专利名称：用于可变排量内燃发动机的气门操作系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有一个或多个提升阀的往复式内燃发动机，提升阀可被停止以 允许发动机以少于汽缸总数的汽缸运转。
背景技术：
在过去的几十年间，可变排量发动机已经成为许多创造性活动的主题。通常，可 变排量系统已经包括例如液力驱动和电磁驱动提升阀这些装置，以及更复杂的系统用 于允许在停用的汽缸内停止汽缸提升阆。总体上，停缸是所需要的因为可通过运转少 于汽缸总数的汽缸允许该发动机在更接近于无节流状况下运转以增强发动机的燃料 经济性。
众所周知的是使用其内单个气门安装有一对摇臂的可变排量系统， 一个摇臂接触 凸轮轴上的凸角并且第二摇臂接触提升阀杆的末端。两个摇臂之间通常用滑销连接， 必须允许该滑销在很短的时间内非常精确地从一个摇臂穿入另一个摇臂中以确保将 摇臂连接在一起并且当需要时该气门是可操作的。为了精确地完成两个摇臂之间的连 接，需要在两个摇臂连接之前准确地定位接触提升阀的摇臂。仅增加容纳锁销的孔的 大小是不可接受的解决方案，因为该解决方案会导致噪声和耐用性问题。
图6显示现有技术的摇臂200,其具有接触盘形凸轮凸角208的尾部204。尾部204 和凸角208意图精确定位摇臂200以允许通过凸轮轴臂(未显示)精确地驱动摇臂200。 当凸轮凸角208或摇臂200的尾部204发生磨损时会遇到问题，因为摇臂200可能不会以 允许锁销与第二摇臂快速和稳定的接合和分离所需的精度定位，所述第二摇臂从凸轮 轴处接收开放脉冲。
需要提供一种用于可靠和耐久地定位接触摇臂的气门以允许在可变排量发动机 内精确和快速地锁住相邻的摇臂的系统。
发明内容
根据本发明一个方面， 一种用于往复式内燃发动机的汽缸气门操作系统包括具有气门头和气门杆的提升阀和具有多个凸轮凸角的凸轮轴。凸轮臂由凸轮凸角中一个所 驱动。由凸轮臂选择性驱动的气门臂通过接合气门杆开启提升阀。在气门臂没有被凸 轮臂驱动时，气门臂定位器可调节地维持气门臂与气门杆接触。气门臂定位器优选地 包括配置以接触气门臂的承载面的可调节支座。气门臂也可以合并有液压间隙调节 器。
在优选实施例中，气门臂定位器在邻近所述气门臂接合所述气门杆的部分的位置 接触所述气门臂。
依照本发明的另一方面，气门臂合并有液压间隙调节器以及液压阻尼元件，后者 合并入气门臂内以使安装在气门臂之上的可调节接触器接触阻尼元件。以这种方式， 气门臂在离开气门杆的方向上的运动会受到限制，但是液压阻尼元件会产生限制力。
依照本发明的又一方面，可调节支座包括安装于气门臂上的螺紋可调节接触器。 可调节接触器可由梯形框架支撑，该梯形框架也支撑凸轮臂和气门臂轴颈连接的摇臂 轴。
依照本发明的再一方面，气门臂定位器包括具有合并在安装于气门臂上的可调节 接触器内的液压阻尼元件的液压阻尼可调节支座。在这个例子中，液压承载阻尼帽可 滑动地安装至具有中央油通道的可调节圆柱状螺柱的下端。
依照本发明的另一方面，可调节气门臂接触器包括具有合并入气门臂内的液压承 载柱塞的液压阻尼可调节支座和安装在气门臂上的可调节接触器，从而在气门移向关 闭位置时，可调节接触器会接触柱塞。
依照本发明的系统的优点在于本发明的气门臂可以精确地定位以与凸轮轴上的 一个凸角驱动的凸轮臂准确和快速地接合和分离。
依照本发明的系统的另 一 个优点在于通过在系统内使用液压阻尼元件减轻了与 气门臂运转有关的噪音。
依照本发明的系统的又一个优点在于该系统可方便地使用合并于气门臂内的液 压间隙调节器。
依照本发明的系统的再一个优点在于消除了现有技术系统内在的磨损问题。 阅读说明书本发明的其他优点和特征会变得显而易见。
图l为依照本发明的可变排量发动机汽缸气门操作系统的立体图。
图2为本发明气门搡作系统的部分俯视图。
图3为合并依照本发明的气门搡作系统的梯形框架的立体图。
图4为具有位于气门操作臂内的液压阻尼的气门操作系统的立体图。
图5为具有位于气门臂定位器内的液压阻尼的气门搡作系统的立体图。
图6说明了现有技术的气门驱动臂。
具体实施例方式
如图l所示，汽缸气门操作系统10安装在发动机的汽缸盖14上。该系统自身包 含在梯形框架52内(图3)，但是本领域技术人员根据这里的公开应理解本发明的系 统不但可以应用于所说明的梯形框架而且可以应用于其他结构例如具有类似于横梁 54的悬臂梁或装配凸起的凸轮轴盖，其为气门臂定位器48提供了安装位置。图l中 所示的气门臂定位器48包括螺紋可调节接触器56和锁紧螺母60。螺紋可调节接触 器56的下部具有接触气门臂46上表面上的承载面的头部58。气门臂46具有接触图 2中所示的气门杆26的端部的液压间隙调节器(在图4中64处显示)。图1也显示 了凸轮臂38，其在图2中详细显示。本领域技术人员根据这里的公开应该了解的是 螺紋可调节接触器56可以被通过使用垫片或其他调节装置调节的接触器替代。
