CN1802490B - 用于内燃机的换气门的升程调节的可变气门升程装置 - Google Patents

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Abstract

为了生产一种用于内燃机的换气门的升程调节的可变气门升程装置，借助于其用调节力和保持力，独立于所述保持力和调节力是否被机械地、液压地或电气地施加，使气门升程的调节尽可能成本有效，并且使多缸内燃机的各个汽缸之间得到气门升程的调节或控制的最大精度，并且另外在最小公差内得到具有几个汽缸的内燃机的气门的气门升程的调节可能性。建议：气门升程装置(1)具有包括几个偏心轮(4、5)的可旋转偏心轴(3)，并且借此偏心轮(4、5)的所有可能轮廓定位在一个圆内，该圆借助于偏心轴(3)的轴承(6、7)的外径形成。

Description

用于内燃机的换气门的升程调节的可变气门升程装置
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的换气门的升程调节的可变气门升程装置。
背景技术
用于内燃机的换气门的升程调节的调节装置从DE 195 48 389 A1和DE 101 23 186 A1得知，借此在DE 195 48 389 A1中的调节装置具有一偏心轴，用于换气门的气门升程的设置或对准，该偏心轴借助电力发动机可旋转地嵌在汽缸盖内，该电力发动机借助于发动机轴由蜗轮驱动，发动机轴和蜗轮经齿轮与偏心轴和控制单元确定地连接，该控制单元控制电力发动机。借助于偏心轮的可调节升程的设置也从现有技术得知。在调节气门升程位置中偏心轮扭转和偏心轮支撑必需的力直接响应能量输入并于是响应具有可变气门升程的内燃机的消耗。此外，知道借助于电气-液压驱动调节偏心轴，然而该电气-液压驱动复杂，并且在内燃机的所有工作条件下不能足够快地调节偏心轴。分别设置全可变气门操作机构的气门升程与平行四边形的对准从DE101 40 635.5得知。然而，平行四边形由多个独立元件、调节杆、几个导向件及具有几个节点的拉杆建造。于是，基于元件公差和必需的接合公差，产生高成本需要。
一般地说，在全可变气门操作机构中，控制用于负载设置的气门升程。在多缸内燃机中，用于怠速控制的气门升程在零点几毫米的范围内调节。由此，在这个负载点中，在汽缸之间的气门升程可能仅相差近似10％的值，因为否则作为汽缸不同负载的结果，整个发动机被激发成不正确的震动，这在车辆中造成不能接受的舒适损害。
发明内容
本发明的目的在于产生一种用于内燃机的换气门的升程调节的气门升程装置，使调节力和保持力尽可能地低，独立于所述保持力和调节力被机械地、液压地或电气地施加，使气门升程的调节尽可能成本 有效，并且使多缸内燃机的各个汽缸之间得到分别设置气门升程调节的最大精度，并且另外在最小公差内实现具有几个汽缸的内燃机的气门的气门升程的控制可能性。
为此，用于具有如下元件的一种排列或两种排列的内燃机的换气门的升程调节的可变气门升程装置：具有工作曲线的摆杆，它在由凸轮轴致动的开槽连杆中运行，借此摆杆的转动中心借助于偏心轮确定，以便调节换气门的气门升程；用于气门致动的装置和弹簧，所述弹簧使摆杆压靠凸轮轴的凸轮；及使摆杆压靠偏心轴的弹簧，其特征在于：气门升程装置呈现可旋转偏心轴，该偏心轴包括几个偏心轮，并且借此偏心轮的所有可能轮廓定位在一个圆内，该圆由偏心轴的轴承的外径形成。
便利地，提供成：偏心轴穿过在汽缸盖材料中的贯穿钻孔是可插入的，并且直接嵌在汽缸盖的贯穿钻孔内；并且偏心轴作为可插入偏心轴从汽缸盖的前壁之一是可安装的。
便利的选择例在其中看到：偏心轴嵌在分离壳体中，该壳体与汽缸盖相连接，借此在壳体中也嵌入凸轮轴；或者在壳体中，嵌入偏心轴、摆杆、凸轮轴及开槽连杆作为预安装单元。
便利地，偏心轴借助于在汽缸盖内的抗摩擦轴承嵌入。
气门升程装置的优选实施例在其中包括：偏心轮廓能形成为任意轮廓，特别是形成为圆，并且由偏心轴的轴承的外径限制；偏心轴的最大直径提供为特别是在汽缸盖内的偏心轴的轴承，并且以到摆杆的摆动点和设置点的最短距离嵌入；及偏心轴平行于凸轮轴布置。
此外，除气门的气门升程的机械调节之外，作为选择例提供：偏心轴是液压可调节的；或者偏心轴借助于电力发动机是可调节的，该电力发动机以与凸轮轴或与偏心轴的对准方式提供，借此电力发动机的轴线设置成与凸轮轴的轴线相平行或与偏心轴的轴线相平行。
优选实施例在其中看到：在排列有两个或几个进气门或排气门的情况下，偏心轮彼此相对地以角度α错开地排列，从而在偏心轴的旋转位置中，对于气门生成不同的气门升程。
特别优选的实施例在其中看到：在用于进气门和排气门的致动的汽缸盖中，提供几个偏心轴，借此几个进气门或排气门的偏心轴在偏心轮的轮廓方面不同。
此外，便利地提供：邻近汽缸的气门借助于摆杆以不同的偏心轮廓致动；并且不同地设计用于气门的凸轮轴轮廓，这些气门属于一个汽缸。
优选实施例在其中看到：与偏心轴接触的摆杆的工作轮廓形成平面；或者与偏心轴接触的摆杆的工作轮廓形成凹面或凸面。
情况可能是，优选实施例在其中看到：偏心轮与摆杆的嵌入辊相接触。
另外，可以提供：摆杆的工作轮廓设计成与第二摆杆的工作轮廓不同，它们借助于一个轴线彼此直接连接。
偏心轴的新颖设计的基本特征在于：借助于其，使用很低的调节力和保持力，独立于所述保持力和调节力是否机械地、液压地、或电气地施加，在最小公差内得到具有一个或几个进气门或排气门的内燃机的气门的气门升程的控制可能性，并且在多缸内燃机的各个汽缸之间分别得到设置及调节气门升程的最大精度。
此外，本发明涉及一种用于热机的执行器技术，该热机具有用于内燃机的换气门的升程调节的可变气门控制系统，具有可旋转偏心轴，该可旋转偏心轴嵌在汽缸盖内，用于换气门的气门升程的调节，借此布置在壳体内可更换的、不同设计的执行器布置成底侧在嵌在汽缸盖中的偏心轴处用于其扭转，并且借助于安装元件安装在汽缸盖处，这些安装元件提供在壳体处，借此借助于提供在偏心轴上的连接元件，发生执行器运动到偏心轮的扭转运动的传递，并且借此通过不同执行器与用于偏心轴的连接元件的更换，能执行气门升程从无级可变气门升程调节到分级变化的转换，而没有在汽缸盖处的变化。连接元件作为独立元件或作为偏心轴的构成部分而提供，借此独立连接元件与执行器一起是可更换的。借助于不同执行器的更换实现的、内燃机的换气门的气门升程的变化的简单转换具有用于汽缸盖的成本有效、整体模块概念是可能的优点，因为只有在执行器与嵌在汽缸盖内的偏心轴之间的执行器和离合器的连接必须改变，并且借此，对于汽缸盖制造 的资金投资对于不同的气门升程调节较低。因为，可选择地，也能实现从两个到四个气门升程位置，所以与具有对于气门升程确定的操作时段的发动机相比，关于性能和转矩对于发动机的改进是可能的。
便利地，可更换执行器或者呈现液压调节元件，或者可选择地形成为电力发动机，该电力发动机直接作用在偏心轴上或者形成为升程磁铁。
