RU2661921C2

RU2661921C2 - Device and method for actuating at least one exhaust valve of valve-controlled internal combustion engine

Info

Publication number: RU2661921C2
Application number: RU2014131263A
Authority: RU
Inventors: Райнер КАЛАСС; Роберт ВИМАНН; Хериберт Меллер; Георг МАГЕТ
Original assignee: Ман Трак Унд Бас Аг
Priority date: 2013-09-19
Filing date: 2014-07-28
Publication date: 2018-07-23
Also published as: RU2014131263A; EP2851525A1; BR102014013204A2; CN104454064B; EP2851525B1; BR102014013204B1; CN104454064A; DE102013015499A1; BR102014013204B8

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention can be used in internal combustion engines. Device for driving at least one exhaust valve of an internal combustion engine comprises actuating member (6) driven by a cam shaft. First hydraulically loaded cylinder-piston unit (15) is connected in the power flow between cam (4) of the camshaft and at least one exhaust valve (2). Cylinder-piston unit (15) makes it possible to keep exhaust valve (2) in braking mode by the engine with reverse thrust of exhaust gases in an unclosed intermediate position. Second cylinder-piston unit (11) is in the form of a hydraulic compensating valve gap of the element. In the force flow between cam (4) and outlet valve (2), at least one locking device (23), (24) is provided for locking actuating member (6). Locking device (23), (24) is controlled so that, in the engine braking mode, locking device (23), (24) is activated when passing the main circumference of cam (4), and accordingly, actuating member (6) is locked at its position. Locking device (23), (24) in the engine braking mode is deactivated when passing cam (4) area, and accordingly the locking of the position of actuating member (6) is removed. Method for driving at least one exhaust valve and a trackless vehicle is disclosed.

EFFECT: technical result is higher valve reliability.

16 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройству для приведения в действие по меньшей мере одного выпускного клапана, управляемого с помощью клапанов двигателя внутреннего сгорания для безрельсовых транспортных средств, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения, а также к способу приведения в действие по меньшей мере одного выпускного клапана, управляемого с помощью клапанов двигателя внутреннего сгорания, согласно ограничительной части пункта 14 формулы изобретения.The invention relates to a device for actuating at least one exhaust valve controlled by valves of an internal combustion engine for trackless vehicles, according to the restrictive part of paragraph 1 of the claims, and also to a method for actuating at least one exhaust valve controlled using valves of an internal combustion engine, according to the restrictive part of paragraph 14 of the claims.

Например, из образующего уровень техники US 2010/319657 А1 известно увеличение тормозного действия двигателя внутреннего сгорания в режиме принудительного холостого хода тем, что на обратный напор отработавших газов с помощью подпорного клапана в тракте отработавших газов накладывается действие декомпрессии (EVB соответственно exhaust valve brake), при котором по меньшей мере один выпускной клапан каждого цилиндра двигателя внутреннего сгорания в режиме торможения удерживается открытым в промежуточном положении. Это осуществляется в клапанном механизме двигателя внутреннего сгорания с помощью гидравлического цилиндропоршневого блока в силовом потоке между приводным кулачком кулачкового вала и нагружающим выпускной клапан исполнительным элементом, соответственно коромыслом. Кроме того, в исполнительном механизме расположен второй цилиндропоршневой блок, который выполнен в виде само по себе известного гидравлического, компенсирующего клапанный зазор элемента (HVA).For example, from the prior art US 2010/319657 A1, it is known to increase the braking effect of an internal combustion engine in forced idle mode by the fact that a decompression action (EVB or exhaust valve brake) is superimposed on the back pressure of the exhaust gases in the exhaust gas path, in which at least one exhaust valve of each cylinder of the internal combustion engine in braking mode is kept open in an intermediate position. This is carried out in the valve mechanism of the internal combustion engine by means of a hydraulic cylinder-piston unit in the power flow between the drive cam of the cam shaft and the actuating element loading the exhaust valve, respectively, of the rocker. In addition, a second piston-cylinder block is located in the actuator, which is made in the form of a known hydraulic compensating valve clearance element (HVA) in itself.

В таких устройствах проблемы может создавать элемент HVA в режиме торможения двигателем, поскольку при этом за счет неопределенных процессов движения и за счет возникающего прыганья клапанов, вызванного обратным напором отработавших газов, может возникать «накачивание» элемента HVA, при котором не обеспечивается мгновенное надежное закрывание выпускного клапана в режиме подачи топлива двигателя внутреннего сгорания.In such devices, the HVA element can create problems in the engine braking mode, because due to the uncertain motion processes and due to the resulting valve jumping caused by the back pressure of the exhaust gases, the HVA element can be “pumped”, which does not provide an instant reliable closing of the exhaust valves in the fuel supply mode of the internal combustion engine.

Поэтому задачей изобретения является дальнейшее усовершенствование известного из уровня техники устройства и известного из уровня техники способа с помощью конструктивно простых средств так, что как в регулярном режиме, так и в режиме торможения двигателем, соответственно EVB, достигается функционально надежная и без помех работа клапанов.Therefore, the object of the invention is to further improve the device known from the prior art and the method known from the prior art using structurally simple means so that both in regular mode and in engine braking mode, respectively EVB, a functionally reliable operation of the valves is achieved without interference.

