31的构件。

作为替代方案，所述作用点29、29、30还可形成滚动连接，滚动连接的运动可以通过任何类型的齿轮装置来施加。

在图5到13、图16到20和图25和26中可以看到，滚动-滑动连接35可以由至少一个杠杆接触轨36组成，所述杠杆接触轨36在致动器的力作用点28和/或阀的力作用点29和/或汽缸盖上的反作用力作用点30的水平处在渐进式杠杆臂比率杠杆27上形成，所述轨36与分别在致动器活塞26和/或阀8和/或压缩机或发动机汽缸盖104上直接或间接地形成的杠杆反应表面37配合，所述轨36和/或所述表面37具有弯曲接触轮廓38，在所述弯曲接触轮廓38上建立所述轨36和所述表面37之间的接触。

弯曲接触轮廓38的结果是当阀8朝向或远离与其配合的阀座11移动时，滚动-滑动连接35沿着渐进式杠杆臂比率杠杆27移动，从而例如如图9中所示增大致动器活塞杠杆臂LP和/或减小阀作用杠杆臂LS，反之亦然。

应注意——如图5到12、17到20和25和26中更特别地示出——根据本发明的再生阀液压致动器1的阀回位装置12可以由阀回位致动器39组成，所述阀回位致动器39包括通过回位致动器汽缸盖50封盖的回位致动器汽缸40，所述汽缸40直接或间接地固定到压缩机或发动机汽缸盖104上，同时所述汽缸40和回位致动器汽缸盖50与回位致动器活塞41一起形成回位致动器液压室42，所述活塞41通过回位传动构件43机械地连接到阀8。

根据此变化形式，回位致动器液压室42可以通过回位压力管线44连接到高压蓄压器5。可替代地，阀回位装置12可以由本身已知的阀回位弹簧组成。

应注意在图1、图5到12和图20中，低压蓄压器4所含的液压流体3的水平和压力可以通过压力进给低压液压泵45维持在某一值范围内，所述压力进给低压液压泵45能够通过低压压力进给管线60将所述流体3从流体储罐46传递到所述蓄压器4。

应注意，流体储罐46可以是特别是来自根据本发明的再生阀液压致动器1的任何部分的液压流体3的泄漏流体流入其中的本身已知的未加压储罐。

图2到12和图24到27示出了具有或不具有与其配合的阀座11的至少所述阀8、致动器6、传动构件9、阀回位装置12、挺杆止回阀15、阀挺杆液压阀13和阀闭合液压阀17可以一起容纳在暴露至少一个液压连接器53的致动器筒52中。

应注意，如果——如图3和4中所示——致动器筒52安装在属于本申请人且已经以FR 3 032 236号公布的法国专利所涉及的传递-膨胀和再生型发动机的膨胀汽缸总成54上，那么致动器筒52可以尤其包含容纳在所述总成54包括的膨胀汽缸下部汽缸盖33和膨胀汽缸上部汽缸盖61中的阀盒56。

在此情况下，阀8可以直接或间接地在所述盒56中引导，所述盒56还容纳阀座11，阀座11和/或阀盒56中引导阀8的部分能够通过阀冷却回路32冷却，热传递流体在所述阀冷却回路32中循环，如图5到12中所示。

应注意在此上下文中，并且还如图5到12中所展现，阀8包含的阀杆51可以有利地受阀保温幕58保护，所述阀保温幕58限制由阀8接收的热量，所述热必须通过热传递流体排空。

如图5到12和21到24所示，阀挺杆液压阀13和/或阀闭合液压阀17可以由管状阀130组成，所述管状阀130包括可以通过管致动器137纵向平移移动的阻塞管131，所述管131以液密方式容纳在阻塞管孔181中并且终止于管密封轴承表面135，所述管密封轴承表面135可搁置在管支座136上以与其一起形成液密接触的连续管线，或者可维持与所述支座136相隔某一距离，以允许液压流体3从管内体积133流动到管外收集器-分配器134或者从管外收集器-分配器134流动到管内体积133。

应注意，依据管状阀130是“常闭”类型还是“常开”类型，管密封轴承表面135可以通过管回位弹簧138维持与管支座136接触或与所述支座136相隔一距离。还应注意，管致动器137可以互换地是电的、电磁的、压电的、气动的、液压的或本领域技术人员已知的任何类型。

如图21到27中所示，管致动器137可以是一种液压放大压电致动器139，它包括在经受电场时机械变形的陶瓷元件堆叠140，所述堆叠140的端部连接到大直径的致动器传感器活塞141，所述大直径的致动器传感器活塞141——与致动器发送器汽缸142一起——形成与至少一个致动器接收器室144连通的致动器发送器室143，所述致动器接收器室144一方面通过小直径的致动器接收器活塞145形成，另一方面通过致动器接收器汽缸142形成，所述小直径的致动器接收器活塞145直接或间接地连接到与其配合的阻塞管131，以便使其能够纵向平移移动。

应注意，致动器发送器活塞141的截面和145的截面之间的比率决定液压放大压电致动器139的移动的放大比率。

依照根据本发明的再生阀液压致动器1的此变化形式，致动器发送器室143和致动器接收器室144可以一起通过致动器压力进给止回阀148与加压液压流体源147连接，所述致动器压力进给止回阀148允许液压流体3从所述源147流动到所述室143、144，而不是反过来。加压液压流体源147有利地可以是低压蓄压器4。

如图21到23所示，防漂移喷嘴150可以与致动器压力进给止回阀148平行放置，所述喷嘴150允许液压流体3从加压液压流体源147流动到所述室143、144或反过来，同时所述喷嘴150形成只有低流速的液压流体3可以从中通过的收缩部。

在图21到24中可以看到，致动器发送器活塞141可接收倾向于使其朝向致动器发送器室143移动的压力补偿弹簧149，当致动器发送器室143中的压力等于加压液压流体源147中的压力时，所述弹簧149施加在所述活塞141上的力小于或等于液压流体3施加在所述活塞141上的力。

在相同的所述图21到24中可以看到，致动器接收活塞145能够接收倾向于使其朝向致动器接收器室144移动的压力补偿弹簧149，当致动器接收器室144中的压力等于加压液压流体源147中的压力时，所述弹簧149施加在所述活塞145上的力小于或等于液压流体3施加在所述活塞145上的力。

图23示出依照根据本发明的再生阀液压致动器1的一个变化形式，致动器发送器室143能够通过公共接收器室歧管151与多个致动器接收器室144连通，在此情况下，形成所述接收器室144中的每一个的致动器接收器活塞145能够使它自己的阻塞管131纵向平移移动。

应注意，根据图23中示出的变化形式，致动器接收器室144可各自通过选择阀152与接收器室公共歧管151连通或不与其连通，所述选择阀152的打开受选择阀致动器153控制。

因此，为了使陶瓷元件堆叠140能够使对应于致动器接收器室144的阻塞管131纵向平移移动，与所述室144配合的选择阀152需要预先将所述室144与接收器室公共歧管151连通。

例如，根据本发明的再生阀液压致动器1的此特定配置使得只需使用一个陶瓷元件堆叠140，连续操作多个阻塞管131极快，但是也被认为是昂贵且笨重的，所述管131借助例如螺线管致动器182的选择阀致动器153来选择，这无疑会更慢，但是也更便宜且没有那么笨重。

借助于非限制性实例，此特定策略在具有多个汽缸的狄塞尔或博德罗恰斯循环往复式内燃机的上下文中完全是有益的，其中以高角度偏移连续致动进气和/或排气阀8。例如，在四缸发动机的情况下，所述偏移是曲轴的一百八十度旋转。

仍然根据图23中示出的变化形式，应注意接收器室公共歧管151以非液密方式容纳至少一个实心或空心的不可压缩的圆柱形元件156，所述圆柱形元件156通过至少两个相反作用的定心弹簧157相对于接收器室公共歧管151将中心维持在某一纵向位置附近。

