[发明专利]用于内燃机燃烧室的气门的操纵的方法和装置及内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及一种操纵内燃机燃烧室的气门的方法，所述内燃机包括：气缸；活塞，它可移动地布置在气缸内；及燃烧室，它由所述活塞和所述气缸限定出；所述气门；及气门致动器，它包括致动器活塞，该活塞设置来驱动气门并布置在致动器室内，其中压力流体被引导到致动器室中从而驱动致动活塞和气门。

本发明还涉及一种操纵内燃机燃烧室的气门的装置，所述内燃机包括：气缸；活塞，它可移动地布置在气缸内；及燃烧室，它由气缸和所述活塞限定出；所述气门；其中该装置包括气门致动器，该气门致动器包括：致动器室；致动活塞，该活塞可运动地布置所述致动器室内并且布置成驱动所述气门，及连通通道，通过它，压力流体被引导到致动器室中，从而驱动致动活塞，及因此沿着打开气门的方向驱动气门。

本发明还涉及一种内燃机，该内燃机设置有本发明的装置，优选地，内燃机具有可自由操纵的发动机气门，该气门由压力流体来驱动。尤其地，这种内燃机被布置来驱使机动车如汽车或者卡车。相应地，本发明可以包括设置有所述内燃机的车辆。

背景技术

公知的是，在排气门被打开并且打开它所需要的能量越多时，在缸盖中设置有打开气门的内燃机的负载越大，及气缸压力越高。这个事实与打开气门所使用的方法无关。气动地、电磁地或者液压地所驱动的气门打开所遇到的问题(但是凸轮轴所驱动的气门打开没有遇到)是在排空燃烧气体时克服很高的气缸压力来打开。主要问题是，不得不相对于最高的气缸压力而不是最普通的气缸压力来采用气门开启功率的大小，该最普通的气缸压力基本上小于最高压力。如果气门的工作通过装置如压力流体或者电磁体来实现，那么这个装置的功率通过当前的技术一定得被设定大小成克服由最大气缸压力所产生的力以打开气门。减少设定大小的这种需要是理想的。

此外，在废气被排空时，气缸内的高压导致可能的膨胀冲程没有利用的能量的浪费(但是，如果具有涡轮，那么一些能量可以得到利用)。

根据能力和控制性能及为了节省功率可以开发机动车的马达制动技术。在具有内燃机的机动车如重型卡车中，马达制动被积极地用作普通制动系统的补充。一个这样的方法包括废气制动，借助废气制动，可以防止从发动机气缸中排空废气。作为替换方式，在压缩冲程期间，允许空气泄漏出来进入到废气系统中。今天的方法的问题在于，最大制动效果和控制制动效果的可能性是不能令人满意的。与这个问题相关，及与轻型机动车相关，具有在马达制动时储存制动能量的可能性。公知的建议是，在马达制动时如何把压缩空气输送到箱中，并且在后面的加速需要时，使用所储存的能量。重量轻和重量很重的机动车具有共同的特征，通过使用发动机缸盖中的自由可操纵的气门来实现压缩空气的较好控制性能和较高的制动效率及能量节省。在上下文中，在使用自由可操纵的气门时，它可能有这样的问题，即在压缩冲程期间，气缸压力较高，从而导致需要大量的能量来打开气门。较大的发动机负荷是另一个工作模式，在排空废气时，该工作模式存在相对较高的气缸压力。

发明内容

对于具有自由可操纵的、气动驱动的排气门的内燃机，本发明的主要目的是在所有气缸压力下具有较好工作经济性地使气门打开，而在马达制动和废气排空期间可以遇到该所有气缸压力。

本发明的目标通过初始限定的方法来实现，其特征在于，由燃烧室内的压力所加压的压力流体被输送到致动器室中，从而与气门打开相关联地沿着打开该气门的方向驱动致动活塞。如这里所建议的那样，气动气门打开器使用气缸压力作为能源，及在马达制动期间克服可能存在的任何气缸压力来打开排气门。相应地，在废气排空时，气门打开器使用剩余工作潜能中的能量。加压的压力流体优选为燃烧室内的气体或者气体混合物，但不必如此。

根据优选实施例，所述压力流体通过连通通道被输送到致动器室中，该连通通道从燃烧室延伸到致动器室中。优选地，借助导阀来控制所述通道中的连通。到达燃烧室中的气门然后相对于所述导阀形成了从动气门。导阀从燃烧室向着压力流体具有这样的表面积，该表面积基本上小于控制的从动气门的相应表面积。因此，用来驱动导阀的装置具有这样的大小，即如果借助来自燃烧室中的压力即气缸压力没有执行该驱动，那么该大小基本上小于用来驱动上述从动气门的相应装置的大小。

优选地，借助压力流体、电磁地或者借助压电元件来驱动导阀。