CN104053869A - 用于机械可控气门传动装置的气门升程调节装置以及用于调准中间杠杆的方法 - Google Patents

用于机械可控气门传动装置的气门升程调节装置以及用于调准中间杠杆的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有至少一个中间杠杆装置(12)的用于机械可控气门传动装置(11)的气门升程调节装置(10)，其中，中间杠杆装置(12)具有至少一个带工作曲面(24)的中间杠杆(18)，该中间杠杆至少通过一个第一滚轮(14)可移动地支承在滑轨(13)中并且与凸轮轴装置(22)和气门升程调节设备(16)形成作用连接，其中，凸轮轴装置(22)通过滚轮(14)作用在中间杠杆装置(12)上，并且其中，气门升程调节设备(16)具有可转动的偏心轴(17)，偏心轴通过位于支承轴(30)上的第二滚轮(20)这样作用在中间杠杆装置上，即这样设置器件(38；39)，使得第二滚轮(20)被偏心地支承，并且第二滚轮具有用于调准第二滚轮(20)并进而调准中间杠杆装置(12)的工具作用点(36)。此外，第二滚轮(20)的周向点在转动过角度α时描绘出一种不同于圆弧的弧线形状。

Description

用于机械可控气门传动装置的气门升程调节装置以及用于调准中间杠杆的方法
本发明涉及一种具有至少一个中间杠杆装置的用于内燃机的机械可控的气门传动装置的气门升程调节装置，其中，中间杠杆装置具有至少一个带工作曲面的中间杠杆，该中间杠杆至少通过一个第一滚轮可移动地支承在滑轨中，并且与凸轮轴装置和气门升程调节设备作用连接，其中，凸轮轴装置通过滚轮作用在中间杠杆装置上，并且其中，气门升程调节设备具有可转动的偏心轴，所述偏心轴通过第二滚轮作用在中间杠杆装置上。
此外，本发明还涉及一种用于调准气门升程调节装置的中间杠杆装置的方法，以及一种用于装配气门升程调节装置、也就是将中间杠杆装置安装到摇杆装置上的方法。
长久以来，在内燃机领域就已知这种装置。所述装置尤其用于借助气门升程高度、进而借助内燃机的汽缸的填充度来使燃烧过程满足各自的负载要求，并且相应地提供尽可能高效且因此有害物质较少的燃烧。
为此，文献DE 10 2006 033 559 A1和文献DE 10 2007 022 266 A1描述了气门传动装置，所述气门传动装置具有相关换气气门的可调的行程高度。为此在两个气门传动装置中设置中间杠杆装置，所述中间杠杆装置一方面与凸轮轴相连，用于周期性地移动换气气门，并且另一方面具有作用机构，通过该作用机构可以调节最大或最小的可实现行程高度。但是所有这些气门传动装置具有的缺点在于，在制造和后续装配之后，由于制造公差气，门传动装置不具有恰如所期望的气门升程。在要求所有气门和气缸被精确预调气门升程时，这尤其在较小气门升程时会导致发动机令人不满意的运行性能。究其原因，一方面在于气门升程调节装置自身的构造和配合作用，以及另一方面在于气门升程调节装置和摇杆装置的最终装配。
因此出现了只有以极高成本才能制造的、并因此非常昂贵的可调式气门传动装置的整体设计。
由此，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于机械可控气门传动装置的气门升程调节装置；一种用于调准气门升程调节装置的中间杠杆装置的方法，以及一种用于装配气门升程调节装置的方法，因此可以避免上述缺点。
