РЕГУЛИРУЕМЫЙ КЛАПАННЫЙ МЕХАНИЗМ И АВТОМОБИЛЬ С ТАКИМ МЕХАНИЗМОМ Российский патент 2022 года по МПК F01L1/04 F01L1/18 

Изобретение касается регулируемого клапанного механизма для двигателя внутреннего сгорания и автомобиля, имеющего такой клапанный механизм.

Для изменения фаз газораспределения газораспределительных клапанов двигателя внутреннего сгорания могут применяться регулируемые клапанные механизмы. Дополнительно или альтернативно регулируемые клапанные механизмы могут корректировать высоты подъема газораспределительных клапанов.

Известным регулируемым клапанным механизмом является так называемая Audi Valvelift System (AVS) (англ. система подъема клапанов Ауди). При этом на кулачковом валу с возможностью осевого смещения расположен держатель кулачков. Держатель кулачков имеет первый кулачок и расположенный со сдвигом в продольном направлении кулачкового вала второй кулачок. Первый кулачок и второй кулачок отличаются, например, контуром и/или расположены со сдвигом друг относительно друга в окружном направлении. С помощью исполнительного устройства держатель кулачков может смещаться между первым осевым положением и вторым осевым положением. В первом осевом положении держателя кулачков газораспределительный клапан через передаточный рычаг находится в активном соединении с первым кулачком. Во втором осевом положении держателя кулачков газораспределительный клапан через передаточный рычаг в активном соединении находится со вторым кулачком.

Известная система может иметь тот недостаток, что вместе с двойным кулачком должна двигаться относительно большая масса в виде держателя кулачков. Эта относительно большая масса может отрицательно сказываться на достижимой скорости при процессах переключения между кулачками.

Таким образом, в основе изобретения лежит задача, предоставить улучшенный регулируемый клапанный механизм, который, в частности, преодолеет недостатки уровня техники.

Задача решается с помощью регулируемого клапанного механизма для двигателя внутреннего сгорания по независимому пункту формулы изобретения. Предпочтительные усовершенствования указаны в зависимых пунктах формулы изобретения и описании.

Регулируемый клапанный механизм имеет по меньшей мере один подъемный клапан, в частности газораспределительный клапан, и кулачковый вал. Кулачковый вал имеет первый кулачок и расположенный со сдвигом в продольном направлении кулачкового вала второй кулачок. Кулачковый контур первого кулачка отличается от кулачкового контура второго кулачка, и/или первый кулачок и второй кулачок расположены со сдвигом в окружном направлении вокруг продольной оси кулачкового вала. Регулируемый клапанный механизм имеет также передаточный рычаг, который в активном соединении расположен между указанным по меньшей мере одним подъемным клапаном и кулачковым валом для приведения в действие указанного по меньшей мере одного подъемного клапана. Передаточный рычаг имеет ось поворота, крепление и следящий элемент кулачка. Крепление установлено с возможностью поворота вокруг оси поворота. Крепление удерживает следящий элемент кулачка. Крепление установлено с возможностью осевого смещения параллельно оси поворота и/или параллельно кулачковому валу, так что следящий элемент кулачка выборочно следует кулачковому контуру первого кулачка или кулачковому контуру второго кулачка.

Так как крепление удерживает только следящий элемент кулачка, оно может иметь компактную конструкцию и поэтому иметь низкую массу. Это может, в частности, способствовать быстрым процессам переключения между первым кулачком и вторым кулачком.

Первый кулачок и второй кулачок могут быть выполнены так, чтобы они осуществляли различные режимы (фазы газораспределения и/или высоты подъема) соединенного подъемного клапана.

Крепление может обладать возможностью смещения между первым осевым положением, в котором существует активное соединение между газораспределительным клапаном и первым кулачком, и вторым осевым положением, в котором существует активное соединение между газораспределительным клапаном и вторым кулачком. В частности, первое осевое положение и второе осевое положение могут быть определены (заданы) соответствующим первым упором и соответствующим вторым упором для крепления.

Двигатель внутреннего сгорания может применяться, напр., в автомобиле, в частности автомобиле промышленного назначения, таком как грузовой автомобиль, автобус, строительная машина или сельскохозяйственная машина. Двигатель внутреннего сгорания может также применяться в рельсовом транспортном средстве, в качестве судового двигателя или в качестве стационарного двигателя, напр., для выработки тока.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления крепление с возможностью поворота и с возможностью осевого смещения установлено непосредственно на ось поворота. Непосредственная опора на ось поворота может обеспечивать особенно простую конструкцию.