图2显示了为气门臂46和凸轮臂38的安装提供支点的摇臂轴47。凸轮臂38包 括接触支撑在凸轮轴30上的凸轮凸角34的辊子42。当凸轮凸角34提供输入至凸轮 臂38内的力时，只有在包含在形成于气门臂46内的孔100内的销104从形成在凸轮 臂38内的座孔110延伸进孔100内时，凸轮臂38的运动会被输送至气门臂46。注 意的是弹簧108通常将销104维持在接合位置，除了在通过气门臂46内的油通道114 提供的油压足够推动销104至未闭锁位置。图2也显示了气门臂46悬空向下压在气 门杆26的端部以便于将气门18移动到打开位置。然而，图2未显示气门臂定位器 48。
在图1中显示的气门臂定位器48的实施例中，没有与该气门臂定位器的运转关 联的液压阻尼。更确切的，气门臂定位器48的功能主要以机械方式通过抵靠在气门 臂46的上表面的螺紋可调节接触器56执行。图4和图5说明了并入本发明系统的液 压阻尼。
参考图4,显示为带有液压间隙调节器64的气门臂46具有形成在气门臂46上 部内的柱塞孔74。液压承载柱塞70容纳在柱塞孔74内并且通过内卡环78维持在柱 塞孔74内。柱塞孔74具有与供应至液压间隙调节器64的油压基本上相等的油，当 气门臂46处于气门关闭位置时，液压间隙调节器64将向上推动气门臂46，导致柱 塞70克服包含在柱塞孔74内的油的压力在柱塞孔74内向下移动，可能直到达到柱 塞70探底(bottoms out)柱塞孔74的某一点，使得可调节接触器56可随后维持气 门臂46在指定位置允许精确地与凸轮臂38连接和分离。
图5说明了包括可滑动安装至56处显示的可调节圆柱状螺柱的下端的阻尼帽90 的实施例。螺柱56内的油通道86提供受到压力的油至阻尼帽90内部，允许阻尼帽 90被向下推动直到内卡环94防止阻尼帽90的进一步移动，这样当气门臂"从凸轮 臂38分离且液压间隙调节器64将气门臂46向上推动时，油会通过油通道86向后回 流或围绕螺柱56和阻尼帽90的内径之间接合处的外围，这样通过摇臂或气门臂"抵靠螺柱56有效地实现软接触。同时，定位气门臂46以与凸轮臂38精确连接或分 离。
依照相关法律标准已经描述了本发明，因此该描述是示例性的而非本质上的限 制。对公开的实施例所做的变形和修改对于本领域技术人员来说是显而易见的并且落 入本发明的范围内。因此，本发明给出的法律保护范围仅通过研究权利要求而确定。
权利要求
1. 一种用于内燃发动机的汽缸气门操作系统，包括具有气门头和气门杆的提升阀；具有多个凸轮凸角的凸轮轴；由所述凸轮凸角中一个驱动的凸轮臂；由所述凸轮臂选择性驱动以通过接合所述气门杆开启所述提升阀的气门臂；气门臂定位器，其在所述气门臂未由所述凸轮臂驱动时可调节地维持所述气门臂与所述气门杆接触。
2. 依照权利要求l所述的汽缸气门搡作系统，其特征在于所述气门臂定位器包 括配置以接触所述气门臂的承载面的可调节支座。
3. 依照权利要求2所述的汽缸气门操作系统，其特征在于所述气门臂定位器在 邻近所述气门臂接合所述气门杆的部分处接触所述气门臂。
4. 依照权利要求l所述的汽缸气门操作系统，其特征在于所述气门臂合并有液 压间隙调节器。
5. 依照权利要求4所述的汽缸气门搡作系统，其特征在于所述气门臂定位器在 选择以平衡由液压间隙调节器施加于所述气门臂上的力的位置接触所述气门臂。
6. 依照权利要求2所述的汽缸气门操作系统，其特征在于所述可调节支座包括 位于所述气门臂接触所述气门杆的部分上的螺紋可调节接触器。
7. 依照权利要求6所述的汽缸气门操作系统，其特征在于所述可调节接触器连 接至安装至发动机的汽缸盖的梯形框架上。
8. 依照权利要求2所述的汽缸气门搡作系统，其特征在于所述可调节支座包括 位于所述气门臂接触所述气门杆的部分上的可调节接触器。
9. 依照权利要求7所述的汽缸气门操作系统，其特征在于所述梯形框架支撑所 述凸轮臂和所述气门臂轴颈连接至的至少一个摇臂轴。
10. 依照权利要求l所述的汽缸气门搡作系统，其特征在于所述气门臂定位器包括具有合并入所述气门臂内的液压阻尼元件的阻尼可调节支座和安装在所述气门 臂上与所述阻尼元件接触的可调节接触器。
全文摘要
一种用于可变排量内燃发动机的汽缸气门操作系统，包括提升阀、由凸轮轴驱动的凸轮臂和由所述凸轮臂选择性驱动的气门臂。气门臂定位器，其可被液压缓冲，在所述气门臂没有被所述凸轮臂驱动时，可调节地维持所述气门臂与所述气门杆接触以将所述气门臂精确定位用于将所述凸轮臂快速和准确地连接至所述气门臂。
文档编号F01L1/047GK101451447SQ20081017984
公开日2009年6月10日 申请日期2008年12月4日 优先权日2007年12月5日
发明者安东尼·莫雷利, 约翰·W·罗宾森 申请人:福特环球技术公司