專利名稱：用于可變地調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)換氣閥的配氣正時的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于可變地調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)的換氣閥的配氣正時的設(shè)備，該設(shè)備具有驅(qū)動件、從動件、至少一個壓力腔和容量存儲器，其中，從動件以能相對于驅(qū)動件轉(zhuǎn)動的方式布置，并且壓力腔至少部分地由這些構(gòu)件界定，其中，在從動件與驅(qū)動件之間相位位置(Phasenlage)能夠通過將壓力介質(zhì)輸入壓力腔或者將壓力介質(zhì)從壓力腔輸出來可變地調(diào)節(jié)，其中，設(shè)置有壓力介質(zhì)管道，通過這些壓力介質(zhì)管道能夠向壓力腔輸送壓力介質(zhì)或者從壓力腔中輸出壓力介質(zhì)，其中，容量存儲器具有至少一個殼體和在所述殼體中能移位的分隔件，分隔件將與所述壓力介質(zhì)管道之一連通的儲備室與通風(fēng)的互補(bǔ)室分隔，其中，通過儲備室的壓力介質(zhì)加載來以如下方式使分隔件在殼體中移位，即，儲備室的容量以互補(bǔ)室為代價來增加。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代的內(nèi)燃機(jī)中，使用了用于可變地調(diào)節(jié)換氣閥的配氣正時的設(shè)備，以便能夠以經(jīng)限定的角度范圍，在最大的提前位置與滯后位置之間，可變地構(gòu)造凸輪軸相對于曲軸的相位位置。為了該目的，將該設(shè)備整合到傳動系中，通過該傳動系將轉(zhuǎn)矩從曲軸傳遞到凸輪軸上。該傳動系例如可以實(shí)現(xiàn)為皮帶傳動裝置、鏈條傳動裝置或者齒輪傳動裝置。這種設(shè)備例如由DE 102007041552A1公知。該設(shè)備包括帶有驅(qū)動件和從動件的相位調(diào)節(jié)裝置,驅(qū)動件與曲軸驅(qū)動連接,從動件與凸輪軸抗相對轉(zhuǎn)動地連接。此外,相位調(diào)節(jié)裝置包括多個壓力室，其中，壓力室中的每個都借助于葉片分成兩個相互作用的壓力腔。通過向壓力腔輸送壓力介質(zhì)或者從壓力腔輸出壓力介質(zhì)，在壓力室內(nèi)部移動葉片，由此進(jìn)行從動件與驅(qū)動件之間的相位位置改變。向壓力腔輸送壓力介質(zhì)或者從壓力腔輸出壓力介質(zhì)，借助于液壓回路來加以控制，液壓回路包括壓力介質(zhì)泵、壓力介質(zhì)匯集裝置、控制閥和多個壓力介質(zhì)管道?？刂崎y具有多個壓力介質(zhì)接口，其中，一個壓力介質(zhì)管道將壓力介質(zhì)泵與控制閥連接。各一個另外的壓力介質(zhì)管道將控制閥的工作接口之一與各一組彼此作用的壓力腔連接。在內(nèi)燃機(jī)工作期間，交變轉(zhuǎn)矩作用到凸輪軸上，該交變轉(zhuǎn)矩通過凸輪在用各一個閥彈簧所預(yù)張緊的換氣閥上的滾動而引起。該轉(zhuǎn)矩傳遞到相位調(diào)節(jié)裝置上并且以制動或者加速的方式影響到相位位置的調(diào)節(jié)速度。在此，在換氣閥打開期間，支持朝滯后的配氣正時的相位調(diào)節(jié)，而在換氣閥關(guān)閉期間支持朝提前的配氣正時的相位調(diào)節(jié)。在交變轉(zhuǎn)矩支持正時的這些階段期間。在交變轉(zhuǎn)矩支持相位調(diào)節(jié)的這些階段期間，相位調(diào)節(jié)裝置的壓力介質(zhì)需求迅速提高，并且可以超過由壓力介質(zhì)泵所推進(jìn)的體積流。在這種情況下，相位調(diào)節(jié)速度不是通過支持的交變轉(zhuǎn)矩來確定，而是通過壓力介質(zhì)泵的體積流來確定。在這種情況下，交變轉(zhuǎn)矩的支持的貢獻(xiàn)不能完全用盡。這種負(fù)面的效應(yīng)出現(xiàn)得越明顯，經(jīng)確定尺寸的壓力介質(zhì)泵越小。為了保證相位調(diào)節(jié)裝置的功能，壓力介質(zhì)泵必須在內(nèi)燃機(jī)的每個工作階段中都提供由相位調(diào)節(jié)裝置所需要的體積流。為了這個目的，在DE 102007041552A1中設(shè)置有容量存儲器，該容量存儲器與壓力介質(zhì)管道連通，該壓力介質(zhì)管道將壓力介質(zhì)泵與控制閥連接接。在其中相位調(diào)節(jié)裝置的壓力介質(zhì)需求小于由壓力介質(zhì)泵所推進(jìn)的壓力介質(zhì)容量的那些階段中，填充容量存儲器。在此，殼體內(nèi)部的活塞相對蓄能器(在所示的實(shí)施方式中為壓力彈簧)移動。在這些階段中，將蓄能器張緊，也就是說蓄能器容納有可以再次輸送給液壓系統(tǒng)的能量數(shù)額。如果系統(tǒng)壓力下降，那么容量存儲器在放松的蓄能器的影響下排空到液壓回路中，并因此支持凸輪軸相對于曲軸的相位調(diào)節(jié)。