CN1782333A - 内燃机换气阀的气门机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内燃机换气阀的气门机构。该气门机构具有至少一个气门摇臂，其中这个或每个气门摇臂以一个第一端部作用在对应的至少一个换气阀上并以一个第二端部与对应的一个推杆铰接，其中这个或每个推杆与一个用于气门配气相位的相位移动的调节装置有效连接并且其中该调节装置对每个推杆具有一个可调节的摇杆，其一侧与一个偏心轮轴而另一侧与一个在凸轮轴的凸轮上运行的并且至少部分圆轨道形构造的表面配合作用。按照本发明，可调节的摇杆通过一个不可调节的摇杆与推杆连接，该不可调节的摇杆在一个第一端部的面对可调节的摇杆的表面上具有一个圆弧形的滑动轨道，其至少部分地被设置为相对凸轮的基圆同心的或共轴线对应的结构形式，因此，不可调节的摇杆在凸轮的基圆方向上通过可调节的摇杆的滚子的圆弧形的表面是可以移动的。

Description

内燃机换气阀的气门机构
技术领域
本发明涉及一种权利要求1前序部分所述的内燃机换气阀的气门机构。
背景技术
在DE4330913A1中公开了一种具有权利要求1前序部分特征的内燃机换气阀的气门机构。因此，按照DE4330913A1的气门机构主要包括一个气门摇臂，其以一个杠杆力臂作用在一个气门上并且以另一个杠杆力臂与一个推杆铰接，其中该推杆与一个调节装置有效连接。按照DE4330913A1的调节装置对每个气门包括一个于一个偏心轮上摆动的摇杆，其在一个于凸轮轴的凸轮上运行的滚子和一个偏心轮轴之间如此形成一个连接，使得通过偏心轮轴的转动可实现滚子在凸轮基圆上变化的位置，这则实现可变配气相位，进而为了换气过程最佳化实现例如使柴油机匹配为在不同的负荷状态上不仅有害物质排放少而且低油耗的运行。
但是按照DE4330913A1的气门机构具有缺点是，在气门配气相位改变时借助其中公开的调节装置气门间隙改变不能得到足够的补偿，以致于按照DE4330913A1的气门机构仅仅工作在偏心轮轴两个极端的调节上。在偏心轮两个极端位置之间在按照DE4330913A1的气门机构情况下既可能产生气门的一个余留开度或者也可产生一个扩大的气门间隙，以致于在发动机运转期间在不损伤活塞情况下偏心轮至少从一个极端调节位置到另一个极端调节位置的调节并不是容易实现的。
为了制备一个气门机构，借助它能在发动机运行期间没有气门间隙变化地在整个调节范围实现气门配气相位无级的、不依赖转速和不依赖负载的相位，已在DE10041466A1中提出，为了补偿气门间隙变化至少应用一个弹性的、液压的长度变化补偿元件。在DE10041466A1中公开的气门机构已能实现在发动机运行期间气门配气相位无级的、不依赖转速和不依赖负载的相位移动或气门配气相位调节。
发明内容
源于此作为本发明基础的任务是，提出一种新型的内燃机换气阀的气门机构，借助它同样能没有气门间隙变化地实现气门配气相位无级的、不依赖转速和不依赖负载的相位移动，但是不需要弹性的或液压的气门间隙补偿。
这一任务如此解决，开头所述类型的内燃机换气阀的气门机构通过权利要求1特征部分的特征方案改进。
按照本发明，可调节的摇杆在第一个端部上设有一个滚子，其可以在凸轮的基圆上滚动并通过一个不可调节的摇杆刚好作用在推杆上，该不可调节的摇杆在第一端部的面对可调节的摇杆的表面上具有一个圆弧形的滑动表面，该滑动表面被设置为至少部分地相对凸轮的基圆同心的或共轴线对应的结构形式，因此，不可调节的摇杆在凸轮基圆方向上通过可调节的摇杆的圆弧形的表面是可以移动的。
因此在本发明中提出一种气门机构，它同样在没有气门间隙变化的发动机运行期间能实现气门配气相位无级的、不依赖转速和不依赖负载的调节或相位移动及气门开度调节，但是不用弹性的或液压的长度变化补偿元件就可实现。因此本发明的气门机构是可以结构简单的并由此成本低廉实现的。
本发明优选的扩展方案可由从属权利要求及下面的说明书中获得。
