用于内燃机的气门机构的阀组件和气门机构的制作方法

本发明涉及用于内燃机的气门机构的阀组件，阀组件包括升程凸轮、换气阀和能切换的凸轮从动件，能切换的凸轮从动件具有第一部分和第二部分并且能在切换的状态和未切换的状态之间切换，其中能切换的凸轮从动件在第一部分上与升程凸轮接触并且在第二部分上与换气阀耦联，其中能切换的凸轮从动件的第一部分和第二部分在能切换的凸轮从动件的已切换状态中彼此耦联并且同时通过共同的运动将升程凸轮的凸轮轮廓转变到换气阀的相应的阀升程中，而能切换的凸轮从动件的第一部分和第二部分在未切换状态中彼此脱耦并且能彼此独立地运动。本发明还涉及用于内燃机的气门机构。

背景技术：

1、在商用车的领域中已知持续制动装置，经由该持续制动装置能实现对相应商用车的无磨损的制动，例如从而在较长距离的下坡路上防止过度磨损以及制动设备过热。除了呈减速器形式的持续制动装置以外，在此通常也使用发动机制动装置，经由发动机制动装置能有针对性地提高商用车的内燃机的拖曳扭矩。在此常见的变型方式是，在内燃机的排气装置中设置节流阀，经由节流阀能有针对性地产生背压，使得难以将气体推出到内燃机的各个活塞的排气装置中并由此引起更高的拖曳扭矩。替代地、但是通常也作为补充，通常还呈现所谓的压缩释放式制动功能，在压缩释放式制动功能中在压缩任务结束时有针对性地打开各个缸的一个排气阀或多个所属的排气阀，由此基于有针对性的压缩释放在紧接的膨胀中能作更少的功，因此同样地实现制动。作为排气阀的补充，还能在压缩释放式制动功能的范围中部分地调节一个或多个进气阀的打开。为了实现有针对性地打开一个或多个排气阀或调节地打开一个或多个进气阀，部分地使用阀组件，经由阀组件能实现不同的阀操作。

2、由de 10 2020 113 222 a1提出一种阀组件，在该阀组件中除了换气阀和具有多个升程凸轮的阀凸轮轴以外，还设有呈能切换的摇杆形式的两个能切换的凸轮从动件。在此能切换的摇杆中的其中一个由第一部分和第二部分组成，第一部分和第二部分二者布置成能在摇杆轴上枢转。第一部分用于与所属的升程凸轮接触，在能切换的摇杆的第二部分上经由位于之间的气门过桥建立与所属的换气阀的耦联。能切换的摇杆还具有耦联件，耦联件在摇杆的已切换状态中使第一部分与第二部分彼此耦联，使得第一部分围绕摇杆轴线枢转并且另一部分相应地枢转。在此经由摇杆将所属的升程凸轮的凸轮轮廓转变成所属的换气阀的相应阀升程。在摇杆的未切换状态中摇杆的两个部分能彼此独立地运动，使得一个部分的运动对于另一部分的运动没有影响。在未切换状态中没有实现换气阀的阀升程。

技术实现思路

1、现在从前述现有技术出发，本发明的目的是提供一种阀组件，借助该阀组件除了所属的换气阀的在发动机制动运行之外发生的操作，也能以尽可能有利的方式实现压缩释放式制动功能。

2、该目的基于权利要求1的前序部分并且与其特征部分的特征相结合来实现。其后的从属权利要求分别再现本发明的有利的改进方案。权利要求8至10的主题是用于内燃机的使用至少一个根据本发明阀组件的气门机构。

3、根据本发明，阀组件包括升程凸轮、换气阀和能切换的凸轮从动件，能切换的凸轮从动件具有第一部分和第二部分并且能在已切换状态和未切换状态之间切换。在此，能切换的凸轮从动件在第一部分上与升程凸轮接触并且在第二部分上与换气阀耦联，其中能切换的凸轮从动件的第一部分和第二部分在能切换的凸轮从动件的已切换状态中彼此耦联并且通过共同的运动使升程凸轮的凸轮轮廓转换为换气阀的相应阀升程。而能切换的凸轮从动件的第一部分和第二部分在未切换状态中彼此脱耦并且能彼此独立地运动。