Альтернативно передаточный рычаг может также иметь несущий компонент, который установлен с возможностью поворота вокруг оси поворота, и крепление установлено с возможностью осевого смещения. Промежуточное использование несущего компонента может обеспечивать особенно компактный вариант осуществления крепления.

В одном из примеров осуществления несущий компонент или крепление (в частности, когда несущий компонент отсутствует) имеет осевое сверление для оси поворота. Соединение между осевым сверлением обеспечивает особенно простую вращающуюся опору несущего компонента или крепления на оси поворота.

В другом примере осуществления несущий компонент соединен с креплением без возможности вращения вокруг оси поворота. Соединение может, в частности, включать в себя геометрическое замыкание между креплением и несущим компонентом. Это имеет то преимущество, что можно обойтись без дополнительных средств для соединения без возможности вращения несущего компонента и крепления.

Предпочтительно несущий компонент в плоскости поперечного сечения перпендикулярно продольному направлению оси поворота имеет вращательно-асимметричный (не вращательно-симметричный) относительно оси поворота наружный контур. Альтернативно или дополнительно крепление в плоскости поперечного сечения перпендикулярно продольному направлению оси поворота имеет вращательно-асимметричный относительно оси поворота (не вращательно-симметричный) внутренний контур. Это обеспечивает соединение без возможности вращения между несущим компонентом и креплением без наличия дополнительных средств.

В одном из вариантов осуществления наружный контур и/или внутренний контур имеет профилирование, предпочтительно клиновидный профиль или зубчатый профиль. Альтернативно или дополнительно наружный контур и/или внутренний контур имеет, в частности, многоугольную форму, например, прямоугольную форму. Такие контуры технологически просты в реализации и надежны в применении.

Возможно, чтобы крепление только частично охватывало несущий компонент. Говоря другими словами, внутренний контур крепления для соединения с наружным контуром несущего компонента не должен быть замкнутым.

В другом варианте осуществления несущий компонент застопорен в осевом направлении на оси поворота, например, с помощью застопоренного на оси поворота стопорного кольца или призматической шпонки. Это предотвращает смещение несущего компонента на оси поворота.

В одном из вариантов осуществления крепление и/или несущий компонент имеет участок управления для приведения в действие указанного по меньшей мере одного подъемного клапана.

Участок управления может быть расположен на стороне, противоположной следящему элементу кулачка, относительно оси поворота, или на той же стороне, что и следящий элемент кулачка, относительно оси поворота.

В другом варианте осуществления крепление имеет вильчатую область, имеющую два противоположных выступа. Между выступами распространяется, в частности, ось вращения, на которую установлен с возможностью вращения следящий элемент кулачка. Вильчатая область обеспечивает особенно компактную опору следящего элемента кулачка.

Предпочтительно следящий элемент кулачка может быть выполнен в виде ролика, который установлен с помощью крепления, в частности с возможностью вращения. Это имеет то преимущество, что может уменьшаться трение в клапанном механизме.

В одном из примеров осуществления регулируемый клапанный механизм имеет также исполнительное устройство, которое выполнено для осевого смещения крепления параллельно оси поворота и/или кулачковому валу. Исполнительное устройство может смещать крепление между первым осевым положением и вторым осевым положением.

В другом примере осуществления исполнительное устройство выполнено в виде пневматического, гидравлического, электромеханического и/или электромагнитного исполнительного устройства.

В одном из вариантов осуществления исполнительное устройство непосредственно или опосредствованно, например, через систему тяг, соединено с креплением.

В другом варианте осуществления исполнительное устройство по меньшей мере частично интегрировано в передаточный рычаг или расположено вне передаточного рычага. Внешнее расположение может облегчать монтаж и техническое обслуживание. Интеграция может обеспечивать более компактную конструкцию.

В одном из вариантов осуществления исполнительное устройство для смещения крепления воздействует на боковую поверхность крепления, которая распространяется перпендикулярно продольному направлению оси поворота. В частности, исполнительное устройство воздействует на выступ (или оба выступа) вильчатой области крепления. Такое расположение может быть особенно удобным в отношении конструктивного пространства, так как исполнительный элемент может располагаться в свободной области рядом с передаточным рычагом, не расширяя конструктивное пространство регулируемого клапанного механизма. Это может быть удобно, в частности, у системы, имеющей два верхних кулачковых вала.