所示的實(shí)施方式的缺點(diǎn)是，由于經(jīng)張緊的壓力彈簧，容量存儲器的排空在由壓力介質(zhì)泵所供應(yīng)的體積流足以保證調(diào)節(jié)的時間點(diǎn)就已經(jīng)開始。而在該階段中從容量存儲器中擠出的壓力介質(zhì)體積在相位調(diào)節(jié)裝置的缺少供應(yīng)的那些階段中則不能再供使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)基于提供一種用于可變地調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)換氣閥的配氣正時的設(shè)備，其中，應(yīng)該最小化作用到相位調(diào)節(jié)裝置上的、通過缺少 壓力介質(zhì)供應(yīng)造成的制動效果，而不必較大地確定內(nèi)燃機(jī)壓力介質(zhì)泵的尺寸。根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過如下方式得以解決，S卩，容量存儲器不具有如下蓄能器，該蓄能器在填充儲備室填滿時被張緊。相位調(diào)節(jié)裝置例如以葉輪調(diào)節(jié)器的形式構(gòu)造，并且具有驅(qū)動件，驅(qū)動件例如借助于牽引機(jī)構(gòu)傳動裝置或者齒輪傳動裝置由內(nèi)燃機(jī)曲軸來驅(qū)動。此外，設(shè)置有從動件，從動件具有相對于凸輪軸的恒定相位位置，例如借助于摩擦鎖合、力鎖合或者材料鎖合的連接或者螺紋連接與凸輪軸抗相對轉(zhuǎn)動地連接。從動件以能相對于驅(qū)動件轉(zhuǎn)動的方式布置并且至少部分容納在驅(qū)動件中。在相位調(diào)節(jié)裝置內(nèi)部，設(shè)置有至少一個壓力腔。通過向壓力腔輸送介質(zhì)或者從壓力腔中輸出壓力介質(zhì)能夠以可改變的方式調(diào)節(jié)從動件相對于驅(qū)動件的相對相位位置，進(jìn)而能夠以可改變的方式調(diào)節(jié)凸輪軸相對于曲軸的相對相位位置。為了這個目的，設(shè)置有壓力介質(zhì)管道，通過這些壓力介質(zhì)管道，壓力腔可以例如在中間聯(lián)接有液壓的控制閥的條件下與內(nèi)燃機(jī)的壓力介質(zhì)泵和壓力介質(zhì)匯集裝置連通。備選地，還可以設(shè)置相位調(diào)節(jié)裝置的其他實(shí)施方式，例如以軸向調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)方式的相位調(diào)節(jié)裝置，在軸向調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)方式中，可通過壓力介質(zhì)軸向移動的活塞借助于斜齒部(Schragverzahnung)與從動件和驅(qū)動件配合作用。這種相位調(diào)節(jié)裝置例如由DE4218078C1 公知。附加地，設(shè)置有容量存儲器，該容量存儲器具有至少一個殼體和布置在該殼體內(nèi)部的分隔件。分隔件可以例如構(gòu)造為活塞或者非彈性的膜片，并且在殼體內(nèi)部將儲備室與互補(bǔ)室分隔。在此，儲備室與壓力介質(zhì)管道之一連通，而互補(bǔ)室支配通風(fēng)裝置并且例如與內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部連通。如果與容量存儲器連接的壓力介質(zhì)管道引導(dǎo)壓力介質(zhì)，那么填充儲備室并且將分隔件在殼體內(nèi)部移位，從而儲備室的體積變大，而互補(bǔ)室的體積以相同程度變小。在此，可以設(shè)置互補(bǔ)室具有通風(fēng)開口，該通風(fēng)開口與內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部連通。因此，氣體可以從互補(bǔ)室例如漏出到內(nèi)燃機(jī)曲軸箱或者氣缸蓋中，從而不在所述互補(bǔ)室構(gòu)造出壓力。如果將活塞用作分隔件，那么將該活塞在填充容量存儲器時在殼體內(nèi)部移動。在膜片的情況下，膜片朝互補(bǔ)室翻轉(zhuǎn)(umstiilpen)。因?yàn)槲丛O(shè)置有在容量存儲器的填充過程期間被張緊的蓄能器，所以填充在最小工作壓力的情況下就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。此外，經(jīng)填充的容量存儲器在壓力介質(zhì)管道中的壓力下降的情況下首先不排空。只有在壓力介質(zhì)管道中的壓力下降到低于在互補(bǔ)室中進(jìn)而例如曲軸箱內(nèi)部主導(dǎo)的壓力時，儲備室才排空到壓力介質(zhì)管道中。因此，從相位調(diào)節(jié)裝置的壓力介質(zhì)需求大于由壓力介質(zhì)泵所提供的體積流的時間點(diǎn)開始，相位調(diào)節(jié)裝置的容量存儲器的整個容量才可供使用。因此，作用到凸輪軸上的交變轉(zhuǎn)矩可以以較高的程度得以利用，這導(dǎo)致顯著較高的調(diào)節(jié)速度。