可能并且情况可能是，优选实施例在其中看到：电力发动机或升程磁铁提供在黑箱内，该黑箱在其前壁处在壳体处具有用来安装在汽缸盖处的安装元件，这些安装元件彼此相对地布置。
此外，便利地提供：在气门升程从无级可变气门升程调节到分级变化的转换的情况下，偏心轴是相同的；或者对于特定用途，偏心轴也是模块的，并且独立于执行器的设计是可更换的。
优选选择例在其中看到：对于气门升程从无级可变气门升程调节到分级变化的转换，形成为离合器的对应连接元件是可更换的。
优选地，提供：执行器与在汽缸盖的前壁或后侧上的偏心轴相连接。
可选择地，也提供：对于不同实施例，执行器没有布置成直接与偏心轴对准；然而，在执行器与偏心轴之间，提供中间齿轮箱。
便利实施例在其中看到：对于无级可变气门升程调节，为了换气门的气门升程的位置的反馈信号，气门升程借助于布置在汽缸盖处的传感器探测。
优选选择例在其中看到：借助于执行器的更换执行的、换气门对于进气门和排气门的气门升程从无级可变气门升程调节到分级变化的转换以一种方式提供，即为换气门分别提供气门升程在两个气门侧处的全可变或分级变化、或在一个气门侧的分级和在另一个气门侧的全可变变化。
另一个便利实施例在其中看到：具有为在进气门侧和排气门侧处的换气门提供的液压调节元件的执行器具有占据不同切换位置的转子。
便利地，具有液压调节元件的执行器由塑料形成，其中其转子呈现至少一个转子翼。
关于生产技术优选的实施例在其中看到：具有液压调节元件的执行器供有来自发动机循环的液压油压力。
而且，便利地提供：用于具有液压调节元件的执行器的致动的电磁阀固定在汽缸盖处，该电磁阀特别是形成为升程磁铁。最后，也能便利的是：用于具有液压调节元件的执行器的致动的电磁阀定位在执行器内，优选地与执行器中心线同轴。
对于新执行器特性必需的是：借助于不同执行器的更换，对于不同的发动机得到气门升程从无级可变气门升程调节到分级变化的内燃机的换气门的气门升程的变化的转换而没有在汽缸盖处的变化。
本发明的另一个便利实施例涉及一种用于特别是内燃机的换气门的可变气门控制或气门调节的装置，具有：凸轮轴调节装置；可旋转的、优选地在汽缸盖内的嵌入偏心轴；每个换气门一个的凸轮轮廓，用于至少一个换气门的气门升程的控制或调节；以及执行器，该执行器为偏心轴在其底部处的扭转而设置。偏心轴作用在至少一个摆杆上，摆杆的运动顺序能借助于偏心轴的扭转而影响，借此摆杆啮合到凸轮轴和凸轮随动件中，该凸轮随动件作用在换气门上。
原则上，对于本领域的技术人员已知的所有调节装置能用作凸轮轴调节装置。优选的是根据翅室原理应用凸轮轴调节装置，如它们例如从DE19943833A1知道那样，或借助于活塞工作的凸轮轴调节装置，该活塞在斜齿轮齿尾(tailing)上可轴向移动，像例如在US5,031,583中描述的那样。
根据本发明，借助于凸轮轴调节装置以分级或无级方式能执行凸轮轴的调节。
由此，执行器提供成可更换的和不同地形成，并且布置成底侧在偏心轴处用于其扭转，该偏心轴嵌在汽缸盖内，并且借助于两个安装元件安装，这两个安装元件提供在壳体处，在汽缸盖处。
借助于提供在偏心轴处的离合器，发生执行器运动到偏心轴的旋 转运动的传递，借此借助于不同执行器与用于偏心轴的对应离合器的更换，能执行气门升程从无级可变气门升程调节到分级变化的转换，而没有在汽缸盖处的变化。借助于不同执行器的更换实现的、内燃机的换气门的气门升程的变化的简单转换具有成本有效、整体模块汽缸盖概念是可能的优点，因为只有在执行器与嵌在汽缸盖内的偏心轴之间的执行器和离合器的连接必须改变，并且借此，对于汽缸盖制造的资金投资对于不同的气门升程调节较低。因为，可选择地，也能实现从两个到四个气门升程位置，所以与具有对于气门升程确定的操作时段的发动机相比，关于性能和转矩对于发动机的改进是可能的。此外，对于每个换气门，对于气门升程调节只有在偏心轴上的一个凸轮是必要的，这与已知多凸轮系统相比有助于减小制造成本。
根据本发明的装置能借助于用于无级可调节气门升程调节的执行器、或借助于用于气门升程的分级变化的执行器、或借助于用于无级可调节气门升程调节和气门升程的分级变化的执行器运行。由此，依据相应要求借助于每气门一个凸轮以无级方式和/或分级方式能改变气门升程。在对于气门可调节性具有低要求的内燃机的情况下，其中负载控制不分别借助于气门升程及气门升程轮廓的全可变变化执行，并借此产生系统制造成本方面的显著优点，分别具有中间位置的气门升程及气门升程轮廓就足够了，因为它们能借助于气门升程的分级变化实现。
便利的是：可更换执行器或者具有液压调节元件，或者可选择地形成为电力发动机，该电力发动机直接作用在偏心轴上或者作为升程磁铁。
可能并且情况可能是，优选实施例在其中看到：电力发动机或升程磁铁提供在黑箱内，该黑箱在其前壁处在壳体处提供用来安装在汽缸盖处的安装元件，这些安装元件彼此相对地布置。
此外，便利地提供：在气门升程从无级可变气门升程调节到分级变化的转换的情况下，偏心轴是相同的。
优选选择例在其中看到：对于气门升程从无级可变气门升程调节 到分级变化的转换，对应离合器是可更换的。
优选地，提供：执行器与在汽缸盖的前壁或后侧上的偏心轴相连接。
可选择地，也提供：对于不同实施例，执行器没有布置成直接与偏心轴对准；然而，在执行器与偏心轴之间，提供中间齿轮箱。
便利实施例在其中看到：对于无级可变气门升程调节，关于换气门的气门升程的位置的反馈信号，气门升程借助于布置在汽缸盖处的传感器探测。
优选实施例在其中看到：借助于执行器的更换执行的、换气门对于进气门和排气门的气门升程从无级可变气门升程调节到分级变化的转换以一种方式提供，即为换气门提供气门升程分别在两个气门侧处的全可变、部分全可变、分级变化；或在两个气门侧的分级变化。
另一个便利实施例在其中看到：具有为在进气门侧和排气门侧处的换气门提供的液压调节元件的执行器具有占据不同切换位置的转子。
便利地，具有液压调节元件的执行器由塑料形成，其中其转子呈现至少一个转子翼。
关于生产技术优选的实施例在其中看到：具有液压调节元件的执行器供有来自发动机循环的液压油压力。
同样，便利地提供：用于具有液压调节元件的执行器的致动的电磁阀固定在汽缸盖处，该电磁阀特别是形成为升程磁铁。
最后，可能便利的是：用于具有液压调节元件的执行器的致动的电磁阀定位在执行器内，优选地与执行器中心线同轴。
本发明也涉及一种内燃机，该内燃机呈现根据本发明的装置的至少一个。
此外，本发明涉及具有两个或多个凸轮轴的内燃机，该内燃机至少在凸轮轴之一处呈现根据本发明的装置，并且在另外的凸轮轴处仅呈现分级或无级凸轮调节装置，或者其中每个凸轮轴呈现根据本发明的装置。
原则上，对于具有汽缸盖的内燃机，该汽缸盖具有两个或多个凸轮轴，根据本发明的装置与各个或几个凸轮轴的任意组合是可能的。由此，优选的是在凸轮轴处提供根据本发明的装置，该凸轮轴控制进气门，借此用于排气门的凸轮轴仅提供一个凸轮轴调节装置或不提供。