В другом варианте осуществления исполнительное устройство выполнено и/или активируется так, что следящий элемент кулачка смещается только между основной окружностью первого кулачка и основной окружностью второго кулачка.

В одном из примеров осуществления кулачковый вал имеет по меньшей мере один другой кулачок, который расположен в продольном направлении кулачкового вала со сдвигом относительно первого кулачка и второго кулачка. Кулачковый контур каждого другого кулачка отличается от кулачкового контура первого кулачка и кулачкового контура второго кулачка, альтернативно или дополнительно каждый другой кулачок расположен со сдвигом в окружном направлении вокруг продольной оси кулачкового вала относительно первого кулачка и второго кулачка. Следящий элемент кулачка при смещении крепления дополнительно следует выборочно кулачковому контуру каждого другого кулачка. Это имеет то преимущество, что может предусматриваться более высокая гибкость в отношении разных фаз газораспределения и/или высот подъема клапанов.

Предпочтительно передаточный рычаг выполнен в виде поводка или коромысла. При этом передаточный рычаг может интегрироваться в разные системы клапанных механизмов, например, имеющие верхний кулачковый вал или имеющие нижний кулачковый вал.

В одном из вариантов осуществления указанный по меньшей мере один подъемный клапан является впускным клапаном двигателя внутреннего сгорания, и первый кулачок осуществляет нормальный режим и/или второй кулачок осуществляет режим Миллера, режим Аткинсона, режим управления теплом, декомпрессионный режим или отключение цилиндра. Нормальный режим соответствует открытию впускного клапана в соответствии с циклом Дизеля или Отто, при котором впускной клапан во время такта впуска открыт. При режиме Миллера, по сравнению с этим, впускной клапан закрывается раньше, вследствие чего уменьшается количество наддувочного воздуха. При режиме Аткинсона, по сравнению с нормальным режимом, впускной клапан закрывается позднее. При этом также уменьшается количество наддувочного воздуха.

В другом варианте осуществления указанный по меньшей мере один подъемный клапан является выпускным клапаном двигателя внутреннего сгорания, и первый кулачок осуществляет нормальный режим и/или второй кулачок осуществляет режим торможения двигателем, режим управления теплом, декомпрессионный режим или отключение цилиндра. Нормальный режим соответствует открытию выпускного клапана в соответствии с циклом Дизеля или Отто, при котором выпускной клапан во время такта выталкивания открыт. При режиме торможения двигателем выпускной клапан может открываться в конце такта сжатия и/или открываться в конце такта выталкивания.

При режиме управления теплом тепловой баланс двигателя внутреннего сгорания подвергается целенаправленному влиянию по сравнению с нормальным режимом, напр., для повышения температуры отработавшего газа. При декомпрессионном режиме подъемный клапан удерживается открытым. При отключении цилиндра подъемный клапан не задействуется. Второй кулачок может быть нулевым кулачком.

Изобретение касается также автомобиля, в частности автомобиля промышленного назначения, имеющего регулируемый клапанный механизм, который раскрыт в настоящей заявке.

Описанные выше предпочтительные варианты осуществления и признаки изобретения могут комбинироваться друг с другом любым образом. Другие подробности и преимущества изобретения описываются далее со ссылкой на прилагаемые чертежи. Показано:

фиг.1: вид в перспективе регулируемого клапанного механизма по первому варианту осуществления;

фиг.2: другой вид в перспективе регулируемого клапанного механизма по первому варианту осуществления;

фиг.3: вид в перспективе регулируемого клапанного механизма по первому варианту осуществления, имеющего исполнительное устройство;

фиг.4: вид в перспективе регулируемого клапанного механизма по второму варианту осуществления; и

фиг.5: другой вид в перспективе регулируемого клапанного механизма по второму варианту осуществления.

Показанные на фигурах варианты осуществления по меньшей мере частично совпадают, так что аналогичные и идентичные части снабжены одинаковыми ссылочными обозначениями, и для их пояснения во избежание повторов ссылаемся также на описание других вариантов осуществления или, соответственно, фигур.

