CN115539164A - 空动可变气门致动系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种紧凑的、模块化的空动可变气门致动组合件包含干式起动液压回路以使得在发动机起动期间能够快速启动从干式起动贮存器到主活塞室的空动主‑从回路。所述主活塞在发动机起动时的运动可以从所述干式起动液压回路吸入流体。干式起动组件可以被集成到紧凑的模块化摇臂轴基座封装件中，所述模块化摇臂轴基座封装件适用于改造现有的发动机缸盖组合件。所述主活塞可以包含推管接口，所述推管接口包含深推管腔和主活塞中的润滑能力，所述推管接口提供改进的耐磨损性、稳定性、装配和对齐简易性。所述从活塞可以被设置有气门掣，以在涉及空动的循环期间减小气门关闭速度。

Description

空动可变气门致动系统和方法
本申请是2019年9月10日提交的申请号为：201980059033.4并且发明名称为《空动可变气门致动系统和方法》的发明专利申请的分案申请。
相关申请和优先权要求
本申请要求在2018年9月10日提交的题为“空动液压可变气门致动系统和方法(LOST MOTION HYDRAULIC VARIABLE VALVE ACTUATION SYSTEM AND METHOD)”的美国临时专利申请序列号62/729,214的优先权，所述临时专利申请的主题通过引用全部结合于此。
技术领域
本公开总体上涉及用于致动内燃发动机中的一个或多个发动机气门的系统和方法。具体地，本公开的实施例涉及用于在发动机的干式起动之后立即实现可变气门致动(VVA)组合件的可靠且完全操作的系统。本公开的实施例还涉及具有用于附加VVA组合件的模块化和紧凑封装件的系统。本公开的实施例进一步涉及用于使气门机构组件(诸如推管)与主活塞以及主-从VVA组合件中的其它组件对接的系统。本公开的实施例还涉及用于控制空动系统中的气门机构组件(诸如用于在空动VVA装置中使用的主/从活塞组件中的自调整气门掣)的速度的系统。
背景技术
内燃发动机普遍用于许多应用和行业，包含运输和搬运。这些发动机利用发动机气门致动系统，所述发动机气门致动系统主要促进正功率操作模式，在所述正功率操作模式中，发动机气缸从燃烧过程产生动力。与标准的燃烧循环相关联的进气门和排气门致动运动通常被称为“主事件”运动。已知的发动机气门致动系统可以提供改进的主事件气门运动，诸如进气门提前或延迟关闭。除了主事件运动之外，已知的发动机气门致动系统还可以促进辅助气门致动运动或事件，所述辅助气门致动运动或事件允许内燃发动机在其它模式中或在正功率产生模式(例如，排气再循环(EGR)、排气门提前打开(EEVO)等)的变型或发动机制动中操作，在所述发动机制动中，内燃发动机在不加油状态下基本上作为空气压缩机操作以产生减速功率来辅助使车辆减速。更进一步地，用于提供发动机制动的气门致动运动的变型是已知的(例如，制动气体再循环(BGR)、泄放器制动等)。
对于主事件和辅助事件气门操作两者，发动机气缸进气门和排气气门可以由具有与相应的气门机构相互作用的固定凸角的相应的固定轮廓凸轮打开。然而，固定轮廓凸轮的使用可能存在局限性。例如，固定轮廓凸轮的使用可能限制气门运动或使得无法调整气门运动，诸如气门正时和升程，气门运动的调整对于在不同发动机操作模式、速度和条件下的最佳主事件和辅助气门操作是必要的。
在现有技术中已经开发了VVA系统来克服与固定凸轮气门致动系统相关联的限制。VVA系统可以包含空动组件以促进内燃发动机在正功率和发动机制动模式下操作。空动是应用于一类技术方案的术语，其中由凸轮轮廓控制的气门运动可以用气门机构中的可变长度的机械、液压或其它联杆来改进。空动组件在本领域中是公知的。这些装置通常包括可以以受控的方式塌缩或改变其长度或接合/脱离气门机构内的相邻部件以改变气门运动的元件。空动装置可以促进发动机循环期间的某些气门致动运动，其不同于由固定轮廓的气门致动运动源例如旋转凸轮所决定的运动。空动装置可以使此运动选择性地“损失”，即，不经由气门机构传送到一个或多个发动机气门，以便实现作为主事件气门运动的补充或变型的事件。在VVA空动系统中，凸轮凸角可以规定发动机操作模式和条件的全部范围所需的“最大”(最长停留和最大升程)运动。可变长度系统可以被包含在气门机构中、在待打开气门与凸轮的中间，以减少或“损失”原本将由凸轮施加到气门的运动的一部分。
不幸的是，尽管已知的VVA空动系统可以提供优点，但是它们的实施方式在一些方面可能在本领域中面临诸多挑战。例如，在发动机干式起动或冷起动期间，已知的VVA空动系统的工作液压组件可能没有液压流体(油)，所述液压流体可能在发动机操作停止之后从组件中排出。在获得VVA空动系统的全部功能之前，在发动机重新起动时，此液压流体的损失可能需要几个发动机循环和/或发动机暖机。
本领域中的其它需要涉及期望VVA空动组合件，所述VVA空动组合件可以容易地装配，和/或作为附加组件装配到现有的发动机配置中，以便提供VVA空动系统的紧凑和模块化配置的益处。模块化可以提供易于装卸、运送和装配的益处。相关地，需要VVA空动组件的紧凑的、模块化的封装件，所述VVA空动组件可以容易地与现有的发动机结构集成并且在装配之前提供组合件中的组成部分的保持。
顶置气门发动机配置可以利用发动机气门机构中的推管或推杆。这些组件可以与主活塞/从活塞VVA空动组合件上的主活塞对接。在装配期间，现有的VVA空动组合件可能需要大量的人力来将推管与主活塞上的相应运动接口或VVA空动组合件中的其它组件对齐。此外，除了未对齐之外，现有的推管接口配置还易于在操作中产生过度的摩擦和磨损、不良的润滑以及不足的最佳稳定性。
已知的空动VVA系统还在控制气门关闭运动(即，气门关闭速度)方面面临进一步的挑战。由于气门机构中的空动组件可能导致发动机气门运动与由相关联的凸轮表面规定的运动不同，诸如在延迟的进气门关闭方面不同，因此气门可能具有过大的关闭速度，这在没有适当的控制装置的情况下可能导致气门“撞击”到其气门座中。在现有技术中已经开发了诸如在美国专利号6,474,277中公开的气门掣以解决空动系统中的过大的气门关闭速度的问题，所述专利的主题通过引用全部结合于此。然而，此类系统在一些VVA环境中不能提供最佳控制。例如，此类系统可能要求以非常低的公差制造组件，这可能是昂贵的。此外，当在主/从活塞组件中利用时，此类系统可能在主活塞与从活塞之间表现出高液压阻力。
因此，提供解决现有技术中的上述缺点和其它缺点的系统和方法将是有利的。
发明内容
响应于上述挑战，本公开提供了VVA组合件和具有改进的特征和优点的其它组件的各种实施例。