4、即，在根据本发明的阀组件中设有能切换的凸轮从动件，该能切换的凸轮从动件能一方面在已切换状态中以及另一方面在未切换状态中运行，并且由第一部分和第二部分组成。在此，第一部分用于与升程凸轮接触，其中该接触优选发生在工作滚动面上，第一部分借助该工作滚动面在升程凸轮上运转。而凸轮从动件的第二部分用于与换气阀耦联，其中该接触在这种情况下能直接地进行，即没有位于其间的其他构件，但是特别优选间接地进行，方式是在第二部分和换气阀之间布置至少一个另外的构件。在此后者能够是气门过桥或气门过桥的一部分。

5、凸轮从动件的两个部分在凸轮从动件的已切换状态中彼此耦联并且因此共同地运动，由此在运动传递链中经由在升程凸轮上运转的第一部分传递到第二部分上，而第二部分朝换气阀的方向传递。由此引起与升程凸轮的凸轮轮廓相应的与第二部分耦联的换气阀的阀升程。

6、而在凸轮从动件的未切换状态中两个部分彼此脱耦，使得通过两个部分彼此的相对运动没有传递到换气阀上，并且第一部分在升程凸轮上的运转没有引起换气阀的阀升程。切换状态优选能经由能切换的凸轮从动件引起，其中耦联件在此尤其作为能经由液压压力操作的伺服活塞存在，伺服活塞在切换的状态中包围两个部分的对齐的孔，由此两个部分形状锁合地彼此耦联。

7、在本发明中将“凸轮从动件”一般性地理解为传输元件，升程凸轮的凸轮轮廓能经由传输元件转换成一个或多个换气阀的阀升程。在本发明中在此相应的凸轮从动件能根据拉杆、摇杆、挺杆等类型设计。

8、阀组件的换气阀是为内燃机的相应燃烧室的入口或出口共同分配的阀。因此阀组件的换气阀作为进气阀或排气阀存在。升程凸轮设置在阀凸轮轴上，其中升程凸轮在此能与阀凸轮轴一件式地设计或者能不可相对转动地施加到阀凸轮轴上。

9、本发明包括的技术教导是，还设有制动操作装置，该制动操作装置能转变到操作状态中，在操作状态中制动操作装置与升程凸轮的凸轮轮廓无关地分别引起至少一个制动阀升程以在部分换气阀中实现压缩释放式制动功能。换句话说，除了能切换的凸轮从动件以外还设有制动操作装置，该制动操作装置用于在换气阀的一部分上实现压缩释放式制动功能。为此能操作制动操作装置，由此制动操作装置在换气阀的该部分中分别产生至少一个制动阀升程。这在此与升程凸轮的凸轮隆起部无关地发生。

10、阀组件的这种设计方案在此具有的优点是，由此一方面在内燃机的正常运行中并且另一方面在发动机制动运行中能与升程凸轮的凸轮轮廓相应地操作换气阀以实现相应的阀升程，其中另一方面在实现压缩释放式制动中换气阀的一部分经由制动操作装置能有针对性地用于实现制动运行所需的制动阀升程。因此在使用根据本发明的阀组件中提供在换气阀操作方面的高度灵活性。在制动运行中能切换的凸轮从动件能在其未切换状态中简单地停止与升程凸轮的凸轮轮廓相应地对换气阀的操作，并且替代于此地能经由制动操作装置操作部分换气阀。而在正常运行中在能切换的凸轮从动件的已切换状态中实现换气阀的跟随升程凸轮的凸轮轮廓的阀升程，而制动操作装置能在其操作状态之外运行，从而在该部分换气阀中不实现至少一个制动阀升程。

11、在实现压缩释放式制动功能的范围中，作为另外的优点，通过使用根据本发明的阀组件能轻松地在经由能切换的凸轮从动件在其已切换状态中操作所有换气阀和经由制动操作装置操作部分换气阀之间转换，以实现制动运行最佳的条件。因此尤其在内燃机的发动机转速低的情况下更有效，在压缩释放式制动功能的范围中仅一部分的进气阀经由制动操作装置以相应匹配的、尤其多个制动阀升程运行，而尤其在内燃机的发动机转速高的情况下经由能切换的凸轮从动件在其已切换状态中正常操作所有进气阀，这对于实现较高的空气量更有效。由此在第二个所述情况下还能降低气门机构的构件负载。借助根据本发明的阀组件能在制动运行和以低的耗费实现压缩释放式制动的范围中在所属的换气阀的不同运行类型之间切换。在此尤其在过渡区域中能进行两种运行类型的组合，方式是使能切换的凸轮从动件在其切换状态中以及同时制动操作装置在其操作状态中运行。