对于根据本发明的装置基本是：借助于不同执行器的更换，对于不同的发动机实现内燃机的换气门的气门升程变化的气门升程从无级可变气门升程调节到分级变化的转换，而没有在汽缸盖处的改变，这产生凸轮轴的同时可调节性到甚至更好的干涉，并且借此产生伴随同时燃料减少的内燃机的性能优化。
本发明的另一个优选实施例涉及一种用于特别是内燃机的换气门的可变气门升程调节的装置，该内燃机具有如下元件的一种或几种布置：至少一个摆杆；它在借助于凸轮轴致动的开槽连杆中运行；用于气门致动的装置，它与摆杆啮合；弹簧，它把摆杆压靠到凸轮轴上；及用于气门升程调节的多部分偏心轴，它具有一个或几个偏心轮。
特别是，对于具有下部凸轮轴的内燃机，根据本发明的装置在凸轮轴与摆杆之间呈现推杆、中间杆以及调节元件。分别根据内燃机的构造方法及凸轮轴的位置，在凸轮轴与摆杆之间也能提供较少或较多元件或其它元件。
根据本发明的装置的偏心轴优选地呈现具有每换气门一个偏心轮的同轴构造。根据本发明，作为换气门，优选地理解分别用于进气门和排气门，优选地是用于内燃机的汽缸的。
此外，根据本发明，能个别地和独立于偏心轴的其它部分调节的偏心轴的每个部分呈现偏心轮，借此各个偏心轮的形式能相同或者能彼此不同。
优选的是借助于至少一个执行器调节偏心轴的部分。优选地，所述执行器也呈现具有同轴构造的调节装置。优选的是应用执行器，借助于电力发动机或液压角度调节装置为这些执行器提供调节。特别是在使用控制时，另外供给优选地不同的传感器和适当控制技术。由此，控制的快速响应性能是重要的，从而例如气门升程从零升程到最大升 程的调节能优选地在小于300ms内发生。由此，偏心轴的部分优选地在近似120°的角度内扭转。
用于各个偏心轴部分的无级和/或分级调节的适当执行器的不同实施例在DE10352677.1中描述，其内容完全包括在本申请的上下文中。借助于适当的执行器，于是有可能例如在每汽缸两个进气门的情况下，以这样一种方式调节具有多部分偏心轴的所述气门的气门升程，从而气门的气门升程和其它气门的气门升程是分级可调节的。这种方案对于每汽缸分别多于两个进气门和排气门也是可想象的，借此能个别和独立于其它气门，特别是汽缸的类似气门，调节每个个别气门的气门升程。在极端情况下，由此个别气门或气门组能在零升程下运行，借此个别汽缸的关闭是可能的。
便利地，当在用于进气门和排气门的致动的汽缸盖中使用根据本发明的装置时，能提供几个偏心轴。也可想象分配给每个进气门或排气门其自己的偏心轴。
也有可能在根据本发明的装置中为邻近汽缸的气门提供不同的偏心轮形式。这里，对于偏心轮形式，优选地理解偏心轮廓，该偏心轮廓接触摆杆用于气门升程的调节。
此外，本发明涉及一种通过使用根据本发明的装置用于特别是内燃机的换气门的可变气门升程调节的过程，其中能个别和独立于偏心轴的其它偏心轮调节每个个别偏心轮。在根据本发明的过程中，偏心轴的个别部分优选地借助于一个或几个执行器用对应偏心轮调节。
最后，本发明也涉及一种内燃机，该内燃机呈现根据本发明的至少一个装置。
优选地，可旋转偏心轴的偏心轮的所有可能轮廓定位在一个圆内，该圆借助于偏心轴的轴承直径形成。多部分偏心轴于是可穿过在汽缸盖材料中的贯穿钻孔插入，并且优选地直接嵌在汽缸盖内的贯穿钻孔中，借此偏心轴作为可插入偏心轴可从汽缸盖的前壁之一安装。
另一个便利选择例在其中看到：偏心轴嵌在分离壳体中，该壳体与汽缸盖相连接，借此在壳体中也能嵌入凸轮轴；或者在壳体中，嵌 入偏心轴、摆杆、凸轮轴及开槽连杆作为预安装单元。
优选的是偏心轴借助于在汽缸盖内的抗摩擦轴承嵌入。然而，有可能应用任何可选择的轴承，这些轴承适用于所述嵌入，这些轴承对于本领域的技术人员是已知的。
根据本发明的装置的另外优选实施例在其中包括：偏心轮廓形成为任意轮廓，特别是形成为圆，并且由偏心轴的轴承的外径限制，从而偏心轴的最大直径提供为特别是在汽缸盖内的偏心轴的轴承，并且以到摆杆的摆动点和调节点的最短距离嵌入；及偏心轴优选地平行于凸轮轴布置。
此外，除气门的气门升程的机械调节之外，作为选择例优选的是：偏心轴是可调节的，例如借助于调节装置，液压地或借助于电力发动机，该电力发动机优选地以与凸轮轴或与偏心轴的对准方式提供，借此电力发动机的轴线优选地提供成与凸轮轴的轴线相平行或与偏心轴的轴线相平行。此外，在分别为调节装置的偏心轴与执行器之间，能提供适当的离合器。
根据本发明的装置的特别实施例在其中看到：在用于进气门和排气门的致动的汽缸盖内，提供几个偏心轴，借此几个进气门或排气门的偏心轴在偏心轮的轮廓方面不同。
此外，可以优选地提供：具有不同偏心轮廓的邻近汽缸的气门借助于摆杆致动；并且不同地形成用于气门的凸轮轴轮廓，这些气门属于一个汽缸。
另一个优选实施例在其中看到：与偏心轴接触的摆杆的工作轮廓例如形成平面、凹面或凸面。也有可能偏心轮与嵌入在摆杆内的辊相接触。
另外，能提供：摆杆的工作轮廓与另一个摆杆的工作轮廓不同地形成，它们优选地借助于一个轴线直接连接。
尤其，根据本发明的装置的优点在于：在最小公差内得到具有一个或几个进气门或排气门的内燃机的气门的气门升程的控制可能性，同时具有很低的调节力和保持力，独立于所述保持力和调节力是否机 械地、液压地、或电气地施加，并且在多缸内燃机的各个汽缸之间得到气门升程的控制或调节的最大精度。
根据本发明的装置的一个实施例借助于两个摆杆提供例如汽缸的两个进气门的可变气门升程调节，这两个摆杆借助于接合轴线彼此连接。优选的是，在两个摆杆之间的所述轴线上提供在开槽连杆中运行的辊。开槽连杆优选地以固定方式分别与汽缸盖及壳体连接，并分别是汽缸盖的一部分及壳体的一部分。由此，例如借助于圆弧能确定开槽连杆的轮廓，该圆弧具有在辊凸轮随动件(用于气门的致动的装置)的辊的轴线上的圆心、和例如依据摆杆的辊的一个或几个直径限定的半径。
由凸轮轴驱动的两个摆杆由此借助于绕偏心轴的偏心轮的摆动而运动。由此，对于根据本发明的装置，有可能借助于偏心轴的转动，个别地和独立于一个邻近或多个邻近摆杆，借助于偏心轴的偏心轮，调节每个个别摆杆的摆动点及转动中心，该偏心轴与摆杆相连接。由此，偏心轴的可调节升程优选地是近似3.5mm，并且是适当的，由此优选地从0至10mm调节气门升程。
关于摆杆绕偏心轴的旋转运动，重要的是极好地分布摆杆质量和以这样一种方式平衡，从而作用在偏心轴上的接触力很低并且也不会随内燃机转速的增大而增大。
例如，这能由摆杆的适当构造支撑，借此摆杆不由充满的材料制造，而是具有凹腔，这些凹腔减小质量或者也减小尺寸。此外，摆杆的转动中心应该接近或应该是摆杆的质心。