Решение этой задачи возможно с помощью признаков независимых пунктов формулы изобретения. Предпочтительные модификации и варианты выполнения изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.The solution to this problem is possible using the features of the independent claims. Preferred modifications and embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Согласно пункту 1 формулы изобретения, предлагается устройство для приведения в действие по меньшей мере одного выпускного клапана, управляемого с помощью клапанов двигателя внутреннего сгорания для безрельсовых транспортных средств, содержащее приводимый в движение кулачковым валом исполнительный элемент, который предпочтительно образован приводимым с помощью кулачкового вала коромыслом. Кроме того, в силовом потоке между кулачком кулачкового вала и по меньшей мере одним выпускным клапаном включен первый цилиндропоршневой блок, предпочтительно гидравлически нагружаемый цилиндропоршневой блок, с помощью которого обеспечивается возможность удерживания по меньшей мере одного выпускного клапана в режиме торможения двигателем с обратным напором отработавших газов в незакрытом промежуточном положении. Дополнительно к этому предусмотрен второй цилиндропоршневой блок, который выполнен в виде компенсирующего клапанный зазор элемента (HVA), предпочтительно в виде гидравлического, компенсирующего клапанный зазор элемента (HVA). Согласно изобретению, в силовом потоке между кулачком и выпускным клапаном предусмотрено по меньшей мере одно фиксирующее приспособление для фиксации, в частности для бесступенчатой фиксации, исполнительного элемента, при этом фиксирующее приспособление выполнено и/или, например, предназначено для управления с помощью управляющего приспособления так, что оно в режиме торможения двигателем активируется при прохождении основной окружности кулачка, и в соответствии с этим фиксируется положение исполнительного элемента, и что оно в режиме торможения двигателем деактивируется при прохождении зоны кулачка, и в соответствии с этим снимается фиксация положения исполнительного элемента.According to claim 1, there is provided a device for actuating at least one exhaust valve controlled by valves of an internal combustion engine for trackless vehicles, comprising a cam shaft driven actuator, which is preferably formed by a cam shaft driven rocker. In addition, in the power flow between the cam of the camshaft and at least one exhaust valve, a first cylinder-piston block is included, preferably a hydraulically-loaded cylinder-piston block, with the help of which it is possible to hold at least one exhaust valve in the engine braking mode with an exhaust gas back pressure in unclosed intermediate position. In addition, a second cylinder-piston block is provided, which is made in the form of a valve clearance compensation element (HVA), preferably in the form of a hydraulic valve clearance compensation element (HVA). According to the invention, at least one locking device for fixing, in particular for stepless fixing of the actuator, is provided in the power flow between the cam and the exhaust valve, the locking device being made and / or, for example, designed to be controlled by a control device, that it is activated in the engine braking mode when passing the main circumference of the cam, and in accordance with this, the position of the actuating element is fixed, and that it is in mode When the engine brakes, it is deactivated when passing the cam zone, and in accordance with this, the fixation of the position of the actuating element is removed.

Таким образом, фиксация осуществляется, согласно изобретению, лишь в режиме торможения двигателем, в то время как исполнительный элемент, например ролик коромысла в качестве исполнительного элемента, находится на основной окружности кулачка. Фиксация снимается незадолго перед ходом кулачка, а затем снова мгновенно активируется. С помощью решения, согласно изобретению, т. е. управляемой во времени фиксацией исполнительного элемента, в частности коромысла, удается надежно предотвращать нежелаемое накачивание компенсирующих элементов и тем самым нежелательное удерживание открытыми выпускных клапанов. В частности, выполнение фиксирующего приспособления так, что с его помощью обеспечивается возможность бесступенчатой, соответственно, независимой от положения фиксации образованного, например с помощью коромысла исполнительного элемента, особенно предпочтительно, поскольку в этом случае исполнительный элемент можно затем мгновенно фиксировать в любом положении исполнительного элемента, без возникновения при этом задержки при фиксации, как это может происходить, например, при фиксирующих соединениях с геометрическим замыканием. Тем самым предпочтительно возможно также простое согласование положения фиксации с измененными условиями внутри клапанного привода.Thus, fixing, according to the invention, is carried out only in the engine braking mode, while the actuating element, for example the rocker arm as the actuating element, is located on the main circumference of the cam. The lock is released shortly before the cam moves, and then it is activated again instantly. By using the solution according to the invention, that is, the time-controlled fixation of the actuating element, in particular the rocker arm, it is possible to reliably prevent the unwanted inflation of the compensating elements and thereby the unwanted holding of the exhaust valves open. In particular, the implementation of the fixing device so that it enables the stepless, respectively independent of the fixation position of the actuating element formed, for example by using the rocker arm, is particularly preferable, since in this case the actuating element can then be instantly fixed in any position of the actuating element, without any delay in fixing, as this may happen, for example, with locking connections with a geometric closure. In this way, it is also preferably possible to simply coordinate the locking position with the changed conditions inside the valve actuator.

