軸端時，活塞7的較粗部分局部地堵塞排出口 8，如圖2的階段5中所示。排氣門13的關(guān)閉速度因此進(jìn)一步減小，從而允許平穩(wěn)地關(guān)閉。最終，流體腔室4被排空并且第一推桿3變成再次接合凸輪從動單元2，如在圖2的階段6中可看到的。活塞7可具有不止兩個的不同直徑，以允許排氣門13的關(guān)閉速度逐漸改變，或者活塞7的直徑可無級地減小。
[0023]在圖3中示出本發(fā)明的另一個實(shí)施方式。這個實(shí)施方式的操作原理與圖1的實(shí)施方式中相同。另外，在圖3的布置中，在排氣門13的打開運(yùn)動期間，液壓流體被引入流體腔室4中，并且活塞7像流動控制機(jī)構(gòu)一樣工作。當(dāng)凸輪從動輪2a進(jìn)入凸輪I的凸角Ia的下降斜道時，排氣門13可首先自由地運(yùn)動。流體腔室4設(shè)置有第一排出口 8a、第二排出口8b和第三排出口 8c以及相應(yīng)的排出管道9a、9b和9c。第二出口管道9b設(shè)置有閥門10，閥門10可用于防止流入第二排出管道9b。閥門10像附加的流動控制機(jī)構(gòu)一樣工作。在排氣門13開始關(guān)閉運(yùn)動時，液壓流體可通過所有的排出口 8a、8b、8c流出流體腔室。排出口 8a、8b、8c和排出管道9a、9b、9c被確定尺寸，使得當(dāng)?shù)谝慌懦隹?8a和第三排出口 8c空閑時，排氣門13能夠遵循凸輪曲線。這樣確保了即使第二排出管道9b的閥門10被關(guān)閉，也能實(shí)現(xiàn)足夠的關(guān)閉速度。當(dāng)活塞7已運(yùn)動了一定距離時，它堵塞第一排出口 8a并且限制來自流體腔室4的流出物。當(dāng)活塞7運(yùn)動以更接近流體腔室4的凸輪軸端時，活塞7也堵塞第二排出口 8b，液壓流體可只通過第三排出口 8c流出流體腔室4。這樣確保了排氣門13平穩(wěn)地關(guān)閉。第二排出管道9b中的閥門10可用于防止更早地流過第二排出口 Sb。
[0024]在圖4的實(shí)施方式中，該裝置設(shè)置有兩個排出口 8a、8b和排出管道9a、％。在排氣門13開始關(guān)閉運(yùn)動時，液壓流體可通過第一排出口 8a和第一排出管道Sb以及第二排出口9a和第二排出管道9b流出流體腔室4。排出口 8a、8b和排出管道9a、9b被確定尺寸，使得當(dāng)排出口 8a、8b都打開時，排氣門13可遵循凸輪曲線。在活塞7已運(yùn)動了一定距離之后，它堵塞第一排出口 8a并且限制流出物。第二排出管道9b設(shè)置有可調(diào)節(jié)流閥11，節(jié)流閥11像附加的流動控制機(jī)構(gòu)一樣工作。用節(jié)流閥11，可實(shí)現(xiàn)不同的關(guān)閉曲線。節(jié)流閥11還可用于限制在排氣門13結(jié)束關(guān)閉運(yùn)動時有更多流出物，以確保平穩(wěn)關(guān)閉。
[0025]圖5的實(shí)施方式類似于圖4的實(shí)施方式。在這個實(shí)施方式中，第二出口管道9b沒有設(shè)置節(jié)流閥，但第二排出管道％連接到第二腔室12，凸輪從動單元2被布置成在第二腔室12中運(yùn)動。當(dāng)凸輪從動輪2a位于凸輪I的凸角Ib上時，凸輪從動單元I堵塞第二排出管道9b的另一端。在排氣門13開始關(guān)閉運(yùn)動時，液壓流體可通過第一排出口 8a自由地流出流體腔室4。第一排出口 8a和第一排出管道9a被確定尺寸，使得通過第一排出口 8a的流速足以允許排氣門13遵循凸輪曲線。當(dāng)排氣門13已在閥門13的關(guān)閉方向上運(yùn)動了一定距離時，活塞7堵塞第一排出口 8a。因此，防止從流體腔室4有流出物。當(dāng)凸輪從動輪2a進(jìn)入凸輪I的基圓Ia時，允許流體通過第二排出口 8b流入第二腔室12中。然而，流體腔室4的排空不是立即發(fā)生的，因此排氣門13的關(guān)閉有延遲。