特别是汽缸的两个进气门的气门升程的调节的所述全可变和独立可能性具有重要价值，特别是对于具有每汽缸四气门，优选地两个进气门和两个排气门，的内燃机，因为能个别地调节分别用于每对气门(分别有一对进气门及一对排气门)的每个个别气门的气门升程和气门打开时间。在极端情况下，每个气门能个别地以零升程运行，这能导致例如相关汽缸只借助于一个进气门或一个排气门运行。气门升程和气门打开时间优选地借助于凸轮轴的凸轮轮廓形式和摆杆的工作曲 线的形式确定。结果，这例如能与对于仅0.25mm的气门升程在近似90°的曲轴角度的空转运行中的气门打开时间相符，借此近似320°的曲轴角度对于全气门升程是可能的，借此还实现良好的空转运行质量。
在另一个优选实施例中，具有根据本发明的装置的内燃机适于例如以高达每分钟8,500转的转速运行。在这个实施例中，对于每个气门能独立全可变地控制或调节气门打开时间和气门升程。如果例如内燃机在空转运行下运行，则气门升程近似是0.3mm，并且气门打开时间由此与近似90°的曲轴角度相对应。对于全负载，气门升程对应于例如9mm，借此气门以320°的曲轴角度打开。
也在优选实施例中，在近似120°的偏心轴的转动下发生气门的零升程到最大升程的调节。由此，偏心轴的最大气门保持力矩和气门调节力矩是对于两个气门测得的近似4Nm。
在另一个优选实施例中，气门打开时间能与气门升程一起与具有全可变可调节长度的一个或几个进气系统有关地改变，这导致明显的转矩改进。根据本发明的装置也能与用于在内燃机内的可变汽缸压缩的系统相结合。
本发明的另一个便利实施例涉及用于热机的可变气门升程控制系统，该热机具有下部凸轮轴，用于至少一个进气门和/或排气门负载依赖和转速依赖的气门升程和打开时间的调节以及用于内燃机的个别汽缸的关闭，其中借助于凸轮轴的凸轮驱动的摆杆和摇臂借助于啮合到另外的摆杆或摇臂中致动进气门和排气门，借此下部凸轮轴借助于推杆经液压气门间隙调节元件驱动摆杆，该摆杆具有曲线轮廓，该曲线轮廓在中间杆的辊上运行，该中间杆借助于两个辊是可移动的，这两个辊布置在一个轴线上在开槽连杆中，这些开槽连杆以固定方式与汽缸盖相连接，借此中间杆在调节杆处以啮合区域(轮廓)支撑，调节杆在壳体中被引导，并且对于在凸轮随动件的辊上的工作曲线滚动，并且借此凸轮随动件借助于啮合区域作用在液压调节元件和热机的气门上，这些啮合区域分别被提供在底侧。
优选的是，借助于调节杆的移动调节中间杆的工作曲线的区，在 凸轮轴的转动中，中间杆与凸轮随动件的辊一起使用。借此，调节气门升程和依赖于它的进气门和排气门的打开时间。
由此尤其是摆杆的工作曲线确定气门的打开特性，工作曲线特别是由几个个别区以这样一种方式构造，从而第一区确定零升程，它借助于绕中间杆的辊的中心的圆弧限定，在它之后是第二区，第二区限定打开斜坡，及在它之后是部分升程区和全升程区，借此各个区借助于过渡半径彼此连接；并且在整个曲线区上，放置曲线尺，以便没有冲击地彼此连接曲线区。
此外，优选的是，借助于凸轮轴的凸起、借助于摆杆的曲线轮廓及借助于中间杆的工作曲线，气门的打开特性是可确定的。
优选实施例在其中看到：到目前为止以已知方式布置在中间杆上的工作曲线现在布置在凸轮随动件上；并且凸轮随动件的在前辊是中间杆的构成部分。
在另一个实施例中，摆杆具有辅助辊，该辅助辊与在开槽连杆处运行的中间杆的辊直接接触。
同样便利的实施例在其中看到：中间杆通过支腿弹簧或通过具有侧线的开槽连杆被轴向引导。
另一个优选实施例在其中看到：中间杆以在调节杆处的圆形轮廓支撑，借此所述轮廓也能支撑嵌在摩擦轴承或抗摩擦轴承中的辊。
另一个同样便利的实施例是：调节杆呈现例如圆弧、下凹、上升及倾斜形状的接触轮廓，因为借助于调节杆的接触轮廓的形式，尤其也影响内燃机的气门的加速性能。
在具有几个进气门和排气门的内燃机的一个实施例中，具有不同气门升程并借此与不同打开时间相联的气门由此借助于几个调节杆被调节，这些调节杆借助于各个执行器是可调节的，对应设置值借助于过程控制发动机特性或借助于程序控制模型计算。
柴油机的所述可变气门升程控制系统的主要优点在其中包括：借助于例如两个进气门的气门升程的个别控制，能调节汽缸中流动的曲折，并且四冲程发动机的主要优点在其中包括：例如在两个进气门的 情况下，能以一种方式调节汽缸内流动，即，使把燃料直接喷射到燃烧室中的燃料喷射阀在宽工作范围中有利。直接喷射的燃料进口阀与具有下部凸轮轴的气门操作机构的结合有利于燃料喷射阀在燃烧室内的布置的新的可能性，因为借助于顶部凸轮轴的限制不存在。
实施例的便利可选择例在其中看到：省去调节元件；或者只应用一个气门间隙调节元件。
此外，也优选的是，提供由铝或由钛合金形成的中间杆。
另外的便利实施例在其中看到：或者所有辊嵌在抗摩擦轴承中；或者辊嵌在抗摩擦轴承和摩擦轴承中；及摆杆嵌在抗摩擦轴承或摩擦轴承中。
对于用于具有下部凸轮轴的热机的新可变气门升程控制系统必需的是：由此能负载依赖地和转速依赖地调节一个或多个进气门和/或排气门的气门升程；同时与气门升程相联系地，也调节气门的打开时间；及另外借助于气门的零升程的调节，能关闭内燃机的个别汽缸。借助于这种方式实现减小燃料消耗。
本发明此外涉及一种优选地分叉摆杆，该分叉摆杆具有确定轮廓、工作曲线及至少一个辊。所述摆杆能优选地可选择地或与摆杆结合地应用，摆杆具有代替确定轮廓的辊。在进行时，没有辊和代替其提供确定轮廓具有几个优点。代替辊的确定轮廓减小摆杆的重量并且增加其刚性。包括与辊有关的轴线、轴承及制造成本的辊的经济性进一步导致摆杆的整体较低成本。然而，更显著的优点是用于可变气门升程调节或气门升程控制系统的根据本发明的装置的功能精度的提高。如果代替辊而提供确定轮廓，那么省略钻孔的公差，该公差对于辊轴线以及用于辊的适当轴承的公差是必需的。此外，例如，轮廓能在夹持中加工或生产，这节省制造时间以及制造成本。最后，对于具有确定轮廓的摆杆，在摆杆-调节元件-接触中实现较低的高加载压力：例如，作为调节元件能应用偏心轴或调节杆。原则上，轮廓的形式或形状是可自由选择的，并且除扁平滑板之外也呈现凸起或下凹滑板或其组合。由此，球形弯曲平面是可想象的，以便形成线接触和点接触可变的接 触形式。
用于气门升程的可变调节的根据本发明的装置能应用在具有顶部凸轮轴的内燃机中以及具有下部凸轮轴的内燃机中，借此例如借助于一个或多个调节杆或一个或多个单件或多部分偏心轴进行摆杆的调节，该调节杆或偏心轴由适当的执行器驱动，像例如根据本发明的执行器技术，并且借此借助于在进气门侧和/或排气门侧的凸轮轴调节装置，凸轮轴的辅助调节是可能的。
在下面，借助于优选实施例举例说明本发明。
附图说明
表示的是：
图1根据本发明的气门升程系统的立体图；
图2在截面中的偏心轴；
图3在截面中具有偏心轮的偏心轴，这些偏心轮错开地布置；
图4在立体图中根据本发明的执行器的实施例；
图5-11在不同切换位置和图中具有液压调节元件的执行器的实施例；
图12根据本发明的装置的另一个实施例；
图13-19在不同切换位置和图中具有液压调节元件的执行器的另外实施例；
图20根据本发明的装置的另一个立体图；