根据本公开的一个方面，提供了一种发动机气门致动组合件，所述发动机气门致动组合件在发动机干式起动之后提供空动VVA组件的快速填充。用于在发动机气门机构中提供可变气门致动的系统可以包括：壳体；主活塞孔，所述主活塞孔被限定在所述壳体中；主活塞，所述主活塞与所述主活塞孔协作以限定主活塞室；所述主活塞具有用于从所述气门机构中的运动源接收运动的运动接收接口；从活塞孔，所述从活塞孔被限定在所述壳体中；从活塞，所述从活塞与所述从活塞孔协作以限定从活塞室；所述从活塞具有运动传递接口，所述运动传递接口用于将运动传递到所述气门机构中的运动接收组件；以及干式起动液压回路，所述干式起动液压回路与所述主活塞室协作以用于在发动机起动循环期间向所述主活塞室供应工作流体。
干式起动液压回路促进将液压流体快速输送到空动VVA组合件中的主-从回路。在发动机和VVA组合件的初始干式起动循环期间，主活塞用于在最初空的VVA系统液压回路中产生较低压力，由此通过高压止回阀将油从干式起动贮存器吸入主-从回路中。干式起动贮存器的配置以及干式起动液压回路中的低压止回阀和高压止回阀确保干式起动贮存器保持液压流体的供应，所述液压流体在发动机不操作时不向下泄漏(耗尽)。另外，干式起动液压回路中的蓄积器被配置有泄放孔口，当蓄积器活塞在孔中达到底部时，泄放孔口被阻塞，这发生在初始发动机干式起动期间。这进一步确保干式起动液压回路在干式起动贮存器中保持足够的液压流体，以在发动机重新起动时快速实现空动主-从回路的全部功能。
根据本公开的一个方面，VVA组合件的主活塞可以被设置有有利特征以确保运动接收接口(诸如用于VVA组合件的主活塞/推管接口)的操作稳定性和耐用性。一种用于在发动机气门机构中提供可变气门致动的发动机气门致动组合件可以包括：壳体；主活塞孔，所述主活塞孔被限定在所述壳体中；主活塞，所述主活塞与所述主活塞孔协作以限定主活塞室；所述主活塞具有用于从所述气门机构中的运动源接收运动的运动接收接口；从活塞孔，所述从活塞孔被限定在所述壳体中；从活塞，所述从活塞与所述从活塞孔协作以限定从活塞室；所述从活塞具有运动传递接口，所述运动传递接口用于将运动传递到所述气门机构中的运动接收组件；其中所述主活塞运动接收接口包括所述主活塞中用于接收推管端部的推管接收承窝，所述推管接收承窝在所述主活塞内延伸足够的深度使得所述推管端部在整个操作中保持定位在所述主活塞孔中。推管可以被设置有推管帽，所述推管帽在其端壁上略微倒圆。推管可以通过推管(或推管帽)端部非常靠近主活塞的高压面的方式延伸到形成在主活塞上的推管接收承窝的深处。这样，由推管端部施加的力非常接近施加在主活塞高压表面上的力，从而减小在主活塞和/或推管和端帽上产生力矩和由此产生的侧向负载的可能性。这减小推管和主活塞上的横向力，提供了更稳定的操作并减小了摩擦损失和磨损。
根据另一方面，VVA组合件上的运动接收接口被设置有用于增强润滑和减小接触应力的特征。提供了用于在推管/主活塞接口处收集高压液压流体的特征。此流体可能因从主活塞的泄漏而流动。形成在推管帽中的环形槽和一个或多个径向延伸端口可以在操作期间收集油并将油传送到内部主活塞推管承窝，由此润滑主活塞和推管和/或端帽的内部。接触应力可以通过形成在主活塞推管承窝的端壁中的轴对称凹表面以及形成在推管帽的端部上的具有较小半径的轴对称凸表面来减小。该配置在操作期间在推管上提供相对于主活塞承窝的居中力，并且进一步确保推管端帽和主活塞的正确对齐和最小侧向负载。
根据一个方面，VVA系统可以被提供为模块化的、集成的封装件，所述封装件包含以紧凑方式位于VVA壳体中的干式起动液压回路和主活塞推管接口的组件，所述VVA壳体可以具有摇臂基座的形式并且可以作为整体组合件并使用最少的紧固器具和组装资源配合或改造到发动机上。
根据一个方面，VVA系统可以被设置有自调整气门掣(SAVC)，以便控制从活塞的关闭速度，因此控制一个或多个发动机气门的关闭速度。气门掣座可以被固定在互补形状的气门掣座凹部内，所述气门掣座凹部在壳体内形成于从活塞孔与主活塞孔之间。气门掣座可以包含由环形座表面围绕的中心通道。从活塞可以包含用于接收控制销的内腔，所述控制销被设置有控制销轴环。控制销轴环用于允许控制销在腔体内进行受引导移动，从而保持控制销居中。控制销轴环包含与控制销弹簧协作的上弹簧引导件和与止回盘簧协作的下弹簧引导件。控制销弹簧在控制销上提供相对于从活塞的向下(落座)偏压力。止回盘弹簧在止回盘上相对于控制销轴环的位置提供向下(落座)偏压力。在气门掣操作模式期间，控制销中的端口可以逐渐被止回盘阻塞。当发动机气门接近发动机气门座时，尤其当由于流量通过高速电磁阀而与凸轮脱离时，止回盘可以落座，从而导致来自从活塞增压室的油流过控制销中的多个孔，所述孔被止回盘的计量边缘阻塞。当控制销下降时，控制销孔逐渐被阻塞，从而导致从活塞压力增大，这减慢了发动机气门和相关联的气门机构组件。从活塞可以在从活塞孔的顶部与所述控制销轴环之间被设置有自动间隙室。自动间隙室可以由经过从活塞控制轴环的油泄漏来填充。当发动机气门落座在气门座上时，经泄漏填充的自动间隙确保控制销落座在气门掣座上。SAVC确保随着控制销靠近落座表面，SAVC确保控制销的关闭速度以及因此从活塞的关闭速度以及因此发动机气门的关闭速度不超过可接受水平。根据本公开的另外方面，止回盘弹簧和控制销的引导特征确保控制销端口不被弹簧接触，因此避免端口边缘被弹簧磨损。
根据下面的详细描述，本公开的其它方面和优点对于本领域普通技术人员将是显而易见的，并且不应将上述方面视为穷举或限制。前面的一般描述和下面的详细描述旨在提供本公开的发明方面的示例，并且绝不应解释为限制或限定所附权利要求书中限定的范围。
附图说明
通过下面的详细描述以及附图，本发明的上述以及其他伴随的优点和特征将变得显而易见，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。将理解，说明书和实施例旨在作为根据本公开的方面的说明性示例，而并非旨在限制本发明的范围，本发明的范围在所附权利要求中阐明。在附图的以下描述中，除非另外指明，否则所有图示均涉及符合本公开的各方面的实例的特征。
图1是实例性模块化空动VVA(LMVVA)组合件和实例性发动机气门机构环境的插图。
图2是图1中所示的实例性模块化LMVVA组合件的插图。
图3是图2中所示的实例性LMVVA组合件的组件的详细插图。
图4是图2中所示的实例性LMVVA组合件的附加组件和下部安装表面的插图。
图5是实例性LMVVA组合件及其组件的分解图。
图6是图5的LMVVA组合件及其组件的另一分解透视图。
图7是实例性液压干式起动回路的示意图，所述液压干式起动回路可以在诸如图1至6所示的LMVVA组合件中实施。
图8是图1至6所示的LMVVA组合件的截面图。
图9是图1至6所示的LMVVA组合件的另一个截面图。
图10是图1至6所示的LMVVA组合件的第三截面图。
图11是图1至6的LMVVA组合件中的实例性从活塞和气门掣组合件的详细截面图。
图12是适用于在图1至6的LMVVA组合件中使用的实例性活塞/推管接口组件的截面图。
图13是图12的主活塞/推管接口组件的详细截面图。
具体实施方式