应注意，所述元件156优选地由相对不可压缩——也就是说，弹性模数较高——且低密度的材料组成。所述元件156特别地实现对大内径的接收器室公共歧管151的使用，从而能够限制当液压流体3流动时所述歧管151产生的水头损失，并且这不会经受原本会因为所述歧管151内部的大体积的液压流体3而引发的高压缩性。

因此，当致动器发送器活塞141从致动器发送器室143中排出液压流体3时，不可压缩圆柱形元件156通过在接收器室公共歧管151中自由移动而在其移动的至少部分中伴有液压流体3。一旦完成打开和/或闭合对应阻塞管131的操作，不可压缩圆柱形元件156就通过与它配合的两个相反作用的定心弹簧157的共轭作用而返回到初始位置附近。

在图28到35中，已经证明根据本发明的再生阀液压致动器1的闭合和再生液压马达20可包括安装在液压马达轴163上的闭合和再生凸轮158，所述液压马达轴163——直接或间接地——由往复式活塞压缩机或发动机100或与所述压缩机或发动机100相关联的任何构件旋转驱动，闭合和再生活塞159直接或间接地承载在所述凸轮158上并且——与闭合和再生汽缸160一起——形成与流体入口19连通的闭合和再生室161。

如图34和35中所示，液压马达轴163可以通过往复式活塞压缩机或发动机100借助液压马达滑轮170旋转驱动，所述液压马达滑轮170由带或链、齿轮或具有固定或变速比的任何机械、电或液压传动机构驱动。

还应注意——如图29到35中所示——闭合和再生活塞159可通过闭合和再生舌部173压在闭合和再生凸轮158上。

图28示出了闭合和再生凸轮158可暴露闭合和再生凸轮轮廓162，所述闭合和再生凸轮轮廓162包含至少一个再生角度扇区R，闭合和再生活塞159压在所述至少一个再生角度扇区R上以将阀8返回到阀座11上。

此外，闭合和再生凸轮158可暴露闭合和再生凸轮轮廓162，所述闭合和再生凸轮轮廓162包含至少一个预压缩角度扇区P，闭合和再生活塞159压在所述预压缩角度扇区P上以在阀8到阀座11上的两次返回之间预压缩闭合和再生管线18。

在图29到35中，已经证明闭合和再生凸轮158可以通过凸轮相移构件164相对于液压马达轴163成角度地偏移。

在这些图中，应注意，凸轮相移构件164可以由在液压马达轴163的圆柱外面上形成的至少一个凸形螺旋花键165组成，所述至少一个凸形螺旋花键165与在闭合和再生凸轮158内部形成的至少一个凹形螺旋花键166配合，所述凹形螺旋花键166可以通过凸轮相移致动器167相对于液压马达轴163轴向移动，然后保持在原地，所述凸轮相移致动器167可以是线性或旋转电动步进式马达、液压致动器或本领域技术人员已知或未知的任何致动器。

在图29到35中可以看到，凸轮相移致动器167可以通过相移叉168连接到闭合和再生凸轮158，所述相移叉168与闭合和再生凸轮158包含的相移凹槽169配合。

在图29到33和图35中可以看到，闭合和再生管线18可包含允许来自低压蓄压器4、来自流体储罐46或来自加压液压流体源147的液压流体3通过自由轮通道24进入所述管线18而不是从中离开的膨胀止回阀171的端部。

应注意，膨胀止回阀171的端部可由通过弹簧保持按压到其支座上的球体组成。还应注意，依照根据本发明的再生阀致动器1的图5到12中所示的特定配置，挺杆止回阀15可允许从低压蓄压器4流动到致动器液压室7的液压流体3的流可以完全通过膨胀止回阀171的端部，此时所述两个止回阀15、171串联放置。

此特定布置对再生阀液压致动器1的操作没有重大影响，具体地说，通过不再需要用液压连接器53将致动器液压室7与低压蓄压器4连接而实现了节省。

在图29到35中可以看到，闭合和再生管线18可包含允许来自低压蓄压器4、来自流体储罐46或来自加压液压流体源147的液压流体3进入所述管线18和/或离开所述管线18的预压缩阀172。

依照根据本发明的再生阀液压致动器1的一个特定实施例，预压缩阀172可以由管状阀130组成。

在图13、14、20、25和26中可以看到，致动器的力作用点28和/或阀的力作用点29和/或汽缸盖上的反作用力作用点30可包含游隙补偿构件174。

还可以看到，游隙补偿构件174可有利地由游隙补偿致动器175组成，在所述游隙补偿致动器175内部游隙补偿室176包含游隙补偿止回阀177，所述游隙补偿止回阀177允许来自低压蓄压器4、来自高压蓄压器5、来自流体储罐46或来自加压液压流体源147的液压流体进入所述室176而不是从中离开。

如图13清楚地示出，游隙补偿致动器175可以插入在杠杆反应表面37和压缩机或发动机汽缸盖104之间，所述游隙补偿致动器175通过固定球承连接68支撑所述杠杆反应表面37的一端。

还应注意，在图13中，杠杆反应表面37的另一端优选地由滑动球承连接69支撑，所述滑动球承连接69大体上能够平行于杠杆反应表面37在压缩机或发动机汽缸盖104上移动。

在图14中，已经证明游隙补偿构件174可由游隙补偿致动器175组成，在所述游隙补偿致动器175内部游隙补偿室176包含游隙补偿喷嘴178，所述游隙补偿喷嘴178允许来自低压蓄压器4、来自高压蓄压器5、来自流体储罐46或来自加压液压流体源147的液压流体3进入所述室176和离开所述室176。

如图15特别地示出，根据本发明的再生阀液压致动器1的此特定配置允许游隙补偿致动器175在致动器6向渐进式杠杆臂比率杠杆27施加很大的力时缩回。

当所述致动器175受到的力很低或甚至为零时——当所述阀8在它的提升行程结束的时候减速时——这使得能够在相反方向上——也就是说，在扩展中——抵消游隙补偿致动器175的漂移，否则在提升阀8时会产生漂移。

具体地说，所述配置使得有可能将所述阀8返回到与其配合的阀座11上——游隙补偿致动器175在扩展中过度漂移。

应注意，游隙补偿喷嘴178可有利地并入到游隙补偿止回阀177中，所述游隙补偿止回阀177可例如——如图14所示——由通过弹簧到其支座上的球体组成，所述支座和所述球体之间的密封故意是不完全的。图14还示出可以设置倾向于向游隙补偿致动器175移动的游隙补偿弹簧179。

在图25和26中可以看到，依照根据本发明的再生阀液压致动器1的一个变化形式，渐进式杠杆臂比率杠杆27可以容纳在致动器活塞26同样引导的杠杆室23中，所述室23通过杠杆室止回阀59或通过校准杠杆室喷嘴67或通过所述阀59和所述喷嘴67两者而与低压蓄压器4、流体储罐46或加压液压流体源147连接，所述杠杆室止回阀59允许液压流体3离开所述杠杆室23而不是进入它，所述校准杠杆室喷嘴67允许液压流体3离开和进入所述杠杆室23，此时所述喷嘴67与杠杆室止回阀59平行放置。

此外应注意，杠杆室止回阀59和杠杆室校准止回喷嘴67可以是同一个，具体地是通过使用所述阀59作为通过弹簧按压到支座上的球体，所述球体与所述支座一起允许充当杠杆室校准喷嘴67的液压流体3的泄漏流体通过。

如图25和26特别地示出，根据本发明的再生阀液压致动器1的此特定配置实现对杠杆室23中所含的液压流体3的体积的变化的利用，以便当阀8在其阀座11上替换时或者当所述阀8返回到所述支座11附近时，将致动器活塞26保持按压到与其配合的传动构件9上。

或者，致动器活塞26可与例如设置在与其配合的致动器汽缸25中或设置在致动器汽缸25上的制动构件配合，所述构件能够由产生万向轮效果的形状组成，所述形状紧固到所述汽缸25上或相对于所述汽缸25是自由的，并且是弹簧负载的或者不是弹簧负载的。