所述技术问题按照本发明这样解决，即第二滚轮借助气门升程调节设备作用在中间杠杆装置上，所述第二滚轮通过器件偏心地支承在支承轴上。此外还设有工具作用点，用于对第二滚轮及由此对中间杠杆装置进行准确调准或校准。由此，第二滚轮的周向点在转动过角度α时描绘出一种不同于圆弧的弧线形状。通过按照本发明的这种气门升程调节装置的构造可行的是，对处于预装配状态下的气门升程装置以简单方式在中间杠杆装置在摇杆装置上的准确调准方面进行调节。此外通过这种方式在最终装配和首次运转之前就已经识别出并最终补偿和消除制造公差或制造误差。通过偏心地固定在支承轴上的器件的简单调准还提供了在预装配状态中完成调准的简单形式。
所述器件优选具有偏心支承的支承轴。由此可以提供特别简单和廉价的气门升程调节装置。
在一种优选的实施形式中，气门升程调节装置具有套筒。该套筒设置在支承轴的两侧并且保证支承轴的偏心布置。这种布置被视作廉价的变型。套筒的理想调准或校准或定向是在装配时借助特殊工具实施的。为了实现理想调准，该套筒具有工具作用点。
在对此扩展的实施形式中，所述器件通过梯段实现。该梯段在支承轴的两侧分别相对支承轴偏心设置，并且在此设置在中间杠杆的内部。所述梯段可以设计为不同的大小，因此可以从侧面安装，而滚轮被从前面推入中间杠杆中。
为此特别有利的是，即套筒上的工具作用点为了偏心地调节在支承轴上的第二滚轮而被设计为多边的接口形状。在此，工具作用点这样设计，从而使得套筒为了安装工具而具有多边的几何形状。这种实施形式提供的优点尤其在于，所述作用机构可以通过简单的方式批量制造。在此在装配和制造技术上特别有利的是，作用机构被设计为一体式的。
为了保证气门调节装置相对于摇杆装置的确切对应，气门升程调节装置具有参考标记。在中间杠杆装置上的所述参考标记用于在最终装配时与摇杆装置的对应参考标记配合作用，并因此保证理想的调准。
本发明的技术问题也通过一种用于调准气门升程调节装置中的中间杠杆装置的方法解决，其中，在气门升程调节装置外部设置具有控制单元的位移测量装置；中间杠杆相对位移测量装置移动，并且因此使工作曲面被工作经过或被驱动(abgefahrt)；借助位移测量装置得出的测量值与参考值在控制单元中对比，并且当由位移测量装置记录的测量值与参考值不同时，利用套筒的工具作用点通过转动所述器件或转动在支承轴上的第二滚轮来实施对中间杠杆装置的调节。
此外，本发明的技术问题由此解决，即这样设置固定器件，即在上述调节之后通过固定器件固定第二滚轮的位置。
特别有利的是，固定器件形状配合和/或摩擦接合地作用。这种固定器件例如通过销子和/或槽实现。其中在装配和制造技术上特别有利的是，对于构件故障的应用情况，所述连接可再次松开并且可以简单的方式方法更换故障构件。
在一种扩展的实施形式中，固定器件是材料接合、例如通过熔焊点和/或钎焊点构成的器件。材料接合的固定器件具有的优点在于，其提供简单、牢固和稳定的固定。
为了检测中间杠杆的工作曲面的轮廓和摇杆装置的参考值之间的位移，通常使用位移测量装置。例如电容或电感的距离传感器、具有玻璃刻度尺的测量探头、具有阻抗电位计的测量探头、具有电感检测器的测量探头、具有LVDT(电势传感器)检测器的测量探头或基于激光干涉仪的测量装置可以被设置作为位移测量装置。这种测量方法通过其精确性在实践中被证明非常突出。
在一种特别有利的、按照本发明用于装配气门升程调节装置的方法中，也就是在将中间杠杆装置装配到摇摆杠杆装置上的方法中，实现中间杠杆装置的参考标记与摇杆装置的参考标记的配置。在实现了参考标记的配置之后，进行中间杠杆装置与摇杆装置的最终装配。
以下结合附图进一步阐述本发明，在附图中：
图1示出按照本发明的气门升程调节装置的优选实施形式，
图2示出按照本发明的位移测量装置的实施形式的立体图，
图3示出中间杠杆装置的截面图。
以下的机械气门传动机构长久以来被称作“Univalve(全可变气门传动机构)”。在这种气门传动机构的构造和作用原理方面可参照文献EP1 618 293B1。