在內(nèi)燃機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)期間，沒有力作用到分隔件上，從而分隔件能夠自由地移動。在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行期間，僅僅如下的力作用到分隔件的界定儲備室的面上，該力通過與儲備室連通的壓力介質(zhì)管道中主導(dǎo)的壓力確定。分隔件的界定互補(bǔ)室的面由于通風(fēng)基本上以無力的方式得以保持。尤其隨著儲備室填充程度升高的力(這在壓力彈簧容量存儲器中是這種情況)沒有作用到該面上。如果與儲備室連通的壓力介質(zhì)管道中的壓力超過大氣壓力(=與互補(bǔ)室連通的室中的壓力)，那么將容量存儲 器填充或保持填充。只有在壓力介質(zhì)管道中的壓力下降到低于大氣壓力時，壓力介質(zhì)才從容量存儲器吸入壓力介質(zhì)管道中并因此提供用于相位調(diào)節(jié)。因此，分隔件僅通過在與容量存儲器連通的壓力介質(zhì)管道中主導(dǎo)的壓力而移位。在本發(fā)明的具體形式中設(shè)置設(shè)備此外具有控制閥和至少一個第二壓力腔，該第二壓力腔逆第一壓力腔起作用，并且第一壓力介質(zhì)管道與控制閥和第一壓力腔連通，第二壓力介質(zhì)管道與控制閥和第二壓力腔連通，并且第三壓力介質(zhì)管道與控制閥和壓力介質(zhì)泵連通，其中，儲備室與第三壓力介質(zhì)管道連通。在該實(shí)施方式中，在相位調(diào)節(jié)裝置內(nèi)部設(shè)置有壓力室，該壓力室通過活塞或者葉輪的葉片分成兩個相互作用的壓力腔。壓力腔中的每個都通過壓力介質(zhì)管道與控制閥的工作接口連通。此外，設(shè)置有其他的壓力介質(zhì)管道，該其他的壓力介質(zhì)管道將壓力介質(zhì)泵與控制閥的輸入接口連接。借助于控制閥，壓力介質(zhì)泵能夠以選擇的方式與第一壓力腔或者第二壓力腔連接。同時將另外的壓力腔與壓力介質(zhì)匯集裝置連接，從而使活塞或葉片在壓力室內(nèi)部移動。將這種運(yùn)動直接或間接轉(zhuǎn)化成從動件相對于驅(qū)動件的相位位置的調(diào)節(jié)。通過將儲備室連接到將壓力介質(zhì)泵與控制閥連接的壓力介質(zhì)管道上，既提供壓力介質(zhì)用于朝提前的配氣正時的調(diào)節(jié)過程，又提供壓力介質(zhì)用于朝滯后的配氣正時的調(diào)節(jié)過程。在此設(shè)置儲備室在控制閥與壓力介質(zhì)泵之間通入到第三壓力介質(zhì)管道中。此外可以設(shè)置在與儲備室連通的壓力介質(zhì)管道中，在容量存儲器上游布置有止回閥并且在容量存儲器下游布置有止回閥，其中，兩個止回閥都阻止壓力介質(zhì)朝容量存儲器或者壓力介質(zhì)泵的回流。這兩個止回閥防止，壓力介質(zhì)從待填充的壓力腔，例如與控制閥的輸入接口連接的壓力腔，回流到容量存儲器中或者回流至壓力介質(zhì)泵，當(dāng)由于作用到凸輪軸上的交變轉(zhuǎn)矩而在該壓力腔中出現(xiàn)壓力峰值時。因此，壓力介質(zhì)支撐在止回閥上，由此提高了相位調(diào)節(jié)速度并且避免了相位波動。分隔件可以例如構(gòu)造為活塞。在此，活塞可以例如由塑料構(gòu)造并且附加地設(shè)有加勁肋。備選地，將活塞呈罐形地構(gòu)造并且由板坯制成。同樣可以設(shè)想呈圓盤形的活塞。該活塞可以借助于殼體中的游隙配合將儲備室與互補(bǔ)室分隔。備選地，活塞可以設(shè)有密封件，該密封件以密封的方式與殼體配合作用。在本發(fā)明的改進(jìn)形式中設(shè)置在互補(bǔ)室中設(shè)置有用于活塞的端部止檔件。端部止檔件可以與殼體單件式地構(gòu)造或者與殼體分開地制成。在此可以設(shè)置端部止檔件的貼靠面構(gòu)造得小于活塞的界定互補(bǔ)室的面。由此防止活塞出現(xiàn)平面地在殼體或者端部止檔件上的貼靠，由此，相反作用于容量存儲器的排空的附著力得以減小。端部止檔件可以例如繞互補(bǔ)室的通風(fēng)開口地構(gòu)造。在此，端部止檔件可以完全環(huán)繞通風(fēng)開口或者帶有一個或多個中斷部地構(gòu)造。容量存儲器可以例如布置在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部。在這種情況下，氣體和壓力介質(zhì)從互補(bǔ)室中通過簡單的通風(fēng)開口直接通風(fēng)到內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部中，不需要附加的密封裝置。備選地可以設(shè)置容量存儲器布置在內(nèi)燃機(jī)外部，其中，設(shè)置有通風(fēng)管道，該通風(fēng)管道一方面與互補(bǔ)室連通，而另一方面與內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部連通。通風(fēng)管道可以例如在容量存儲器的殼體中或者附加的殼體中構(gòu)造，該附加的殼體包套容量存儲器。在該實(shí)施方式中，設(shè)置有密封裝置，該密封裝置將通風(fēng)管道以及儲備室與壓力介質(zhì)管道之間的連接相對于周圍環(huán)境密封起來。