На фиг.1 и 2 показан регулируемый клапанный механизм 10 на различных видах. Регулируемый клапанный механизм 10 имеет кулачковый вал 12, передаточный рычаг 14 и подъемный клапан 16 (только отдельными участками обозначенный на фиг.1 и 2 штриховыми линиями). Подъемный клапан представляет собой, в частности, газораспределительный клапан, например, впускной клапан или выпускной клапан, цилиндра двигателя внутреннего сгорания.

Кулачковый вал 12 может быть выполнен в виде верхнего или нижнего кулачкового вала. Кулачковый вал 12 имеет первый кулачок 18 и второй кулачок 20. Первый кулачок 18 расположен в продольном направлении кулачкового вала 12 рядом со вторым кулачком 20. Первый кулачок 18 примыкает ко второму кулачку 20. В других вариантах осуществления кулачки 18 и 20 могут находиться на расстоянии друг от друга в продольном направлении кулачкового вала 12.

Кулачки 18 и 20 выполнены для того, чтобы различным образом приводить в действие подъемный клапан 16. Кулачки 18, 20 расположены со сдвигом в окружном направлении вокруг продольной оси кулачкового вала 12. Дополнительно или альтернативно кулачки 18, 20 могли бы иметь различные кулачковые контуры, например, выпуклости различной высоты и/или ширины.

Передаточный рычаг 14 в активном соединении расположен между кулачковым валом 12 и подъемным клапаном 16. В частности, передаточный рычаг 14 может выборочно создавать активное соединение между первым кулачком 18 и подъемным клапаном 16 или между вторым кулачком 20 и подъемным клапаном 16. В некоторых вариантах осуществления передаточный рычаг 14 может находиться в активном соединении с несколькими подъемными клапанами.

Передаточный рычаг 14 имеет ось 22 поворота, несущий компонент 24, крепление 26 и следящий элемент 28 кулачка.

Несущий компонент 24 расположен с возможностью поворота на оси 22 поворота. Ось 22 поворота может быть, напр., закреплена в головке блока цилиндров. В частности, несущий компонент 24 имеет осевое сверление для оси 22 поворота. Несущий компонент 24 обладает возможностью поворота вокруг продольной оси данной оси 22 поворота. Несущий компонент 24 зафиксирован в осевом направлении на оси 22 поворота, например, изображенными стопорными кольцами 30, 32. В одном из вариантов осуществления один из стопорных компонентов может также служить упором для смещаемого крепления 26.

Несущий компонент 24 имеет участок 34 управления, который непосредственно или опосредствованно находится в активном соединении с участком газораспределительного клапана 16. Альтернативно участок 34 управления могло бы, например, иметь крепление 26.

Возможно также, чтобы участок управления, напр., через мостик находился в активном соединении с несколькими газораспределительными клапанами.

В показанном варианте осуществления несущий компонент 24 имеет прямоугольную основную форму, имеющую кромки со снятыми фасками. В частности, несущий компонент 24 в плоскости, перпендикулярной продольной оси данной оси 22 поворота, имеет прямоугольный наружный контур, имеющий углы со снятыми фасками.

Крепление 26 имеет направляющую область 36 и вильчатую область 38. Вильчатая область 38 закреплена на направляющей области 36, например, приварена. Направляющая область 36 имеет U-образное поперечное сечение в плоскости, перпендикулярной продольному направлению оси 22 поворота. Направляющая область 36 частично охватывает несущий компонент 24. Направляющая область 36 и несущий компонент 24 согласованы так, что направляющая область 36 обладает возможностью смещения на несущем компоненте 24. Направляющая область 36 обладает возможностью смещения на несущем компоненте 24 в направлении, параллельном оси 22 поворота и кулачковому валу 12.

В других вариантах осуществления крепление для следящего элемента кулачка может быть установлено, например, непосредственно на оси 22 поворота. Говоря другими словами, несущий компонент может отсутствовать. Тогда крепление с возможностью осевого смещения соединено с осью 22 поворота. Кроме того, крепление соединено с возможностью вращения с осью 22 поворота. Крепление имеет, например, круглое осевое сверление для оси 22 поворота.

Крепление 26 удерживает следящий элемент 28 кулачка. В частности, крепление 26 имеет вильчатую область 38. Вильчатая область 38 имеет два противоположных выступа или боковины 40, 42. Выступы 40, 42 распространяются от направляющей области 36. Между выступами 40, 42 распространяется ось 44 вращения. На оси 44 вращения расположен следящий элемент 28 кулачка. В настоящем варианте осуществления следящий элемент 28 кулачка выполнен в виде ролика. Однако, следящий элемент 28 кулачка может также иметь другую форму.

