混合式凸轮-无凸轮的可变气门致动系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及内燃发动机的气门致动系统。
【背景技术】
[0002]气门致动系统通常包括旋转凸轮，该旋转凸轮直接或通过诸如摇臂一一包括断缸摇臂和可变升程摇臂、推杆、液压间隙调节器和挺杆之类的机械装置来致动发动机气门。此类气门致动系统依赖于为了从落座位置致动气门而由凸轮凸部提供的升程。排气门和进气门两者中都呈现了这种依赖性。但是，排气门和进气门两者独立于凸轮位置的开闭对于某些类型的发动机运转来说会是有益的。
【发明内容】
[0003]一种内燃发动机具有安装在发动机缸体上的气缸盖，所述发动机缸体至少部分地形成多个气缸燃烧室。所述气缸盖具有多个进气口和多个排气口。气门调节气体进入和离开燃烧室的通路。凸轮致动的气门直接或通过辅助将旋转凸轮的旋转动能转换成气门的直线运动的各种构件中的一个或多个构件而与凸轮机械地联接。排气门之一和进气门之一与凸轮机械地联接。电液致动器致动特定气缸的单独的进气门和排气门。所述电液致动器与高压流体源流体连通。
【附图说明】
[0004]在附图中，示出了连同下文提供的详细描述一起体现了混合式凸轮-无凸轮的气门致动系统的方面的结构和方法。应指出的是，单个构件可设计为多个构件，或多个构件可设计为单个构件。
[0005]此外，在附图和接下来的描述中，在全部附图和描述中分别使用相同的附图标记表示同样的零件。附图并未按比例绘制并且为了便于说明已放大某些零件的比例。
[0006]图1示出了气门头/气缸盖100的局部分解透视图。
[0007]图2示出了图1所示的气缸盖100的沿线2-2的剖视图。
[0008]图3示出了图1所示的致动器104和发动机气门102的局部剖视图。
[0009]图4至6示出了致动器104在各个致动阶段沿图3所示的线4_4的局部剖视图。
[0010]图7至9针对根据本发明的四气门气缸示出了发动机气门位移对凸轮角位置的曲线图。
【具体实施方式】
[0011]图1示出了根据本教示内容的一方面的气缸盖100。图示的气缸盖100构造成安装在柴油发动机的发动机缸体上。然而，本教示内容不限于柴油发动机，并且可应用于其它类型的内燃发动机，例如消耗汽油、生物燃料或其它燃料的内燃发动机。气缸盖100可以安装在其上的发动机缸体可以包含活塞孔。活塞可以插入此类孔中以形成燃烧室。气缸盖100在安装在发动机缸体上时可以形成燃烧室的顶部。
[0012]图示的气缸盖100用于供十二缸发动机的六个气缸使用。该十二缸发动机为在每一侧具有六个气缸的V型发动机。但是，本教示内容也可应用于其它发动机构型，例如直列发动机构型，和多于或少于十二的不同数量的气缸。例如，本教示内容可应用于具有六、八和十个气缸的发动机。
[0013]图1所示的气缸盖100包括混合式气门致动系统，其中使用机械式和电液式两种致动机构来开闭特定气缸的发动机气门。当安装在发动机缸体上时，气缸盖100形成六个燃烧室的一部分。气缸盖100包括共计二十四个发动机气门，每个部分地由气缸盖形成的燃烧室各有四个。给送轨道101可以安装在气缸盖100的顶部。给送轨道101具有向文中进一步说明的电液致动器104供给高压液压流体的两个高压管道103和允许液压流体从电液致动器104流动的低压排出管道105。
[0014]图2示出了图1所示的气缸盖100的剖视图。如图2中所示，发动机气门102中与气缸之一对应的两个发动机气门由电液致动器104致动。气缸的其它两个发动机气门102由凸轮112和摇臂114机械地致动。气缸盖100包括在发动机运转期间分别供空气进入和供燃烧后的气体离开燃烧室的进气口 106和排气口 108。由电液致动器104致动的发动机气门102开闭从燃烧室到进气口 106和排气口 108的相应通路。因此，用于特定气缸的进气口 106之一由电液致动器104之一调节，且排气口 108之一也由电液致动器104之一调节。对于特定气缸，气体进入和离开燃烧室部分地由被机械地致动的气门102调节且部分地由通过电液致动器104致动的气门102调节。当关闭时，发动机气门102座靠在气门座110 上。
[0015]图1和2所示的发动机气门102的机械致动通过定期将运动传递到摇臂114的旋转凸轮112来实现，摇臂114又将直线运动传递到发动机气门102。这种机械致动说明了根据本发明的机械气门致动的一个可能的类型。还可实行其它形式的机械致动以将凸轮的旋转运动转换为动能或机械势能，并最终转换为发动机气门102的平移运动。此类机构包括安置成直接或通过在凸轮与发动机气门之间包括间隙调节器和摇臂中的一者或两者来与发动机气门102接触的旋转凸轮。各种气门机构构件的又一些组合是可能的，以实现发动机气门的机械致动。此类构件包括但不限于摇臂一一包括断缸摇臂和可变升程摇臂、推杆、液压间隙调节器和挺杆。
[0016]图3示出了线性液压致动器104，该线性液压致动器包括两级液压活塞302。两级液压活塞302具有部分地配置在致动器壳体308的腔室306内的大直径活塞部件304。大直径活塞部件304具有在一端311与充填空间312的液压流体流体连通的圆柱形活塞顶部310。空间312部分由壳体308，包括腔室306的壁、活塞顶部310的上表面314和小直径活塞318的一端311的上表面316，形成。活塞顶部310呈圆柱形，并且腔室306具有容许腔室306与活塞304之间的紧配合的尺寸和形状，这又最大限度地减少了加压流体从空间312的泄漏。
[0017]小直径活塞部件318配置在大直径活塞部件304中的管状活塞孔320内。活塞孔320的各部分具有与小直径活塞部件318互补的形状。该互补形状限制了小直径活塞部件318相对于大直径活塞部件304的运动。小直径活塞部件318具有相对于小直径活塞部件318的截锥形外表面328位于空间312远侧的圆柱形的外表面322。大直径活塞部件304具有圆柱形内表面323和截锥形内表面332，所述圆柱形内表面具有与圆柱形外表面322互补的形状，所述截锥形内表面332具有与截锥形外表面328互补的形状。所述互补形状限制了小直径活塞部件318朝空间312的运动。
[0018]小直径活塞部件318具有相对于小直径活塞部件318的截锥形外表面328位于空间312近侧的另一个圆柱形外表面324。大直径活塞部件304也具有另一个圆柱形内表面330，该圆柱形内表面具有与位于空间312近侧的圆柱形外表面324互补的形状。孔320在止挡部317处比小直径活塞部件318的圆柱形外表面324的直径窄。止挡部317因而限制小直径活塞部件304的向下运动。小直径活塞部件318包括罩帽333和插入件335。插入件335与发动机气门102接触，该接触致使发动机气门102响应于活塞302的运动而移动。在本教示内容的其它方面，插入件335可一体形成在发动机气门102中。
[0019]根据本教示内容的一方面，液压致动器104的致