容量存儲器可以例如借助于在該容量存儲器上構(gòu)造的螺紋與氣缸蓋、曲軸箱或者其他周圍結(jié)構(gòu)連接。有利地，螺紋包括開口，通過該開口，儲備室與壓力介質(zhì)管道連通。在本發(fā)明的具體形式中設(shè)置容量存儲器布置在凸輪軸內(nèi)部。因此，容量存儲器可以無需增加內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)空間需求地整合到內(nèi)燃機(jī)中。此外，由此實(shí)現(xiàn)了容量存儲器與相位調(diào)節(jié)裝置之間的最小間距，并因此改善了響應(yīng)性能。在此，凸輪軸的內(nèi)壁可以充當(dāng)殼體，在該內(nèi)壁中容納有分隔件。


本發(fā)明的其他特征由下列描述和附圖得知，在這些附圖中，以簡化的方式示出本發(fā)明的實(shí)施例。其中圖I僅非常示意性地示出內(nèi)燃機(jī)；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備，其中，示意性地示出以俯視圖方式的相位調(diào)節(jié)裝置和液壓回路；圖3示出由圖2沿線III-III的穿過相位調(diào)節(jié)裝置的縱向剖面；圖4示出作用到凸輪軸上的交變轉(zhuǎn)矩的圖示；圖5示出容量存儲器的第一實(shí)施方式；圖6示出容量存儲器的第二實(shí)施方式；圖7示出容量存儲器的第三實(shí)施方式；圖8示出容量存儲器的第四實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式在圖I中描繪的是內(nèi)燃機(jī)1，其中，示出在氣缸4中的坐落在曲軸2上的活塞3。在所示的實(shí)施方式中，曲軸2通過各一個牽引機(jī)構(gòu)傳動裝置5與進(jìn)氣凸輪軸6或者排氣凸輪軸7連接，其中，第一和第二設(shè)備11能夠引起曲軸2與凸輪軸6、7之間的相對轉(zhuǎn)動。凸輪軸6、7的凸輪8操作一個或多個進(jìn)氣換氣閥9或者一個或多個出氣換氣閥10。同樣還可以設(shè)置所述凸輪軸6、7中僅一個配備有設(shè)備11，或者僅設(shè)置一個凸輪軸6、7，該一個凸輪軸設(shè)有設(shè)備11。圖2和圖3示出根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備11的第一實(shí)施方式，其中，示意性地示出以俯視圖或橫截面方式的相位調(diào)節(jié)裝置Ila以及液壓回路。相位調(diào)節(jié)裝置Ila具有驅(qū)動件13和從動件14。在驅(qū)動件13的軸向側(cè)面上以抗相對轉(zhuǎn)動的方式各固定有一個側(cè)蓋15。從動件14以葉輪的形式實(shí)施，并且具有基本上柱體形實(shí)施的套筒件16，在所示的實(shí)施方式中，五個葉片17在徑向上從所述套筒件的外柱體形殼面向外延伸。葉片17與從動件14分開地構(gòu)造并且布置在套筒件16的葉片槽中。借助于葉片彈簧18徑向朝外地向葉片16加載力，該葉片彈簧布置在葉片槽的槽底與葉片17之間。多個突出部20徑向朝內(nèi)地從驅(qū)動件13的外周向壁19出發(fā)地延伸。在所示的實(shí)施方式中，這些突出部20與周向壁19單件式地構(gòu)造。驅(qū)動件13借助于突出部20的處于徑向內(nèi)部的周向壁以能相對于從動件14轉(zhuǎn)動的方式支承在該從動件上。在驅(qū)動件13的外殼面上布置有鏈輪12，借助 于該鏈輪可以通過未示出的鏈條傳動裝置將轉(zhuǎn)矩從曲軸2傳遞到驅(qū)動件13上。在相位調(diào)節(jié)裝置Ila內(nèi)部，在各兩個周向上相鄰的突出部20之間構(gòu)造有壓力室21。壓力室21中的每個在周向上由相鄰?fù)怀霾?0的對置的基本上徑向分布的界定壁22、在軸向上由側(cè)蓋15、徑向朝內(nèi)由套筒件16以及徑向朝外由周向壁19界定。葉片17伸入壓力室21中的每個中，其中，葉片17以如下方式構(gòu)造，即，這些葉片不僅貼靠在側(cè)蓋15上而且貼靠在周向壁19上。因此，每個葉片17都將各自的壓力室21分成兩個相互作用的壓力腔 23、24。從動件14容納在驅(qū)動件13中，并且能以經(jīng)限定的角度范圍轉(zhuǎn)動地相對于驅(qū)動件受支承。該角度范圍在從動件14的轉(zhuǎn)動方向上通過如下方式來界定，即，葉片17出現(xiàn)在壓力室21的各一個相應(yīng)的界定壁22 (提前止檔件22a)上的貼靠。類似地，該角度范圍在其他方向上通過如下方式來界定，即，葉片17出現(xiàn)在壓力腔21的其他界定壁22上的貼靠，這些其他界定壁充當(dāng)滯后止檔件22b。通過對壓力腔23、24中的一組的壓力加載并且另外的組的壓力卸載，可以改變從動件14相對于驅(qū)動件13的相位位置。通過對兩組壓力腔23、24的壓力加載，可以使相位位置維持恒定。備選地可以設(shè)置在相位位置恒定的階段期間，沒有壓力腔23、24受壓力介質(zhì)加載。通常將內(nèi)燃機(jī)I的潤滑油用作液壓的壓力介質(zhì)。