Понятно, что в этом случае действие по меньшей мере одного фиксирующего приспособления в полностью активированном состоянии предпочтительно таково, что тем самым полностью устраняется действие регулирования элемента HVA по меньшей мере в режиме торможения двигателем, т. е. исполнительный элемент удерживается в своем положении жестко, соответственно, неподвижно, и тем самым по меньшей мере одно фиксирующее приспособление прикладывает к исполнительному элементу удерживающую силу, которая больше действующей за счет элемента HVA силы перестановки.It is clear that in this case, the action of at least one locking device in the fully activated state is preferably such that thereby completely eliminates the action of adjusting the HVA element at least in the engine braking mode, i.e., the actuating element is rigidly held in its position, respectively motionless, and thus at least one locking device applies a holding force to the actuating element, which is greater than the force acting on the HVA element anovki.

В то время как в клапанном приводе с двумя интегрированными, гидравлическими цилиндропоршневыми блоками, в частности в режиме EVB, за счет наложения друг на друга динамических движений могут происходить сложные и неопределенные процессы движения, которые не обеспечивают желаемое отсутствие клапанных зазоров в клапанном приводе и в результате могут оказывать отрицательное влияние на функцию EVB, этот недостаток устраняется с помощью решения согласно изобретению, однако без отрицательного влияния в регулярном режиме двигателя внутреннего сгорания на функцию HVA.While in a valve actuator with two integrated hydraulic cylinder-piston blocks, in particular in EVB mode, due to overlapping dynamic movements, complex and indefinite motion processes can occur that do not provide the desired absence of valve clearances in the valve actuator and as a result may have a negative effect on the EVB function, this disadvantage is eliminated by the solution according to the invention, however, without negative influence in the regular mode of the internal engine HVA function on combustion.

Особенно предпочтительно исполнительный элемент может быть образован с помощью состоящего из двух частей коромысла с расположенным на стороне кулачка кулачковым рычагом и расположенным на стороне выпускного клапана исполнительным рычагом, при этом фиксирующее приспособление в этом случае может взаимодействовать с исполнительным рычагом и/или с кулачковым рычагом.Particularly preferably, the actuator can be formed using a two-piece rocker arm with a cam lever located on the cam side and an actuator lever located on the side of the exhaust valve, the locking device in this case can interact with the actuator lever and / or with the cam lever.

В первом предпочтительном варианте выполнения изобретения фиксирующее приспособление может быть образовано с помощью по меньшей мере одного электромагнита, который при соответствующем управлении в режиме торможения двигателем и при прохождении основной окружности кулачка исполнительного элемента, соответственно коромысла, активируется. Такое, в частности, электронное управление (это может быть модифицированное устройство управления двигателем) обеспечивает возможность точной установки в соответствии с состоянием нагрузки и режима двигателя внутреннего сгорания, например со скоростью вращения двигателя, рабочими циклами и т.д. Тем самым возможна также особенно предпочтительная бесступенчатая фиксация. Исполнительный элемент может быть полностью или же также лишь в некоторых зонах выполнен из магнитнопритягиваемого материала, соответственно покрыт им.In a first preferred embodiment of the invention, the locking device can be formed using at least one electromagnet, which, when properly controlled in the engine braking mode and when passing the main circumference of the cam of the actuator element, respectively, of the rocker arm. Such, in particular, electronic control (this may be a modified engine control device) provides the ability to accurately set in accordance with the state of the load and the mode of the internal combustion engine, for example, engine speed, duty cycles, etc. Thus, a particularly preferred stepless fixation is also possible. The actuating element can be completely or also only in some areas made of magnetically drawn material, respectively, covered with it.

При этом электромагнит может с помощью своей магнитной силы нагружать, соответственно стабилизировать, движение коромысла против регулировочного действия элемента HVA с целью эффективного противодействия неопределенным процессам движения. Предпочтительно для этого электромагнит расположен, например, на стороне корпуса двигателя внутреннего сгорания в зоне движения выполненного в виде коромысла исполнительного элемента и снаружи его оси поворота. Возможно также расположение на стороне клапанного привода. Понятно, что расположение для бесступенчатого, соответственно независимого от положения регулирования должно быть таким, чтобы это было возможно, т. е., например, чтобы электромагнит был расположен сбоку от исполнительного элемента, соответственно коромысла.In this case, the electromagnet can, using its magnetic force, load, respectively stabilize, the movement of the rocker arm against the regulatory action of the HVA element in order to effectively counteract the undefined motion processes. Preferably, for this, the electromagnet is located, for example, on the side of the body of the internal combustion engine in the movement zone of the actuating element made in the form of a rocker and outside its axis of rotation. It is also possible arrangement on the valve actuator side. It is clear that the location for stepless, respectively independent of the position of regulation should be such that it is possible, that is, for example, so that the electromagnet is located on the side of the actuating element, respectively rocker.

При этом понятие «электромагнит» следует понимать исключительно в широком смысле, и оно должно охватывать, естественно, все требуемые для реализации электромагнитного принципа действия конструктивные элементы.Moreover, the concept of “electromagnet” should be understood exclusively in a broad sense, and it should naturally cover all structural elements required for the implementation of the electromagnetic principle of action.

