[发明专利]用于可变地控制内燃机阀门的方法和装置

说明书

本发明涉及可变地控制内燃机阀门的方法和装置。

长期以来对内燃机的阀门进行可变控制的优点已众所周知。对换气阀进行可变控制能够改善转矩分布并能提高最大效率。如果能不使用节流阀而仅仅通过改变进气阀的提升和/或开启时间来形成负载或载荷的话，还能避免原始排放或明显减少换气损失。因此在已有文献中相应地提出了许多关于对内燃机中的阀门进行可变控制的建议。

在BE-PS885.719的结构类型中，开启凸轮轴和闭合凸轮轴与一个凸轮随动件相互作用，凸轮随动件支撑在进气阀的阀杆上。为此在进气阀关闭时处于确定位置的凸轮随动件上设有弹簧，该弹簧使凸轮随动件总是压靠在两个凸轮轴的凸轮形线上。由此使凸轮随动件暂时离开阀杆。这增加了对自身阀隙补偿的困难。此外，两个凸轮轴与凸轮随动件之间总是处于摩擦啮合状态，从而增加了阀链的摩擦损失。

在DE3531000A1中描述了一种在活塞式发动机中部分载荷下通过对阀门进行相位控制来减小节流损失的装置，其中摇臂支撑在阀杆上，摇臂的两端与凸轮轴的各端相互作用。该凸轮传动的特点是，每次只能使用凸轮形线的一半升程并通过两个凸轮的形线确定阀门的开启和/或关闭运动，由此可能会出现不允许的高加速度。

DE35193191A1中提出了另一种可变地控制往复活塞式内燃机阀门的建议。在这种可变的阀门控制中，可通过一个转动的提升式凸轮轴借助于一个围绕移动轴颈偏转的阀杆克服阀门的弹簧力对进气阀进行控制。阀杆附加地接合着一个与提升凸轮轴以相同转数转动的控制凸轮轴，控制凸轮轴根据内燃机的参数控制阀杆的摆动。这种公知阀控制方式的特点是，根据提升凸轮轴和控制凸轮轴的相位产生的阀的开启或闭合运动是由两个凸轮轴的凸轮形线确定的，由此在阀门闭合而使阀门落到其支座上时会出现过大的阀门加速度或速度，或者使内燃机的最大转数受到不能接受的限制。

另一种用于进行可变阀控制的装置公开在US-PS5，178,105中。该文献研究了与不同转数相适合的阀门控制时间的问题。为此，该装置包括两个凸轮轴，它们的凸轮彼此构成对映结构的形式，两个凸轮以最低提升点分别经过坡度较大的延伸区和平坦的延伸区进入最大提升点。两个凸轮作用在同一个卡接部件上，该卡接部件的截面为三角形并在控制阀门的推杆上进行直接的移动导向。阀门的开启和闭合相位分别由两个凸轮轴在卡接部件上附加的提升作用来确定，由此可根据凸轮轴的相位使阀门的运动在很大范围内发生变化。这使凸轮的形状明显受到限制，因为在确定的相位中，卡接部件在两个凸轮轴之间的移动并不导致阀的提升运动，而仅仅是使其相对于推杆移动。此外，卡接部件的最终位置取决于凸轮轴的相位，这需要非常昂贵的阀门调整装置来解决在相位快速变化时阀链中出现的问题。

本发明的任务是，提供一种用于可变地控制内燃机阀门的方法，特别是通过每个气缸中一个或多个进气阀的提升作用对奥托式发动机进行无节流阀载荷控制的方法，其中可在高工作可靠性和降低生产成本的前提下设置一个自动阀隙补偿件。本发明的任务还在于提供一种实施该方法的装置。

发明任务所涉及的方法部分是这样的：

一种用于可变地控制内燃机中阀门的方法，其通过每个气缸上一个或多个进气阀的行程作用对奥托式发动机进行无节流阀载荷控制；

在该方法中，随动装置以叠加的形式随着两个在通常情况下以相同转数转动的凸轮轴的凸轮形线运动，而且随动装置在凸轮上的运动借助于控制阀门的控制装置传递给阀门；

其中凸轮轴中构成开启凸轮轴的那个凸轮形线上具有一个基圆区和一个提升区，这两个区域通过开启区可彼此连接；

而凸轮轴中另一个构成闭合凸轮轴的凸轮形线上具有一个提升区和一个基圆区，这两个区域通过闭合区可彼此连接；

而且其中在阀门闭合后随动装置支撑在至少一个凸轮轴的凸轮形线上，和

为了改变阀门的提升和开启时间，凸轮轴之间的相位是可变的，其特征在于，

在阀门闭合后，随动装置仅接触在两凸轮轴中一个的凸轮形线上；

在阀门闭合后，另一个凸轮轴的凸轮形线与随动装置脱离开，并最晚在阀门开始开启时再次抵靠在随动装置上；而且，

当阀门闭合时制动装置至少与阀相接触。

本发明所提出的装置是这样的：

一种用于可变地控制内燃机中阀门的装置，通过每个气缸上的一个或多个进气阀的行程作用对奥托式发动机进行无节流阀载荷控制，其包括：

一个随动装置用于以叠加的形式随着两个通常以相同转数转动的凸轮轴的凸轮形线运动；