发明操作：

根据图1到35，可以轻易地理解根据本发明的再生阀液压致动器1的操作。

首先要注意，图中所示的图解性截面仅仅是解释性的，并不反映将提供给本领域技术人员的构造细节，特别是将使各个部分能够组装的构造细节。

在图1中示出所述致动器1的基本原理。在下面的解释中，有可能参考所述图来理解所述致动器1和组合到同一个系统中的各个组件。

如图2所示，所述致动器1特别针对本身已知类型的往复式活塞压缩机或发动机100，但是本申请不限于本发明，所述致动器1能够有利地发现其它应用领域。

图3和4详细示出了根据本发明的再生阀液压致动器1适配到属于本申请人且已经以FR 3 032 236号公布的法国专利所涉及的传递-膨胀和再生型发动机的膨胀汽缸总成54，且具体来说，适配到在同样属于本申请人的2015年9月14日的法国专利申请第1558585号中呈现的所述发动机的改进版本。

从所述图3和4推断出，有利地设置了致动器筒52，根据本发明的再生阀液压致动器1的主要部件且具体地是在图5到12中所示的图解性截面中展现的那些部件一起容纳在所述致动器筒52中，所述那些部件是阀8和与其配合的阀座11、致动器6、传动构件9、阀回位装置12、挺杆止回阀15、阀挺杆液压阀13和阀闭合液压阀17。

可以看到，在此非限制性实施例中，膨胀汽缸总成54包含八个致动器筒52，每个致动器筒具有通过其中循环热传递流体的阀冷却回路32冷却的阀盒56。应注意在此上下文中，如图5到12中所展现，阀杆51可以有利地受阀挡热板58保护，所述阀挡热板58限制由阀8接收的热量，所述热必须通过热传递流体排空。

在图3中还可以看到，膨胀汽缸总成54包含汽缸筒55、膨胀汽缸下部汽缸盖33和膨胀汽缸上部汽缸盖61，它们例如可由陶瓷制成并且悬置在空心柱62上，如属于本申请人的2015年9月14日的法国专利申请第1558585号中所描述。

考虑到一方面空心柱62搁置在球承连接上，另一方面所述膨胀汽缸总成54加热到高温，因此不可能将通过带、通过齿轮或通过任何凸轮轴的链的传动机构固定到膨胀汽缸下部汽缸盖33和/或膨胀汽缸上部汽缸盖61。

因此，根据专利号FR 3 032 236和本发明的建议，应提供准备安装在所述汽缸盖33、61中的致动器筒52，所述筒52只通过柔性管线和/或电缆相互连接和/或连接到为它们供电的能量源。

在图3和4中还可以看到，膨胀汽缸下部汽缸盖33的致动器筒52有利地通过下部筒固位板57按压到膨胀汽缸下部汽缸盖33上，同时膨胀汽缸上部汽缸盖61的致动器筒52通过上部筒固位板63按压到膨胀汽缸上部汽缸盖61上。

如所述图3和4中所见，所述两个板57、63借助所述板57、63包含的板对接件64而保持和致动器筒52接触，所述两个板57、63与所述致动器筒52配合，所述板对接件64面向所述筒52中的每一个。

此外，所述两个板57、63通过板系杆65倾向于朝向彼此移动，在此实例中，存在四个板系杆65，它们由与弹簧66配合的长螺丝组成，用于在所述螺丝头下使板朝向彼此移动。在图3和4中可以看到，根据此非限制性实施例，所述弹簧66由三个本身已知的“贝莱维尔(Belleville)”式垫圈的堆叠组成。

显然，根据此特定配置，与膨胀汽缸总成54相比，下部筒固位板57、上部筒固位板63和与它们配合的板系杆65保持处于相对较低的温度下。

实际上，当致动器筒52一方面通过它们的阀盒56包含的阀冷却回路32且另一方面通过根据本发明的再生阀液压致动器1中的液压流体3的循环而维持处于低温——例如，约为100℃——时，所述板57、63并不直接接触所述总成54。

在图3中可以看到定心机架72，所述定心机架72配合相对于变速箱73定膨胀汽缸总成54，作为以FR 3 032 236号公布的法国专利的主题的传递-膨胀和再生型发动机包含所述变速箱73。应注意，可以有利地设置未示出的连杆以直接或间接地将所述机架72与下部筒固位板57、上部筒固位板63或它们两者连接，以便维持膨胀汽缸总成54围绕它相对于变速箱73的竖直轴线正确地定向。

为了详细地描述根据本发明的再生阀液压致动器1的操作，此处采用图5到12中所示的非限制性实施例，其中所述致动器1能够拉动阀8包含的阀杆51，阀杆51——在阀8通过从阀座11中提升而打开时——朝向与其配合的进气管线106的内部移动，所述支座11的承载表面朝向所述管线106的内部定向。

此配置特别适合于作为以FR 3 032 236号公布的法国专利的主题的传递-膨胀和再生型发动机的图3和4中所示的膨胀汽缸总成54的进气计量阀。因此，假设根据本发明的再生阀液压致动器1安装在相同的所述马达上，更精确地说，安装在它的膨胀汽缸总成54上，如图5到12中所示。

应注意，在图5到12中，引用了压缩机或发动机汽缸盖104。这纯粹是术语，其唯一目的是促进对根据本发明的再生阀液压致动器1的操作的理解。实际上，所述汽缸盖104中在所述图中展现的部分在此是致动器筒52的组成部分，具体地是具有阀座11。所得总成可以设计成引入到汽缸盖104的其余部分中，其中形成接收所述筒52的任何往复式活塞压缩机或发动机100的压缩或燃烧室105、进气管线106及排气或排出管线107。

在图5到12中将注意到，阀挺杆液压阀13和阀闭合液压阀17分别由管状阀130组成，所述管状阀130与2016年9月27日的法国专利申请号FR 1659096的主题相同，所述申请涉及液压控制管状阀，且属于本申请人。

图5到12还示出了渐进式杠杆臂比率杠杆27采用凸轮杠杆71的形式，凸轮杠杆71形成传动构件9的一个组件。所述凸轮杠杆71暴露致动器活塞26可施加驱动或抵抗力的致动器力的作用点28、阀8可施加驱动或抵抗力的阀力的作用点29，以及向汽缸盖104施加力的汽缸盖30上的反作用力作用点。这些不同的所述作用点28、29、30在图9中被具体引用。

应注意，依照根据本发明的再生阀液压致动器1的此特定实施例，如图5到12中所示，致动器力的作用点28和阀力的作用点29形成枢转连接34，同时汽缸盖30上的反作用力作用点形成滚动-滑动连接35，所述滚动-滑动连接35本身构成用于移动作用点31的构件。

图5到12进一步示出了滚动-滑动连接35特别地通过具有弯曲接触轮廓38的杠杆接触轨36形成，在打开和闭合阀8的操作期间，汽缸盖上的反作用力作用点30沿着所述弯曲接触轮廓移动，所述轮廓38与在汽缸盖104上形成的杠杆反应表面37配合。

在图9中，已经展现致动器活塞杠杆臂LP和阀作用杠杆臂LS。这种展现有助于理解当阀8接近与其配合的阀座11时，致动器活塞杠杆臂LP的长度最大。并且，当阀8打开到最大程度时，所述臂LP的长度最短。对于阀作用杠杆LS来说，情形正好相反。

图13用于详细地描述凸轮杠杆71的操作的一个特定非限制性策略，具体地说，详细地描述移动汽缸盖上的反作用力作用点30的结果。

具体地说，在图13中可以看到，凸轮杠杆71可有利地具有同心中性角度扇区NC，当所述凸轮杠杆71转动时，所述同心中性角度扇区NC使阀8保持固定。此扇区使得在阀8已经于阀座11上替换之后有可能伴随着凸轮杠杆71的旋转减速。

根据图13中所示的此非限制性实例，凸轮杠杆71还具有切向中性角度扇区NT，所述切向中性角度扇区NT并不提升阀8，但是当在阀8的两次打开之间凸轮杠杆71不再利用任何旋转驱动时，能够在开始提升阀8前后时间预先定位汽缸盖上的反作用力作用点30。