图21以截面图示出另一个偏心轴；
图22以截面图示出具有偏心轮的另一个偏心轴，这些偏心轮错开地布置；
图23气门的打开特性；
图24气门控制系统的第一实施例；
图25以横向视图示出第一实施例；
图26气门控制系统的第二实施例；
图27气门控制的第三实施例；及
图28根据本发明的摆杆的实施例。
具体实施方式
图1表示用于气门升程装置1的换气门2的可变升程调节的气门升程系统，气门升程装置1呈现可旋转偏心轴3，该可旋转偏心轴3包括几个偏心轮4、5，其中偏心轮4、5的所有可能轮廓在一个圆内，该圆借助于偏心轴3的轴承6、7的外径形成(图2)。偏心轴3可穿过在未表示的汽缸盖材料中的贯穿钻孔插入，并且直接嵌在汽缸盖内的贯穿钻孔中。由此，偏心轴3能作为可插入偏心轴3从汽缸盖的前壁之一安装。偏心轴3能嵌在分离壳体中，该壳体与汽缸盖相连。在壳体中，嵌入偏心轴3、摆杆9、10、凸轮轴8及开槽连杆11作为预安装单元。也有可能借助于在汽缸盖内的抗摩擦轴承嵌入偏心轴3。
偏心轮4、5的轮廓能形成为任意轮廓，特别是形成为圆，并且借助于偏心轴3的轴承6、7的外径限制。由此，偏心轴3的最大直径为特别是在汽缸盖内的偏心轴3的嵌入而提供，并且以到摆杆9、10的摆动点和调节点的最短距离嵌入。偏心轴3平行于凸轮轴8布置。偏心轴3是液压可调节的或者借助于电力发动机是可调节的，该电力发动机以与凸轮轴7或与偏心轴3的相对准地提供。此外，电力发动机的轴线设置成与凸轮轴的轴线相平行或与偏心轴的轴线相平行。由此，与两个或几个进气门或排气门组合的偏心轮4、5彼此相对地以角度错开地排列(图3)，在偏心轴3的旋转位置中，对于气门2生成不同的气门升程。在一个汽缸盖中为进气门和排气门的致动提供几个偏心轴3的情况下，那么几个进气门或排气门的偏心轴3在偏心轮4、5的轮廓方面不同。邻近汽缸的气门2能借助于摆杆9、10以不同的偏心轮廓致动。能不同地形成用于气门2的凸轮轴轮廓，这些气门2属于一个汽缸。
与偏心轴3接触的摆杆9、10的工作轮廓能形成平面或凹面或凸面。然而，也有可能的是，偏心轮4、5与嵌在摩擦轴承或抗摩擦轴承中的辊相接触，以便减小摩擦和磨蚀。然而，对于两种轴承，假定最小轴承间隙。摆杆9的工作轮廓12与第二摆杆10的工作轮廓13不同 地形成，它们借助于轴线14直接连接。
图4表示用于换气门111、112的升程调节的执行器101，执行器101布置在壳体102内。在这个实施例中是电力发动机的、未详细表示的、及布置在黑箱、壳体102内的执行器101布置成底侧在可旋转偏心轴108处，可与偏心轴108的扭转更换，偏心轴108嵌在未详细表示的已知汽缸盖中。执行器101也能形成为升程磁铁或形成为具有液压调节元件的执行器。根据图4，执行器101借助于两个安装夹片103、104，借助于安装元件固定在未详细表示的汽缸盖处，这两个安装夹片103、104具体地彼此相对地布置在壳体102的前壁处，这些安装元件携带在安装夹片103、104的凹口105、106中。此外，执行器101借助于离合器107与偏心轴108相连接，用于执行器运动到偏心轴108的旋转运动的传递。在执行器101形成为升程磁铁的情况下，那么所述执行器也布置在黑箱中。优选的是在偏心轴108上提供几个偏心轮109、110。偏心轴108嵌在未详细表示的分离壳体中，或者直接嵌在汽缸盖内，借此壳体与汽缸盖相连接。此外，在壳体中除偏心轴108之外，嵌入摆杆113、114。借助于不同执行器1的更换，气门升程调节的转换对于换气门111、112以这样一种方式气门升程从无级可变气门升程调节到分级变化发生，从而发生对于换气门111、112的气门升程的在两个气门侧处的全可变、部分全可变、分级；或在两个气门侧的分级变化。对于转换，仅必须改变执行器101，执行器101借助于离合器107与偏心轴108相连接。依据不同实施例，执行器101不能提供成与偏心轴108直接对准，然而，在执行器101与偏心轴108之间提供未详细表示的中间齿轮箱，借此对应执行器101布置在汽缸盖的上部区中或者在前壁上或在后侧上。在执行器101提供为电力发动机的情况下，那么电力发动机直接作用在偏心轴108上。对于换气门111、112的无级全可变气门升程调节，用传感器辅助测量气门升程，该传感器提供在汽缸盖处并且未详细表示，借此需要换气门111、112的气门升程的位置反馈。在到换气门111、112的气门升程的分级变化的转换发生的情况下，那么提供至少从两个到四个气门位置。在换气 门111、112的气门升程的变化到气门升程的分级全可变变化的转换中，偏心轴108设有可更换离合器107。
图5-11用对应图表示在不同切换位置中作为具有两个、三个及四个位置的执行器的液压执行器101的实施例。
图5a和5b表示执行器101，执行器101用转子115形式的液压调节元件形成具有两个位置的执行器。由此，转子呈现两个转子翼116、117，并且在定子壳体119中绕转动轴线118在根据图5a和5b的两个切换位置中直到停止位置120、121可旋转。
图6a和6b表示执行器101，执行器101用转子115形式的液压调节元件形成为具有两个位置的执行器。转子115由此呈现转子翼116，并且在定子壳体中绕转动轴线118在近似300°内直到在根据图6a和6b的两个切换位置中的停止位置120、121可旋转。
图7表示对于一翼执行器和用于连接A和B的4/2方向控制阀122的图示例子，由此，用于执行器101的致动的方向控制阀122能定位在执行器101内，优选地对于执行器中心线同轴。执行器101优选地由塑料形成。执行器101供有来自发动机循环的液压油压力，借此用于执行器101的致动的方向控制阀122安装在汽缸盖处，并且具体地定位在执行器101内，优选地对于执行器中心线118同轴。
图8a、8b、8c表示执行器101，执行器101用具有转子翼116、117的内转子115、及外转子123形式的液压调节元件形成为具有三个位置的执行器，内转子115和外转子123在定子壳体119内绕转动轴线118在根据图8a、8b、8c的三个切换位置中直到内转子115的停止位置120、121和直到对于外转子123的停止位置124、125可旋转。
图9表示对于具有三个位置的执行器和用于连接A和B的4/2方向控制阀126、127的图示例子。
图10a、10b、10c、10d表示执行器101，执行器101用具有内转子115和外转子123形式的液压调节元件形成为具有四个位置的执行器，内转子115和外转子123在定子壳体119内绕转动轴线118在根据图10a、10b、10c、10d的四个切换位置中可旋转。
图11表示对于具有四个位置的执行器和用于连接A和B的4/2方向控制阀126、127的图示例子。
