轴端时，活塞7的较粗部分局部地堵塞排出口 8，如图2的阶段5中所示。排气门13的关闭速度因此进一步减小，从而允许平稳地关闭。最终，流体腔室4被排空并且第一推杆3变成再次接合凸轮从动单元2，如在图2的阶段6中可看到的。活塞7可具有不止两个的不同直径，以允许排气门13的关闭速度逐渐改变，或者活塞7的直径可无级地减小。
[0023]在图3中示出本发明的另一个实施方式。这个实施方式的操作原理与图1的实施方式中相同。另外，在图3的布置中，在排气门13的打开运动期间，液压流体被引入流体腔室4中，并且活塞7像流动控制机构一样工作。当凸轮从动轮2a进入凸轮I的凸角Ia的下降斜道时，排气门13可首先自由地运动。流体腔室4设置有第一排出口 8a、第二排出口8b和第三排出口 8c以及相应的排出管道9a、9b和9c。第二出口管道9b设置有阀门10，阀门10可用于防止流入第二排出管道9b。阀门10像附加的流动控制机构一样工作。在排气门13开始关闭运动时，液压流体可通过所有的排出口 8a、8b、8c流出流体腔室。排出口 8a、8b、8c和排出管道9a、9b、9c被确定尺寸，使得当第一排出口 8a和第三排出口 8c空闲时，排气门13能够遵循凸轮曲线。这样确保了即使第二排出管道9b的阀门10被关闭，也能实现足够的关闭速度。当活塞7已运动了一定距离时，它堵塞第一排出口 8a并且限制来自流体腔室4的流出物。当活塞7运动以更接近流体腔室4的凸轮轴端时，活塞7也堵塞第二排出口 8b，液压流体可只通过第三排出口 8c流出流体腔室4。这样确保了排气门13平稳地关闭。第二排出管道9b中的阀门10可用于防止更早地流过第二排出口 Sb。
[0024]在图4的实施方式中，该装置设置有两个排出口 8a、8b和排出管道9a、％。在排气门13开始关闭运动时，液压流体可通过第一排出口 8a和第一排出管道Sb以及第二排出口9a和第二排出管道9b流出流体腔室4。排出口 8a、8b和排出管道9a、9b被确定尺寸，使得当排出口 8a、8b都打开时，排气门13可遵循凸轮曲线。在活塞7已运动了一定距离之后，它堵塞第一排出口 8a并且限制流出物。第二排出管道9b设置有可调节流阀11，节流阀11像附加的流动控制机构一样工作。用节流阀11，可实现不同的关闭曲线。节流阀11还可用于限制在排气门13结束关闭运动时有更多流出物，以确保平稳关闭。
[0025]图5的实施方式类似于图4的实施方式。在这个实施方式中，第二出口管道9b没有设置节流阀，但第二排出管道％连接到第二腔室12，凸轮从动单元2被布置成在第二腔室12中运动。当凸轮从动轮2a位于凸轮I的凸角Ib上时，凸轮从动单元I堵塞第二排出管道9b的另一端。在排气门13开始关闭运动时，液压流体可通过第一排出口 8a自由地流出流体腔室4。第一排出口 8a和第一排出管道9a被确定尺寸，使得通过第一排出口 8a的流速足以允许排气门13遵循凸轮曲线。当排气门13已在阀门13的关闭方向上运动了一定距离时，活塞7堵塞第一排出口 8a。因此，防止从流体腔室4有流出物。当凸轮从动轮2a进入凸轮I的基圆Ia时，允许流体通过第二排出口 8b流入第二腔室12中。然而，流体腔室4的排空不是立即发生的，因此排气门13的关闭有延迟。
[0026]另外，图6示出其中该装置设置有两个排出口 8a、8b和排出管道9a、9b的实施方式。第二排出管道％设置有快速关闭阀门10，快速关闭阀门10可以例如是电动或液压操作的。第一排出口 8a和第一排出管道9a被确定尺寸，使得通过第一排出口 8a的流速足以允许排气门13遵循凸轮曲线。这样确保了，即使在第二排出管道9b的阀门10不工作的情况下，也可足够快地排空流体腔室4。在排气门13开始关闭运动时，允许来自流体腔室4的流出物通过第一排出口 8a和第二排出口 8b 二者。在活塞7已运动一定距离之后，活塞7堵塞第一排出口 8a并且只允许流出物通过第二排出口 8b。第二排出管道9b中的阀门11可用于控制流过第二排出口 8b，以实现所需的排气门关闭曲线。作为安全的布置，流体腔室4可设置有第三排出管道，当凸轮从动轮2a位于凸轮I的基圆Ia或凸角Ib上时，防止在第三排出管道中存在管道流动。例如，第三排出管道的另一端可被凸轮从动单元2堵塞。凸轮I的外形还设置有位于凸轮I的基圆Ia下方的部分。当凸轮从动轮2a进入基圆Ia下方的部分时，允许流过第三排出管道。通过这种布置，即使在第二排出管道9b中的阀门11发生故障的情况下，也可确保流体腔室4的排空和排气门13的关闭。
[0027]在描述的所有实施方式中，对流出物的节流只发生在已关闭排气门13之后，这足以防止气缸16的活塞撞击排气门13。当开始节流时，排气门升程因此小于上死点处活塞和关闭的排气门13之间的距离，如图7和图8中看到的，图7和图8还示出活塞环绕上死点的运动。
[0028]在描述的本发明的所有实施方式中，确定可在其之后对来自流体腔室4的流出物进行节流的预定距离，使得防止了排气门13与内燃机的位于相应气缸中的活塞之间的接触。对应位置的排气门13的升程因此小于当活塞处于上死点时关闭的排气门13和内燃机的各个活塞之间的距离。
[0029]本领域的技术人员应该理解，本发明不限于上述实施方式，而是可在随附权利要求书内变化。例如，可组合不同实施方式的特征。
【主权项】
