[发明专利]往复式内燃发动机的汽缸气门操作系统

说明书

技术领域

本发明涉及具有凸轮轴驱动的菌形气门(poppet valve)的往复式内燃发动机， 具体涉及可以在往复式内燃发动机中选择性地停用气门以便有效地改变发动机的排 量的汽缸气门操作系统。

背景技术

现有技术所知的双排量发动机以能够停用具体汽缸的进气门和排气门以便增加 燃料经济性为特征。一种停用气门的方法涉及气门执行系统的液压控制。然而不利的 是，进行液压控制较昂贵，因为需要提供用于进气门和排气门的包括控制阀的单独的 控制回路。换言之，必须提供电子控制阀以计量或限制进入用于进气门和排气门两者 的气门操作器(valve operator)的油量。在V型发动机中，这通常意味着必须使用 四个电子控制阀以停用发动机的各个气门。

期望提供对于每组汽缸仅要求单个阀，同时保留适当地停用和重新启用汽缸所需 要的定相的停用系统。总之，通过首先停用任何具体汽缸的排气门，之后停用相同汽 缸的进气门可以最佳地实现定相。以此顺序停用进气门和排气门使燃烧废气限制在发 动机汽缸中，防止汽缸中产生过量真空而吸进曲轴箱气体。当重新启用汽缸时，该排 气门和进气门的定相的停用可以避免喷出未燃的碳氢化合物。在此之前，如上所述实 现这样的定相要求多个控制阀。本发明可免除对发动机中任何具体汽缸组使用多个停 用控制阀的需要。

发明内容

一种内燃发动机的汽缸气门操作系统包括具有多个凸角和相应分组的液压控制 进气门操作器及液压控制排气门操作器的凸轮轴。所有的各种操作器通过凸轮轴凸角 驱动。多个进气门由进气门操作器驱动，多个排气门由排气门操作器驱动。高压油源 配流到进气门操作器和排气门操作器。配流系统(valving system)包括集成于凸轮 轴且在高压油源和进气门操作器及排气门操作器之间连接，以便相对于排气门操作器 定相进气门操作器的液压控制的液压移相器。这可以延迟特定进气门的停用直到每个 相应汽缸的排气门已停用。

根据本发明的另一方面，控制进入进气门操作器和排气门操作器的高压油流的配 流系统还包括连接高压油源到液压移相器的供应阀。

根据本发明的另一方面，液压移相器包括具有装备有从高压油源接收油的供应通 道的中心孔和多个出口通道的阀体，其中第一出口通道与进气门操作器连接，第二出 口通道与排气门操作器连接。计量表面形成在凸轮轴的轴颈上，以便计量表面在阀体 的中心孔中延伸。计量表面包括具有以定相关系连接供应通道与出口通道的多个计量 槽的基本上圆柱形表面。

根据本发明的另一方面，凸轮轴的计量槽优选地包括连接供应通道与可操作地连 接到至少一个排气门操作器的出口通道的连续圆周槽，和间歇地连接供应通道与至少 一个进气门操作器的邻近连续圆周槽的不连续半圆周槽。根据本发明的另一方面，阀 体可以配置为集成于发动机汽缸盖的凸轮轴安装架。

为了促进本发明系统的平滑操作，配流系统还包括从高压油源直接输送油到进气 门操作器和排气门操作器的至少一个中，而不通过液压移相器的间歇旁路 (intermittent bypass)。该系统还可以包括设置在液压移相器与进气门操作器和 排气门操作器的至少一个之间的液压蓄能器。

本发明的系统提供选择性地停用系统的进气门操作器驱动的进气门和排气门操 作器驱动的排气门的液压控制。液压移相器与进气门操作器及排气门操作器协作以停 用至少一个进气门和至少一个排气门，在特定汽缸上停用进气门之前停用排气门以便 使燃烧废气限制在发动机的至少一个汽缸中。

根据本发明的另一方面，进气门操作器和排气门操作器可以每个包括凸轮轴从动 件、气门接触指杆(valve actuating finger)、及滑动地位于凸轮轴从动件和气门 接触指杆之间的液压锁销，其中液压锁销响应于摇臂轴或其他油道中的油压，该摇臂 轴或其他油道连接到集成于凸轮轴的液压移相器。

根据本发明的汽缸气门操作系统的优点是可以用最少量的硬件，更具体地每汽缸 组使用单个电磁操作阀来实现汽缸停用。

根据本发明的系统的又一个优点是在系统中仅使用单个电子开关阀定相汽缸停 用，因为本发明的液压移相器利用凸轮轴的移动以实现进气门相对于排气门的移相 (intake-to-exhaust phase shifting)，而不需要插入电子装置。

阅读本说明书，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。

附图说明