缓慢升程角度扇区LL就其本身而言大致再现了本领域技术人员所称的“安静斜坡(ramp of silence)”，其设置在通常用于往复式内燃机的凸轮上。所述扇区LL一方面使阀8在提升开始时，例如在十分之一毫米过程中，具有高加速度，另一方面在所述阀8的闭合行程结束时在阀座11上缓慢地替换所述阀8，例如，以小于每秒一米的速度进行替换。

凸轮杠杆71还包含快速升程角度扇区LR，其当阀8提升时结束阀8的加速，之后它伴随着整个后半部分升程行程，而阀升程液压阀13闭合，且升程止回阀15将来自低压蓄压器4的液压流体3引入到致动器液压室7中。

将会看到，在阀8的返回期间，快速升程角度扇区LR在减慢升程角度扇区LL之前，接着致动器活塞26通过阀闭合液压阀17朝向闭合和再生液压马达20排出液压流体3。

在图5到12中可以看到，阀回位装置12由阀回位致动器39组成，所述阀回位致动器39包括通过回位致动器汽缸盖50封盖的回位致动器汽缸40，所述汽缸40和所述汽缸盖50与回位致动器活塞41一起形成回位致动器液压室42，所述回位致动器活塞41通过回位传动构件43连接到阀8。

图5到12还以图解方式示出回位致动器液压室42通过回位压力管线44连接到高压蓄压器5。

在图5到12中将会看到，致动器活塞26和回位致动器活塞41可以配备有属于本申请人且已经以FR 3 009 037号公布的专利所涉及的活塞密封装置，所述装置保证高工作压力下的强力密封，与高速度兼容，并且能够生产短而轻的活塞26、41。

还将看到，根据此非限制性实施例，致动器活塞26的截面大致是回位致动器活塞41的截面的两倍。

为了详细地描述根据本发明的再生阀液压致动器1的操作，将假设液压流体3在低压蓄压器4中维持在二十巴的压力下，在高压蓄压器5中维持在五百巴的压力下。

图5示出静止的根据本发明的再生阀液压致动器1，阀8搁置在阀座11上并且闭合管线孔10，使得进气管线106不与它通向的压缩或燃烧室105连通。

在此阶段，阀挺杆液压阀13和阀闭合液压阀17闭合。致动器液压室7中的压力是二十巴，而回位致动器液压室42中的压力是五百巴，所述室直接连接到高压蓄压器5。

在图5中展现的闭合位置中，使阀8保持接触阀座11的力等于回位致动器活塞41的截面与五百巴的压力的乘积，它等于致动器活塞26的截面与二十巴的压力的乘积减去致动器活塞杠杆臂LP的长度与阀作用杠杆臂LS的长度的商，如图9中所表示。

为了打开阀8，由未示出的计算机命令打开阀挺杆液压阀13。此情形在图6中展现。如果所述阀13打开，那么五百巴的压力继续施加在回位致动器活塞41上，同时相同的五百巴的压力也施加在致动器活塞26上。

如果致动器活塞26的截面是回位致动器活塞41的截面的两倍，并且所述致动器活塞26具有长杠杆臂，那么所述活塞26的速度加快。在这样做时，所述活塞26在阀8上施加极大的力，以便使阀8加速并从与阀8配合的阀座11中提升阀8。

图7示出根据本发明的再生阀液压致动器1如何有利地实现对由致动器活塞26、传动构件9、回位致动器活塞41和阀8存储的动能的利用以完美提升所述阀8。

在图7中示出的阶段，阀8已经大致进行其打开行程的一半。未示出的计算机已命令闭合阀挺杆液压阀13。在惯性的驱动下，由致动器活塞26、传动构件9、凸轮杠杆71、回位致动器活塞41和阀8组成的总成继续移动，使得致动器液压室7中的压降达到让所述室7中的压力下降到二十巴以下的程度。

此情形的结果是当来自低压蓄压器4的液压流体3已经开始通过所述阀15引入到致动器液压室7中时，挺杆止回阀15已经从其支座提升。

与此同时，回位致动器活塞41已经在大致五百巴下将液压流体3排出到高压蓄压器5，同时制动阀8。

如图8所示，此情形一直继续到由致动器活塞26、传动构件9、凸轮杠杆71、回位致动器活塞41和阀8组成的总成的全部动能都已经在回位致动器活塞41产生的五百巴的压力下转换成液压流体3的流为止，所述能量存储在高压蓄压器5中。

在此移动期间，当阀8开始到达其打开移动的终点时，致动器活塞杠杆臂LP已经大大缩短，同时阀作用杠杆臂LS已经伸长。

图9示出在结阀8的打开行程束时遇到的平衡情形。移动部件将它们的全部动能都让给高压蓄压器5，回位致动器活塞41倾向于将阀8推向阀座11。接着，挺杆止回阀15立即闭合，将液压流体3收集在致动器液压室7中，在致动器液压室7中压力一直上升到回位致动器活塞41通过回位传动构件43在阀8上产生的力与致动器活塞26特别地通过阀力的作用点29在所述阀8上产生的相同强度的力正好抵消为止，这考虑到了所述活塞41、26的截面比率以及致动器活塞杠杆臂LP和阀作用杠杆臂LS之间的比率。

因此，致动器液压室7中的平衡压力是这些不同截面比率和杠杆比率的结果。根据此处所举的实例，假设图9中的所述平衡压力是大致三百巴。

此外，此处可以指定在致动器液压室7中达到二十巴的压力时，并且紧接在挺杆止回阀15闭合之后，未展现的计算机可以短暂地打开阀挺杆液压阀13，以有意地将致动器液压室7中的压力增加到三百巴，从而在阀8已达到其最大打开程度时使致动器活塞26保持固定。

此策略能够消除液压流体3的可压缩性的影响，并且防止致动器活塞26在其致动器汽缸25中再次前进并部分地闭合阀8。

图10示出当决定从如图9中所示的平衡情形开始闭合阀8时发生的情况。

但是，在更详细地描述闭合所述阀8的序列之前，可以从图5到12的右上部分的图开始，更详细地考虑一方面高压液压进料泵2的操作以及另一方面闭合和再生液压马达20的操作。

根据此处为了说明根据本发明的再生阀液压致动器1的操作所举的实例，将考虑高压液压进料泵2设计成在高压蓄压器5中维持五百巴的压力设定点，具有上下三巴的自由。例如，所述泵2具有可变的立体容量，使得它的立体容量可以自动调适，从而符合所述设定点。此处借助于实例，所述泵2直接通过往复式活塞压缩机或发动机100的曲轴102驱动，在此情况下，往复式活塞压缩机或发动机100由作为以FR 3 032 236号公布的法国专利的主题的传递-膨胀和再生型发动机组成。

闭合和再生液压马达20还机械地连接到所述曲轴102，使得它的旋转速度与所述曲轴102的旋转速度成正比。

在图5到12中，显而易见的是，当阀挺杆液压阀13和阀闭合液压阀17闭合时，同时向闭合和再生液压马达20的流体入口19和流体出口21施加低压蓄压器4中的二十巴的压力。

这使得液压流体3循环通过所述马达20，所述马达马达一方面准许所述流体3通过其流体入口19借助自由轮通道24进入，并且另一方面通过其流体出口21借助液压马达低压回位管线22排出所述流体3，所述自由轮通道24包含膨胀止回阀171的端部。总而言之，所述闭合和再生液压马达20自身循环，并为此受曲轴102驱动。

当——如图10所示——未示出的计算机打开阀闭合液压阀17时，所述计算机将致动器液压室7与闭合和再生管线18连接。所述室中所含的液压流体3在所述管线18中突然膨胀，其中的压力几乎瞬时上升——例如——到二百八十巴。

几微秒后，致动器活塞26在由回位致动器活塞41推动时已快速移动，所述推动具体地是通过传动构件9来施加。在这样做时，致动器活塞26已经在致动器液压室7和闭合和再生管线18中恢复大致三百巴的压力。