В одном альтернативном варианте выполнения изобретения фиксирующее приспособление может быть образовано с помощью по меньшей мере одного фрикционного тормоза, который взаимодействует с исполнительным элементом, в частности, с помощью фрикционного тормоза, расположенного вокруг оси опрокидывания выполненного в виде коромысла исполнительного элемента. Тем самым создается механический вариант выполнения, который обеспечивает возможность торможения исполнительного элемента, соответственно коромысла, и тем самым стабилизации его движения.In one alternative embodiment of the invention, the locking device can be formed using at least one friction brake, which interacts with the actuating element, in particular, using the friction brake located around the tilting axis of the actuating element in the form of a rocker arm. This creates a mechanical embodiment, which provides the possibility of braking the actuator element, respectively, of the rocker arm, and thereby stabilize its movement.

Предпочтительно выполненное в виде фрикционного тормоза фиксирующее приспособление может иметь по меньшей мере один фрикционный диск, который воздействует на заданную тормозную поверхность исполнительного элемента, в частности на выполненную в качестве тормозной поверхности торцевую сторону ступицы выполненного в виде коромысла исполнительного элемента.Preferably, the locking device made in the form of a friction brake can have at least one friction disk that acts on a predetermined braking surface of the actuating element, in particular, on the end face of the hub made as a rocker actuating element.

Приведение в действие фрикционного тормоза можно осуществлять, в принципе, различным образом, при этом предпочтительным является гидравлическое приведение в действие фрикционного тормоза. Например, для этого можно применять гидравлический управляющий клапан, который, например, в зависимости от вращения кулачкового вала в режиме торможения двигателем соответствующим образом нагружает воздействующий на тормозной диск цилиндропоршневой блок.The actuation of the friction brake can, in principle, be carried out in various ways, with the hydraulic actuation of the friction brake being preferred. For example, a hydraulic control valve can be used for this, which, for example, depending on the rotation of the cam shaft in the engine braking mode, accordingly loads the piston cylinder acting on the brake disk.

Предпочтительно в клапанном приводе предусмотрено несколько, например два, выпускных клапанов для каждого цилиндра двигателя внутреннего сгорания, которые приводятся совместно в действие с помощью исполнительного элемента через клапанный мостик, при этом первый цилиндропоршневой блок расположен в клапанном мостике и воздействует по меньшей мере на одну часть выпускных клапанов, в частности, лишь на один из выпускных клапанов.Preferably, several, for example, two exhaust valves are provided in the valve actuator for each cylinder of the internal combustion engine, which are driven together by an actuating element through the valve bridge, wherein the first piston-cylinder block is located in the valve bridge and acts on at least one part of the exhaust valves valves, in particular, only one of the exhaust valves.

Наконец, первый цилиндропоршневой блок и элемент HVA могут предпочтительно совместно снабжаться из системы циркуляции под давлением смазочного масла напорным маслом, при этом в ведущем к первому цилиндропоршневому блоку подводящем трубопроводе расположен обратный клапан, при этом дополнительно камера сжатия первого цилиндропоршневого блока в закрытом состоянии по меньшей мере одного выпускного клапана имеет управляемый с помощью стационарной контропоры выпускной трубопровод, и цилиндропоршневой блок, а также клапанная пружина выпускного клапана согласованы так, что в режиме торможения двигателем при соответственно закрытой выпускной заслонке в системе отработавших газов двигателя внутреннего сгорания остается открытым заданным образом выпускной клапан.Finally, the first cylinder-piston block and the HVA element can preferably be supplied with pressurized oil from the lubricating oil pressure circulation system, while a check valve is located in the inlet pipe leading to the first cylinder-piston block, and at least the compression chamber of the first cylinder-piston block is at least closed one exhaust valve has an exhaust pipe controlled by a stationary counter support, and a cylinder-piston block, as well as a valve spring knogo valve aligned so that the engine braking mode, respectively discharge damper is closed in an internal combustion engine exhaust gas system is still open exhaust valve in a predetermined manner.

Обеспечиваемые решением, согласно изобретению, преимущества относятся аналогично к способу, согласно изобретению, и к безрельсовому транспортному средству, согласно изобретению. В этом отношении делается ссылка на приведенные выше выкладки.Provided by the solution according to the invention, the advantages relate similarly to the method according to the invention and to a trackless vehicle according to the invention. In this regard, reference is made to the above calculations.

Ниже приводится более подробное пояснение примера выполнения изобретения.The following is a more detailed explanation of an example embodiment of the invention.

На единственной прилагаемой фиг. 1 изображена необходимая для понимания данного изобретения головка 1 цилиндров управляемого с помощью клапанов четырехтактного поршневого двигателя внутреннего сгорания (дизельного двигателя), в которой, наряду с невидимыми впускными клапанами, расположены в качестве примера два выпускных клапана 2, 3 (видны лишь стержни клапанов). Удерживающие клапаны 2, 3, известным образом закрытые клапанные пружины, не изображены.In the only attached FIG. 1 shows a cylinder head 1 necessary for understanding the present invention, of a cylinder controlled by valves of a four-stroke reciprocating internal combustion engine (diesel engine), in which, along with invisible intake valves, two exhaust valves 2, 3 are located as an example (only valve rods are visible). The holding valves 2, 3, in a known manner closed valve springs, are not shown.