為了向壓力腔23、24的壓力介質(zhì)輸送或從壓力腔23、24的壓力介質(zhì)輸出，設(shè)置有液壓回路25，該液壓回路包括壓力介質(zhì)泵26、壓力介質(zhì)匯集裝置27、控制閥28和多個壓力介質(zhì)管道25a、25b、25p?？刂崎y28具有輸入接口 P、油箱接口 T和兩個工作接口 A、B。第一壓力介質(zhì)管道25a將第一工作接口 A與第一壓力腔23相連。第二壓力介質(zhì)管道25b將第二工作接口 B與第二壓力腔24相連。第三壓力介質(zhì)管道25p將壓力介質(zhì)泵26與輸入接口 P相連。由壓力介質(zhì)泵26所推進(jìn)的壓力介質(zhì)通過第三壓力介質(zhì)管道25p輸送給控制閥28的輸入接口 P。根據(jù)控制閥28的控制狀態(tài)的不同，輸入接口 P與第一壓力介質(zhì)管道25a、第二壓力介質(zhì)管道25b或者與壓力介質(zhì)管道25a、25b中的兩個都連接或者與它們兩個都不連接。為了在提前的方向上移動換氣閥9、10的配氣正時(打開時間點(diǎn)和關(guān)閉時間點(diǎn))，通過第三壓力介質(zhì)管道25p輸送給控制閥28的壓力介質(zhì)通過第一壓力介質(zhì)管道25a引導(dǎo)至第一壓力腔23。同時，來自第二壓力腔24的壓力介質(zhì)通過第二壓力介質(zhì)管道25b到達(dá)控制閥28并且排出到壓力介質(zhì)匯集裝置27中。由此，葉片17朝提前止檔件22a移動，由此在相位調(diào)節(jié)裝置Ila的轉(zhuǎn)動方向上實(shí)現(xiàn)從動件14相對于驅(qū)動件13的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。為了在滯后的方向上移動換氣閥9、10的配氣正時，通過第三壓力介質(zhì)管道25p輸送給控制閥28的壓力介質(zhì)通過第二壓力介質(zhì)管道25b引導(dǎo)至第二壓力腔24。同時，來自第一壓力腔23的壓力介質(zhì)通過第一壓力介質(zhì)管道25a到達(dá)控制閥28并且排出到壓力介質(zhì)匯集裝置27中。由此，葉片17朝滯后止檔件22b移動，由此，相反于相位調(diào)節(jié)裝置Ila的轉(zhuǎn)動方向?qū)崿F(xiàn)從動件14相對于驅(qū)動件13的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。為了恒定地保持配氣正時，至全部的壓力腔23、24的壓力介質(zhì)輸送要么停止要么允許。由此，葉片17在各自的壓力室21內(nèi)部液壓地夾緊，并且由此阻止從動件14相對于驅(qū)動件13的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。在內(nèi)燃機(jī)I的運(yùn)行期間，凸輪軸6、7繞它 們的縱軸旋轉(zhuǎn)。在此，每個換氣閥9、10周期性地抵著閥彈簧30的力打開并再次關(guān)閉。在換氣閥9、10的打開階段期間(碰上的凸輪)，制動的轉(zhuǎn)矩作用到凸輪軸6、7上，該制動的轉(zhuǎn)矩相應(yīng)于閥彈簧30的力與凸輪8的力臂的矢量積。在換氣閥9、10的關(guān)閉期間(退離的凸輪)，加速的轉(zhuǎn)矩作用到凸輪軸6、7上，該加速的轉(zhuǎn)矩相應(yīng)于閥彈簧30的力與凸輪8的力臂的矢量積。因此，周期性的交變轉(zhuǎn)矩M作用到凸輪軸6、7上，將該周期性的交變轉(zhuǎn)矩在圖4中在曲軸角度a上應(yīng)用地示出。朝滯后的(提前的)配氣正時進(jìn)行相位調(diào)節(jié)期間，交變轉(zhuǎn)矩M的圖4中所示的正(負(fù))部分支持了相位調(diào)節(jié)。在此，從動件14不僅通過由壓力介質(zhì)泵26所提供的系統(tǒng)壓力而且通過交變轉(zhuǎn)矩M的正(負(fù))部分來朝滯后的(提前的)配氣正時調(diào)節(jié)，并因此提高相位調(diào)節(jié)速度。在具有高的交變轉(zhuǎn)矩M的內(nèi)燃機(jī)I中，這可能導(dǎo)致通過交變轉(zhuǎn)矩M誘發(fā)的調(diào)節(jié)過程以如此高的速度地進(jìn)行，即，由壓力介質(zhì)泵26所推進(jìn)的壓力介質(zhì)容量不足以向擴(kuò)展的第二(第一)壓力腔24(23)足夠地供應(yīng)壓力介質(zhì)。作為由此的結(jié)果，在第二(第一)和第三壓力介質(zhì)管道25b (25a)、25p中出現(xiàn)低壓，該低壓反作用于調(diào)節(jié)過程。因此，作用到凸輪軸6、7上的交變轉(zhuǎn)矩M未能得到最佳利用，而是僅能作用至極限轉(zhuǎn)矩Mp同時，交變轉(zhuǎn)矩M的負(fù)(正)部分反作用于相位調(diào)節(jié)。如果交變轉(zhuǎn)矩M的負(fù)(正)部分超過通過壓力介質(zhì)泵26所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，那么將來自第二(第一)壓力腔24(23)的壓力介質(zhì)擠回到第二(第一)和第三壓力介質(zhì)管道25b (25a)、25p中，并且短暫地相反于所希望的方向進(jìn)行相位調(diào)節(jié)。