如本文所使用的，术语“流体连通”旨在表示其中流体可以持续地、间歇地或选择性地在其中流动的两个或更多个元件或组件之间的关系，并且不必限于此类元件或组件之间的直接、恒定流动，而是可能涉及流体流过中间组件，例如流过止回阀，所述止回阀可以被设置在被描述为“流体连通”的两个或更多个组件之间的中间。
图1示出了发动机气门机构环境中的实例性模块化空动VVA组合件100。以空动VVA凸轮10的形式示出的运动源可以将运动施加给一个或多个运动接收组件，在该实例中，所述运动接收组件可以是凸轮跟随器12，所述凸轮跟随器轴颈连接在凸轮跟随器臂14中，所述凸轮跟随器臂可以可枢转地安装以允许凸轮跟随器12跟随凸轮10的工作表面或轮廓。凸轮跟随器12与推杆20协作，所述推杆向上延伸并且可以与VVA组合件100上的主活塞组合件200相互作用。推管20可以延伸到推杆帽22中，所述推杆帽继而可以延伸到主活塞组合件200的主活塞210中。主活塞210可以与从活塞组合件300的从活塞310相互作用以提供空动，如将进一步描述的。从活塞310可以通过从其延伸的旋转脚或“e-脚”32将运动施加给摇臂30。摇臂30可以经由气门横臂40将运动施加给一个或多个发动机气门50、52。
如将从本公开认识到的，VVA组合件100可以作为摇臂轴基座的附加组件或替换组件固定到发动机缸盖组合件(为了清楚起见从图1中省略)。VVA组合件100可以包含用于支撑摇臂轴35的集成结构，所述集成结构支撑摇臂30以用于枢转移动，如将进一步描述的。
另外参考图2至4，根据本公开的各方面，VVA组合件100可以具有紧凑的模块化构造。此构造使多个组件以VVA组合件可以作为附加组件装配而不会干扰发动机缸盖环境中可能在其附近的其它组件的方式集成到VVA壳体110中。壳体110可以被构造成用于附接到从发动机缸盖延伸的现有基座或柱上。经VVA组合件集成的组件可以包含摇臂轴支撑件112、主活塞组合件200、从活塞组合件300和干式起动子系统400。如将进一步描述的，干式起动子系统400可以包含干式起动液压回路，所述干式起动液压回路在干式起动贮存器410、高速电磁阀(HSSV)420、蓄积器430、高压止回阀450和低压止回阀460以及连接它们并在壳体110内延伸的液压流体路径之间提供流体连通。如将要描述的，这些和其它组件有利地被定位和集成到VVA组合件壳体110中，以提供模块化且紧凑的VVA封装件，其可以方便地运输和装配为模块化单元。该VVA封装配置实现本文描述的优点和其它优点。
图5和6是根据本公开的各方面的图1至4的实例性VVA组合件100的分解图。壳体110可以包含被设置在摇臂轴支撑件112上的摇臂轴支撑孔114。安装孔116可以延伸穿过壳体110并且接收紧固件(即，螺栓)以用于将壳体110固定到发动机缸盖组合件(未示出)内的安装表面。一对对齐销111可以被设置在壳体110下侧上的安装表面115中的相应对齐销孔113中，以促进稳定的、对齐的安装和装配。壳体110可以包含用于接收HSSV 420的阀头426的HSSV孔120。安装托架422和托架紧固件422可以将HSSV 420固定到壳体110。如将认识到的，HSSV孔120可以包含一个或多个流体通道122，所述一个或多个流体通道与所述孔连通以用于将液压流体传送到孔120/从孔传送液压流体，并且在阀的打开状态下，通过或经过HSSV 420的阀头426。根据本公开的各方面，干式起动贮存器410可以被限定在壳体110内并用贮存器帽412密封(即，经由螺纹联接或按压配合密封)。贮存器帽412中可以具有贮存器泄放孔口414以用于允许液压流体从贮存器向周围环境泄放。特别是对于大的单个气缸盖，该配置具有制造优点。
主活塞210可以包含围绕其下部延伸的环形轴环或肩部212和被限定在其中用于接收推管端部或推管帽的主活塞承窝217(图6)。环形肩部212可以限定用于主活塞弹簧250的弹簧座。另一个弹簧座表面123可以围绕主活塞孔120被限定在壳体110上以用于接合弹簧250的相对端。主活塞210可以包含外槽213，所述外槽在其上部并且包含被限定在其中的多个径向延伸端口215以用于将油从主活塞210的外部连通到内部承窝217以用于使用主活塞泄漏来增强推管/主活塞接口的润滑，如本文将进一步描述的。主活塞保持器260可以包括螺纹紧固件，所述螺纹紧固件可以被固定到壳体110，使得螺栓头262可以接合和保持主活塞210的环形肩部212，由此将主活塞210和弹簧250固定在壳体110上的装配位置中。如将从本公开认识到的，该配置允许主活塞210和弹簧250在装配期间固定到壳体110，其中主活塞210例如相对于主活塞孔120保持在完全插入位置，并且弹簧250被压缩。如将从本公开认识到的，一旦VVA组合件被装配，主活塞弹簧250就有利地在主活塞210(图1)上提供偏压力，并且提供主活塞、推管20和凸轮跟随器的凸轮跟随，而不管VVA组合件的主-从空动组件的操作如何。具体地，主活塞210在干式起动期间将跟随凸轮关闭轮廓，使得主活塞将用作泵以将油从干式起动贮存器吸入高压回路。
仍然参考附图5和6，从活塞组合件300可以被装配在从活塞孔130中，所述从活塞孔允许从活塞组合件300与主活塞210相互作用并将运动传送到气门机构中的运动接收组件(即，图1中的旋转脚)。从活塞组合件300可以包含自调整气门掣(SAVC)系统以控制发动机气门关闭速度。下面将解释根据本公开的各方面的主/从活塞相互作用和SAVC的细节。
蓄积器组合件430可以被装配在设置于壳体中的蓄积器孔140中。蓄积器组合件可以包含蓄积器活塞432，所述蓄积器活塞具有在其端壁上的密封表面433以及在密封表面433内居中的中央泄放孔口435。蓄积器弹簧434可以被容置在蓄积器活塞432的内部并接合活塞端壁。蓄积器组合件430可以通过C形夹保持器436保持在壳体110的蓄积器孔140中，所述C形夹保持器还保持弹簧座/垫圈438，所述弹簧座/垫圈接合蓄积器弹簧434的与活塞端壁相对的端部。蓄积器组合件430用于在正常(稳定状态)发动机操作期间蓄积液压流体的加压供应，其中活塞克服弹簧434的偏压力移动，直到达到平衡并且一定量的油被蓄积在由活塞432和孔140限定的腔室内为止。根据本公开的一个方面，泄放孔口435提供通过蓄积器活塞432的液压流体流以用于去除主要在气门掣和HSSV中产生的热量。尽管干式起动贮存器泄放孔口可以提供一些泄放冷却，但是贮存器泄放冷却孔口435可以更有效，因为来自高压回路的热油主要流向贮存器。然而，根据本公开的另一方面，并且如以下参考图7更详细地解释的，当发动机操作停止时，并且在干式起动(重新起动)循环期间，弹簧434的偏压力将使活塞432移动成与孔140的端壁接合，从而防止任何流量通过泄放冷却孔口435。
与干式起动液压系统相关联的两个止回阀可以被装配在壳体110中。低压止回阀(LPCV)440可以被设置在低压止回阀孔170中，其中具有用于允许LPCV与其它系统组件之间流体连通的端口。高压止回阀(HPCV)450可以被设置在高压止回阀孔150内，所述高压止回阀孔中同样可以具有用于允许HPCV 450与其它系统组件之间流体连通的端口。