Воздействующий на выпускные клапаны 2, 3 клапанный привод состоит из приводного кулачка 4 кулачкового вала двигателя 1 внутреннего сгорания, опирающегося на неподвижную поворотную ось 5 коромысла 6 и клапанного мостика 7, который перекрывает оба выпускных клапана 2, 3, соответственно их стержни.The valve actuator acting on the exhaust valves 2, 3 consists of a drive cam 4 of the camshaft of the internal combustion engine 1, supported by a fixed rotary axis 5 of the rocker arm 6 and a valve bridge 7 that overlaps both exhaust valves 2, 3, respectively, their rods.

Функционально двухплечевое коромысло 6 выполнено здесь в качестве примера состоящим из двух частей, а именно с кулачковым рычагом 6а и воздействующим на клапанный мостик 7 исполнительным рычагом 6b, которые выступают на обеих сторонах опоры за ось 5 коромысла.The functionally two-arm rocker 6 is made here as an example consisting of two parts, namely with a cam lever 6a and an actuating lever 6b acting on the valve bridge 7, which protrude on both sides of the support beyond the beam 5 axis.

Клапанный рычаг 6а с помощью отдельной оси 8 поворота опирается на исполнительный рычаг 6b и несет установленный с возможностью вращения на оси 9 ролик 10, который катится по кулачку 4 для привода коромысла 6.The valve lever 6a, using a separate rotation axis 8, is supported by an actuating lever 6b and carries a roller 10 mounted for rotation on the axis 9, which rolls on the cam 4 to drive the rocker arm 6.

Между клапанным рычагом 6а и исполнительным рычагом 6b расположен лежащий снаружи оси 8 поворота гидравлический компенсирующий клапанный зазор элемент, соответственно HVA-элемент 11, который может иметь известную конструкцию и поэтому дополнительно не поясняется.Between the valve lever 6a and the actuating lever 6b, there is a hydraulic element compensating for the valve clearance lying outside the axis of rotation 8, respectively an HVA element 11, which may be of a known construction and therefore not further explained.

Исполнительный рычаг 6b коромысла 6 воздействует через регулировочный винт 12 (с контргайкой) и сферически опирающуюся на него соединительную чашку 13 на клапанный мостик 7 в расположенном между обоими выпускными клапанами 2, 3 месте.The actuating lever 6b of the rocker arm 6 acts through the adjusting screw 12 (with a lock nut) and the connecting cup 13 spherically resting on it on the valve bridge 7 in a place located between the two exhaust valves 2, 3.

Кроме того, над клапанным мостиком 7 предусмотрена стационарная контропора 14, функция которой будет пояснена ниже.In addition, above the valve bridge 7, a stationary counter-support 14 is provided, the function of which will be explained below.

Внутри клапанного мостика 7 расположен цилиндропоршневой блок 15 с направляемым внутри напорной камеры 16 с возможностью ограниченного перемещения поршнем 17, который воздействует на выпускной клапан 2. Напорная камера 16 соединена через подводящий канал 18 с интегрированным шариковым обратным клапаном 19 и через не изображенные, обозначенные в целом позицией 20 подводящие каналы в соединительной чашке 13, регулировочном винте 12, в коромысле 6 и, наконец, через ось 5 коромысла с напорной циркуляционной системой смазочного масла двигателя внутреннего сгорания. Понятно, что в коромысле 6 предусмотрены также другие каналы 20 для смазки подвижных частей клапанного привода.Inside the valve bridge 7 there is a cylinder-piston block 15 with a piston 17 that can be limitedly displaced inside the pressure chamber 16 and which acts on the exhaust valve 2. The pressure chamber 16 is connected through an inlet channel 18 to an integrated ball check valve 19 and not shown, indicated generally 20, the supply channels in the connecting cup 13, the adjusting screw 12, in the rocker 6 and, finally, through the axis 5 of the rocker arm with the pressure circulation system of the engine lubricating oil inside combustion him. It is understood that other arms 20 are also provided in the beam 6 for lubricating the moving parts of the valve actuator.

Дополнительно к этому в клапанном мостике 7 предусмотрен выпускной канал 21 заданного поперечного сечения, который входит в напорную камеру 16 цилиндропоршневого блока 15 и который управляется с помощью стационарной контропоры 14.In addition, in the valve bridge 7 there is provided an exhaust channel 21 of a predetermined cross-section, which enters the pressure chamber 16 of the cylinder-piston block 15 and which is controlled by a stationary counter support 14.