為了防止這種效應(yīng)，可以相應(yīng)較大地確定壓力介質(zhì)泵26的尺寸，由此提高了內(nèi)燃機(jī)I的結(jié)構(gòu)空間需求、成本和燃料消耗。備選地，根據(jù)本發(fā)明可以設(shè)置有容量存儲器31。圖5示出容量存儲器31的可能的實(shí)施方式，該容量存儲器布置在內(nèi)燃機(jī)I的內(nèi)部。該容量存儲器31包括殼體32，在該殼體中，以能自由推移的方式布置有分隔件33。分隔件33在所示的實(shí)施方式中構(gòu)造為活塞，該活塞將殼體32分成儲備室34和互補(bǔ)室35。在此，活塞承載有密封件38，該密封件使得兩個腔彼此密封。儲備室34在兩個(可選的)止回閥29之間通入到第三壓力介質(zhì)管道25p中。互補(bǔ)室35通過通風(fēng)開口 36與內(nèi)燃機(jī)I的內(nèi)部連通。如果第三壓力介質(zhì)管道25p中的壓力超過作用在內(nèi)燃機(jī)I內(nèi)部的壓力，那么該活塞通過流入殼體32中的壓力介質(zhì)朝端部止檔件37移動。因此，儲備室34的容量以互補(bǔ)室35的容量為代價來增加，直至活塞貼靠在端部止檔件37上(圖5，容量存儲器31的上部圖示)。同時，互補(bǔ)室35中存在的氣體可以通過通風(fēng)開口 36漏出到內(nèi)燃機(jī)I內(nèi)部中。不同于由現(xiàn)有技術(shù)中公知的壓力彈簧蓄能器或者皮囊式蓄能器，在這里沒有設(shè)置蓄能器，例如壓力彈簧或者可壓縮的氣墊，該蓄能器在填充過程期間張緊。在此，容量存儲器以如下方式布置，即，分隔件33的移動路徑垂直于重力地分布。因此，重力不在分隔件33的移動方向上作用，由此，容量存儲器31即使在內(nèi)燃機(jī)I的靜止?fàn)顟B(tài)期間也不排空。容量存儲器31在很小的系統(tǒng)壓力的情況下就已經(jīng)達(dá)到其完全填充的狀態(tài)。此外，在第三壓力介質(zhì)管道25p中的系統(tǒng)壓力降低的情況下，只要所述壓力大于或者等于內(nèi)燃機(jī)I內(nèi)部中主導(dǎo)的壓力，容量存儲器31就不進(jìn)行自動排空。如果支持相位調(diào)節(jié)的交變轉(zhuǎn)矩M作用到凸輪軸6、7上，那么將來自第一壓力介質(zhì)管道或第二壓力介質(zhì)管道以及第三壓力介質(zhì)管道25a、25b、25p的壓力介質(zhì)吸入擴(kuò)展的壓力腔23、24中，由此，在這些壓力介質(zhì)管道25a、25b、25p中的壓力降低到內(nèi)燃機(jī)I內(nèi)部主導(dǎo)的壓力以下。作為由此的結(jié)果，將在儲備室34中所存儲的壓力介質(zhì)容量吸入第三壓力介質(zhì)管道25p中，并且進(jìn)一步推進(jìn)至各自的壓力腔23、24。在此，將殼體32內(nèi)部的活塞朝儲備室34的溢出口移動(圖5，容量存儲器31的下部圖示 )。因此，給相位調(diào)節(jié)裝置Ila提供附加的壓力介質(zhì)容量，該附加的壓力介質(zhì)容量只有由從壓力介質(zhì)泵26推進(jìn)的壓力介質(zhì)容量小于通過交變轉(zhuǎn)矩M所誘發(fā)的相位調(diào)節(jié)所需要的壓力介質(zhì)容量的時候才調(diào)動。因此，最大可利用的極限轉(zhuǎn)矩M2進(jìn)而相位調(diào)節(jié)速度顯著地得以提高。如果作用到凸輪軸6、7上的交變轉(zhuǎn)矩M與相位調(diào)節(jié)方向相反地作用，那么止回閥29阻止壓力介質(zhì)從壓力腔23、24中排出到容量存儲器31或者液壓回路25中，壓力介質(zhì)支撐在止回閥29上。因此，將交變轉(zhuǎn)矩M的支持的部分較高程度充分利用于提高相位調(diào)節(jié)速度并且截住(abfangen)相反作用的部分。在此，容量存儲器31由于能自由移動的活塞(也就是缺失的蓄能器)只有在由壓力介質(zhì)泵26推進(jìn)的壓力介質(zhì)容量小于所需要的壓力介質(zhì)容量的時候才開始排空。在該實(shí)施方式中，所述活塞構(gòu)造為柱體形的構(gòu)件，并且可以由金屬原料或者合適的塑料制成。端部止檔件37環(huán)繞通風(fēng)開口 26，其中，將端部止擋件的面朝所述活塞的面構(gòu)造得小于活塞面，以便減小附著力。圖6示出根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備11的容量存儲器31的第二實(shí)施方式。與第一實(shí)施方式不同的是，活塞呈罐形地構(gòu)造并且借助于深拉方法由板件制成。儲備室34與互補(bǔ)室35之間的密封裝置通過活塞的外殼面與殼體32的內(nèi)殼面之間的緊密的經(jīng)規(guī)定公差的密封間隙來實(shí)現(xiàn)。端部止檔件37與殼體32單件式地構(gòu)造。同樣可以設(shè)想如下實(shí)施方式，在這些實(shí)施方式中，端部止檔件37制成為單獨(dú)的構(gòu)件并且固定在殼體32中。