图7是实例性干式起动液压回路700的示意图，所述干式起动液压回路可以被实施为干式起动子系统400(图2至4)的一部分以实现本文所述的优点。液压回路可以被部分地实施为设置在壳体中并在示意图中所描绘的组件(即，蓄积器、止回阀、HSSV)之间提供流体连通的一系列导管或通道。根据一个方面，所有组件和导管或通道可以被集成到壳体中，以提供模块化组合件，所述模块化组合件可以例如作为摇臂基座的替代或补充而改造到现有发动机上。主活塞室214可以由主活塞210限定，所述主活塞被设置在被限定于壳体110中的主活塞孔120中。高压液压子回路710可以包含从主活塞室214到HSSV 420的第一流体通道和从主活塞室214到高压止回阀450的第二流体通道714，所述HSSV可以是在通电时关闭的常开电磁阀。低压液压子回路720可以包含被设置在向VVA组合件HSSV 420提供发动机油的流体通道722中的低压止回阀440、具有帽412和孔口414的干式起动贮存器410，以及具有贮存器活塞432、密封表面433和泄放冷却孔口435的贮存器430。干式起动贮存器优选地位于液压回路中的HPCV附近。如将认识到的，低压液压子回路720通过止回阀450和HSSV420选择性地与高压液压子回路710隔离。
在正常的发动机操作期间，高速电磁阀420可以通电，因此在凸轮升程开始之前关闭。在该配置中，主活塞210和推管20(图1)可以几乎跟随凸轮10的轮廓。由于主-从活塞组件内的液压顺应性，从活塞310以及因此气门横臂40和进气门50、52(图1)可以具有较低的打开升程。在正常操作期间，高速电磁阀420可以间歇地断电，因此打开以实现期望的进气门关闭正时。随着从活塞关闭，流体从从活塞室流到主活塞室214，并通过高速电磁阀420流到蓄积器430。蓄积器430和贮存器410各自被设置有通过蓄积器泄放孔口412和蓄积器泄放冷却孔口435的泄放流，所述泄放流被泄放到周围环境中。在阈值进气门升程以下，例如，3.0mm，从活塞组合件300中的自调整气门掣(SAVC)(其细节将被解释)可以通过逐渐节流流出从活塞增压室的流量来提供减小的气门落座速度。SAVC可能导致从活塞压力升高，由此提供通过气门摇臂作用的力以将进气门减慢到可接受的落座速度。高压回路710重新填充在凸轮的关闭部分上，并且油通过HSSV和HPCV从蓄积器流到主活塞。当蓄积器压力下降到低于VVA供油压力时，再填充的油可以从VVA供油器流到蓄积器430和贮存器410。
在发动机停机时，HSSV 420打开，阀弹簧关闭发动机阀并且随着油通过HSSV 420流出高压回路，将从活塞缩回到从活塞孔的顶部。随着油通过蓄积器泄放冷却孔口435流出低压回路，蓄积器弹簧434将蓄积器活塞432缩回。在发动机停机时高压回路中的油量将取决于主活塞的位置而变化，其中最小油量取决于凸轮峰值升程。如果发动机长时间停机，则附加的油可能从液压回路中漏出。因为LPCV、HPCV和蓄积器放泄冷却孔口435关闭，所以油保留在干式起动贮存器中。
在干式起动期间，初始条件通常将是进气门关闭并且凸轮可以处于任何升程，并且除了干式起动贮存器410之外，液压回路可以具有很少的油或没有油。这是因为在发动机停机后可能发生VVA系统排油。因此，在主-从回路中没有液压流体的情况下，VVA再填充的最坏情况发生在凸轮处于峰值停留时。当通道722中的VVA供油压力低于致动蓄积器430的活塞所需的压力时，蓄积器泄放冷却孔口435被蓄积器活塞阻塞，因此油不能从蓄积器泄放。如将从本公开认识到的，蓄积器弹簧434可以被装配有预负载，以确保当油压处于足以再填充高压回路的水平时，蓄积器活塞432保持在蓄积器孔149中的底部。蓄积器弹簧预负载被设定为仅在干式起动期间当供油压力在环境压力与显著低于低空转时的最小供油压力并且不足以再填充高压回路的水平之间时将蓄积器活塞保持在孔的顶部上。换句话说，蓄积器活塞再填充压力通常将被设定为高于再填充高压回路所需的压力。
HSSV 420在干式起动期间保持在关闭位置中以便将油保持在高压回路710中。随着发动机在起动期间转动起动，主活塞可以在主活塞室内往复运动，从而在主活塞增压室中产生足够低于环境压力的压力，以克服通常为0.3巴的HPCV破裂压力。这允许主活塞通过HPCV450从干式起动贮存器410吸入油。干式起动贮存器位于HPCV附近以避免克服LPCV破裂压力，否则可能将空气吸入系统。蓄积器活塞将位于孔的顶部，由此阻塞泄放冷却孔口435。在凸轮打开轮廓期间，主活塞止回阀关闭，并且主活塞中的任何油都将被泵送到从活塞。当从活塞被充分填充时，发动机气门将被致动。在随后的循环期间，更多的油通过凸轮关闭轮廓上的主活塞从贮存器中吸入。因此，随着更多的油被拉入主活塞室，进气门升程将是全凸轮升程，在每个循环中具有逐渐减小的间隙(增大的升程)。这样，空动系统可以在发动机起动之后快速达到其中主-从活塞组件接收足够的液压流体以提供全VVA凸轮升程而不是在干式起动下长时间操作(即，主-从活塞组件中的液压流体不足以允许完全操作)的状态。
在优选实施方式中，干式起动贮存器将位于比主活塞端口高的高度处。然而，由于所述系统可以克服贮存器与主活塞端口之间的小的压头差，因此干式起动贮存器的其它相对高度可以在VVA壳体110内实施。如将从本公开认识到的，HPCV在干式起动液压回路中提供了优点，即，HPCV的存在允许HSSV在干式起动期间处于关闭状态，并且HPCV可以用于将油填充并保持在高压回路中。换言之，在没有HPCV的情况下，将有必要在干式起动期间控制HSSV在凸轮关闭期间打开以允许油从干式起动贮存器吸入高压回路并且在凸轮打开期间和在任何峰值停留期间关闭以将油保留在高压回路中。
图8至10是通过图1至7的实例性VVA组合件中的不同平面截取的横截面，并且进一步示出了实例性主活塞组合件200和从活塞组合件300的细节。图8是从集成有蓄积器430的壳体110的侧面观察的视图。该视图还示出了主活塞组合件200的进一步细节，其包含主活塞210、主活塞室120、推管接收承窝217、推管接收承窝217的入口上的锥形环形对齐表面222、主活塞端口215中的一个，以及活塞保持器262。HSSV 420和从活塞组合件300也被示出处于壳体110中的装配位置中。图9是在主活塞室120与HSSV 420之间的高压液压通道712的平面中的截面图。在该视图中，蓄积器430的端部是可见的。图10是示出HPCV450与活塞室120之间的高压液压通道714的另一截面图。