几乎在打开阀闭合液压阀17之后的瞬间，膨胀止回阀171的端部的下游侧的压力变成比所述阀171的上游侧的二十巴的压力高得多。因此，所述阀171闭合，使得首先向闭合和再生液压马达20的流体入口19施加二百八十巴的压力，然后几秒后，向其施加三百巴的压力。

其结果是闭合和再生液压马达20立即向往复式活塞压缩机或发动机100的曲轴102施加驱动扭矩。

闭合和再生液压马达20在此实例中具有本身已知的正排量类型，它对从现在起在闭合和再生管线18中流动的液压流体3施加某一流速，所述流速由根据曲轴102的旋转速度确定的所述马达20的旋转速度决定。

因此，在此阶段，致动器活塞26在与其协作的致动器汽缸25中前进的速度直接由曲轴102的旋转速度决定。

如图11中所见，与在提升阀8时发生的情况相反，当阀8朝向阀座11移动时，致动器活塞杠杆臂LP长度增大，而阀作用杠杆臂长度LS以相关的方式减小。这是因为向压缩机或发动机汽缸盖104施加力的汽缸盖30上的反作用力作用点沿着弯曲接触轮廓38移动，在凸轮杠杆71上形成的杠杆接触轨36包含所述弯曲接触轮廓38。

回位致动器活塞41施加在阀8上的力是大致恒定的，致动器活塞杠杆臂LP与阀作用杠杆臂LS的长度的比率的增加导致构成致动器活塞26上的凸轮杠杆71的渐进式杠杆臂比率杠杆27所施加的力逐渐减小，并且因此导致闭合和再生液压马达20的流体入口19处的液压流体3的压力逐渐减小。即使通过凸轮杠杆71在致动器活塞26上产生额外力的阀8减速，情况同样如此。

当阀8距离阀座11十分之几毫米时，凸轮杠杆71沿着它的缓慢升程角度扇区LL行进，如图13中所展现，并且致动器活塞杠杆臂LP除以阀作用杠杆臂LS的长度的商变高。致动器活塞26前进的速度和阀8的速度之间的比率与所述商成正比。从此时起，闭合和再生管线18中的压力相对较低。

因此，替换所述阀8的速度极慢——例如，每秒几十厘米——从而保证所述阀8在与其配合的阀座11上软着陆。所述着陆保证阀8和阀座11的安静且长期的操作，并且保证阀8几乎将它的全部动能都让给进入到闭合和再生液压马达20的流体入口19的液压流体3。

一旦阀完全闭合并且在其阀座11上完全替换，如图12所示，致动器活塞26在启动时就能够继续它的十分之几毫米的行程而不会影响阀8的位置，同时进行其通过传动构件9的移动，这尤其归功于凸轮杠杆71的同心中性角度扇区NC。接着，所述活塞26通过它受到的压力返回到静止位置。这一额外的微行程使得致动器活塞26和与其配合的传动构件9还能够将它们的动能让给引入到闭合和再生液压马达20的流体入口19中的液压流体3。

接着，如果闭合和再生液压马达20继续通过与其机械连接的曲轴102转动，那么当在闭合和再生管线18中剩余的压缩液压流体3膨胀时，闭合和再生管线18中的压力逐渐返回到低压蓄压器4中的二十巴的压力。

一旦在闭合和再生管线18中达到极其小于二十巴的压力，闭合和再生马达20就再次自身循环，如上文所解释，为此目的，准许液压流体3在其流体入口19的水平处通过膨胀止回阀171的端部和自由轮通道24进入。

然而，刚刚给出的闭合和再生液压马达20的操作的描述是理论上的。在实践中，有必要管理闭合和再生管线18中所含的液压流体3的可压缩性，否则阀8的闭合会过于剧烈。实际上，当阀闭合液压阀17闭合时致动器液压室7中所含的液压流体3在闭合和再生管线18中的剧烈膨胀只能产生所述室7的快速减压，其中——除了阀8的激励和不稳定性之外——当液压流体3通过所述阀17时因为液压流体3中的湍流而产生严重能量损耗。

此外应注意，闭合和再生管线18的内体积相对于致动器液压室7的内体积越大，阀8的不稳定性和相关联的能量损耗越高。

为了阻止发生这两种不合期望的影响，依照根据本发明的再生阀液压致动器1的一个特定实施例，闭合和再生液压马达20可由闭合和再生凸轮158组成，如图28中所示。根据此非限制性实例，所述凸轮包含划分成各自具有特定作用的多个角度扇区的闭合和再生凸轮轮廓162。

在图28中清楚地看到再生角度扇区R、膨胀角度扇区D、操作角度扇区M、预压缩角度扇区P和稳定角度扇区S。

每个角度扇区R、D、M、P和S的作用在图29到33中详细地示出，图29到33是通过连续步骤示出根据本发明的再生阀液压致动器1的闭合和再生液压马达20的操作的图解性截面图。

可以看到，闭合和再生凸轮158安装在液压马达轴163上，此处假设所述液压马达轴163由属于本申请人且已经以FR 3 032 236号公布的法国专利所涉及的传递-膨胀和再生型发动机的曲轴102借助液压马达滑轮170旋转驱动，所述液压马达滑轮170例如可以在图34和35中看到。

还可以看到，所述凸轮158可以通过凸轮相移构件164相对于液压马达轴163成角度地偏移，所述凸轮相移构件164由在所述轴163的圆柱形外面上形成的凸形螺旋花键165组成，所述凸形螺旋花键165与在所述凸轮158内部形成的凹形螺旋花键166配合，所述凹形螺旋花键166可以通过凸轮相移致动器167相对于液压马达轴163轴向移动，所述凸轮相移致动器167通过相移叉168起作用。

图29到33清楚地示出了通过转动闭合和再生凸轮158使闭合和再生活塞159通过闭合和再生舌部173在闭合和再生汽缸160中移动。可以看到，所述活塞159和所述汽缸160一起形成闭合和再生室161。

此外，清楚的是，闭合和再生凸轮158足够长，使得不管它相对于液压马达轴163的轴向位置在哪儿，它始终都向闭合和再生舌部173暴露它的闭合和再生凸轮轮廓162。

图29到33示出连接到闭合和再生管线18的液压连接器53，所述连接器53形成闭合和再生液压马达20的流体入口19。在所述图29到33中还会注意到连接到液压马达低压回位管线22的液压连接器53，所述液压马达低压回位管线22与低压蓄压器4直接连通。所述连接器53形成闭合和再生液压马达20的流体出口21。

鉴于图29到33，显而易见的是，液压马达低压回位管线22与闭合和再生室161的连通可以通过膨胀止回阀171的端部来实现，在此情况下，液压流体3可以只从所述管线22去往所述室161，而不是反过来，当所述室161通过其管致动器137保持打开时，这是通过预压缩阀172进行的，所述预压缩阀172与所述阀171平行安装，并且允许液压流体3从所述管线22去往所述室161和从所述室161去往所述管线22。

图29示出再生角度扇区R的作用。阀8处于替换过程中，且阀闭合液压阀17是打开的。闭合和再生活塞159在闭合和再生舌部159上推动，从而通过闭合和再生凸轮158旋转驱动液压马达轴163。因此，所述扇区R使得阀8和在其移动中伴随的移动组件的大部分动能能够被回收。

图30示出在阀8载于阀座11上之后立即发生的情况。在图30中表示为Da的第一时间，闭合和再生管线18的填充有液压流体3的内体积膨胀，直到它的压力变得小于二十巴为止，也就是说，直到小于低压蓄压器4中的压力为止。从此刻开始并且因此在图30中表示为Db的第二时间，膨胀止回阀171的端部已经打开，并且允许低压蓄压器4中所含的液压流体3返回到闭合和再生室161。