С помощью HVA-элемента 11 можно известным образом устранять возникающий, например, за счет износа клапанный зазор в передаточной цепи между кулачком 4 и выпускными клапанами 2, 3, соответственно клапанным мостиком 7, при этом толкатель 22 HVA-элемента 11, соответственно, выдвигается или вдвигается и изменяет расстояние s между кулачковым рычагом 6а и исполнительным рычагом 6b коромысла 6.Using the HVA element 11, it is possible to eliminate in a known manner the valve clearance arising, for example due to wear, between the cam 4 and the exhaust valves 2, 3 or valve bridge 7, respectively, while the plunger 22 of the HVA element 11, respectively, extends or moves in and changes the distance s between the cam lever 6a and the actuating lever 6b of the rocker arm 6.

В регулярном режиме двигателя внутреннего сгорания без торможения двигателем оба выпускных клапана 2, 3 отрыты с помощью коромысла 6 и клапанного мостика 7 при прохождении кулачка и снова закрываются при достижении основной окружности кулачка. Через свободное при прохождении кулачка выпускное отверстие 21 может выходить масло из напорной камеры 16, однако оно тотчас заменяется при прохождении основной окружности через подводящие каналы 20 и обратный клапан 19.In the regular mode of the internal combustion engine without engine braking, both exhaust valves 2, 3 are opened using the rocker arm 6 and valve bridge 7 when passing the cam and are closed again when the main cam circumference is reached. Through the free passage of the cam, the outlet 21 may exit the oil from the pressure chamber 16, however, it is immediately replaced when the main circle passes through the inlet channels 20 and the check valve 19.

Это динамическое равновесие изменяется в случае торможения двигателем, в котором заслонка отработавших газов в тракте отработавших газов двигателя внутреннего сгорания закрывается, и тем самым на противоположную камере сгорания сторону выпускных клапанов действует значительный обратный напор отработавших газов, соответственно давление отработавших газов, которое при соответствующей настройке клапанной пружины выпускного клапана 2 и выполнении цилиндропоршневого блока 15 удерживает выпускной клапан 2 открытым в промежуточном положении. При этом должно обеспечиваться, что управляющее действие между клапанным мостиком 7 (выпускным каналом 21) и контропорой 14 не нарушается за счет возможно возникающего слишком большого клапанного зазора.This dynamic equilibrium changes in case of engine braking, in which the exhaust gas damper in the exhaust gas path of the internal combustion engine is closed, and thus, the exhaust manifold pressure is significantly opposite to the exhaust gas side, or the exhaust gas pressure, which, with the appropriate valve setting the spring of the exhaust valve 2 and the execution of the cylinder-piston block 15 keeps the exhaust valve 2 open in the intermediate position lion. It should be ensured that the control action between the valve bridge 7 (outlet channel 21) and the counter-support 14 is not violated due to the possible too large valve clearance.

Поэтому в силовом потоке между кулачком 4 и выпускными клапанами 2, 3 предусмотрено фиксирующее приспособление 23 и/или фиксирующее приспособление 24, которое в режиме торможения двигателем при прохождении основной окружности кулачка активируется, и в соответствии с этим фиксирует положение коромысла 6, в то время как оно (фиксирующее приспособление) в режиме торможения двигателем при прохождении основной окружности кулачка 4 деактивируется, и в соответствии с этим снимается фиксация положения коромысла 6, как будет пояснено в качестве примера ниже.Therefore, in the power flow between the cam 4 and the exhaust valves 2, 3, a fixing device 23 and / or a locking device 24 is provided, which is activated in the engine braking mode when passing the main circumference of the cam, and accordingly fixes the position of the rocker arm 6, while it (locking device) in the engine braking mode when passing the main circumference of the cam 4 is deactivated, and in accordance with this, the fixation of the position of the rocker 6 is removed, as will be explained as an example Epa below.

Фиксирующее приспособление 23 является, например, управляемым, неподвижным относительно корпуса электромагнитом 23 (изображен в виде штриховки), который расположен в зоне перемещения исполнительного рычага 6b так, что он в активированном состоянии (во время фазы основной окружности кулачка) фиксирует положение исполнительного рычага 6b, предпочтительно бесступенчато, с помощью магнитной силы. Электромагнит 23 показан здесь лишь по причинам возможности изображения над коромыслом 6. Для реализации возможности бесступенчатой перестановки он расположен предпочтительно сбоку от коромысла 6, т. е. фактическое положение электромагнита 23 таково, что он, исходя из изображения на фиг. 1, должен быть повернут на 90° в плоскость чертежа или из плоскости чертежа и расположен там.The locking device 23 is, for example, a controlled electromagnet 23, which is stationary relative to the housing (shown in the form of a hatch), which is located in the area of movement of the actuating lever 6b so that in the activated state (during the phase of the main circumference of the cam) it fixes the position of the actuating lever 6b, preferably stepless, by magnetic force. The electromagnet 23 is shown here only for reasons of the possibility of the image above the rocker 6. To realize the possibility of stepless permutation, it is preferably located on the side of the rocker 6, i.e., the actual position of the electromagnet 23 is such that, based on the image in FIG. 1, should be rotated 90 ° to the plane of the drawing or from the plane of the drawing and located there.

Это приводит к тому, что предотвращается возможно возникающее «накачивание» HVA-элемента 11 (увеличение расстояния s), и при завершении режима торможения двигателем мгновенно снова имеется клапанный привод без зазора с надежно закрывающимися выпускными клапанами 2,3.This leads to the possible occurrence of "pumping" of the HVA element 11 (increasing the distance s), and upon completion of the engine braking instantly again there is a valve actuator without a gap with reliably closing exhaust valves 2,3.