在图1中示出用于机械可控的气门传动装置11的气门升程调节装置10的优选的实施形式。用于活塞往复式机器的气门升程调节装置10主要由中间杠杆装置12和摇杆装置26构成。中间杠杆装置12具有中间杠杆18，所述中间杠杆可滑动地支承在滑槽13的滑轨中，该滑槽位置固定地设置在未显示的气缸盖上。在此，滑槽形状通过围绕第三滚轮27的轴中心点延伸的圆弧确定。在所述第一滚轮14的区域中设置凸轮轴装置22。凸轮轴装置22具有凸轮轴21，所述凸轮轴可以被第一凸轮23直接或间接地移动并且由此驱动换气气门28。只要在工作曲面24和摇杆装置26的第三滚轮27之间形成作用连接，就可以借助凸轮轴21使换气气门28周期性地打开和关闭。通过本发明当然也可以得出中间杠杆的备选的实施形式。可以这样在具有滚轮的轴上设置两个中间杠杆，其中所述轴在滑槽中导引。对此可以参照文献DE 10 140 635 A1。
与第一滚轮14同轴地并且在滑轨13和工作曲面24大致中间位置处设置具有第二滚轮20的气门升程调节设备16。借助气门升程调节设备16可以调节换气气门28的绝对升程以及气门打开时间。气门升程调节设备16在此以已知方式具有偏心轴17。
中间杠杆18在相对滑轨13的对置端部具有工作曲面24，所述工作曲面具有零升程部段、调节升程部段和气门升程静止部段。
此外，中间杠杆18通过第三滚轮27与摇杆装置26形成作用连接。通过这种作用连接可以控制换气气门28的各种气门升程位置。摇杆装置26一方面支承在缝隙补偿元件上、优选液压的气门缝隙补偿元件上，并且另一方面作用在换气气门28上。换气气门28和气门缝隙补偿元件装配在此处未示出的气缸盖上。
图2示出气门升程调节装置10的局部图。在该图中示出具有按照本发明的位移测量装置32的中间杠杆装置12。位移测量装置32在此设置在工作曲面24的下方，因为要通过位移测量装置32测量工作曲面24的轮廓。
在本实施例中，工具作用点36集成在套筒38中，并且以已知方式具有两个狭缝状的凹缺。利用对工具作用点36的操作而使套筒38发生转动，支承轴30由此可以被调节至特定的转动位置，并随后被固定。通过在预装配时简单地转动偏心支承的支承轴30可以调节所属换气气门28的气门升程，并且以这种方式可以识别制造精度，并且实施对中间杠杆18的精确调准。通过所示实施形式得到了在调节气门升程高度和调节中间杠杆18的位置过程中最大程度的灵活性。在中间杠杆18准确调准之后，中间杠杆的位置通过在第二滚轮20范围中的焊接点34固定。
图3示出具有两个中间杠杆18的中间杠杆装置12，所述中间杠杆装置设置在共同的连接轴40上。在工作曲面24的对置侧上设置多个第一滚轮14，中间杠杆装置12借助所述第一滚轮与凸轮轴21以已知方式形成作用连接。此处，在所述第一滚轮14之间还在连接轴40上设置第四滚轮41，所述第四滚轮用作导引滚轮并且在滑槽13(参照图1)中滚动。在这种传动装置的功能和工作方式方面可以详细参照德文公开文献DE 10 140 635 A1。在此需要指出的是，中间杠杆装置12可以具有一个、也可具有两个中间杠杆，其中，在具有一个中间杠杆的实施例中，与工作曲面24相对安置的滚轮既与凸轮轴21形成作用连接，又保证了在滑槽13中的引导。
在此示出中间杠杆18的支承轴30被安置在支承轴30两侧的套筒38支承的优选实施形式。套筒38的理想的调准借助相应的工具进行。套筒38分别设置在支承轴30的右侧和左侧。
与此不同的、但是未进一步显示的实施形式是，在左侧和右侧与支承轴30偏心设置梯段39。这种梯段39在此支承在中间杠杆18中。偏心设置的梯段39在此可以设计为不同的大小，因此可以从侧面进行安装，而滚轮20可以从前面推入中间杠杆18中。

Claims (12)