Следящий элемент 28 кулачка выполнен для того, чтобы следовать кулачковому контуру одного из кулачков во время вращения кулачкового вала 12. При этом кулачковый контур осуществляет поворот передаточного рычага 14 вокруг оси 22 поворота для приведения в действие подъемного клапана 16.

Следящий элемент 28 кулачка и участок 34 управления расположены на противоположных сторонах относительно оси 22 поворота. Говоря другими словами, передаточный рычаг 14 выполнен в виде коромысла. В других вариантах осуществления следящий элемент 28 кулачка и участок 34 управления могут быть расположены на одной и той же стороне относительно оси 22 поворота. Т.е. передаточный рычаг может быть выполнен, например, также в виде поводка.

Следящий элемент 28 кулачка может выборочно следовать кулачковому контуру первого кулачка 18 (как изображено на фиг.1 и 2) или кулачковому контуру второго кулачка 20. Для этого крепление 26 может смещаться между первым осевым положением и вторым осевым положением. В первом осевом положении крепление 26 удерживает следящий элемент 28 кулачка так, что следящий элемент 28 кулачка следует кулачковому контуру первого кулачка 18. Во втором осевом положении следящий элемент 28 кулачка следует кулачковому контуру второго кулачка 20. Первое и второе осевое положение могут быть, например, определены упорами для крепления 26.

Это обеспечивает возможность применения различных кулачковых контуров для приведения в действие подъемного клапана 16. Так, могут реализовываться разные фазы газораспределения для одного или нескольких подъемных клапанов 16, например, в зависимости от нагрузки. Возможно, например, переключение между нормальными фазами газораспределения и фазами газораспределения Миллера для одного или нескольких впускных клапанов. Нормальные фазы газораспределения соответствуют, напр., фазам газораспределения для цикла Отто или Дизеля. Выпускной клапан может, например, переключаться между нормальным режимом с открытием выпускного клапана в такте выталкивания и режимом торможения двигателем. В режиме торможения двигателем, например, топливо не впрыскивается и выпускной клапан открывается, например, в конце такта сжатия и/или в конце такта выталкивания, так что соответствующим цилиндром, который тормозит коленчатый вал, совершается отрицательная работа.

В некоторых вариантах осуществления крепление 26 может дополнительно смещаться так, чтобы следящий элемент 28 кулачка следовал кулачковому контуру другого кулачка кулачкового вала 12. Для этого кулачковый вал 12 может иметь по меньшей мере один другой кулачок. Указанный по меньшей мере один другой кулачок расположен в продольном направлении кулачкового вала 12 со сдвигом относительно первого кулачка 18 и второго кулачка 20. Кулачковый контур каждого другого кулака отличается от кулачкового контура второго кулачка 20 и кулачкового контура первого кулачка 18. Альтернативно кулачки могут быть расположены со сдвигом в окружном направлении вокруг продольной оси кулачкового вала 12. Кулачки могут, например, непосредственно примыкать друг к другу.

Для смещения крепления 26 предусмотрено исполнительное устройство. Исполнительное устройство выполнено для осевого смещения крепления 26 параллельно оси 22 поворота и кулачковому валу 12. В частности, исполнительное устройство выполнено для того, чтобы смещать крепление 26 по меньшей мере между первым осевым положением и вторым осевым положением. В первом осевом положении (показанном на фиг.1 и 2) следящий элемент 28 кулачка находится в контакте с кулачковым контуром первого кулачка 18. Во втором осевом положении следящий элемент 28 кулачка находится в контакте с кулачковым контуром второго кулачка 20.

Исполнительное устройство может быть выполнено, например, в виде пневматического, гидравлического, электромеханического и/или электромагнитного исполнительного устройства. В случае гидравлического исполнительного устройства могут применяться, например, исполнительный цилиндр, система, имеющая пружины и/или две наполняемые гидравлической жидкостью камеры и т.д.

В некоторых вариантах осуществления исполнительное устройство может смещать крепление 26 только в одном направлении, при этом возврат в исходное положение может реализовываться с помощью упругих элементов, напр., пружины. Альтернативно исполнительное устройство может смещать крепление 26 по оси в первом направлении и втором, противоположном направлении.

