用于操纵受阀控制的内燃机的经由阀桥加载的两个排出阀的装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于操纵受阀控制的内燃机的经由阀桥加载的两个排出阀的装置，在其中，在起驱动作用的凸轮轴的凸轮和排出阀中的一个之间的能流中接入有液压加载的第一活塞－缸体单元，借助于其可在排出阀通过排气背压打开时在阀机构中建立间隙补偿以用于使排出阀保持打开，并且该装置带有同轴的第二活塞－缸体单元，其与位置固定的托架共同作用地控制离开两个活塞－缸体单元的压力腔的排出通道，其中，第一活塞－缸体单元的活塞借助于弹簧在调整方向上进行预紧。为了在阀机构中实现尤其在马达制动运行中可靠的无间隙性，调整弹簧在未支撑在阀桥中的情况下作用到两个活塞－缸体单元的活塞上。
【专利说明】用于操纵受阀控制的内燃机的经由阀桥加载的两个排出阀的装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于操纵用于机动车的受阀控制的内燃机的经由阀桥(Ventilbriicke)加载的两个排出阀的装置。
【背景技术】
[0002]例如通过文献US 2010/319657 Al已知由此提高内燃机在惯性运行(Schubbetrieb)中的制动作用，即，借助于在排气系统(Abgastrakt)中的舌瓣活门(Stauklappe)为排气背压(Abgasriickstau)叠加降压作用(EVB,确切地说Exhaust valvebrake)，在其中，内燃机的每个缸体有至少一个排出阀在制动运行中在中间位置中保持打开。这在内燃机的阀机构(Ventiltrieb)中借助于液压加载的活塞一缸体单元(其处在凸轮轴的驱动凸轮和加载排出阀的操纵元件或摇杆之间的能流中)来实现。此外，在操纵元件中布置有第二活塞一缸体单元，其用作本身已知的液压的阀间隙补偿元件(HVA)。
[0003]此外，通过文献DE 10 2008 061 412 Al已知这种类型的装置，在其中，借助于阀桥操纵内燃机的每个缸体的两个排出阀，其中，经由液压加载的两个活塞一缸体单元结合位置固定的托架(Gegenhalter)使排出阀在马达制动运行中保持打开。此外，设置有液压的阀间隙补偿元件(HVA)，其在正常的马达运行中保证无间隙的阀操纵。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于利用结构上简单的器件如此改进这种类型的装置，S卩，不仅可在正常的运行中而且可在马达制动运行或EVB中优选结合HVA实现功能可靠且无干扰的阀机构。
[0005]利用权利要求1所述的特征实现该目的的解决方案。从属权利要求的对象是本发明的有利的改进方案和设计方案。
[0006]根据本发明提出:在EVB功能中在调整方向上起作用的弹簧在未支撑在阀桥处的情况下作用到两个活塞一缸体单元(以下简称为KZE)的活塞上。已表明:通过结构上简单的这种措施，除了节省用于KZE2的第二弹簧之外，可与位置固定的托架共同作用地在EVB功能中在阀操纵的动态进程中实现更快速的反应时间和排出通道(Absteuerkanal)或流出通道的更精确的功能。未受弹簧加载的阀桥能够实现在系统中的更少的空运动、流出通道的更快速的封闭和由此产生的在构件处的更小的磨损。此外，在使用接入到阀机构中的液压的阀间隙补偿元件(HVA)的情况下得到这样的优点，即，所述调整弹簧并未经由阀桥相对于在HVA中以已知的方式设置的调整弹簧相反地起作用，并且因此不可抵消阀机构中的无间隙性，更确切地说能够实现持久的无间隙的阀操纵。
[0007]以在加工技术方面特别简单的方式可使KZEl和KZE2的缸体容积通过在阀桥中的凹部或孔相互连接，实施为螺旋压力弹簧的弹簧在支撑在活塞处的情况下延伸穿过该凹部或孑L。