1.一种用于机械可控气门传动装置(11)的气门升程调节装置(10)，其具有至少一个中间杠杆装置(12)，其中，所述中间杠杆装置(12)具有至少一个带工作曲面(24)的中间杠杆(18)，该中间杠杆至少通过一个第一滚轮(14)可移动地支承在滑轨(13)中，并且与凸轮轴装置(22)和气门升程调节设备(16)形成作用连接，其中，所述凸轮轴装置(22)通过滚轮(14)作用在中间杠杆装置(12)上，并且其中，所述气门升程调节设备(16)具有可转动的偏心轴(17)，所述偏心轴通过位于支承轴(30)上的第二滚轮(20)作用在所述中间杠杆装置(12)上，其特征在于，设置有器件(38；39)，使得所述第二滚轮(20)被这样偏心地支承，并且具有用于调准所述第二滚轮(20)并进而调准所述中间杠杆装置(12)的工具作用点(36)，使得所述第二滚轮(20)的周向点在转动过角度α时描绘出不同于圆弧的弧线形状。
2.按照权利要求1所述的用于机械可控气门传动装置(11)的气门升程调节装置(10)，其特征在于，所述器件(38；39)具有偏心支承的支承轴(30)。
3.按照权利要求2所述的用于机械可控气门传动装置(11)的气门升程调节装置(10)，其特征在于，设置有套筒(38)，该套筒设置在支承轴(30)的两侧并且保证支承轴(30)的偏心布置。
4.按照权利要求2所述的用于机械可控气门传动装置(11)的气门升程调节装置(10)，其特征在于，设有相对支承轴(30)偏心布置的梯段(39)，所述梯段设置在支承轴(30)的两侧。
5.按照前述权利要求之一所述的用于机械可控气门传动装置(11)的气门升程调节装置(10)，其特征在于，所述工具作用点(36)设计为多边的接头形状。
6.按照前述权利要求之一所述的用于机械可控气门传动装置(11)的气门升程调节装置(10)，其特征在于，所述气门升程调节装置(10)具有用于相对摇杆装置(26)明确配置的参考标记。
7.一种用于调准按照权利要求1至6之一所述的气门升程调节装置(10)的中间杠杆装置(12)的方法，其特征在于，
-在所述气门升程调节装置(10)外部设置具有控制单元的位移测量装置(32)，
-所述中间杠杆相对所述位移测量装置移动，并且因此使所述工作曲面被驱动，
-借助所述位移测量装置(32)得出的测量值与参考值在所述控制单元中进行对比，
-当由所述位移测量装置(32)记录的测量值与参考值不同时，经由所述工具作用点(36)通过转动所述第二滚轮(20)实施对所述中间杠杆装置(12)的调节。
8.按照权利要求7所述的用于调准气门升程调节装置(10)的中间杠杆装置(12)的方法，其特征在于，在所述调节之后通过固定器件(37)固定所述第二滚轮(20)的位置。
9.按照权利要求7所述的用于调准气门升程调节装置(10)的中间杠杆装置(12)的方法，其特征在于，所述固定器件(37)由形状配合和/或摩擦接合的器件、例如销子和/或槽构成。
10.按照权利要求7所述的用于调准气门升程调节装置(10)的中间杠杆装置(12)的方法，其特征在于，所述固定器件(37)由材料接合的器件、尤其由熔焊点和/或钎焊点构成。
11.按照权利要求7至10之一所述的用于调准气门升程调节装置(10)的中间杠杆装置(12)的方法，其特征在于，设置电容或电感的距离传感器、具有玻璃刻度尺的测量探头、具有阻抗电位计的测量探头、具有电感检测器的测量探头、具有LVDT检测器的测量探头或基于激光干涉仪的测量装置作为所述位移测量装置(32)。
12.一种用于装配按照权利要求1至6之一所述的气门升程调节装置(10)的方法，也就是将中间杠杆装置(12)装配到摇杆装置(26)上的方法，其特征在于，所述中间杠杆装置(12)的参考标记与摇杆装置(26)的参考标记相配置对应，并且随后进行最终装配。
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