[发明专利]气门正时系统

说明书

本发明涉及一种在内燃发动机中的气门正时系统（1），该系统提供某些优点，例如：不要求任何空转；允许用于进气门和类似地用于排气门的多个单独的凸轮轮廓设计；允许在目前的设计区中有更多的封装空间；提供使用具有低成本和低重量的可变气门正时致动器的可能性；排除了气门间隙调整的需要并且排除了经过一段时间后易于磨损的气门机构部件的使用。

技术领域

本发明涉及由液压系统操作的可调整发动机气门。

背景技术

在常规的气门正时系统中，摇臂围绕固定的摇臂轴枢转。这些系统使由凸轮上的轮廓所控制的仅一个气门的开启和关闭成为可能。近来，已开发出了通过改变正时和/或气门升程而实现不同的气门致动的各种系统。这些系统的一个例子是由Fiat开发的“MultiAir”系统。国际专利文件WO 9834014A1中给出了对所述系统的详细说明。Jacobs制造公司也具有液压致动的可变气门致动与发动机制动系统。此外，Ostfalia大学也具有类似的可变气门致动系统。该系统采用了压电致动器和行程比。这些系统由于它们具有大体积、数量多且复杂的部件因而是非常昂贵的。

现有技术中的申请国际专利文件WO 9706355公开了一种由液压系统致动的发动机气门结构。发动机气缸阀（30）与发动机凸轮（40）经由电控液压系统彼此连接。通过停用液压流体而允许空转。电控系统通过改变液压通道中的流体的量而优化发动机性能，这有助于调整气门开启的持续时间和程度。专利文件WO 9706355中所公开的方法是一种决定期望被除去的凸轮轮廓的部分的系统。因此，它实际上是“可变空转”系统。其主要优点是可以增加空转的量达到与所需的一样多。利用此方法，不能开启气门达到超过由凸轮轮廓所决定量的程度或者在由凸轮轮廓所决定的时间之前开启气门。因此，它不是全可变气门致动系统。

本领域中已知的一个申请国际专利文件WO 2007142724公开了一种由液压系统所致动的排气门。该系统还包括制动控制阀。本发明根据气门开启的程度来调整气门致动器的操作。在本发明中存在两个凸轮机构。在这些凸轮机构中的一个（172）调整气门开度时，另一个凸轮机构（126）调整向发动机气缸的燃料供给的正时。基于专利文件WO2007142724，除始终是起作用的凸轮轮廓之外，已存在的用于调整发动机中的喷射正时的另一个凸轮轮廓（126）当需要时能够被致动。在此方法中，凸轮172始终与气门相互作用。因此，该系统与本发明申请中所提及系统的主要差异是第二种凸轮轮廓当被启用时不停用主凸轮轮廓。因为这使得二冲程发动机制动无法实施，在此专利中所获得的制动功率将低于本申请的方法。换句话说，因为排气门在使用凸轮172的主排气事件中被开启，所以将不能够允许气缸中的气体压缩，因此制动功率将是较低的。

一个在现有技术中的申请国际专利文件WO 200400567公开了一种控制气缸进气门和排气门的系统。该系统通过采用凸轮机构而实现气门的致动。控制机构（21-25、26）控制进气门和排气门的运动。当这些气门进入关闭位置时（当从凸轮凸角尖到达基圆时），独立于凸轮轮廓而调整气门的开度。在某些情况下，可以通过预调整此控制机构而利用由液压系统所提供的反作用力延迟气门的关闭时间。专利文件WO 200400567中所公开的系统并非是全可变气门致动系统。它仅减慢气门的关闭或者当需要时能够将气门固定在某个程度的开度。此系统也不能使气门能够被更早地开启或者以更长的持续时间开启。该申请中所给出的系统提供了用于两个问题的解决方案。因为所提出的系统是全可变气门致动系统，所以完全独立于目前的气门开启轮廓的新轮廓可以被启用。

上述申请中所采用的可变气门正时系统由于增加目前使用的气门机构部件的数量（例如，Jacobs车辆系统公司的功率密度发动机制动系统需要2倍多的部件）或者由于使用高速电致动器（如在由Fiat Power Train公司开发的Multi Air系统中）因而到达非常高的成本。