图11是根据本公开的各方面的实例性从活塞和SAVC的截面图。从活塞310可以被设置在VVA壳体110中的从活塞孔130中，从而利用从活塞孔限定与主活塞室214流体连通的可膨胀从活塞室314。气门掣座318被固定在具有互补形状的气门掣座凹部132内，所述气门掣座凹部在壳体内形成于从活塞孔130与主活塞孔120之间。气门掣座318包含由环形落座表面321围绕的中心通道319。从活塞310可以包含用于接收控制销340的内腔330，所述控制销被设置有控制销轴环342，所述控制销轴环可以按压配合在其上或者用保持销(未示出)固定。控制销轴环342可以用作控制活塞，并允许控制销340在从活塞孔或腔体330内进行受引导移动，从而保持控制销340在从活塞腔330内居中。控制销340包含止回盘止动件345，所述止回盘止动件限制止回盘350相对于控制销340的向下运动。控制销340可以包含肩部349以提供控制销轴环342的可靠定位和装配。控制销轴环342包含与控制销弹簧354协作的上弹簧导向件344和与止回盘弹簧356协作的下弹簧引导件346。控制销弹簧354在控制销340上提供相对于从活塞310的向下(落座)偏压力。弹簧356在止回盘350上抵靠环形落座表面321提供相对于控制销轴环342的位置的向下(落座)偏压力。止回盘350可以可滑动地设置在控制销340上。根据本公开的一个方面，控制销/轴环组合件在从活塞310的内腔330的顶部限定自动间隙室355。响应于由控制销轴环342的每个端部限定的腔室之间的相对压力，油可以通过控制销轴环342与从活塞310之间的空隙而在从活塞310与自动间隙室355之间流动(泄漏)。
控制销340包含环形控制销落座表面341，所述环形控制销落座表面接合气门掣座环形落座表面321。因此，气门掣座环形落座表面321为控制销提供正止动件。随着自动间隙室355可以填充有液压流体，落座表面321的正止动件操作以限制控制销340的自动间隙移动。同样，止回盘350包含环形止回盘落座表面351，所述环形止回盘落座表面接合气门掣座环形表面321。控制销340包含多个控制销端口343，所述控制销端口可以是倒圆的、槽形或其它形状，所述控制销端口允许流量通过控制销340。止回盘350操作以引导流量通过控制销端口343并包含计量边缘357，随着控制销340相对于止回盘350移动(向下移动)，所述计量边缘操作以逐渐阻塞控制销端口343。止回盘350包含外裙部353，由于止回盘350和控制销343都利用公共的落座表面321，因此所述外裙部维持计量边缘357与控制销端口343之间的精确关系。该配置消除了否则会影响计量边缘357与控制销端口343之间的精度的任何公差叠加问题。
根据本公开的一个方面，自调整气门掣防止从活塞的关闭速度(图11中的向下方向)过大，因此防止气门机构中的运动接收组件的关闭移动过大，因此防止与气门机构相关联的发动机气门的关闭速度过大。根据本公开的另一方面，气门掣止回盘和控制销共享共同的落座表面。这种共同的落座结构减小了协作零件的公差叠加，从而使得气门升程落座轮廓和落座速度控制对控制销和止回盘的尺寸变化(即，制造公差)不太敏感。
控制销端口343可以在气门掣操作模式期间逐渐被止回盘350阻塞，如下所述。在主-从液压回路的正常气门升程操作期间(即，如凸轮10的轮廓所决定的)，由主活塞的向上移动引起的主活塞室214中的液压压力增加导致从活塞和控制销一起向上移动并且发动机气门打开。由于从活塞与自动间隙室之间的低泄漏流量，从活塞和控制销基本上一起移动。止回盘最初可以相对于控制销向上移动以允许流量进入从活塞室。随着从活塞升程增加，止回盘相对于控制销向下移动并接触控制销止动件345。发动机气门可以由于凸轮轮廓或HSSV的打开而关闭。随着发动机气门最初关闭，从活塞和控制销一起移动，并且止回盘保持与控制销止回盘止动件345接触。在通常为3mm的发动机气门升程处，止回盘落座表面351接触气门掣座环形落座表面321，从而引导流量通过控制销径向孔343流出从活塞室。最初，当止回盘与控制销止回盘止动件345接触时，孔的流动面积不会显著地限制流量。随着发动机气门接近零升程，止回盘相对于控制销移动，并且止回盘计量边缘357逐渐阻塞径向孔。在通常为0.3mm至0.5mm的发动机气门升程处，径向孔被完全阻塞，从而引导流量通过止回盘350与控制销340之间的径向间隙流出从活塞。阻塞孔面积与升程轮廓的关系类似于凸轮轮廓关闭特征的加速部分，而止回盘-控制销直径空隙流量面积类似于凸轮轮廓恒定速度斜坡。
在气门升程事件中和气门落座期间，由于弹簧力和活塞直径，自动间隙室压力低于从活塞压力。这导致油经由控制活塞孔与轴环之间的直径空隙从从活塞泄漏到自动间隙室。在通常低于0.1mm的发动机气门升程处，控制销落座表面接触气门掣座环形落座表面。这导致从活塞室压力下降到接近环境压力，并且由于发动机气门弹簧负载，自动间隙室压力增大。油从自动间隙泄漏到从活塞室，直到发动机气门落座并卸载气门弹簧为止。这提供发动机气门的附加减速以及控制销大致在发动机气门接触发动机气门座时接触气门掣座的自动间隙功能。根据本公开的另外方面，止回盘弹簧356和控制销的引导特征确保控制销端口不被弹簧356接触，因此避免端口边缘被弹簧356磨损。控制销止回盘直径空隙足够大到防止止回盘控制销由于摩擦力而锁定，并对油的粘度提供可接受的敏感度。
图12和13是截面图，其示出了实例性推管/主活塞接口的细节。根据本公开的各方面，VVA组合件的主活塞可以被设置有有利特征以确保用于VVA组合件的运动接收接口的操作稳定性和耐用性。推管20可以与推管帽22协作，所述推管帽接合推管20的端部并延伸到主活塞推管承窝217中达相当大的深度，使得推管帽22的端部24非常接近主活塞端壁219的外表面221。优选地，所述深度应足以将推管端24与主活塞端壁219之间的接口定位在壳体110的主活塞孔120内。承窝深度可以使得推管与主活塞之间的接口(即，主活塞端壁的厚度)优选地小于活塞的直径。如果有的话，该配置在推管帽上提供最小的侧向负载。即，由推管20和推管帽22施加的力与施加到外表面221的高压力的组合将不会在推管帽22上、尤其是在端壁219附近产生任何明显的侧向负载。这减小推管、帽和主活塞上的横向力，提供了更稳定的操作并减小了摩擦损失和磨损。
为了进一步增强推管帽22在主活塞推管承窝217内的对齐，推管帽22可以在端部24上被设置有微小的半径，以便适应对齐的非常微小的角度变化并保持低的接触应力。作为进一步的措施，主活塞端壁219可以被设置有平坦的或略微凹入的表面，优选地具有大于被设置在推管帽端24上的半径的半径，以进一步减小接触应力并确保推管帽24在主活塞推管承窝217内的对齐。为了进一步增强对齐，推管帽22可以被设置有径向延伸的环形突起或隆起29，所述环形突起或隆起提供推管帽在主活塞承窝内的轴向对齐。该配置在推管帽22的与端壁24相对的端部上提供居中力。推管端/推管帽端部可以与主活塞的推管接收承窝一起限定环形形状。