[0026]另外，圖6示出其中該裝置設(shè)置有兩個排出口 8a、8b和排出管道9a、9b的實(shí)施方式。第二排出管道％設(shè)置有快速關(guān)閉閥門10，快速關(guān)閉閥門10可以例如是電動或液壓操作的。第一排出口 8a和第一排出管道9a被確定尺寸，使得通過第一排出口 8a的流速足以允許排氣門13遵循凸輪曲線。這樣確保了，即使在第二排出管道9b的閥門10不工作的情況下，也可足夠快地排空流體腔室4。在排氣門13開始關(guān)閉運(yùn)動時，允許來自流體腔室4的流出物通過第一排出口 8a和第二排出口 8b 二者。在活塞7已運(yùn)動一定距離之后，活塞7堵塞第一排出口 8a并且只允許流出物通過第二排出口 8b。第二排出管道9b中的閥門11可用于控制流過第二排出口 8b，以實(shí)現(xiàn)所需的排氣門關(guān)閉曲線。作為安全的布置，流體腔室4可設(shè)置有第三排出管道，當(dāng)凸輪從動輪2a位于凸輪I的基圓Ia或凸角Ib上時，防止在第三排出管道中存在管道流動。例如，第三排出管道的另一端可被凸輪從動單元2堵塞。凸輪I的外形還設(shè)置有位于凸輪I的基圓Ia下方的部分。當(dāng)凸輪從動輪2a進(jìn)入基圓Ia下方的部分時，允許流過第三排出管道。通過這種布置，即使在第二排出管道9b中的閥門11發(fā)生故障的情況下，也可確保流體腔室4的排空和排氣門13的關(guān)閉。
[0027]在描述的所有實(shí)施方式中，對流出物的節(jié)流只發(fā)生在已關(guān)閉排氣門13之后，這足以防止氣缸16的活塞撞擊排氣門13。當(dāng)開始節(jié)流時，排氣門升程因此小于上死點(diǎn)處活塞和關(guān)閉的排氣門13之間的距離，如圖7和圖8中看到的，圖7和圖8還示出活塞環(huán)繞上死點(diǎn)的運(yùn)動。
[0028]在描述的本發(fā)明的所有實(shí)施方式中，確定可在其之后對來自流體腔室4的流出物進(jìn)行節(jié)流的預(yù)定距離，使得防止了排氣門13與內(nèi)燃機(jī)的位于相應(yīng)氣缸中的活塞之間的接觸。對應(yīng)位置的排氣門13的升程因此小于當(dāng)活塞處于上死點(diǎn)時關(guān)閉的排氣門13和內(nèi)燃機(jī)的各個活塞之間的距離。
[0029]本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，而是可在隨附權(quán)利要求書內(nèi)變化。例如，可組合不同實(shí)施方式的特征。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種供活塞發(fā)動機(jī)用的排氣門裝置，其中，所述排氣門裝置包括:至少一個排氣門(13);可旋轉(zhuǎn)凸輪⑴；力傳遞機(jī)構(gòu)(2、3、14、19)，其用于將所述可旋轉(zhuǎn)凸輪⑴的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變成線性運(yùn)動并且至少沿所述排氣門(13)的打開方向?qū)⑺鼍€性運(yùn)動傳遞到所述排氣門(13);流體腔室(4)，液壓流體能在所述排氣門(13)的打開運(yùn)動期間被引入到所述流體腔室中；活塞(7)，其布置在所述流體腔室(4)中并且連接到所述力傳遞機(jī)構(gòu)(2、3、14、19)或所述排氣門(13);至少一個排出口(8、8a、8b、8c)，其用于從所述流體腔室(4)排放所述液壓流體以允許關(guān)閉所述排氣門(13);以及流動控制機(jī)構(gòu)(7、10、11)，其用于控制來自所述流體腔室(4)的流出物并且允許放慢或延遲所述排氣門(13)的關(guān)閉運(yùn)動，其特征在于，所述排出口(8、8a、8b、8c)和所述流動控制機(jī)構(gòu)(7、10、11)被構(gòu)造成允許來自所述流體腔室(4)的流出物處于下述速率，該速率允許所述排氣門(13)的關(guān)閉曲線遵循凸輪曲線，至少直到所述排氣門(13)已沿關(guān)閉方向運(yùn)動了一定的預(yù)定距離。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)定距離被確定成使得在所述排氣門(13)的對應(yīng)位置，所述排氣門(13)與所述發(fā)動機(jī)的位于相應(yīng)氣缸中的活塞之間的接觸被防止。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，來自所述流體腔室(4)的所述流出物不被節(jié)流，直到所述排氣門(13)已運(yùn)動了所述預(yù)定距離。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述流體腔室(4)中的所述活塞(7)被布置成，在所述排氣門(13)已運(yùn)動了所述預(yù)定距離之后，對來自所述流體腔室(4)的流出物進(jìn)行節(jié)流。