[0008]此外，KZEl和KZE2的活塞可通过实现调整运动的限制止挡在对应的缸体孔中来引导，即，仅仅在限定的调整行程上驶出，该调整行程一方面排除在EVB运行中不可靠的阀间隙，并且另一方面相对于控制流出通道的托架建立有针对性的共同作用，以保证从EVB运行再次可靠地过渡到燃烧运行(Verbrennungsbetrieb)中。
[0009]此外，可为此在KZEl的缸体中布置有压力排出通道，其在活塞驶入的情况下(燃烧运行)打开，而在活塞驶出的情况下(制动运行)闭合。最后，可在凸轮轴的凸轮和阀桥之间的能流中如以上已经提出的那样设置有液压的阀间隙补偿元件(HVA)。HVA可使用在阀桥中、操纵该阀桥的摇杆中或在凸轮轴的驱动凸轮和排出阀之间的能流中的其他部位处。在此，可特别优选地由内燃机的压力循环润滑油系统为活塞一缸体单元KZEl和KZE2、以及HVA —起供给压力油，其中，在至活塞一缸体单元KZEl和KZE2的输入管路中和在HVA中相应布置有保持压力的止回阀。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]下面利用其他的细节进一步阐述本发明的实施例。其中:
图1显示了穿过用于机动车的受阀控制的往复式活塞内燃机的缸体头部的部分截面，该内燃机的每个缸体带有两个排出阀，其通过两件式的摇杆和阀桥由内燃机的凸轮轴的凸轮来驱动，其中，在阀机构中集成有用于提供EVB功能的两个活塞一缸体单元和作为HVA元件的活塞一缸体单元；
图2以放大图显示了根据图1的阀桥，其带有集成的两个活塞一缸体单元KZEl和KZE2以及共同的螺旋压力调整弹簧；
图3a至3c显示了在正常的内燃机运行中的功能KZEl和KZE2 ;以及图4a至4c显示了在内燃机的EVB运行中的功能KZEl和KZE2。
[0011]参考标号列表 I缸体头部
2排出阀 3排出阀 4凸轮 5摇杆轴 6摇杆 6a凸轮杆 6b操纵杆 7阀桥 7a缸体壁 7b排出通道 8摆动轴 9轴 10滚轮
11液压的阀间隙补偿元件HVA 12调整螺杆 13连接座 14托架
15活塞一缸体单元KZEl的活塞 15a凹处 15b排出通道
16活塞一缸体单元KZE2的活塞
16a凹处
16b流出孔
17缸体孔
18缸体孔
19销
20孔
21调整弹簧 22输送孔 23球，止回阀 24螺栓 25分支通道。
【具体实施方式】
[0012]在图1中以仅仅用于理解本发明所需要的程度示出了受阀控制的四冲程往复式活塞内燃机(柴油马达)的缸体头部1，除了不可见的进气阀之外，两个排出阀2、3(仅仅示出了阀杆)在该缸体头部I中可移动地来引导。未示出以已知的方式保持阀2、3闭合的阀弹黃。
[0013]作用到排出阀2、3上的阀机构包括内燃机I的凸轮轴的驱动凸轮4、支承在固定的摇杆轴5上的摇杆6和跨接且加载两个排出阀2、3的阀桥7。
[0014]在功能上双臂的摇杆6实施成两件式，带有凸轮杆6a和作用到阀桥7上的操纵杆6b，其从在摇杆轴5上的支承向两侧伸出。
[0015]凸轮杆6a借助于单独的摆动轴8支承在操纵杆6b处并且承载可旋转地支承在轴9上的滚轮10，其在凸轮4处运行以用于驱动摇杆6。
[0016]在凸轮杆6a和操纵杆6b之间、在摆动轴8之外布置有液压的阀间隙补偿元件(HVA) 11，其以已知的方式包括液压加载的活塞一缸体单元与集成的调整弹簧和止回阀，并且在调整行程s上保持阀机构无间隙。
[0017]摇杆6的操纵杆6b通过调整螺杆12 (带有锁紧螺母)和球状地支承在该处的连接座13加载在定位在两个排出阀2、3之间的部位处的阀桥7。
[0018]此外，在阀桥7上方设置有位置固定的托架14，其与阀桥7共同作用并且以下还将阐述其功能。