根据本公开的各方面，实例性VVA组合件可以在主活塞/推管接口处提供增强的润滑能力。参考图13并再次参考图5、6和8至10，主活塞上的环形槽213和径向延伸端口215可以将发动机油供应到主活塞推管承窝217，因此供应到推管/主活塞接口。根据本公开的一个方面，主活塞和主活塞孔的相应尺寸被配置成提供环形空隙，所述环形空隙在主活塞室中的高压力下使油泄放或泄漏到环形空间中，油在所述环形空间中被主活塞环形槽收集并被引导到主活塞推管接收承窝内。油可以源自主活塞室并且可以在主活塞210的横向外表面与主活塞室120之间泄漏。因此，槽213可以用于收集或“清除”从主活塞腔泄漏到该空间中的油，并将其传送到推管/主活塞接口。上述径向居中特征可以保持推管凸形活塞面在主活塞内部居中，并且还维持周边包含液压流体膜以防止漏出高压回路。
尽管已经参考特定的实例性实施例描述了本发明的实施方式，但是显而易见的是，在不脱离根据权利要求中阐述的本发明的更宽的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行各种修改和改变。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而不是限制性的。

Claims (23)

1.一种用于控制发动机中至少一个发动机气门的运动的发动机气门致动组合件，其包括：
运动源；
用于将运动从所述运动源传递到所述至少一个发动机气门的发动机气门机构，所述发动机气门机构包括壳体；
主活塞孔，所述主活塞孔被限定在所述壳体中；
主活塞，所述主活塞与所述主活塞孔协作以限定主活塞室；所述主活塞具有用于从所述运动源接收运动的运动接收接口；
从活塞孔，所述从活塞孔被限定在所述壳体中；
从活塞，所述从活塞与所述从活塞孔协作以限定从活塞室；所述从活塞具有运动传递接口，所述运动传递接口用于将运动传递到所述气门机构中的运动接收组件以及所述至少一个发动机气门，所述从活塞室与所述主活塞室进行液压通信，以使得所述从活塞对所述主活塞室中的压力变化做出反应；
其中，所述主活塞室和所述从活塞室基本上轴向对齐，并且所述从活塞孔的顶部与所述主活塞孔的顶部之间的距离小于所述主活塞和所述从活塞直径中的最小值；以及
气门掣组合件，所述气门掣组合件被布置用于控制所述从活塞室中的压力或流量，从而控制所述至少一个发动机气门的运动。
2.根据权利要求1所述的发动机气门致动组合件，其中，所述气门掣组合件包括控制活塞和控制销，所述控制销与所述控制活塞操作性地相连接，并具有至少一个端口，所述至少一个端口被布置成允许从所述从活塞室向所述主活塞室的流动。
3.根据权利要求2所述的发动机气门组合件，其中，所述气门掣组合件包括止回盘，所述止回盘与所述控制销协作，以使得所述止回盘在发动机气门关闭期间响应所述从活塞的运动而逐步阻塞通过所述至少一个端口的流动。
4.根据权利要求3所述的发动机气门组合件，其中，当所述发动机气门处于落座位置时，所述控制销中的所述至少一个端口没有被所述止回盘阻塞。
5.根据权利要求1所述的发动机气门致动组合件，其中，所述气门掣组合件还包括气门掣座和止回盘，其中，所述止回盘适于在所述发动机气门的升程低于阈值时与所述气门掣座接触。
6.根据权利要求1所述的发动机气门致动组合件，其中，所述气门掣组合件还包括控制销和气门掣座，其中，所述控制销适于在所述发动机气门落座之前接触所述气门掣座。
7.根据权利要求1所述的发动机气门致动组合件，其还包括自动间隙室。
8.根据权利要求1所述的发动机气门致动组合件，其中，所述气门掣组合件还包括气门掣座、控制销和止回盘，其中，所述气门掣座具有用于所述控制销和所述止回盘的公共落座表面。
9.根据权利要求1所述的发动机气门致动组合件，其中，所述气门掣组合件包括控制销、止回盘和止回盘止动件，所述止回盘止动件固定所述止回盘。
10.根据权利要求1所述的发动机气门致动组合件，其中，所述气门掣组合件还包括控制销、止回盘和止回盘弹簧，所述止回盘弹簧被设置在所述控制活塞和所述止回盘之间。
11.根据权利要求1所述的发动机气门致动组合件，其中，所述气门掣组合件还包括控制销以及设置在所述从活塞和所述控制销之间的控制销弹簧。
12.根据权利要求1所述的发动机气门致动组合件，其还包括处于所述主活塞和所述从活塞之间的液压通道。
13.根据权利要求12所述的发动机气门致动组合件，其中，所述液压通道包括位于所述主活塞孔的顶部处的钟形口。
14.根据权利要求1所述的发动机气门致动组合件，其中，所述气门掣组合件包括控制活塞和控制销，其中，所述控制活塞和所述控制销通过压配合方式操作性地相连接。
15.根据权利要求1所述的发动机气门致动组合件，其还包括与所述主活塞室进行液压通信的液压控制回路。
16.根据权利要求15所述的发动机气门致动组合件，其中，所述液压控制回路包括蓄积器。
17.根据权利要求15所述的发动机气门致动组合件，其中，所述液压控制回路包括干式起动贮存器。
18.根据权利要求15所述的发动机气门致动组合件，其中，所述液压控制回路包括用于控制液压流体向所述主活塞室的流动的电磁阀。
19.根据权利要求15所述的发动机气门致动组合件，其中，所述液压回路被集成到所述壳体中。
20.根据权利要求1所述的发动机气门致动组合件，其中，所述壳体是适于安装在发动机顶置组合件上的摇臂轴基座。
21.根据权利要求1所述的发动机气门致动组合件，其中，所述壳体是摇臂基座，并且其中，所述液压回路被集成到气门摇臂基座中，以提供适于连接到发动机缸盖的模块化附加组合件。
22.一种用于控制发动机中至少一个发动机气门的运动的发动机气门致动组合件，其包括：
运动源；
发动机气门机构，所述发动机气门机构用于将运动从所述运动源传递到所述至少一个发动机气门，所述发动机气门机构包括壳体；
主活塞孔，所述主活塞孔被限定在所述壳体中；
主活塞，所述主活塞与所述主活塞孔协作以限定主活塞室；所述主活塞具有用于从所述运动源接收运动的运动接收接口；
从活塞孔，所述从活塞孔被限定在所述壳体中；
从活塞，所述从活塞与所述从活塞孔协作以限定从活塞室；所述从活塞具有运动传递接口，所述运动传递接口用于将运动传递到所述气门机构中的运动接收组件以及所述至少一个发动机气门，所述从活塞室与所述主活塞室进行液压通信，以使得所述从活塞对所述主活塞室中的压力变化做出反应；以及
控制活塞孔，所述控制活塞孔被限定在所述从活塞中；
控制活塞，所述控制活塞与所述控制活塞孔协作以限定自动间隙室；
控制销，所述控制销与所述控制活塞操作性地相连接，并具有至少一个端口，所述至少一个端口被布置用于允许从所述从活塞室向所述主活塞室的流动；以及
止回盘，所述止回盘与所述控制销协作，以使得所述止回盘在发动机气门关闭期间响应所述从活塞的运动而逐步阻塞通过所述至少一个端口的流动。
23.一种用于控制发动机中至少一个发动机气门的运动的发动机气门致动组合件，其包括：
运动源；
发动机气门机构，所述发动机气门机构用于将运动从所述运动源传递到所述至少一个发动机气门，所述发动机气门机构包括壳体；
活塞孔，所述活塞孔被限定在所述壳体中；