图12表示根据本发明的装置，该装置具有：凸轮轴调节单元230，它优选地提供在凸轮轴232在其轴向延伸的一端处；偏心轴208；及用于换气门211或212的升程调节的执行器1，它布置在壳体202内。在这个实施例中是电力发动机的、未详细表示的、及布置在黑箱、壳体202内的执行器201布置成底侧在可旋转偏心轴208处，可与偏心轴208的扭转更换，偏心轴208嵌在未详细表示的已知汽缸盖中。执行器201也能形成为升程磁铁或形成为具有液压调节元件的执行器。根据图12，执行器201借助于安装元件，具体地借助于两个安装夹片203和204，安装在未详细表示的汽缸盖处，这两个安装夹片203和204具体地彼此相对地布置在壳体202的前壁处，这些安装元件携带在安装夹片203和204的凹口205和206中。此外，执行器借助于离合器207与偏心轴208相连接，用于执行器运动到偏心轴208的旋转运动的传递。在执行器201形成为升程磁铁的情况下，那么所述升程磁铁也布置在黑箱中。优选的是在偏心轴208上提供几个偏心轮209和210，例如对于具有每汽缸多于一个进气门的内燃机。偏心轴208嵌在分离壳体中，该分离壳体未详细表示并且与汽缸盖相连接。除偏心轴208之外，辊凸轮随动件213和214也嵌在壳体中，辊凸轮随动件213和214作用在换气门211和212上。借助于偏心轴208，影响摆杆236和238的运动，摆杆236和238分别借助于凸轮轴232的凸轮234驱动。借助于不同执行器201的更换，对于换气门211和212气门升程从无级可变气门升程调节到分级变化的气门升程调节的转换发生，从而发生对于换气门211和212的气门升程的在两个气门侧处的全可变、部分全可变、分级变化；或在两个气门侧的分级变化。对于转换，仅必须改变执行器201，执行器201借助于离合器207与偏心轴208相连接。然而依据不同实施例，执行器201不能提供成与偏心轴208直接对准，那么，在执行器201与偏心轴208之间提供未详细表示的中间齿轮箱，借此对应执行器201布置在汽缸盖的上部区中 或者在前壁上或在后侧上。在执行器201提供为电力发动机的情况下，那么电力发动机直接作用在偏心轴208上。对于换气门211和212的无级全可变气门升程调节，用传感器辅助测量气门升程，该传感器提供在汽缸盖处并且未详细表示，借此需要换气门211和212的气门升程的位置反馈。
在到换气门211和212的气门升程的分级变化的转换的情况下，那么提供至少从两个到四个气门位置。为了换气门211和212的气门升程的变化到气门升程的无级、全可变变化的转换，偏心轴208设有可更换离合器207。
图13-19用对应图表示在不同切换位置中作为具有两个、三个及四个位置的执行器的液压执行器201的实施例。
图13a和13b表示执行器201，执行器201用转子215形式的液压调节元件形成为具有两个位置的执行器。由此，转子215呈现两个转子翼216、217，并且在定子壳体219中绕转动轴线218在180°内在两个切换位置中直到根据图13a和13b的停止位置220、221可旋转。
图14a和14b表示执行器201，执行器201用转子215形式的液压调节元件形成为具有两个位置的执行器。由此，转子215呈现转子翼116，并且在定子壳体219中绕转动轴线218在270°内在根据图14a和14b的两个切换位置中直到停止位置220、221可旋转。
图15表示对于一翼执行器和用于连接A和B的4/2方向控制阀222的图示例子，由此，用于执行器201的致动的方向控制阀222能定位在执行器201内，优选地对于执行器中心线同轴。执行器201优选地由塑料形成。执行器201供有来自发动机循环的液压油压力，借此用于执行器201的致动的方向控制阀222安装在汽缸盖处，并且优选地定位在执行器201内，优选地对于执行器中心线218同轴。
图16a、16b、及16c表示执行器201，执行器201用具有转子翼216、217的内转子215、及外转子223形式的液压调节元件形成为具有三个位置的执行器，内转子215和外转子223在定子壳体219内绕转动轴线218在180°内在根据图16a、16b、16c的三个切换位置中直 到内转子215的停止位置220、221、和直到对于外转子223的停止位置224、225可旋转。
图17表示对于具有三个位置的执行器和用于连接A和B的4/2方向控制阀226、227的图示例子。
图18a、18b、18c、及18d表示执行器201，执行器201用具有内转子215和外转子223形式的液压调节元件形成为具有四个位置的执行器，内转子215和外转子223在定子壳体219内绕转动轴线218在根据图18a、18b、18c、18d的四个切换位置中可旋转。
图19表示对于具有四个位置的执行器和用于连接A和B的4/2方向控制阀226、227的图示例子。
图20表示用于汽缸的两个换气门312和314(例如两个进气门)的可变气门升程调节的根据本发明的装置310，装置310呈现可旋转偏心轴316，可旋转偏心轴316在这个实施例中由两个偏心轴部分318和320建造，这两个偏心轴部分318和320彼此相对同轴地布置，借此一个偏心轮322优选地是偏心轴部分318的整体部分，并且一个偏心轮324优选地是偏心轴部分320的整体部分。同轴安置的、并且能彼此独立运动的两个偏心轴部分318和320都在一个连接位置330处彼此接触，可从外面观察。原则上，所述位置能提供在两个偏心轮322和324之间的任何位置处。为了稳定性原因，连接位置330提供成在一个轴承位置处，然而，该位置基本上不是强制性的。优选地，偏心轮322和324的所有可能轮廓定位在一个圆内，该圆借助于偏心轴316的轴承326和328的外径形成(比较图21)。偏心轴316可穿过在未表示的汽缸盖材料中的贯穿钻孔插入，并且直接嵌在汽缸盖内的贯穿钻孔中。由此，偏心轴316能作为可插入偏心轴316从汽缸盖的前壁之一安装。优选地，偏心轴316嵌在分离壳体(未表示)中，该壳体与汽缸盖相连。在壳体中，嵌入偏心轴316、摆杆332和324、一个凸轮轴336及开槽连杆338作为预安装单元。也有可能借助于在汽缸盖内的抗摩擦轴承嵌入偏心轴316。
偏心轮322和324的轮廓能形成为任意轮廓，特别是形成为圆， 并且由偏心轴316的轴承326和328的外径限制。由此，特别是，偏心轴316的最大直径为在汽缸盖内的偏心轴316的轴承而提供，并且优选地，以到摆杆332和324的摆动点和调节点的最短距离嵌入。优选地，偏心轴316平行于凸轮轴336布置。
为了各个偏心轴部分318和320的交错，执行器340优选地借助于离合器元件342与偏心轴316相连接。由此，优选地，执行器340以与偏心轴316的转动轴线344对准的方式布置。执行器340借助于壳体346被保护，并分别能与汽缸盖及壳体相连接，在壳体中借助于适当的安装装置348嵌入偏心轴316。例如，执行器340能呈现用于偏心轴316的角度的交错或调节的液压、电气或电磁装置。除提到的装置之外，可选择装置以及提到装置的组合也是可想象的。执行器340的调节轴线能进一步提供成与凸轮轴轴线相平行或与偏心轴轴线相平行。