接着在图31中示出闭合和再生舌部173与操作角度扇区M接触。在此图中可以看到，预压缩阀172已经通过它的管致动器137打开，并且闭合和再生凸轮轮廓162使闭合和再生活塞159在以所需要的角位置定位预压缩角度扇区P的开始所需要的时间内在它的闭合和再生汽缸160中上升。

在图32中可以看到，预压缩阀172已经再次闭合。所述阀172的闭合点标示了预压缩角度扇区P的开始，所述预压缩角度扇区P在闭合和再生凸轮轮廓162上不是物理实体。首先考虑到当阀8如图9中所示的那样保持打开时致动器液压室7中将存在的压力，其次考虑到液压流体3的可压缩性，再者考虑到闭合和再生管线18的内体积和硬度，所述阀172实际再次闭合的时刻是由未展现的计算机决定的。

当闭合和再生舌部173在预压缩角度扇区P上行进时预压缩阀172闭合得越快，当阀闭合液压阀17打开时闭合和再生管线18中将存在的压力越高。

目的是当所述阀17打开时，闭合和再生管线18中的压力将尽可能地接近致动器液压室7中的压力。

一旦闭合和再生管线18中达到目标压力，闭合和再生舌部173就会在稳定角度扇区S上行程，稳定角度扇区S只是与液压马达轴163同心的闭合和再生凸轮轮廓162的一部分，并且因此不会导致闭合和再生活塞159在闭合和再生汽缸160中移动。

从此刻开始，闭合和再生液压马达20准备好执行新的阀8闭合循环，闭合和再生凸轮158再次到达再生角度扇区R，如图29中所示。

可以看到，根据本发明的再生阀液压致动器1完全是柔性的，当闭合阀8所需要形成的相对于所述曲轴102的角矩再次改变时，必须能够相对于曲轴102成角度地重新对准闭合和再生凸轮158。

为此目的，所述凸轮158包含凹形螺旋花键166，所述凹形螺旋花键166与在液压马达轴163上形成的凸形螺旋花键165配合。

当所述凸轮158通过已在图34和35中示出的凸轮相移致动器167借助相移叉168沿着所述轴163轴向移动时，所述花键165、166使所述凸轮158相对于液压马达轴163成角度地偏移，所述相移叉168与在闭合和再生凸轮158中形成的相移凹槽169配合。

应注意，通过未展现的变化形式，相同的闭合和再生凸轮158能够致动各自专门用于闭合阀8的多个闭合和再生舌部173。通过另一变化形式，液压马达轴163可以曲轴102的两倍速度转动，同时单个闭合和再生舌部173可以负责返回共用相同闭合和再生管线18的两个阀8，第一阀8的闭合相对于第二阀8的闭合的偏移是曲轴102的大致一百八十度旋转。

从刚刚给出的对根据本发明的再生阀液压致动器1的操作的描述中可以清楚地看到，所述致动器1对于任何往复式活塞压缩机或发动机100的阀8的液压致动的几乎所有目标来说都有良好的效果。

这些目标包含回收——借助闭合和再生液压马达20——移动机械组件和处于运动中的液压流体3的动能。实际上，如果没有被回收，那么所述能量不仅作为损害往复式活塞压缩机或发动机100的最终能量平衡的纯损失而耗散，而且还会激励质量弹簧系统，所述质量弹簧系统由一方面分别考虑的移动但坚硬的机械组件和另一方面可压缩的液压流体3构成。此激励会产生功能不稳定性和噪声。所述激励可通过阻尼衰减，但是这会损害最终效率，因为众人皆知，阻尼是以热的形式消散激励能量。

现在，根据本发明的再生阀液压致动器1不会产生耗散阻尼，而是通过使用在阀8的前半部分行程期间由它的主要移动组件存储的动能产生再生阻尼，从而在它的后半部分行程期间移动所述阀8。

此外，借助于闭合和再生液压马达20的先进功能，根据本发明的所述致动器1控制闭合和再生管线18中液压流体3的预压缩，以在阀8的闭合循环的再生部分中提供最佳稳定性和最佳能效的可能性。

此外，易于理解，给定此类升程所产生的凸轮轮廓，根据本发明的再生阀液压致动器1能够极其快速地提升阀8，但是使用常规凸轮难以实现这一点。也就是说，所述致动器1保证了阀8在与其配合的阀座11上的缓慢替换，这对于保证所述阀8和所述支座11的安静操作和所需使用寿命来说是必要的。

还应注意，未展现的计算机可指示阀挺杆液压阀13或阀封盖液压阀17在任何时间的打开和闭合，以便触发在所述曲轴102的旋转期间阀8在任何角位置处的打开或闭合。这种可能性使得有完全的自由，能够精确地调整通过进气管线106进入压缩或燃烧室105的气体量以及所述气体进入所述室105的时刻。

还应注意，根据本发明的再生阀液压致动器1提供了通过作用于阀挺杆液压阀13的打开时间来调整阀8的升程高度的可能性。对于高压蓄压器5中的给定压力，所述时间越长，所述阀8的升程越高。

此外，所述致动器1还提供了将阀8锁定在打开状态并在处于图9中所示的位置所需要的时间内维持它的可能性。这能够产生阀升程8的平稳段，从而可以证明适用于各种应用。

应注意，如图5到12中所示的根据本发明的再生阀液压致动器1的特定配置有利地使得调整高压蓄压器5中的压力有可能。所述调整能够选择提升和替换阀8的速度。实际上，在回位致动器活塞41经受高压蓄压器5中的压力的情况下，如果高压蓄压器5中的压力增大到可以借助致动器活塞26更快速地打开阀8，那么回位致动器活塞41施加在所述阀8上的回程力将以相同比例增加。因此，阀8的提升速度和替换速度始终保持是大致成比例的。

此外，应注意，各种构件使得高压蓄压器5中的压力能够发生变化。所述构件包含暂时增加或减小高压液压进料泵2的立体容量的可能性，或提供可以更大或更小地引入到高压蓄压器5或与所述蓄压器5连接的回路中的不可压缩体积的可能性。

根据本发明的再生阀液压致动器1的其它优点包含有可能——如图5到12中所示——利用阀回位致动器39替换通常用于将往复式活塞压缩机或发动机100的阀8返回到它们的阀座11上的弹簧。

通过本发明有可能实现的此特定配置尤其使得能够在阀8上施加极高的回程力，而不会损害通常供本领域技术人员使用的钢弹簧的大尺寸和高往复质量。在此意义上，根据本发明的再生阀液压致动器1能够提供通常只能通过本身已知的连控轨道控制(desmodromic control)获得的阀8的回程力。

此特定特征特别地使得能够获得阀8的快而短的升程，例如，这是产生属于本申请人且以FR 3 032 236号公布的法国专利所涉及的传递-膨胀和再生型发动机的进气和排气计量阀所需要的。

实际上，所述传递-膨胀和再生型发动机可优选地不受气体压力变化控制，而是受膨胀截断控制，以产生更多扭矩，或受后跟着排气口处的准绝热再压缩的膨胀扩展控制，以产生更少扭矩。然后，在恒定压力下操作的所述马达几乎不再具有任何延迟来响应负载瞬态。

应注意，根据本发明的再生阀液压致动器1可有利地应用于所述马达的压缩机，所述压缩机的负载还可通过它们的进气阀8借助所述致动器1来控制。

根据本发明的再生阀液压致动器1的响应性和速度还使得高速内燃机能够配备有阀8，从而提供多种控制变化形式，以优化所述发动机的效率、扭矩、功率和污染物排放。

由根据本发明的再生阀液压致动器1提供的对阀8的控制的灵活性进一步使得能够在相同的热力循环期间提供多个升程，例如以便微调再循环到压缩或燃烧室105中的废气量和生产压缩点火内燃机。

还应注意，根据本发明夫人再生阀液压致动器1在任何往复式活塞压缩机或发动机100的压缩机或发动机104的汽缸盖上的集成具有极大的灵活性。具体地说，再生阀液压致动器1的能量源和容纳阀8的致动器筒52之间不存在任何机械连接使得致动器筒52能够相对于压缩或燃烧室105自由定向。这特别实现了所述室105的几何质量的改进，例如根据渗透率和/或燃烧质量准则。