[0019]在阀桥7中布置有两个活塞一缸体单元KZEl和KZE2(图2)，其同轴取向地具有两个活塞15、16，这两个活塞15、16相应可移动地在缸体孔17、18中来引导并且限制在阀桥7中的相应的缸体容积。
[0020]活塞15、16在其外周面处设有在轴向上平行的凹处15a、16a，其与横向于其伸延的位置固定的销19相结合地形成用于活塞15、16的限定的驶出限制部。
[0021]相应在活塞15、16下方形成的缸体容积通过沿轴向平行的孔20相互连接，其中，在该孔20中插入有连续的螺旋压力调整弹簧21，其向外加载两个活塞15、16，然而不必支撑在阀桥7处。由此，弹簧21在阀桥7中在活塞位置改变时以不同的预紧力作用到活塞
15、16上，如还将借助图3和4阐述的那样。
[0022]此外，在活塞15、16下方的缸体容积经由中央的输送孔22联接到内燃机的压力循环润滑油系统处，其中，止回阀23安装到该输送孔22中。输送孔22 —方面借助于螺栓24密封地封闭，且另一方面通过分支通道25通到连接座13中，且经由未进一步示出的在连接座13、调整螺杆12、摇杆6中的通道并且最后通过摇杆轴5联接到内燃机的压力循环润滑油系统处。要理解的是在摇杆6中还设置有其他的通道，其用于润滑阀机构的可运动的部件且用于HVA 11的压力油供给。
[0023]在KZE2的活塞16中设置有限定的截面的流出孔16b，其与托架14共同作用并且通到KZE1、KZE2的位于其下方的共同的缸体容积中；如果活塞16贴靠在托架14处，则流出孔16b被封闭。
[0024]此外，在KZEl的活塞15中并且在阀桥7的对应的缸体壁7a中设置有限定的截面的排出通道15b、7b，其在活塞15驶入的情况下处成在轴向上对准，并且由此可向外敞开地从输入管路22中降低压力。但备选地，当阀桥7向上驶向托架14时，还可允许KZE2的活塞16的驶入；如果阀桥的上死点随着阀的热膨胀和在阀的座圈处的逐渐的磨损向上移动约0.4mm至0.8mm，可需要后者。而在活塞15驶出的情况下，排出通道15b、7b彼此错位或封闭。
[0025]根据图3a至3c和4a至4c进一步阐述阀机构或阀桥7的功能。阀桥7的上部位置以虚线OT (摇杆6的摇杆滚轮10处在凸轮基圆处)和UT (最大的结构上的阀行程)来表不。
[0026]在正常的马达运行(燃烧运行)中，阀桥7根据图3a至3c作用到排出阀2、3上。在此，HVA 11可可靠地补偿在阀机构中的阀间隙，因为调整弹簧21的力如上述已经阐述的那样不可将反力经由阀桥7施加到HVA 11的调整弹簧(未示出)上，更确切地说，调整弹簧21的力仅支撑在活塞15、16处。
[0027]在阀桥7向上运动时，KZE2的活塞16在OT之前不远处贴靠在托架14处，由此封闭流出孔16b。在活塞16贴靠在阀桥7的OT处之间(图3a和3c)，可将压力油从KZEl和KZE2的缸体容积经由排出通道15b、7b导出。因为在正常的马达运行中并未出现阀跳动(更确切地说排出阀2由于排气背压的打开)，KZEl的活塞15未驶出并且排出通道15b、7b持久地打开(参见图3b，其中，阀桥7处在UT位置中)。
[0028]在马达制动运行中(图4a至4c)，其中，由于在内燃机的排气系统中引入的排气背压，排出阀2以限定的程度提升，在阀桥7的OT位置中(图4a)通过KZE2的活塞16补偿在阀桥7和托架14之间的间距或保持流出孔16b闭合。
[0029]一旦排出阀2通过排气背压打开(图4b)，KZEl的活塞15就通过调整弹簧21的力补偿地随后行驶增大的阀间隙，从而排出通道15b、7b不再对准并且由此封闭。同时将油补充抽吸到活塞15、16下方的缸体容积中，直至通过排出阀2的最小回振(Zuriickschwingen)闭合止回阀23。