由于偏心轮322和324能与彼此相对以角度α错开(比较图22)的例如两个或较多几个进气门或排气门组合地布置，在偏心轴部分318和320的转动位置中，对于气门312和314能产生不同的气门升程。
在一个汽缸盖中为进气门和排气门的致动提供几个偏心轴316的情况下，那么几个进气门或排气门的偏心轴316在偏心轮322和324的轮廓方面不同。两个邻近汽缸的气门能借助于摆杆332和334以不同的偏心轮廓致动。对于属于一个汽缸的气门312和314，也能不同地形成凸轮轴336的凸轮轴轮廓。
与偏心轴316的偏心轮322和324相接触的摆杆332和334的工作轮廓能形成平面、凹面或凸面。然而，也有可能的是，偏心轮322和324例如借助于摩擦轴承或抗摩擦轴承与嵌在对应摆杆332和334中的辊相接触，以便减小摩擦和磨蚀。然而，对于两种轴承，假定最小轴承间隙。
摆杆332和334的每一个呈现工作轮廓，该工作轮廓与用于气门致动的装置350和352相啮合。作为用于气门致动的装置350和352， 例如能应用辊凸轮随动件，如在图20中表示的那样。用于气门致动的两个装置350和352把对应摆杆332或334的运动传递到气门312或314之一上。此外，优选的是提供气门清洁调节元件354和356。
在未表示的另一个实施例中，摆杆能呈现代替工作轮廓的辊，并且用于气门致动的装置能呈现工作轮廓。在两个描述的实施例中，都能不同地形成不同摆杆、或用于气门致动的不同装置的工作轮廓，这些不同摆杆优选地直接借助于轴线358彼此连接。
摆杆332和334借助于弹簧360压向凸轮轴336。
对于与气门升程一起也改变打开时间的气门操作机构，根据图23，也能负载依赖和转速依赖地调节上截(overcutting)和进口关闭时间。特别是，有可能：在空转运行中使上截最小以便改进空转运行质量；在部分负载操作范围中借助于气门升程控制上截和与其一起的残余气体部分；及对于全负载借助于进气门关闭的控制改进转矩和性能。这借助于气门升程控制系统的第一实施例实现，该气门升程控制系统表示在图24中，具有表示在图23中的特征a、b、c及d。因为对于根据本发明的新气门操作机构，已不必考虑在空转运行质量与最大性能之间的协调，因为情况是分别对于固定上截及确定的控制时间，对于高转速，气门升程也能连续并具有一打开时间，这对于跑车(sport)发动机仍很普遍，跑车发动机可能把任何空转运行质量放在一边。
关于燃料消耗借助于在凸轮轴上的辅助相位滑移器改进根据本发明的技术方案的有效性，借助于该辅助相位滑移器在负载操作范围内另外改进在部分负载操作范围内的燃料消耗，而没有借助于早期吸气关闭的阻塞。用在凸轮轴上的相位滑移器，对于冷发动机和对于冷催化剂，能移动出口扩散或排气门的打开时间，从而富能排出气体流入催化剂中并且较快地加热催化剂。
具有可变气门升程和依赖于气门升程调节的打开时段的气门升程操作机构的第一实施例表示在图24中。下部凸轮轴401借助于推杆403和借助于液压气门间隙调节元件402驱动摆杆404。摆杆404具有 曲线轮廓414，该曲线轮廓在中间杆409的辊413上运行。由此，中间杆409嵌在轴线418上。在轴线418的端部处(图25)，布置两个辊415。由此，两个辊415在开槽连杆410中运行，这些开槽连杆410以固定方式与汽缸盖相连接。中间杆409支撑在壳体中被引导的调节杆411处，并且以工作曲线416在凸轮随动件407的辊408上滚动，凸轮随动件407嵌在壳体处。凸轮随动件407支撑在液压调节元件406和热机的气门405上。借助于调节杆411的移动，在凸轮轴401的转动中借助凸轮随动件407的辊408调节中间杆409的工作曲线416的区。由此，调节气门405的气门升程和依赖于其的打开时间。中间杆409的工作曲线416由几个个别区构造。例如，一个区描述所谓的零升程，它借助于绕辊413的中心的圆弧限定。在它之后是限定打开斜坡的区，在它之后有部分升程区和全升程区。所有各个区借助于过渡半径彼此连接。然后，在整个区上放置曲线尺，它没有冲击地彼此连接所有曲线区。以类似方式，形成摆杆404的曲线轮廓414。借助于凸轮轴401的凸起、借助于摆杆404的曲线轮廓414及借助于中间杆409的工作曲线416，确定根据凸轮机构的图23的打开特性。
在根据图26的第二实施例中，工作曲线416布置在凸轮随动件407处，并且辊408是中间杆409的构成部分。此外，中间杆409根据图26以圆形轮廓419支撑在调节杆411处。在另一个非示范实施例中，所述轮廓也能支撑在辊上，该辊嵌在摩擦轴承或抗摩擦轴承中。
在根据图27的第三实施例中，摆杆404具有辊412，该辊412直接与中间杆409的辊413一起运行。中间杆409能通过支腿弹簧417或通过具有侧线421的开槽连杆410被轴向引导。在另一个非示范实施例中，调节杆411也能提供另一种轮廓，例如圆弧形、下凹、上升及倾斜形，借此借助于中间杆409的轮廓419和调节杆411的接触轮廓420的形式，尤其也影响内燃机的气门405的加速性能。
在另一个非示范实施例中，对于具有几个进气门和排气门的内燃机，能以不同的气门升程和与此相关地以不同的打开时间控制气门。然后，这能借助于几个调节杆411进行，这些调节杆411借助于各个 执行器控制。由此，借助于过程控制特性图、或借助于程序控制模型，计算对应设置值。借助于几个、非示范偏心轴也能进行气门升程的控制。对于柴油机，借助于例如两个进气门的气门升程的个别控制，能控制汽缸中流动的曲折。
在四冲程发动机的情况下，通过例如两个进气门的个别控制，能以这样一种方式调节汽缸内流动，从而使把燃料直接喷射到燃烧室中的燃料喷射阀在宽工作范围中有利。直接喷射的燃料进口阀与具有下部凸轮轴的气门操作机构的结合有利于燃料喷射阀在燃烧室内的布置的新的可能性，因为借助于顶部凸轮轴的限制不存在。
实施例的便利可选择例在其中看到：或者省去调节元件；或者不应用气门间隙调节元件，并且中间杆由铝或由钛合金形成。
另外的便利实施例在其中看到：或者所有辊借助于抗摩擦轴承嵌入；或者辊借助于抗摩擦轴承和摩擦轴承嵌入；及摆杆借助于抗摩擦轴承或摩擦轴承嵌入。
由于环境，另一个便利实施例在其中看到：不必应用调节元件；并且那么气门间隙在摆杆处是机械可调节的。
图28表示具有工作曲线510的根据本发明的摆杆500的优选实施例，工作曲线510作用在用来致动气门的装置(未表示)上，像例如作用在辊凸轮随动件上。呈现的摆杆500的优点是平轮廓520，借助于平轮廓520摆杆支撑在调节元件上，该调节元件改变其转动操作中心，像例如调节杆或偏心轴(未表示)。基本上，轮廓的形式是自由地可选择的，只要适于保证对于调节元件的接触，特别是在操作方式期间。在摆杆500的一个端部处，提供凹口，该凹口适于携带轴线，在该轴线上优选地布置辊。例如，所述辊接触凸轮轴的凸轮。在图28中表示的摆杆500优选地用作在根据本发明的装置中的摆杆，如以前描述的图中所示。