通过根据本发明的再生阀液压致动器1的另一优点，应注意，如图5到12中所示的所述致动器1的特定配置尽可能多地防止出现其中可收集液压流体3的任何死角。实际上，所述配置确保了高压蓄压器5和低压蓄压器4之间通过在致动器筒52内部构成的各种回路和体积进行的液压流体3的恒定循环。此外，冷却器可设置在所述流体3的路径上。因此，所述筒52将通过所述液压流体3冷却，并且其温度稳定。此布置例如在属于本申请人且以FR 3032 236号公布的法国专利所涉及的传递-膨胀和再生型发动机的上下文中完全是有益的，所述发动机的膨胀汽缸总成54不包含任何外部冷却回路。

根据本发明的再生阀液压致动器1的其它优点包含管状阀130，特别是在管状阀130与液压放大压电致动器139配合时，根据图21和22，易于理解所述液压放大压电致动器139的操作。

Claims (28)

1.用于往复式活塞压缩机或发动机(100)的再生阀液压致动器(1)，所述往复式活塞压缩机或发动机(100)包括至少一个活塞(101)，所述活塞(101)连接到传动构件(102)以在通过压缩机或发动机汽缸盖(104)闭合的汽缸(103)中往复运动，所述活塞(101)、所述汽缸(103)和所述汽缸盖(104)形成压缩或燃烧室(105)，至少一个进气管线(106)和至少一个排气或排出管线(107)通向所述压缩或燃烧室(105)，所述两个管线(106，107)中的一个或两个通过管线孔(10)连接到所述室(105)，当阀(8)搁置在阀座(11)上时所述阀(8)能够堵住所述管线孔(10)，特征在于其包括：

至少一个高压液压进料泵(2)，其能够准许来自低压蓄压器(4)或流体储罐(46)的液压流体(3)通过低压进料管线(47)进入以通过高压进料管线(48)将所述流体(3)排出到高压蓄压器(5)；

至少一个致动器(6)，其包括通过致动器汽缸盖(49)封盖的致动器汽缸(25)，所述汽缸(25)直接或间接地附接到所述压缩机或发动机汽缸盖(104)，而所述汽缸(25)和所述致动器汽缸盖(49)与致动器活塞(26)一起形成致动器液压室(7)，所述活塞(26)通过传动构件(9)机械地连接到所述阀(8)，所述构件(9)使得在所述致动器液压室(7)经受由所述液压流体(3)施加的压力的情况下，所述致动器活塞(26)倾向于远离所述阀座(11)移动所述阀(8)，所述阀(8)与所述阀座(11)配合；

至少一个阀回位装置(12)，其在所述阀(8)上施加与所述致动器(6)能够产生的力相对的力，因此所述装置(12)倾向于将所述阀(8)返回到与所述阀座(11)接触，所述阀(8)与所述阀座(11)配合；

至少一个阀挺杆液压阀(13)，其能够打开或闭合将所述高压蓄压器(5)连接到所述致动器液压室(7)的高压挺杆管线(14)；

至少一个挺杆止回阀(15)，其位于将所述低压蓄压器(4)或所述流体储罐(46)连接到所述致动器液压室(7)的惯性挺杆管线(16)，所述止回阀(15)允许所述液压流体(3)——通过所述管线(16)——从所述低压蓄压器(4)或所述流体储罐(46)流动到所述致动器液压室(7)，而不是在相反方向上流动；

至少一个阀闭合液压阀(17)，其能够打开或闭合将所述致动器液压室(7)与闭合和再生液压马达(20)包含的流体入口(19)连接的闭合和再生管线(18)，所述马达(20)还包含的流体出口(21)通过液压马达低压回位管线(22)与所述低压蓄压器(4)或所述流体储罐(46)连接；

至少一个渐进式杠杆臂比率杠杆(27)，其构成所述传动构件(9)的全部或部分，所述杠杆(27)暴露所述致动器活塞(26)能够直接或间接地施加驱动或抵抗力的所述致动器的至少一个力作用点(28)、所述阀能够直接或间接地施加驱动或抵抗力的所述阀(8)的至少一个力作用点(29)以及直接或间接地向所述压缩机或发动机汽缸盖(104)施加力的所述汽缸盖上的至少一个反作用力作用点(30)。

2.根据权利要求1所述的再生阀液压致动器，其特征在于，用于移动作用点(31)的构件在所述阀(8)的打开行程期间沿着所述渐进式杠杆臂比率杠杆(27)移动所述致动器的所述力作用点(28)和/或所述阀的所述力作用点(29)和/或所述汽缸盖上的所述反作用力作用点(30)。

3.根据权利要求2所述的再生阀液压致动器，其特征在于，所述致动器的所述力作用点(28)和/或所述阀的所述力作用点(29)和/或所述汽缸盖上的所述反作用力作用点(30)分别直接或间接地与和它们配合的所述致动器活塞(26)和/或所述阀(8)和/或所述压缩机或发动机汽缸盖(104)一起形成至少一个枢转连接(34)或至少一个滚动-滑动连接(35)，所述至少一个滚动-滑动连接(35)构成用于移动所述作用点(31)的所述构件。

4.根据权利要求3所述的再生阀液压致动器，其特征在于，所述滚动-滑动连接(35)由至少一个杠杆接触轨(36)组成，所述杠杆接触轨(36)在所述致动器的所述力作用点(28)和/或所述阀的所述力作用点(29)和/或所述汽缸盖上的所述反作用力作用点(30)的水平处设置在所述渐进式杠杆臂比率杠杆(27)上，所述轨(36)与分别在所述致动器活塞(26)和/或所述阀(8)和/或所述压缩机或发动机汽缸盖(104)上直接或间接地形成的杠杆反应表面(37)配合，所述活塞(36)和/或所述表面(37)具有弯曲接触轮廓(38)，在所述弯曲接触轮廓(38)上建立所述轨(36)和所述表面(37)之间的接触。

5.根据权利要求1所述的再生阀液压致动器，其特征在于，所述阀回位装置(12)由阀回位致动器(39)组成，所述阀回位致动器(39)包括通过回位致动器汽缸盖(50)封盖的回位致动器汽缸(40)，所述汽缸(40)直接或间接地附接到压缩机或发动机的汽缸盖(104)上，而所述汽缸(40)和所述回位致动器汽缸盖(50)与回位致动器活塞(41)一起形成回位致动器液压室(42)，所述活塞(41)通过回位传动构件(43)机械地连接到所述阀(8)。

6.根据权利要求5所述的再生阀液压致动器，其特征在于，所述回位致动器液压室(42)通过回位压力管线(44)连接到所述高压蓄压器(5)。

7.根据权利要求1所述的再生阀液压致动器，其特征在于，所述低压蓄压器(4)所含的所述液压流体(3)的水平和压力通过压力进给低压液压泵(45)维持在某一值范围内，所述压力进给低压液压泵(45)能够通过低压压力进给管线(60)将所述流体(3)从所述流体储罐(46)传递到所述蓄压器(4)。

8.根据权利要求1所述的再生阀液压致动器，其特征在于，具有或不具有配合的所述阀座(11)的至少所述阀(8)、所述致动器(6)、所述传动构件(9)、所述阀回位装置(12)、所述挺杆止回阀(15)、所述阀挺杆液压阀(13)和所述阀闭合液压阀(17)一起容纳在暴露至少一个液压连接器(53)的致动器筒(52)中。

9.根据权利要求1所述的再生阀液压致动器，其特征在于，所述阀挺杆液压阀(13)和/或所述阀闭合液压阀(17)由管状阀(130)组成，所述管状阀(130)包括阻塞管(131)，所述阻塞管(131)能够通过管致动器(137)进行纵向平移移动，所述管(131)以液密方式容纳在阻塞管孔(181)中并且终止于管密封轴承表面(135)，所述管密封轴承表面(135)能够搁置在管支座(136)上以与其一起形成液密接触的连续管线，或者维持与所述支座(136)相隔某一距离，以允许所述液压流体(3)从管内体积(133)传递到管外收集器-分配器(134)或者从管外收集器-分配器(134)传递到管内体积(133)。