在此,單獨(dú)的端部止檔件37構(gòu)造為密封環(huán)，由此，在容量存儲器31完全填滿的時候，提高了活塞與殼體32之間的密封作用。殼體32具有帶貫穿孔的插入端40，該貫穿孔一側(cè)通入到儲備室34中而另一側(cè)通入到第三壓力介質(zhì)管道25p中。殼體32借助于在插入端40的外殼面上構(gòu)造的螺紋固定在周圍結(jié)構(gòu)42、例如氣缸蓋或者曲軸箱上。圖7示出根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備11的容量存儲器31的第三實(shí)施方式。與第一實(shí)施方式的不同之處在于，端部止檔件37在周向上通過間隙39而中斷，由此，活塞與端部止檔件37之間的接觸面減小，并因此在這些構(gòu)件之間起作用的附著力進(jìn)一步減小。在該實(shí)施方式中，活塞由合適的塑料制成并且可以設(shè)有加勁肋。圖8示出根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備11的容量存儲器31的第四實(shí)施方式。與前面的實(shí)施方式的不同之處在于，該容量存儲器31布置在內(nèi)燃機(jī)I的外部。殼體32具有帶貫穿孔的插入端40，該貫穿孔一側(cè)通入到儲備室34中而另一側(cè)通入到第三壓力介質(zhì)管道25p中。殼體32由第二殼體41包套，該第二殼體41借助于螺紋連接固定在氣缸蓋42上。在第二殼體42內(nèi)部，構(gòu)造有通風(fēng)管道43，借助于該通風(fēng)管道，互補(bǔ)室35與內(nèi)燃機(jī)I的內(nèi)部連通。因此，當(dāng)將活塞朝端部止檔件37運(yùn)動時，氣體和壓力介質(zhì)可以由互補(bǔ)室35輸送到內(nèi)燃機(jī)I的內(nèi)部中。在氣缸蓋42與第一殼體或第二殼體31、41之間的接觸面上設(shè)置有密封環(huán)44，以便阻止壓力介質(zhì)溢出。同樣可以設(shè)想如下實(shí)施方式，在這些實(shí)施方式中，設(shè)置有僅一個厚壁的殼體31，在該殼體中構(gòu)造有通風(fēng)管道43。附圖標(biāo)記列表I內(nèi)燃機(jī)
2曲軸3活塞4氣缸5牽引機(jī)構(gòu)傳動裝置6進(jìn)氣凸輪軸7排氣凸輪軸8凸輪9進(jìn)氣換氣閥10排氣換氣閥11 設(shè)備Ila 相位調(diào)節(jié)裝置12鏈輪13驅(qū)動件14 從動件15側(cè)蓋16套筒件17葉片18葉片彈簧19周向壁20突出部21壓力室22 界定壁22a 提前止檔件22b 滯后止檔件23第一壓力腔24 第二壓力腔25 液壓回路25a 第一壓力介質(zhì)管道25b 第二壓力介質(zhì)管道25p 第三壓力介質(zhì)管道
26壓力介質(zhì)泵27壓力介質(zhì)匯集裝置28控制閥29止回閥30閥彈簧 31容量存儲器32殼體33分隔件34儲備室35補(bǔ)室36通風(fēng)開口37端部止檔件38密封件39間隙40插入端41第二殼體42周圍結(jié)構(gòu)43通風(fēng)管道44密封環(huán)A第一工作接口B第二工作接口P輸入接口T輸出接口a曲軸角度M交變轉(zhuǎn)矩MpM2極限轉(zhuǎn)矩
權(quán)利要求
1.用于可變地調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)(I)的換氣閥(9、10)的配氣正時的設(shè)備(11)，具有 -驅(qū)動件(13)、從動件(14)、至少一個壓力腔(23)和容量存儲器(31)； -其中，所述從動件(14)以能相對于所述驅(qū)動件(13)轉(zhuǎn)動的方式布置，并且所述壓力腔(23)至少部分地由這些構(gòu)件(13、14)界定； -其中，在所述從動件(14)與所述驅(qū)動件(13)之間相位位置能夠通過將壓力介質(zhì)輸入所述壓力腔(23)或者將壓力介質(zhì)從所述壓力腔(23)輸出來可變地調(diào)節(jié)； -其中，設(shè)置有壓力介質(zhì)管道(25a、25b、25p)，通過所述壓力介質(zhì)管道能夠向所述壓力腔(23)輸送壓力介質(zhì)或者從所述壓力腔(23)中輸出壓力介質(zhì)； -其中，所述容量存儲器(31)具有至少一個殼體(32)和能在所述殼體中移位的分隔件(33)，所述分隔件將與所述壓力介質(zhì)管道(25a、25b、25p)之一連通的儲備室(34)與通風(fēng)的互補(bǔ)室(35)分隔； -其中，通過所述儲備室(34)的壓力介質(zhì)加載來以如下方式使所述分隔件(33)在所述殼體(32)中移位，即，所述儲備室(34)的容量以所述互補(bǔ)室(35)為代價來增加； -其特征在于，所述容量存儲器(31)不具有在填充所述儲備室(34)時受張緊的蓄能器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備(11)，其特征在于，所述分隔件(33)僅通過在與所述容量存儲器(31)連通的壓力介質(zhì)管道(25a、25b、25p)中主導(dǎo)的壓力而移位。