但受压面积会变大，因此作用于排气阀5的力会相对变大。
[0092]在t0时刻，当凸轮升降量随着凸轮13的轮廓而增大且冲杆11开始提升时，加压室29即油压回路9的作动油压开始上升。在tl时刻，凸轮升降量达到最大值且冲杆11推升至上死点，作动油压达到最大值。然后，在晚于t2时刻的t2'时刻，活塞7侧的油压室17的油压发挥作用，克服空气弹簧部6'的按压力和筒内压力而将活塞7压下。因此，排气阀升降量增大，排气阀5打开。如此，与空气弹簧部6'的受压面积相对小时相比，受压面积相对大时，排气阀5的打开时刻会延迟。其原因在于，在空气弹簧部6'的受压面积增大且增大空气弹簧的压缩反作用力，冲杆11对作动油进行加压并打开排气阀5的行程中，由增大后的压缩反作用力产生的按压力会作为更大的反作用力发挥作用。排气阀升降量在t3'时刻达到最大值后，会在规定期间维持升降量。
[0093]然后，在t5时刻，当凸轮升降量随着凸轮13的轮廓而减少且冲杆11开始下降时，作动油压开始下降。此时，空气弹簧部6'的受压面积会相对变大，因此由增大后的压缩反作用力产生的按压力会向关闭排气阀5的方向施力。因此，排气阀升降量会早于t6时刻，在t6'时刻开始减少，其结果是，排气阀5会早于t7时刻，在t7'时刻全部关闭。
[0094]如此参照图5(d)的排气阀升降的变化可知，通过增大空气弹簧部6'的受压面积，能够延迟排气阀5的打开时间，并且提早排气阀5的关闭时间。
[0095]根据本实施方式的排气阀驱动装置1'，可获得以下作用效果。
[0096]增大空气弹簧部6'的受压面积并增大压缩反作用力后，在冲杆11对作动油进行加压并打开排气阀5的行程中，压缩反作用力产生的按压力能够作为反作用力发挥作用，延迟排气阀5的打开时间。另一方面，在冲杆11对加压后的作动油进行减压并关闭排气阀5的行程中，会因压缩反作用力产生的按压力加大作用力，因此能够提早排气阀5的关闭时间。
[0097]如此，当排气阀5关闭的时间提早，则新气取入柴油机的燃烧空间的期间会延长，因此被压缩的新气会增多，柴油机的压缩压力和燃烧压力会增大。因此，通过实施控制，使受压面积随着柴油机的负载降低而增大，即使在低负载时也能够改善柴油机的燃烧，并改善燃料消耗率。
[0098]此外，如果以增大受压面积的方式进行控制，延迟排气阀5的打开时间，则燃烧气体和新气在筒内进行气体交换的时间可能会缩短，但在负载降低的部分负载状态下，柴油机的转速低，因此能够充分获得气体交换所需的时间。此外，通过延迟排气阀5的打开时间，能够相应打开时间的延迟时间，维持燃烧后的筒内压力而不会使其降低，所以能够通过维持该燃烧后的筒内压力的筒内气体取出更多的轴旋转力，并且进一步改善燃料消耗率。
[0099]此外，由于采用了通过变更对排气阀5施加压缩反作用力的空气气缸和空气活塞的数量来变更受压面积的方法，所以能够简便地变更排气阀5的开闭时间。另外，本实施方式中，虽然采用了主空气气缸8a与主空气活塞1a以及副空气气缸8b与副空气活塞1b的2组组合，但该组合的数量也可为3组以上，并且任意变更排气阀5的开闭时间。
[0100]另外，可以逐个柴油机的气筒设置上述各实施方式的排气阀驱动装置1、1'，或者也可以将活塞7、第I气缸15、凸轮13、冲杆11以及单向阀14设置在各气筒中，并且使缓冲罐16相对于多个气筒实现共通化。
[0101]此外，也可以组合第I实施方式和第2实施方式，在图3所示的大受压面积的状态下如第I实施方式般变化空气供给压力，也可以在如图4所示的小受压面积的状态下如第I实施方式般变化空气供给压力。
[0102]此外，上述各实施方式中，使用空气作为压缩性流体的一个例子进行了说明，但也可以使用例如氮气等其他压缩性流体。
[0103]符号说明