1.一种供活塞发动机用的排气门装置，其中，所述排气门装置包括:至少一个排气门(13);可旋转凸轮⑴；力传递机构(2、3、14、19)，其用于将所述可旋转凸轮⑴的旋转运动转变成线性运动并且至少沿所述排气门(13)的打开方向将所述线性运动传递到所述排气门(13);流体腔室(4)，液压流体能在所述排气门(13)的打开运动期间被引入到所述流体腔室中；活塞(7)，其布置在所述流体腔室(4)中并且连接到所述力传递机构(2、3、14、19)或所述排气门(13);至少一个排出口(8、8a、8b、8c)，其用于从所述流体腔室(4)排放所述液压流体以允许关闭所述排气门(13);以及流动控制机构(7、10、11)，其用于控制来自所述流体腔室(4)的流出物并且允许放慢或延迟所述排气门(13)的关闭运动，其特征在于，所述排出口(8、8a、8b、8c)和所述流动控制机构(7、10、11)被构造成允许来自所述流体腔室(4)的流出物处于下述速率，该速率允许所述排气门(13)的关闭曲线遵循凸轮曲线，至少直到所述排气门(13)已沿关闭方向运动了一定的预定距离。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述预定距离被确定成使得在所述排气门(13)的对应位置，所述排气门(13)与所述发动机的位于相应气缸中的活塞之间的接触被防止。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，来自所述流体腔室(4)的所述流出物不被节流，直到所述排气门(13)已运动了所述预定距离。4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述流体腔室(4)中的所述活塞(7)被布置成，在所述排气门(13)已运动了所述预定距离之后，对来自所述流体腔室(4)的流出物进行节流。5.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述流体腔室(4)包括至少两个排出口(8、8a、8b、8c)，并且所述活塞(7)被布置成在所述排气门(13)已运动了所述预定距离之后阻塞所述排出口(8、8a、8b、8c)中的至少一个排出口。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述排出口(8、8a、8b、8c)中的至少一个排出口或与所述排出口 (8、8a、8b、8c)连接的排出管道(9、9a、9b、9c)设置有节流阀(11)。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述节流阀(11)是可调节的。8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述排出口(8、8a、8b、8c)中的至少一个或与所述排出口 (8、8a、8b、8c)连接的排出管道(9、9a、9b、9c)设置有阀(10)。9.一种用于控制活塞发动机的排气门(13)的关闭的方法，在所述方法中，在所述排气门(13)的由凸轮控制的打开运动期间将液压流体引入流体腔室(4)，并且控制来自所述流体腔室(4)的流出物，以影响活塞(7)的运动并且允许放慢或延迟所述排气门(13)的关闭运动，所述活塞(7)布置在所述流体腔室(4)中并且连接到所述排气门(13)或连接到位于凸轮(I)和所述排气门(13)之间的力传递机构(2、3、14、19)，其特征在于，允许来自所述流体腔室(4)的流出物处于下述速率，该速率允许所述排气门(13)的关闭曲线遵循凸轮曲线，至少直到所述排气门(13)已沿关闭方向运动了一定的预定距离。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，不对所述流出物进行节流，直到所述排气门(13)已运动了所述预定距离。11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，通过用所述活塞(7)阻塞所述流体腔室⑷的至少一个排出口(8、8a、8b、8c)来限制所述流出物。12.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，在所述排气门(13)已运动了所述预定距离之后，通过用所述活塞(7)对流动进行节流来限制所述流出物。13.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，通过用至少一个节流阀(11)对流动进行节流来限制所述流出物，所述节流阀(11)被布置成与所述流体腔室(4)的排出口(8、8a、8b、8c)或排出管道(9、9a、9b、9c)连接。14.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，用至少一个阀门(10)来限制所述流出物，所述阀门(10)被布置成与排出口 (8、8a、8b、8c)或排出管道(9、9a、9b、9c)连接。
【专利摘要】供活塞发动机用的排气门装置包括布置在凸轮(1)和排气门(13)之间的力传递机构(2、3、14、19)。可在排气门(13)的打开运动期间将液压流体引入流体腔室(4)中。活塞(7)布置在流体腔室(4)中并且连接到力传递机构(2、3、4、19)。通过控制来自流体腔室(4)的流出物，可控制所述排气门(13)的关闭速度。允许来自所述流体腔室(4)的流出物处于下述速率，该速率允许所述排气门(13)的关闭曲线遵循凸轮曲线，至少直到所述排气门(13)已沿关闭方向运动了一定的预定距离。
【IPC分类】F01L9/02, F01L1/16, F01L1/14, F01L13/00
【公开号】CN104903552
【申请号】CN201380069506
【发明人】马格努斯·松德斯滕, S·尼尼康佳斯
【申请人】瓦锡兰芬兰有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年12月27日
【公告号】EP2941545A1, WO2014106681A1