活塞，所述活塞与所述活塞孔协作以限定活塞室；所述活塞具有运动传递接口，所述运动传递接口用于将运动传递到所述气门机构中的运动接收组件以及所述至少一个发动机气门，所述活塞室与液压回路进行液压通信，以控制所述活塞室中的流量和/或压力；以及
气门掣组合件，所述气门掣组合件被布置用于控制所述活塞室中的压力或流量，从而控制所述至少一个发动机气门的运动。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3935271A4 (en) * 2019-05-10 2022-12-14 Cummins, Inc. VALVE CONTROL SYSTEM FOR EXTENDED INTAKE VALVE OPENING
US20220349323A1 (en) * 2021-04-30 2022-11-03 Cummins Inc. Pressure reservoir in rocker shaft for engine brake
CN114320514A (zh) * 2021-12-28 2022-04-12 江苏四达动力机械集团有限公司 一种柴油机用摇臂轴座安装结构

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB424797A (en) * 1933-11-09 1935-02-28 Wilcox Rich Corp Improvements in or relating to hydraulic valve operating mechanism which is self-adjusting to take up clearance in the valve mechanism
DE1301823B (de) * 1965-10-07 1969-08-28 Motomak Sich selbsttaetig hydraulisch einstellendes Spielausgleichselement fuer die Ventilsteuerung von Kolbenbrennkraftmaschinen
JPS55121907U (zh) * 1979-02-21 1980-08-29
JPS6113685Y2 (zh) * 1980-12-10 1986-04-28
DE3135650A1 (de) * 1981-09-09 1983-03-17 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart "ventilsteuerung fuer hubkolben-brennkraftmaschinen mit mechanisch-hydraulischen bewegungsuebertragungsmitteln"
US4656976A (en) * 1984-04-01 1987-04-14 Rhoads Gary E Hydraulic rocker arm
US4711210A (en) * 1986-12-29 1987-12-08 Cummins Engine Company, Inc. Compression braking system for an internal combustion engine
US4796573A (en) * 1987-10-02 1989-01-10 Allied-Signal Inc. Hydraulic engine valve lifter assembly
US5095862A (en) * 1991-04-22 1992-03-17 Ram Pushrods, Inc. Removable adjustable pushrod
US5829397A (en) * 1995-08-08 1998-11-03 Diesel Engine Retarders, Inc. System and method for controlling the amount of lost motion between an engine valve and a valve actuation means
US5645031A (en) * 1996-01-18 1997-07-08 Meneely; Vincent Allan Compression release brake with hydraulically adjustable timing
US5855191A (en) * 1997-06-23 1999-01-05 Eaton Corporation Metering valve for ball plunger or pushrod socket
US5860398A (en) * 1997-10-28 1999-01-19 Koerner; Jeffrey Scott Engine tappet
BR9815101A (pt) * 1997-11-21 2001-04-03 Diesel Engine Retarders Inc Sistema de atuação de válvula para atuar as válvulas de motor em um motor de combustão interna
US8820276B2 (en) * 1997-12-11 2014-09-02 Jacobs Vehicle Systems, Inc. Variable lost motion valve actuator and method
US6510824B2 (en) 1997-12-11 2003-01-28 Diesel Engine Retarders, Inc. Variable lost motion valve actuator and method
US6095115A (en) * 1998-02-02 2000-08-01 Diesel Engine Retarders, Inc. Self-clipping slave piston device with lash adjustment for a compression release engine retarder
WO2000012895A2 (en) 1998-08-26 2000-03-09 Diesel Engine Retarders, Inc. Valve seating control device with variable area orifice
DE60043659D1 (de) 1999-09-16 2010-02-25 Diesel Engine Retarders Inc Verfahren und vorrichtung zur kontrolle der ventilschliessgeschwindigkeit