[0104]1、V排气阀驱动装置
[0105]3气缸盖
[0106]5排气阀
[0107]空气弹簧部(按压机构)
[0108]7 活塞
[0109]8空气气缸
[0110]8a主空气气缸
[0111]8b副空气气缸
[0112]9油压回路
[0113]10空气活塞
[0114]1a主空气活塞
[0115]1b副空气活塞
[0116]11 冲杆
[0117]12空气供给回路
[0118]13 凸轮
[0119]14单向阀
[0120]15第I气缸
[0121]16缓冲罐
[0122]17油压室
[0123]18空气压缩器(压力变更机构)
[0124]19节流用回路
[0125]21节流装置
[0126]23低压作动油供给回路
[0127]25单向阀
[0128]27第2气缸
[0129]29加压室
[0130]35连接轴
[0131]37凸轮滚轮
[0132]40连接构件
[0133]42电磁阀(受压面积变更机构)
[0134]44第I连通回路
[0135]46第2连通回路
[0136]48第3连通回路
【主权项】
1.一种排气阀驱动装置，其具有:执行器，其运行内燃机的排气阀； 油压回路，其向所述执行器供给作动油； 冲杆，其连接至所述油压回路； 气缸，其收容所述冲杆； 凸轮，其使所述冲杆进行往复运动；以及 按压机构，其通过所供给的流体将所述排气阀按向关闭方向， 通过由所述冲杆加压的所述作动油运行所述执行器，打开所述排气阀，其特征在于， 具有压力变更机构，其变更供给至所述按压机构的所述流体的供给压力。2.根据权利要求1所述的排气阀驱动装置，其特征在于，所述压力变更机构使所述流体的供给压力随着所述内燃机的负载降低而升高。3.一种排气阀驱动装置，其具有:执行器，其运行内燃机的排气阀； 油压回路，其向所述执行器供给作动油； 冲杆，其连接至所述油压回路； 气缸，其收容所述冲杆； 凸轮，其使所述冲杆进行往复运动；以及 按压机构，其通过所供给的流体将所述排气阀按向关闭方向， 通过由所述冲杆加压的所述作动油运行所述执行器，打开所述排气阀，其特征在于， 所述按压机构具有: 受压构件，其受到来自所述流体的压力并向所述排气阀传递按压力；以及 受压面积变更机构，其可变更所述受压构件的受压面积。4.根据权利要求3所述的排气阀驱动装置，其特征在于，所述受压面积变更机构使所述受压面积随着所述内燃机的负载降低而增大。5.根据权利要求4所述的排气阀驱动装置，其特征在于，所述按压机构具有多个所述受压构件， 所述受压面积变更机构变更向所述排气阀传递按压力的受压构件的数量。6.—种内燃机，其特征在于，具有:根据权利要求1至5中任一项所述的排气阀驱动装置； 所述排气阀，其由所述排气阀驱动装置进行驱动；以及 燃烧室，其收容所述排气阀。
【专利摘要】本发明提供一种无需直接控制油压管内的作动油即可调整排气阀的开闭时间的排气阀驱动装置。排气阀驱动装置(1)，其通过由冲杆(11)加压的作动油运行活塞(7)，打开排气阀(5)，并利用冲杆(11)将加压后的作动油进行减压，运行活塞(7)，关闭排气阀(5)。排气阀驱动装置(1)具有：空气弹簧部(6)，其利用所供给的空气的压缩反作用力将排气阀(5)按压向关闭方向；以及空气压缩器(18)，其变更供给至空气弹簧部(6)的空气的供给压力。
【IPC分类】F01L9/02, F01L3/10
【公开号】CN105705738
【申请号】CN201480059076
【发明人】石田裕幸, 村田聪
【申请人】三菱重工业株式会社
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2014年11月21日
【公告号】WO2015104907A1