При этом электромагнит предпочтительно управляется с помощью не изображенного электронного блока управления (например, соответствующим образом модифицированного блока управления двигателем) так, что его фиксирующее действие прикладывается к коромыслу 6 лишь при прохождении основной окружности кулачка 4 и лишь в режиме торможения двигателем, в то время как при ходе кулачка, соответственно в регулярном, с подачей топлива в режиме работы двигателя он переключается в неактивное состояние.In this case, the electromagnet is preferably controlled by an electronic control unit not shown (for example, an appropriately modified engine control unit) so that its locking action is applied to the rocker 6 only when the main circumference of the cam 4 passes and only in the engine braking mode, while when the cam moves, respectively, in a regular manner, with the fuel supply in engine operation mode, it switches to an inactive state.

Вместо электромагнита 23 можно использовать в качестве альтернативного решения или дополнительно также фрикционный тормоз 24 в качестве фиксирующего приспособления для фиксации коромысла 6. В этом случае вокруг оси 5 коромысла может быть расположен по меньшей мере один, установленный без возможности проворачивания тормозной диск 25, который воздействует на одну из торцевых поверхностей 6с исполнительного рычага 6b коромысла 6.Instead of the electromagnet 23, it is possible to use as an alternative solution or, in addition, also a friction brake 24 as a fixing device for fixing the rocker arm 6. In this case, at least one brake disk 25, which is unable to turn, can be located around the rocker arm 5, which acts on one of the end surfaces 6c of the actuating arm 6b of the rocker arm 6.

С помощью фрикционного тормоза 24 можно, соответственно, тормозить и фиксировать исполнительный рычаг 6b коромысла 6.Using the friction brake 24, it is possible, respectively, to brake and lock the actuating lever 6b of the rocker arm 6.

Фрикционный тормоз 24 можно, например, гидравлически приводить в действие так, что фрикционное и тем самым в конечном итоге фиксирующее действие возникает лишь при прохождении основной окружности кулачка 4 и в режиме торможения двигателем, в то время как при прохождении зоны кулачка и в режиме работы двигателя с подачей топлива он не действует.The friction brake 24 can, for example, be hydraulically actuated so that the friction and thereby ultimately the locking action occurs only when the main circumference of the cam 4 passes and when the engine is braking, while when passing the cam zone and when the engine is running with fuel supply it does not work.

Для этого на фрикционный диск 25 может действовать изображенный лишь схематично с помощью силовых стрелок 26 цилиндропоршневой блок, который нагружается гидравлически давлением через управляющий клапан, при этом управляющий клапан, как указывалось выше, лишь при прохождении основной окружности кулачка и в режиме торможения двигателем соединен с источником давления (например, с напорной циркуляционной системой смазочного масла двигателя внутреннего сгорания).To do this, the piston block shown schematically with the help of power arrows 26 can act on the cylinder-piston block, which is hydraulically loaded by pressure through the control valve, while the control valve, as mentioned above, is connected only with the main cam circumference and in engine braking mode pressure (for example, with a pressure circulation system of lubricating oil of an internal combustion engine).

Вместо состоящего из двух частей коромысла может быть также предусмотрено состоящее из одной части коромысло или качающийся рычаг с роликовым контактом или без него с кулачком 4 и с соответствующим расположением HVA-элемента 11 в силовом потоке между кулачком 4 и выпускным клапаном 2.Instead of a two-piece rocker arm, a one-piece rocker arm or rocker arm with or without roller contact with cam 4 and with a corresponding arrangement of the HVA element 11 in the power flow between the cam 4 and the exhaust valve 2 can also be provided.

Перечень позицийList of items

1 Головка цилиндров1 cylinder head

2 Выпускной клапан2 exhaust valve

3 Выпускной клапан3 exhaust valve

4 Кулачок4 cam

5 Ось коромысла5 Rocker axis

6 Коромысло6 Rocker

6а Кулачковый рычаг6a Cam lever

6b Исполнительный рычаг6b Executive lever

6с Торцевая поверхность ступицы6c End surface of the hub

7 Клапанный мостик7 valve bridge

8 Ось поворота8 pivot axis

9 Ось9 axis

10 Ролик10 Roller

11 Гидравлический элемент компенсации клапанного зазора (элемент HVA)11 Hydraulic valve clearance compensation (HVA element)