WO2003087544A2 (en) * 2002-04-08 2003-10-23 Diesel Engine Retarders, Inc. Compact lost motion system for variable valve actuation
US7152576B2 (en) * 2002-04-08 2006-12-26 Richard Vanderpoel Compact lost motion system for variable value actuation
ITTO20020568A1 (it) * 2002-07-01 2004-01-02 Fiat Ricerche Motore a combustione interna con sistema idraulico a controllo elettronico per l'azionamento delle valvole e mezzi per compensare i cambiame
US6694933B1 (en) * 2002-09-19 2004-02-24 Diesel Engine Retarders, Inc. Lost motion system and method for fixed-time valve actuation
JP2007500314A (ja) * 2003-05-06 2007-01-11 ジェイコブス ビークル システムズ、インコーポレイテッド 液圧作動システムの性能を向上させるシステム及び方法
US7559300B2 (en) * 2003-12-12 2009-07-14 Jacobs Vehicle Systems, Inc. Multiple slave piston valve actuation system
US7543558B2 (en) * 2004-11-10 2009-06-09 Buck Diesel Engines, Inc. Multicylinder internal combustion engine with individual cylinder assemblies
US8079338B2 (en) 2006-04-11 2011-12-20 Jacobs Vehicle Systems, Inc. Self adjusting valve catch with valve seating control
JP5350235B2 (ja) * 2006-06-29 2013-11-27 ジェイコブス ビークル システムズ、インコーポレイテッド 可変弁作動装置及びエンジンブレーキ
KR20090089344A (ko) * 2006-10-27 2009-08-21 자콥스 비히클 시스템즈, 인코포레이티드. 엔진 브레이크 장치
CN101315036B (zh) * 2007-05-29 2012-07-18 福特环球技术公司 具有双推杆挺杆及独立的间隙调节器的发动机及气门机构
BRPI0812183A2 (pt) * 2007-06-01 2014-11-18 Jacobs Vehicle Systems Inc Sistema de acionamento de válvula variável
WO2014071373A1 (en) 2012-11-05 2014-05-08 Eaton Corporation Development of a switching roller finger follower for cylinder deactivation in internal combustion engines
JP5740400B2 (ja) * 2009-08-07 2015-06-24 ジェイコブス ビークル システムズ、インコーポレイテッド バルブキャッチピストンを備えた空転可変バルブ作動装置
FI20135019L (fi) * 2013-01-07 2014-07-08 Waertsilae Finland Oy Venttiilinnostojärjestely ja menetelmä venttiilinnostojärjestelyn käyttämiseksi
EP2981687B1 (en) 2013-03-31 2019-10-23 Jacobs Vehicle Systems, Inc. Controlling motion of a moveable part
US9279350B2 (en) * 2014-05-27 2016-03-08 Caterpillar Inc. Intake valve closure control for dual-fuel engines
JP2017516019A (ja) * 2014-07-15 2017-06-15 ジェイコブス ビークル システムズ、インコーポレイテッド ロッカ・アームのための及びバルブ・ブリッジのロスト・モーション構成要素のための付勢機構
US9611767B2 (en) * 2014-09-18 2017-04-04 Jacobs Vehicle Systems, Inc. Lost motion assembly in a valve bridge for use with a valve train comprising a hydraulic lash adjuster
EP3051080A1 (en) * 2015-02-02 2016-08-03 Caterpillar Energy Solutions GmbH Variable valve timing systems for internal combustion engines
WO2017053557A1 (en) * 2015-09-22 2017-03-30 Jacobs Vehicle Systems, Inc. Lost motion differential valve actuation
WO2017190216A1 (en) * 2016-05-03 2017-11-09 Tonand Inc. Hydraulic device for variably operating timed components of a combustion engine
US10094250B2 (en) * 2016-08-18 2018-10-09 Progress Rail Locomotive Inc. Valve bridge with internal oil transportation
CN206246168U (zh) * 2016-12-08 2017-06-13 蚌埠市广瑞机械有限公司 一种具有油液回流过滤功能的液压挺柱

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