10.根据权利要求9所述的再生阀液压致动器，其特征在于，所述管致动器(137)是液压放大压电致动器(139)，所述液压放大压电致动器(139)包括在经受电场时机械变形的陶瓷元件堆叠(140)，所述堆叠(140)的端部连接到大直径的致动器发送器活塞(141)，所述大直径的致动器发送器活塞(141)——与致动器发送器汽缸(142)一起——形成与至少一个致动器接收器室(144)连通的致动器发送器室(143)，所述致动器接收器室(144)一方面通过小直径的致动器接收器活塞(145)形成，另一方面通过致动器接收器汽缸(142)形成，所述小直径的致动器接收器活塞(145)直接或间接地连接到与其配合的所述阻塞管(131)，以便使其能够纵向平移移动。

11.根据权利要求10所述的再生阀液压致动器，其特征在于，所述致动器发送器室(143)和所述致动器接收器室(144)一起通过致动器压力进给止回阀(148)与加压液压流体源(147)连接，所述致动器压力进给止回阀(148)允许液压流体(3)从所述源(147)去往所述室(143，144)，而不是反过来。

12.根据权利要求11所述的再生阀液压致动器，其特征在于，所述致动器发送器活塞(141)接收倾向于使其朝向所述致动器发送器室(143)移动的压力补偿弹簧(149)，当所述致动器发送器室(143)中的活塞与所述加压液压流体源(147)中的活塞相等时，所述弹簧(149)施加在所述活塞(141)上的力小于或等于所述液压流体(3)施加在所述活塞(141)上的力。

13.根据权利要求11所述的再生阀液压致动器，其特征在于，所述致动器接收器活塞(145)接收倾向于使其朝向所述致动器接收器室(144)移动的压力补偿弹簧(149)，当所述致动器接收器室(144)中的压力等于所述加压液压流体源(147)中的压力时，所述弹簧(149)施加在所述活塞(145)上的力小于或等于所述液压流体(3)施加在所述活塞(145)上的力。

14.根据权利要求10所述的再生阀液压致动器，其特征在于，所述致动器发送器室(143)通过接收器室公共歧管(151)与多个致动器接收器室(144)连通，形成所述接收器室(144)中的每一个的所述致动器接收器活塞(145)能够使其自己的阻塞管(131)纵向平移移动。

15.根据权利要求14所述的再生阀液压致动器，其特征在于，所述致动器接收器室(144)各自通过选择阀(152)与所述接收器室公共歧管(151)连通或不与其连通，所述选择阀(152)的打开由选择阀致动器(153)命令。

16.根据权利要求10所述的再生阀液压致动器，其特征在于，所述接收器室公共歧管(151)以非液密方式容纳至少一个实心或空心的不可压缩的圆柱形元件(156)，所述圆柱形元件(156)通过至少两个相反作用的定心弹簧(157)相对于所述接收器室公共歧管(151)将中心维持在某一纵向位置附近。

17.根据权利要求1所述的再生阀液压致动器，其特征在于，所述闭合和再生液压马达(20)包括安装在液压马达轴(163)上的闭合和再生凸轮(158)，所述液压马达轴(163)——直接或间接地——由所述往复式活塞压缩机或发动机(100)旋转驱动，闭合和再生活塞(159)直接或间接地压在所述凸轮(158)上并且——与闭合和再生汽缸(160)一起——形成与所述流体入口(19)连通的闭合和再生室(161)。

18.根据权利要求17所述的再生阀液压致动器，其特征在于，所述闭合和再生凸轮(158)暴露闭合和再生凸轮轮廓(162)，所述闭合和再生凸轮轮廓(162)包含至少一个再生角度扇区R，所述闭合和再生活塞(159)压在所述再生角度扇区R上，以将所述阀(8)返回到所述阀座(11)。

19.根据权利要求17所述的再生阀液压致动器，其特征在于，所述闭合和再生凸轮(158)暴露闭合和再生凸轮轮廓(162)，所述闭合和再生凸轮轮廓(162)包含至少一个预压缩角度扇区P，所述闭合和再生活塞(159)压在所述预压缩角度扇区P上以在所述阀(8)到所述阀座(11)的两次返回之间预压缩所述闭合和再生管线(18)。

20.根据权利要求17所述的再生阀液压致动器，其特征在于，所述闭合和再生凸轮(158)能够通过凸轮相移构件(164)相对于所述液压马达轴(163)成角度地偏移。

21.根据权利要求20所述的再生阀液压致动器，其特征在于，所述凸轮相移构件(164)由在所述液压马达轴(163)的圆柱外面上形成的至少一个凸形螺旋花键(165)组成，所述至少一个凸形螺旋花键(165)与在所述闭合和再生凸轮(158)内部形成的至少一个凹形螺旋花键(166)配合，所述凹形螺旋花键(166)能够通过凸轮相移致动器(167)相对于所述液压马达轴(163)轴向移动或保持在原地。

22.根据权利要求21所述的再生阀液压致动器，其特征在于，所述凸轮相移致动器(167)通过相移叉(168)连接到所述闭合和再生凸轮(158)，所述相移叉(168)与所述闭合和再生凸轮(158)上的相移凹槽(169)配合。

23.根据权利要求1所述的再生阀液压致动器，其特征在于，所述闭合和再生管线(18)包含允许来自所述低压蓄压器(4)、所述流体储罐(46)或加压液压流体源(147)的液压流体(3)通过自由轮通道(24)进入所述管线(18)而不是从中离开的膨胀止回阀(171)的端部。

24.根据权利要求1所述的再生阀液压致动器，其特征在于，所述闭合和再生管线(18)包含允许来自所述低压蓄压器(4)、所述流体储罐(46)或加压液压流体源(147)的液压流体(3)进入所述管线(18)和/或离开所述管线(18)的预压缩阀(172)。

25.根据权利要求1所述的再生阀液压致动器，其特征在于，所述致动器的所述力作用点(28)和/或所述阀的所述力作用点(29)和/或所述汽缸盖上的所述反作用力作用点(30)包含游隙补偿构件(174)。

26.根据权利要求25所述的再生阀液压致动器，其特征在于，所述游隙补偿构件(174)由游隙补偿致动器(175)组成，在所述游隙补偿致动器(175)内部游隙补偿室(176)包含游隙补偿止回阀(177)，所述游隙补偿止回阀(177)允许来自所述低压蓄压器(4)、所述高压蓄压器(5)、所述流体储罐(46)或加压液压流体源(147)的液压流体(3)进入所述室(176)而不是从中离开。

27.根据权利要求25所述的再生阀液压致动器，其特征在于，所述游隙补偿构件(174)由游隙补偿致动器(175)组成，在所述游隙补偿致动器(175)内部游隙补偿室(176)包含游隙补偿喷嘴(178)，所述游隙补偿喷嘴(178)允许来自所述低压蓄压器(4)、所述高压蓄压器(5)、所述流体储罐(46)或加压液压流体源(147)的液压流体(3)进入所述室(176)和离开所述室(176)。

28.根据权利要求1所述的再生阀液压致动器，其特征在于，所述渐进式杠杆臂比率杠杆(27)容纳在杠杆室(23)中，所述致动器活塞(26)同样通向所述杠杆室(23)，所述室(23)通过杠杆室止回阀(59)或通过杠杆室校准喷嘴(67)或通过所述阀(59)和所述喷嘴(67)两者而与所述低压蓄压器(4)、所述流体储罐(46)或加压液压流体源(147)连接，所述杠杆室止回阀(59)允许液压流体(3)离开所述杠杆室(23)而不是进入它，所述杠杆室校准喷嘴(67)允许液压流体(3)离开和进入所述杠杆室(23)，此时所述喷嘴(67)与所述杠杆室止回阀(59)平行放置。

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