12 Регулировочный винт12 adjusting screw

13 Соединительная чашка13 Connecting Cup

14 Контропора14 Counter

15 Цилиндропоршневой блок15 cylinder piston block

16 Напорная камера16 Pressure chamber

17 Поршень17 piston

18 Подводящий канал18 inlet channel

19 Шариковый обратный клапан19 Ball check valve

20 Подводящие каналы20 feed channels

21 Выпускной канал21 exhaust channel

22 Толкатель22 Pusher

23 Электромагнит23 Electromagnet

24 Фрикционный тормоз24 Friction brake

25 Фрикционный диск25 Friction Disc

26 Приложение давления26 Pressure application

Claims

1. Device for actuating at least one exhaust valve, controlled by valves of an internal combustion engine, for trackless vehicles, comprising an actuating element (6) driven by a cam shaft, while in the power flow between the cam (4) the shaft and at least one exhaust valve (2) includes a first, preferably hydraulically loaded cylinder-piston block (15), with which it is possible to hold said at least e of one exhaust valve (2) in the engine braking mode with an exhaust backpressure engine in an unclosed intermediate position, and a second cylinder-piston block (11), which is preferably made in the form of a hydraulic valve compensating valve clearance element, characterized in that in the power flow between the cam ( 4) and an exhaust valve (2) provides at least one fixing device (23; 24) for fixing the actuator (6), while the fixing device (23; 24) is formed and / or made with the possibility of control so that it is activated in the engine braking mode when the main circumference of the cam (4) is passed, and in accordance with this, the actuating element (6) is fixed in position, and that it is deactivated in the engine braking mode when passing the cam zone (4), and in accordance with this, the position of the actuating element (6) is locked.

2. The device according to p. 1, characterized in that at least one locking device is made so that with its help it is possible stepless and / or independent of the position of fixation of the actuating element.

3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the actuating element (6) is formed using a two-piece rocker arm with a cam lever (6a) located on the cam side and an actuating lever (6b) located on the side of the exhaust valve, in this case, the locking device (23; 24) in this case interacts with the actuating lever (6b) and / or with the cam lever (6a).

4. The device according to p. 1 or 2, characterized in that the fixing device (23) is formed using at least one electromagnet.

5. The device according to p. 3, characterized in that the fixing device (23) is formed using at least one electromagnet.

6. The device according to claim 4, characterized in that the fixing device (23) formed by the electromagnet is located, preferably on the side of the housing, on the cylinder head (1) in the movement zone, preferably in the form of a rocker actuator (6) and outside its axis (5) turning.

7. The device according to p. 1 or 2, characterized in that the locking device (24) is formed using at least one friction brake, in particular with a friction brake located around the axis (5) of rotation made in the form of a rocker actuator ( 6).

8. The device according to claim 7, characterized in that the fixing device (24) made in the form of a friction brake has at least one friction disk (25) that acts on a given brake surface of the actuating element (6), in particular, made in as a brake surface, the end face (6c) of the hub made in the form of a rocker actuator (6).

9. The device according to claim 7, characterized in that the friction brake (24) is hydraulically actuated.

10. The device according to claim 8, characterized in that the friction brake (24) is hydraulically actuated.

11. The device according to p. 1 or 2, characterized in that the valve actuator provides several, in particular two, exhaust valves (2, 3) for each cylinder of the internal combustion engine, which are driven together by an actuating element (6) through the valve bridge (7), while the first cylinder-piston block (15) is located in the valve bridge (7) and acts on at least one part of the exhaust valves (2), in particular only one exhaust valve (2).

12. The device according to p. 1 or 2, characterized in that the first cylinder-piston block (15) and the second cylinder-piston block (11) are jointly supplied with pressure oil from the circulation system under the pressure of the lubricating oil of the internal combustion engine, while in the leading to the first cylinder-piston block (15) inlet pipe (18) is a check valve (19),

that in addition, the compression chamber (16) of the first cylinder-piston block (15) has at least one outlet valve (2, 3) controlled in the closed state by means of a stationary counter support (14), the outlet pipe (21), and

that the cylinder-piston block (15) and the valve spring of the exhaust valve (2) are coordinated so that in the engine braking mode with the exhaust gas damper closed accordingly, the exhaust valve (2) remains open in a predetermined manner in the exhaust system of the internal combustion engine.

13. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the actuating element (6) driven by the cam shaft is made in the form of a rocker arm driven by a cam shaft.

14. A method of actuating at least one exhaust valve (2) controlled by valves of an internal combustion engine using a device according to any one of paragraphs. 1-13, comprising an actuating element (6) driven by a cam shaft, wherein a first, preferably hydraulically actuated, cylinder-piston unit (15) is included in the power flow between the cam (4) of the cam shaft and at least one exhaust valve (2), with the help of which it is possible to hold at least one exhaust valve (2) in the engine braking mode with an exhaust backpressure engine in an open intermediate position, and a second cylinder-piston block (11), which is made pre respectfully in the form of a hydraulic compensating valve clearance element, characterized in that at least one locking device (23; 24) is provided in the power flow between the cam (4) and the exhaust valve (2) for fixing the actuator element (6), wherein the locking device (23; 24) is formed and / or made so that it can be activated in the engine braking mode when the main cam circumference (4) is passed, and in accordance with this, the actuating element (6) is fixed in position, and its in the engine braking mode is deactivated during the passage area of the cam (4) and in accordance with the removed locking position of the actuating element (6).

15. The method according to p. 14, characterized in that the actuating element (6) is made in the form of a rocker arm driven by a cam shaft.

16. A trackless vehicle, in particular an industrial vehicle, comprising a device according to any one of paragraphs. 1-13 and / or for implementing the method according to p. 14 or 15.