12、根据本发明的一种实施方式设有另外的升程凸轮，其中制动操作装置包括能切换的传输元件和另外的凸轮从动件，另外的凸轮从动件与另外的升程凸轮接触并且使另外的升程凸轮的凸轮轮廓转换成至少一个升程。能切换的传输元件在此在制动操作装置的操作位置中将经由另外的凸轮从动件转变的至少一个升程传递到部分换气阀上，以实现各至少一个制动阀升程。在这种情况下除了升程凸轮以外还设有另外的升程凸轮，该另外的升程凸轮用于实现至少一个制动阀升程并且通过其轮廓限定该制动阀升程。在此另外的凸轮从动件与该另外的升程凸轮接触，另外的凸轮从动件使另外的升程凸轮的凸轮轮廓转变成至少一个相应的升程。在制动操作装置的操作状态中能分别引起部分换气阀的至少一个制动阀升程，方式是制动操作装置的能切换的传输元件能够将经由另外的升程凸轮转变的升程传递到该部分换气阀上。

13、另外的升程凸轮特别优选地与为能切换的凸轮从动件分配的升程凸轮共同地布置在同一阀凸轮轴上，其中另外的升程凸轮在此同样地能与阀凸轮轴设计成一件、但是不可相对转动地放置在其上。尤其另外的升程凸轮的凸轮轮廓设计成，另外的升程凸轮的每个整圈中另外的凸轮从动件的多个升程以及在传递到该部分换气阀上时产生多个制动阀升程。

14、根据本发明的一种设计方案设有气门过桥，在气门过桥上形成能切换的凸轮从动件与换气阀的接触。由此以有利的方式能轻松地实现能切换的凸轮从动件的第二部分与多个换气阀的耦联。

15、特别优选地，两个前述变型方案彼此组合，其中气门过桥包括基础部件，基础部件使能切换的凸轮从动件的第二部分与换气阀耦联。此外气门过桥具有能运动的部分，该能运动的部分与部分换气阀接触以实现压缩释放式制动功能并且形成制动操作装置的能切换的传输元件。在制动操作装置的制动位置中气门过桥的能运动的部分运动到操作位置中，气门过桥的能运动的部分在该操作位置中将经由另外的凸轮从动件转变的至少一个升程传递到该部分换气阀上，以实现压缩释放式制动功能。由此能以紧凑的方式实现能切换的凸轮从动件与制动操作装置的组合并且还能轻松地实现换气阀的不同操作。

16、本发明的另一实施方式是，能切换的凸轮从动件的第一部分和第二部分分别构造成杠杆状并且分别能枢转地布置在摇杆轴上。在此能切换的凸轮从动件尤其根据能切换的摇杆的类型设计。在该实施方式的改进方案中，另外的凸轮从动件也设计成杠杆状并且能枢转地布置在摇杆轴上，其中另外的凸轮从动件尤其也作为能围绕摇杆轴线枢转的摇杆存在，该另外的凸轮从动件与能切换的摇杆共同地具有该摇杆轴线。

17、根据本发明的一种设计方案，在根据本发明的阀组件中设有刚好两个换气阀，刚好其中一个能经由制动操作装置操控。

18、本发明的主题还有用于内燃机的气门机构，其中在该气门机构中设有至少一个阀组件，该阀组件与一个或多个前述变型方案相应地实施。特别优选地，在此在内燃机的每一个燃烧室的每一个进气侧中分别使用根据本发明的阀组件，以能够在该阀组件内不同地操作作为进气阀存在的换气阀。由此在内燃机的正常运行中能实现进气阀的跟随升程凸轮的阀升程，其中在压缩释放式制动功能的范围中同样能实现该阀升程或在部分进气阀中分别实现至少一个制动阀升程或能执行二者的组合。

19、替代地、但是优选作为补充地，在内燃机的每个燃烧室的每一个排气阀中各使用根据本发明的阀组件，其中阀组件的换气阀此时是排气阀。尤其在进气阀中结合使用根据本发明的阀组件时，由此在操作内燃机的换气阀时能实现特别高的灵活性。但是在本发明中，在排气阀中也能使用技术人员原则上已知的用于实现压缩释放式制动功能的系统。