[0030]由此在阀桥7中在活塞15、16之间建立油压并且保持排出阀2打开。
[0031]一旦摇杆6操纵阀桥7 (图4c)(排出行程)，KZE2的活塞16与托架14分开并且释放流出孔16b。由此，油可从缸体容积中漏出并且KZEl的活塞15可再次驶入。
[0032]随后，KZEl的排出通道15b、7b再次对准，并且排出阀2可在没有来自KZE2的上部的活塞16的背压的情况下再次闭合。这确保从制动运行可靠地过渡到正常的马达运行或燃烧运行中。
[0033]在内燃机的凸轮轴的凸轮4的每次通行的情况下，取决于正常的马达运行(图3)或者马达制动运行(图4)，重复关于图3a至3c和4a至4c说明的在阀桥7处的功能过程，并且由此在排出阀操纵期间确保功能可靠的无间隙的阀机构。
【权利要求】
1.一种用于操纵用于机动车的受阀控制的内燃机的经由阀桥加载的排出阀(2，3)的装置，在其中，在起驱动作用的凸轮轴的凸轮(4)和所述排出阀(2，3)中的一个之间的能流中接入液压加载的第一活塞一缸体单元(KZEl)，借助于其可在排出阀通过排气背压打开时在阀机构中建立间隙补偿以用于使所述排出阀保持打开，且该装置带有同轴的第二活塞一缸体单元(KZE2)，其与位置固定的托架(14)共同作用地控制离开两个活塞一缸体单元(KZE1，KZE2)的压力腔的排出通道(7b)，其中，所述第一活塞一缸体单元(KZEl)的活塞(15)借助于弹簧(21)在调整方向上进行预紧，其特征在于，所述弹簧(21)在未支撑在阀桥(7)中的情况下作用到两个活塞一缸体单元(KZE1，KZE2)的活塞(15，16)上。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述活塞一缸体单元(KZEl)和所述活塞一缸体单元(KZE2)的缸体容积通过在所述阀桥(7)中的凹部或孔(20)相互连接，优选实施为螺旋压力弹簧的弹簧(21)在仅仅支撑在所述活塞(15，16)处的情况下延伸穿过该凹部或孔。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第一活塞一缸体单元(KZEl)和所述第二活塞一缸体单元(KZE2)的活塞(15，16)通过实现调整运动的限制止挡(15a, 16a, 19)在对应的缸体孔(17，18)中来引导。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，在所述第一活塞一缸体单元(KZEl)的缸体壁(7a)和活塞(15)中设置有压力排出通道(15b，7b)，其在活塞(15)驶入的情况下(马达运行)打开，而在活塞驶出的情况下(制动运行)闭合。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，在所述凸轮轴的凸轮(4)和所述阀桥(7)之间的能流中设置有液压的阀间隙补偿元件(11)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述活塞一缸体单元(KZE1，KZE2)以及所述液压的阀间隙补偿元件(11) 一起由所述内燃机的压力循环润滑油系统来供给压力油，其中，在至所述活塞一缸体单元(KZE1，KZE2)的输入管路(22)中和在所述液压的阀间隙补偿元件(11)中相应布置有保持压力的止回阀(23)。
7.一种以内燃机来运行的车辆，尤其商用车，其带有根据前述权利要求中任一项所述的装置。
【文档编号】F01L1/245GK104131851SQ201410185625
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年5月5日 优先权日:2013年5月2日
【发明者】R.维曼, G.马格特 申请人:曼卡车和巴士股份公司