[发明专利]用于发动机阀门致动系统的可变长度活塞组件

说明书

包含空动组件的可变长度组件消除了用于在内燃发动机阀门机构中操作的液压或气动工作流体，并且可以集成到阀门摇臂枢轴中。实例活塞和致动板设置有工作表面，当所述致动板相对于所述活塞旋转时，所述工作表面相互作用。所述工作表面包含倾斜过渡部分，并且可以包含上部和下部平坦部分。浅斜坡角防止所述致动板在负载下反向旋转。致动组件包含致动螺线管，所述致动螺线管包含柱塞，所述柱塞接合并枢转致动臂以使所述致动板相对于所述活塞旋转，并将所述空动组件的状态从可吸收运动的“关闭”状态改变为所述空动组件为刚性且不吸收运动的“打开”状态。

技术领域

本公开大体上涉及用于致动内燃发动机中的阀门的系统和方法。更具体地，本公开涉及可以在各种应用中使用的可变长度活塞组件，包含与发动机阀门机构中的空动组件以及可以集成到阀门摇臂和摇臂枢轴中的空动特征有关的应用。本公开进一步涉及可以在泄放制动器系统中使用的可变长度活塞组件。

背景技术

内燃发动机需要阀门致动系统，以在操作期间控制可燃成分(通常为燃料和空气)流向一个或多个燃烧室。此类系统在发动机操作期间控制进气和排气阀门的运动和正时。在正电力模式中，打开进气阀门以允许燃料和空气进入气缸进行燃烧，随后打开排气阀门以允许燃烧产物逸出气缸。此操作通常被称为阀门的“主事件”操作。

除了正电力主事件操作之外，阀门致动系统还可被配置成促进发动机操作期间的“辅助事件”。这些可以包含但不限于发动机制动、废气再循环(EGR)和内部废气再循环(iEGR)。在这些辅助事件期间，可以控制阀门正时和运动以使发动机再循环废气以实现改进的排放，或者以在发动机制动操作中使发动机从发动机负载吸收能量。

在主事件正电力操作模式期间，阀门移动通常由作为运动源的一个或多个旋转凸轮来控制。凸轮从动件、推杆、摇臂和安置在阀门机构中的其它元件实现运动从凸轮表面到阀门的直接传送。对于辅助事件，可以在阀门机构中使用“空动”装置以促进辅助事件阀门移动。空动装置是指一类技术解决方案，其中与原本将由于相应凸轮表面单独致动而发生的运动相比，阀门运动被修改。空动装置可以包含装置，所述装置的长度、刚度或可压缩性被改变并控制以便有助于除阀门的主事件操作之外的或替代阀门的主事件操作的辅助事件选择性地发生。空动装置可被视为较大类别的可变长度活塞组件的子类，所述可变长度活塞组件可具有超出涉及空动的那些应用的应用。

现有技术空动系统通常依靠液压或气动工作流体(即，油或空气)来进行操作。结果，此类系统不易适应于不使用此类工作流体的发动机，或者在不足以致动空动系统的相对低压下使用此类流体的发动机。

除了空动系统之外，现有技术阀门致动系统可需要可变长度元件，所述可变长度元件可以被致动以提供其它功能，例如由泄放制动器部件提供的制动动作。此类可变长度元件可用于选择性地致动发动机阀门以引起泄放制动器操作发生。

通过使用以机械方式相互作用的元件和表面，所属领域的另一挑战是提供致动组件，所述致动组件可以承受在发动机阀门机构环境中发生的快速且重复的循环和应力，并减少在操作期间产生过多峰值应力的可能性。

因此，有利的是提供解决前述缺点和现有技术中的其它缺点的系统和方法。

发明内容

响应于前述挑战，申请人提供了可变长度组件和系统的各种实施例，其可用于涉及可在长度上扩展或收缩的部件的应用中(例如发动机阀门致动系统中的空动组件)或其它应用中(例如泄放制动器致动)，其中可变长度装置在阀门机构中很有用。