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備(11)，其特征在于，所述互補(bǔ)室(35)具有通風(fēng)開口(36)，所述通風(fēng)開口與所述內(nèi)燃機(jī)(I)的內(nèi)部連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備(11)，其特征在于，所述設(shè)備(11)此外具有控制閥(28)和至少一個第二壓力腔(24)，所述至少一個第二壓力腔逆所述第一壓力腔(23)起作用，并且第一壓力介質(zhì)管道(25a)與所述控制閥(28)和所述第一壓力腔(23)連通，第二壓力介質(zhì)管道(25b)與所述控制閥(28)和所述第二壓力腔(24)連通，并且第三壓力介質(zhì)管道(25p)與所述控制閥(28)和壓力介質(zhì)泵(26)連通，其中，所述儲備室(34)與所述第三壓力介質(zhì)管道(25p)連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備(11)，其特征在于，在與所述儲備室(34)連通的壓力介質(zhì)管道(25a、25b、25p)中，在所述容量存儲器(31)上游布置有止回閥(29)并且在所述容量存儲器(31)下游布置有止回閥(29)，其中，兩個止回閥(29)阻止壓力介質(zhì)朝所述容量存儲器(31)或者所述壓力介質(zhì)泵(26)回流。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備(11)，其特征在于，所述分隔件(33)構(gòu)造為活塞。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備(11)，其特征在于，所述活塞呈罐形地構(gòu)造并且由板坯制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備(11)，其特征在于，在所述互補(bǔ)室(35)中設(shè)置有用于所述活塞的端部止檔件(37)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備(11)，其特征在于，所述端部止檔件(37)的貼靠面構(gòu)造得小于所述活塞的界定所述互補(bǔ)室(35)的面。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備(11)，其特征在于，所述端部止檔件(37)環(huán)繞所述互補(bǔ)室(35)的通風(fēng)開口(36)地構(gòu)造。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備(11)，其特征在于，所述容量存儲器(31)布置在所述內(nèi)燃機(jī)(I)內(nèi)部。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備(11)，其特征在于，所述容量存儲器(31)布置在所述內(nèi)燃機(jī)(I)外部，其中，設(shè)置有通風(fēng)管道(43)，所述通風(fēng)管道一方面與所述互補(bǔ)室(35)連通，而另一方面與所述內(nèi)燃機(jī)(I)的內(nèi)部連通。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于可變地調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)(1)的換氣閥(9、10)的配氣正時的設(shè)備(11)，該設(shè)備具有驅(qū)動件(13)、從動件(14)、至少一個壓力腔(23)和容量存儲器(31)，其中，從動件(14)以能相對于驅(qū)動件(13)轉(zhuǎn)動的方式布置，并且壓力腔(23)至少部分地由這些構(gòu)件(13、14)界定，其中，在從動件(14)與驅(qū)動件(13)之間相位位置能夠通過將壓力介質(zhì)輸入壓力腔(23)或者將壓力介質(zhì)從壓力腔(23)輸出來可變地調(diào)節(jié)，其中，設(shè)置有壓力介質(zhì)管道(25a、25b、25p)，通過這些壓力介質(zhì)管道能夠向壓力腔(23)輸送壓力介質(zhì)或者從壓力腔(23)中輸出壓力介質(zhì)，其中，容量存儲器(31)具有至少一個殼體(32)和能在該殼體中移位的分隔件(33)，該分隔件將與壓力介質(zhì)管道(25a、25b、25p)之一連通的儲備室(34)與通風(fēng)的互補(bǔ)室(35)分隔，其中，通過儲備室(34)的壓力介質(zhì)加載以如下方式使分隔件(33)在殼體(32)中移位，即，儲備室(34)的容量以互補(bǔ)室(35)為代價來增加。
文檔編號F15B1/24GK102713171SQ201080032519
公開日2012年10月3日 申請日期2010年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月25日
發(fā)明者安德烈亞斯·施特勞斯, 庫爾特·基爾斯滕 申請人:謝夫勒科技股份兩合公司