附图标记清单：
1气门升程装置
2气门
3偏心轴
4偏心轮
5偏心轮
6偏心轴的轴承的外径
7偏心轴的轴承的外径
8凸轮轴
9摆杆
10摆杆
11开槽连杆
12摆杆的工作轮廓
13摆杆的工作轮廓
14摆杆的轴线
101执行器
102壳体
103安装元件
104安装元件
105在安装元件中的凹口
106在安装元件中的凹口
107离合器
108偏心轴
109偏心轮
110偏心轮
111换气门
112换气门
113摆杆
114摆杆
115转子
116转子翼
117转子翼
118转动轴线
119定子壳体
120在定子壳体内的停止位置
121在定子壳体内的停止位置
122方向控制阀
123外转子
124在外转子内的停止位置
125在外转子内的停止位置
126方向控制阀
127方向控制阀
201执行器
202壳体
203安装元件
204安装元件
205在安装元件中的凹口
206在安装元件中的凹口
207离合器
208偏心轴
209偏心轮
210偏心轮
211换气门
212换气门
213辊凸轮随动件
214辊凸轮随动件
215转子
216转子翼
217转子翼
218转动轴线
219定子壳体
220在定子壳体内的停止位置
221在定子壳体内的停止位置
222方向控制阀
223外转子
224在外转子内的停止位置
225在外转子内的停止位置
226方向控制阀
227方向控制阀
230凸轮轴调节单元
232凸轮轴
234凸轮
236摆杆
238摆杆
310用于可变升程调节的装置
312换气门
314换气门
316偏心轴
318偏心轴部分
320偏心轴部分
322偏心轮
324偏心轮
326偏心轴的轴承的外径
328偏心轴的轴承的外径
330连接位置
332摆杆
334摆杆
336凸轮轴
338开槽连杆
340执行器
342离合器元件
344转动轴线
346壳体
348安装装置
350用于气门致动的装置
352用于气门致动的装置
354气门间隙调节元件
356气门间隙调节元件
358摆杆的轴线
360弹簧
401凸轮轴
402气门间隙调节元件
403推杆
404摆杆
405气门
406调节元件
407凸轮随动件
408凸轮随动件407的辊
409中间杆
410开槽连杆
411调节杆
412摆杆404的辊
413中间杆409的辊
414摆杆404的曲线轮廓
415辊
416中间杆409的工作曲线
417支腿弹簧
418轴线
419中间杆409的轮廓
420调节杆411的接触轮廓
421开槽连杆的侧线
500摆杆
510工作曲线
520轮廓
530凹口

Claims (24)

1.用于具有如下元件的一种排列或两种排列的内燃机的换气门的升程调节的可变气门升程装置： 
具有工作曲线的摆杆，它在由凸轮轴致动的开槽连杆中运行，借此摆杆的转动中心借助于偏心轮确定，以便调节换气门的气门升程；用于气门致动的装置和弹簧，所述弹簧使摆杆压靠凸轮轴的凸轮；及使摆杆压靠偏心轴的弹簧， 
其特征在于： 
气门升程装置(1)呈现可旋转偏心轴(3)，该偏心轴包括几个偏心轮(4、5)，并且借此偏心轮(4、5)的所有可能轮廓定位在一个圆内，该圆由偏心轴(3)的轴承(6、7)的外径形成。 
2.根据权利要求1所述的气门升程装置，其特征在于：偏心轴(3)穿过在汽缸盖材料中的贯穿钻孔是可插入的；并且直接嵌在汽缸盖中的所述贯穿钻孔中。 
3.根据权利要求1或2所述的气门升程装置，其特征在于：偏心轴(3)作为可插入偏心轴(3)从汽缸盖的前壁之一是可安装的。 
4.根据权利要求1或2所述的气门升程装置，其特征在于：偏心轴(3)嵌在分离壳体中，该壳体与汽缸盖相连接。 
5.根据权利要求4所述的气门升程装置，其特征在于：凸轮轴(8)嵌在壳体内。 
6.根据权利要求1或2所述的气门升程装置，其特征在于：在壳体中，嵌入偏心轴(3)、摆杆(9、10)、凸轮轴(8)及开槽连杆(11)作为预安装单元。 
7.根据权利要求1或2所述的气门升程装置，其特征在于：偏心轴(3)借助于抗摩擦轴承嵌在汽缸盖内。 
8.根据权利要求1或2所述的气门升程装置，其特征在于：偏心轮廓能形成为任意轮廓，并且借助于偏心轴(3)的轴承(6、7)的外径限制。 
9.根据权利要求1或2所述的气门升程装置，其特征在于：偏心轴(3)的最大直径提供为偏心轴(3)的轴承，并且以到摆杆(9、10)的摆动点和调节点的最短距离嵌入。 
10.根据权利要求1或2所述的气门升程装置，其特征在于：偏心轴(3)平行于凸轮轴(8)布置。 
11.根据权利要求1或2所述的气门升程装置，其特征在于：偏心轴(3)是液压可调节的。 
12.根据权利要求1或2所述的气门升程装置，其特征在于：偏心轴(3)借助于电力发动机是可调节的，该电力发动机以与凸轮轴(7)或与偏心轴(3)的对准方式提供。 
13.根据权利要求12所述的气门升程装置，其特征在于：电力发动机的轴线设置成与凸轮轴的轴线相平行或与偏心轴的轴线相平行。 
14.根据权利要求1或2所述的气门升程装置，其特征在于：与两个或几个进气门或排气门结合的偏心轮(4、5)彼此相对地以角度α错开地排列，从而在偏心轴(3)的旋转位置中，对于气门(2)生成不同的气门升程。 
15.根据权利要求1或2所述的气门升程装置，其特征在于：在一个汽缸盖中，提供几个用于进气门和排气门的致动的偏心轴(3)。 
16.根据权利要求15所述的气门升程装置，其特征在于：几个进气门或排气门的偏心轴(3)相对于偏心轮(4、5)的轮廓不同。 
17.根据权利要求16所述的气门升程装置，其特征在于：具有不同偏心轮廓的邻近汽缸的气门(2)借助于摆杆(9、10)被致动。 
18.根据权利要求1或2所述的气门升程装置，其特征在于：不同地形成用于气门(2)的凸轮轴轮廓，该气门(2)属于一个汽缸。 
19.根据权利要求1或2所述的气门升程装置，其特征在于：与偏心轴(3)接触的摆杆(9、10)的工作轮廓形成平面。 
20.根据权利要求1或2所述的气门升程装置，其特征在于：与偏心轴(3)接触的摆杆(9、10)的工作轮廓形成凹面或凸面。 
21.根据权利要求1或2所述的气门升程装置，其特征在于：偏心 轮(4、5)与摆杆(9、10)的嵌入辊相接触。 
22.根据权利要求1或2所述的气门升程装置，其特征在于：摆杆(9)的工作轮廓(12)与第二摆杆(10)的工作轮廓(13)不同地形成，它们借助于轴线(14)彼此直接连接。 
23.根据权利要求8所述的气门升程装置，其特征在于：偏心轮廓形为圆。 
24.根据权利要求9所述的气门升程装置，其特征在于：所述偏心轴(3)的轴承在汽缸盖内。 
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