由此在特别优选的方式中规定，在可调节的摇杆圆弧形的表面和不可调节的摇杆圆弧形的滑动表面之间的接触表面在气门被关闭时是在偏心轮轴上偏心轮的调节范围内按希望方式改变的气门开度配置的，其中该气门开度通过可调节的摇杆与不可调节的摇杆共同作用是可以改变的。在这个相互配合关系中，所参与的滑动表面的配合间隙也可以被最优化处理，以便可能的磨损可以被最小化。特别地，通过对上述接触表面配置的选择，使借助调节装置的相位移动对推杆的升程运动的影响可以调节。
诚然一个特别优选的实施方式在于，不可调节的摇杆的其上配置了圆弧形滑动轨道的第一端部被设置为爪形的加长部，因此，该加长部部分同心地围握着可调节的摇杆的圆弧形的表面，从而在圆弧形的表面和圆弧形的滑动表面之间的接触表面在气门被关闭时通过凸轮的基圆的圆周从不可调节的摇杆上推杆的支承点被比较远地移开并且以它另一端部直接铰接在偏心轮轴上。由此确保，在偏心轮轴上偏心轮的调节范围中不会发生或最坏情况下可发生一个最小的气门开度变化，因为相应的杠杆比例通过爪形的加长部和通过使接触表面从推杆的支承点移开以有利的方式如此调节，使得调节装置的相位移动对推杆的升程运动没有影响或只有最小的影响。
附图说明
下面借助附图详细地阐述本发明的一个实施例，但不限制在这个
实施例上。其中示出：
图1是一个本发明内燃机换气阀的气门机构的透视图，
图2是用于图1气门配气相位的相位移动的调节装置透视细节图，和
图3是图2的配置结构部分在本发明气门机构一个位置上的侧视图，其中这个要被控制的气门是关闭的，但是也正好开始要打开的。
具体实施方式
图1示出了一个由本发明气门机构10与一个内燃机、最好一个柴油机的气缸头11的断面图。
图1的气门机构10具有一个气门摇臂12，其中该气门摇臂12以一个第一端部作用在一个换气阀上并以一个第二端部与一个推杆13铰接。推杆13与一个用于气门配气相位的相位移动的调节装置有效连接。用于气门配气相位相位移动的调节装置包括一个带有在其上定位的凸轮14的凸轮轴、一个偏心轮轴16以及一个可调节的摇杆17。该可调节的摇杆17形成在该可调节的摇杆17的凸轮14上运行的滚子34和偏心轮轴16之间的连接，因此通过偏心轮轴16的转动该滚子34的圆弧形的表面18就在凸轮14的基圆19上占据一个改变的位置并由此可以实现可变的配气相位。
在此处本发明的构思中，可调节的摇杆17在一个第一端部22上设有一个滚子34，其可以在凸轮14的基圆19上滚动并通过一个不可调节的摇杆27实现，该摇杆27在一个第一端部28的面对可调节的摇杆17的表面上具有一个圆弧形的滑动表面20，其至少部分地被设置为相对凸轮14的基圆19同心的或共轴线对应的圆柱扇形面的形式。可调节的摇杆17如此作用在推杆13上，使得不可调节的摇杆27通过滑动表面20在凸轮14基圆19的方向上通过可调节的摇杆17的圆弧形的表面18是可移动的。另外如从图1-3可看出的，可调节的摇杆17的第二端部23是铰接在偏心轮轴16的偏心轮上的。
在本发明的气门机构10中，相应的在凸轮轴的凸轮14上运行的滚子34和偏心轮轴16之间的连接只通过可调节的摇杆17形成。这是一个优选的实施例，当然在滚子34的圆弧形的表面18和不可调节的摇杆27的圆弧形的滑动面20之间的接触表面33不必强制地设置在不可调节的摇杆27的端部28上，而是也可以同样如前面所述的紧靠摇杆27的其他位置上。
用于气门配气相位的相位移动的调节装置除了如前面所述的凸轮轴、偏心轮轴16、可调节的摇杆17以外还另外包括一个不可调节的摇杆27。这个不可调节的摇杆27以一个端部28与可调节的摇杆17的第一端部22有效连接并且以另一个端部29固定在偏心轮轴16上。其中，不可调节的摇杆27在可调节的摇杆上的连接是相互相对可移动的，因此，可调节的摇杆17在滚子34上具有一个相对凸轮14的基圆19共轴线对应的圆弧形的滑动面18。这个滑动表面18被设置为圆柱扇形面的形式。在这个滑动轨道18上该不可调节的摇杆27的端部28在凸轮14基圆方向上是可移动的，由此，在凸轮轴基圆19的中心和推杆13在摇杆27的端部28上的支承点31的中点之间的间距相对一个确定的气门开度而言在相位移动的调节装置的调节范围上总是保持或大致保持稳定不变。