5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述流體腔室(4)包括至少兩個排出口(8、8a、8b、8c)，并且所述活塞(7)被布置成在所述排氣門(13)已運(yùn)動了所述預(yù)定距離之后阻塞所述排出口(8、8a、8b、8c)中的至少一個排出口。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述排出口(8、8a、8b、8c)中的至少一個排出口或與所述排出口 (8、8a、8b、8c)連接的排出管道(9、9a、9b、9c)設(shè)置有節(jié)流閥(11)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述節(jié)流閥(11)是可調(diào)節(jié)的。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述排出口(8、8a、8b、8c)中的至少一個或與所述排出口 (8、8a、8b、8c)連接的排出管道(9、9a、9b、9c)設(shè)置有閥(10)。9.一種用于控制活塞發(fā)動機(jī)的排氣門(13)的關(guān)閉的方法，在所述方法中，在所述排氣門(13)的由凸輪控制的打開運(yùn)動期間將液壓流體引入流體腔室(4)，并且控制來自所述流體腔室(4)的流出物，以影響活塞(7)的運(yùn)動并且允許放慢或延遲所述排氣門(13)的關(guān)閉運(yùn)動，所述活塞(7)布置在所述流體腔室(4)中并且連接到所述排氣門(13)或連接到位于凸輪(I)和所述排氣門(13)之間的力傳遞機(jī)構(gòu)(2、3、14、19)，其特征在于，允許來自所述流體腔室(4)的流出物處于下述速率，該速率允許所述排氣門(13)的關(guān)閉曲線遵循凸輪曲線，至少直到所述排氣門(13)已沿關(guān)閉方向運(yùn)動了一定的預(yù)定距離。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，不對所述流出物進(jìn)行節(jié)流，直到所述排氣門(13)已運(yùn)動了所述預(yù)定距離。11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，通過用所述活塞(7)阻塞所述流體腔室⑷的至少一個排出口(8、8a、8b、8c)來限制所述流出物。12.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，在所述排氣門(13)已運(yùn)動了所述預(yù)定距離之后，通過用所述活塞(7)對流動進(jìn)行節(jié)流來限制所述流出物。13.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，通過用至少一個節(jié)流閥(11)對流動進(jìn)行節(jié)流來限制所述流出物，所述節(jié)流閥(11)被布置成與所述流體腔室(4)的排出口(8、8a、8b、8c)或排出管道(9、9a、9b、9c)連接。14.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，用至少一個閥門(10)來限制所述流出物，所述閥門(10)被布置成與排出口 (8、8a、8b、8c)或排出管道(9、9a、9b、9c)連接。
【專利摘要】供活塞發(fā)動機(jī)用的排氣門裝置包括布置在凸輪(1)和排氣門(13)之間的力傳遞機(jī)構(gòu)(2、3、14、19)?？稍谂艢忾T(13)的打開運(yùn)動期間將液壓流體引入流體腔室(4)中。活塞(7)布置在流體腔室(4)中并且連接到力傳遞機(jī)構(gòu)(2、3、4、19)。通過控制來自流體腔室(4)的流出物，可控制所述排氣門(13)的關(guān)閉速度。允許來自所述流體腔室(4)的流出物處于下述速率，該速率允許所述排氣門(13)的關(guān)閉曲線遵循凸輪曲線，至少直到所述排氣門(13)已沿關(guān)閉方向運(yùn)動了一定的預(yù)定距離。
【IPC分類】F01L9/02, F01L1/16, F01L1/14, F01L13/00
【公開號】CN104903552
【申請?zhí)枴緾N201380069506
【發(fā)明人】馬格努斯·松德斯滕, S·尼尼康佳斯
【申請人】瓦錫蘭芬蘭有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2013年12月27日
【公告號】EP2941545A1, WO2014106681A1