[发明专利]用于改变内燃机控制时间的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于改变内燃机换气阀控制时间的装置。

背景技术

内燃机中为操作换气阀而置入凸轮轴。凸轮轴这样安装在内燃机 中，使安装在其上面的凸轮紧贴在例如杯形挺杆、牵引杆或者平衡杆 这种凸轮随动件上。如果凸轮轴进行转动，那么凸轮在凸轮随动件上 滚动，这些随动件再操作换气阀。通过凸轮的位置和形状从而既能确 定换气阀的打开持续时间也能确定幅度，而且还能确定打开和关闭时 间点。

现代化的发动机方案在于可变地设计气门传动装置。一方面，气 门传动装置和气门打开持续时间应可变地构成，直至完全关闭单个气 缸。为此设有例如可连接的凸轮随动件、可变的气门传动装置或者电 子液压的或电控的气门操作装置等方案。此外作为优点需要强调的是， 在内燃机工作期间可以对换气阀的打开和关闭时间施加影响。同样值 得追求的是可以对进气门或排气门的打开或关闭时间点分开施加影 响，以便例如有针对性地调整确定的气门重叠。通过借助发动机的实 际特性曲线范围、例如借助实际转速或实际载荷调整换气阀打开或关 闭时间点，不但可以降低单位燃料消耗、对废气状况产生积极影响、 还可以提高发动机的效率以及最大转矩和最大功率。

所述的换气阀时间控制的可变性通过相对改变凸轮轴关于曲轴的 相位实现。其中，凸轮轴大多通过链轮、皮带轮、齿轮传动装置或者 同等作用的传动方案与曲轴传动连接。在凸轮轴与由曲轴传动的链轮、 皮带轮或者齿轮传动装置之间安装一个凸轮轴调节器，它能够转矩从 曲轴传递到凸轮轴上。同时，用于改变内燃机控制时间的该装置这样 构成，使内燃机工作期间可靠保持曲轴与凸轮轴之间的相位，并在需 要时可以让凸轮轴以一定的角区相对于曲轴扭转。

在进气门和排气门各具有一根凸轮轴的内燃机中，凸轮轴可以各 自装备一个凸轮轴调节器。因此可以彼此相对地推移进气和排气换气 阀的打开和关闭时间并有针对性地调整气门时间重叠。

现代化凸轮轴调节器的底座一般处于凸轮轴的传动侧末端上。该 底座由一个曲轴固定的传动轮、一个凸轮轴固定的从动件和一个将传 动轮的转矩传递到从动件上的调整机构组成。传动轮可以作为链轮、 皮带轮或者齿轮构成并借助一个链轮、皮带轮或者齿轮传动装置与曲 轴抗扭连接。调整机构可以以电磁、液压或者气动方式驱动。同样可 以设想将凸轮轴调节器安装在一根中间轴上或者支承在一个不旋转的 部件上。在这种情况下，转矩通过其它传动装置传递到凸轮轴上。

电动凸轮轴调节器由一个与内燃机的曲轴传动连接的传动轮、一 个与内燃机凸轮轴传动连接的从动件和一个调整传动机构组成。调整 传动机构是一个具有三个可彼此扭转部件的三轴传动机构。其中，传 动机构的第一部件抗扭与传动轮连接、第二部件抗扭与从动件连接。 第三部件例如作为啮合件构成，其转速例如可以借助电动机或者制动 装置通过一根轴进行调节。

转矩从曲轴传递到第一部件上并从那里传递到第二部件并因此传 递到凸轮轴上。这可以直接实现或者在第三部件的中间连接下实现。 通过适当调节第三部件的转速可以使第一部件向第二部件扭转并因此 改变凸轮轴与曲轴之间的相位。这种三轴传动机构例如有内偏心传动 机构、双内偏心传动机构、轴传动机构、斜盘式传动机构或者类似的 传动机构。

为控制凸轮轴调节器，传感器捕获内燃机的特性数据，例如像凸 轮轴和曲轴的载荷状态、转速和角位置。这些数据被输送到一个电子 控制单元，该单元在将这些数据与内燃机的特性数据范围比较后控制 凸轮轴调节器的伺服电动机。

DE 102 36 507公开了一种用于改变内燃机控制时间的装置，其中， 从曲轴向凸轮轴的转矩传递和调整过程借助一个斜盘式传动机构实 现。该装置基本上由一个凸轮轴驱动齿轮、一个凸轮轴固定的转盘和 一个斜盘式传动机构组成。凸轮轴驱动齿轮与一根曲轴传动连接并与 一个外壳整体构成。斜盘以确定的调整角支承在一根调整轴上并与外 壳传动连接。

斜盘和转盘在其靠近各自其它部件的轴向侧面上各具有齿环方式的锥齿轮啮合。其中，斜盘和转盘按照下述设置，即由于斜盘以确定 的调整角支承在调整轴上，斜盘啮合的一个角扇面与转盘啮合的一个 角扇面啮合。其中，在锥齿轮啮合的齿数上存在差别。