图2和3示出了本发明气门机构10，特别是示出了用于本发明气门机构气门配气相位的相位移动的调节装置处在这个要被致动的气门是关闭的、但正好要开启的位置上。与由偏心轮轴16的调节引起的不同相位角相对应，在可调节的和不可调节的摇杆17、27之间的接触表面33的位置就沿着摇杆17的圆弧形的表面18发生变化。这个在此以正常方式调节的气门间隙变化可以借助提出的结构方案(相对凸轮14的基圆19在不可调节的摇杆27上共轴线对应的滑动轨道20，当滚子34在凸轮基圆19上运行时)被完全地补偿，因此，就可在发动机运行期间没有气门间隙变化地在整个调节范围内实现气门配气相位无级的、不依赖转速及不依赖负载的调节或相位移动以及气门开度调节。这个可通过使可调节的摇杆17支承在凸轮轴上实现。因此借助这种配置结构，能实现相对偏心轮轴16相对位置的变化。这个不可调节的摇杆27应用于定位结构并使偏心轮轴16与推杆13相连接。
附图标记表
10-气门机构，11-气缸头，12-气门摇臂，13-推杆，14-带凸轮轴的凸轮，15a、b-偏心轮偏心距e1的描述，16-偏心轮轴，17-可调节的摇杆，18-圆弧形的表面，19-凸轮的基圆，20-圆弧形的滑动面，22-第一端部，23-第二端部，27-不可调节的摇杆，28-第一端部，29-第二端部，31-支承点，32-爪形的加长部分，33-接触表面，34-滚子。

Claims (3)

1.用于至少一个内燃机换气阀的气门机构，具有至少一个气门摇臂(12)，其中这个或每个气门摇臂(12)以一个第一端部作用在相应至少一个换气阀上并以一个第二端部与相应一个推杆(13)铰接，其中这个或每个推杆(13)与一个用于气门配气相位相位移动的调节装置有效连接并且其中该调节装置对每个推杆(13)具有一个可调节的摇杆(17)，其一侧与一个偏心轮轴(16)、另一侧与一个凸轮轴的凸轮(14)配合作用，其特征在于：
可调节的摇杆(17)在一个第一端部(22)上设有一个可以在凸轮(14)的基圆(19)上滚动的滚子(34)，并且通过一个不可调节的摇杆(27)作用在推杆(13)上，该不可调节的摇杆(27)在一个第一端部(28)的面对可调节的摇杆(17)的表面上具有一个圆弧形的滑动表面(20)，其(20)至少部分地被设置为相对凸轮(14)的基圆(19)同心的或共轴线对应的一个圆柱扇形面的形式，因此，不可调节的摇杆(27)在凸轮(14)的基圆(19)方向上于它圆弧形的滑动表面(20)上通过可调节的摇杆(17)的圆弧形的表面(18)是可以移动的。
2.按权利要求1的气门机构，其特征在于：
所述不可调节的摇杆(27)的第一端部(28)被设置为爪形的加长部，使得加长部(32)部分同心地包握着可调节的摇杆(17)上滚子(34)的圆弧形的表面(18)，从而在表面(18)和滑动轨道(20)之间的接触表面(33)在气门被关闭时被从不可调节的摇杆(27)上推杆(13)的支承点(31)通过凸轮(14)的基圆(19)的圆周比较远地移开，并且以另一个端部(29)直接铰接在偏心轮轴(16)上。
3.按前述权利要求之一的气门机构，其特征在于：
在气门被关闭时在可调节的摇杆(17)的圆弧形的表面(18)和不可调节的摇杆(27)的圆弧形的滑动表面(20)之间的接触表面(33)是根据按希望方式在偏心轮轴(16)上偏心轮的调节范围内改变的气门开度配置的，该调节区域通过可调节的摇杆(17)和不可调节的摇杆(27)的配合作用是可改变的。
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