Исполнительное устройство может быть непосредственно или опосредствованно, например, через систему тяг, соединено с креплением 26. В некоторых вариантах осуществления исполнительное устройство может быть по меньшей мере частично интегрировано в передаточный рычаг 14 или расположено вне передаточного рычага 14. Исполнительное устройство может быть, в частности, выполнено или активироваться так, чтобы крепление 26 и вместе с тем следящий элемент 28 кулачка смещался только между основной окружностью первого кулачка 18 и основной окружностью второго кулачка 20.

На фиг.3 изображено примерное исполнительное устройство 46. Исполнительное устройство 46 стационарно закреплено на надлежащем компоненте (не изображено). Исполнительное устройство 46 имеет подвижный штифт 48, который воздействует на поверхность выступа 42. Как изображено на фиг.3, выдвижение штифта 48 вызывает смещение крепления 26, так что следящий элемент 28 кулачка следует кулачковому контуру первого кулака 18. Говоря другими словами, выдвижение штифта 28 вызывает смещение крепления 26 в первое осевое положение. Чтобы следящий элемент 28 кулачка следовал кулачковому контуру второго кулачка 20, требуется возврат в исходное положение. Возврат в исходное положение может осуществляться, например, с помощью другого исполнительного элемента (не изображен) исполнительного устройства 46. Другой исполнительный элемент может, например, воздействовать на противоположную сторону вильчатой области 38. Также возможен возврат в исходное положение с помощью упругих элементов (не изображено).

На фиг.4 и 5 показан другой вариант осуществления регулируемого клапанного механизма. Регулируемый клапанный механизм 10' фиг.4 и 5 выполнен аналогично регулируемому клапанному механизму 10 фиг.1 и 2. В отличие от регулируемого клапанного механизма 10 фиг.1 и 2, регулируемый клапанный механизм 10' имеет, в частности, модифицированный несущий компонент 24' и модифицированное крепление 26'.

Несущий компонент 24' имеет наружное профилирование в виде зубчатого венца. Наружное профилирование несущего компонента 24' находится в зацеплении с соответствующим внутренним профилированием направляющей 36' крепления 26'. Направляющая 36' крепления 26' частично охватывает несущий компонент 24'. Направляющая 26' имеет поперечное сечение в виде сегмента дуги в плоскости поперечного сечения, перпендикулярной оси 22 поворота. Находящиеся в зацеплении друг с другом профилирования несущего компонента 24' и крепления 26' обеспечивают осевое смещение крепления 26' на несущем компоненте 24'. Кроме того, находящиеся в зацеплении друг с другом профилирования соединяют крепление 26' с несущим компонентом 24' без возможности вращения вокруг оси 22 поворота.

Говоря в общем, несущий компонент в плоскости поперечного сечения, перпендикулярной продольному направлению оси 22 поворота, может иметь вращательно-асимметричный относительно оси 22 поворота наружный контур. Крепление может иметь соответствующий вращательно-асимметричный внутренний контур. Это обеспечивает осевое смещение крепления относительно несущего компонента и одновременно соединяет крепление без возможности вращения с несущим компонентом.

Изобретение не ограничено описанными выше предпочтительными примерами осуществления. Более того, возможно множество вариантов и модификаций, которые тоже используют идею изобретения и поэтому попадают в объем охраны. В частности, изобретение претендует также на охрану предмета и признаков зависимых пунктов формулы изобретения, независимо от пунктов формулы изобретения, на которые делалась ссылка.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

10 Регулируемый клапанный механизм

12 Кулачковый вал

14 Передаточный рычаг (коромысло)

16 Подъемный клапан (газораспределительный клапан)

18 Первый кулачок

20 Второй кулачок

22 Ось поворота

24 Несущий компонент

26 Крепление

28 Следящий элемент кулачка (ролик)

30 Первое стопорное кольцо

32 Второе стопорное кольцо

34 Участок управления

36 Направляющая область

38 Вильчатая область

40 Первый выступ

42 Второй выступ

44 Ось вращения

46 Исполнительное устройство

48 Штифт

Изобретение касается регулируемого клапанного механизма (10) для двигателя внутреннего сгорания. Регулируемый клапанный механизм (10) имеет по меньшей мере один подъемный клапан (16), в частности газораспределительный клапан и кулачковый вал (12), который имеет первый кулачок (18) и расположенный со сдвигом в продольном направлении кулачкового вала (12) второй кулачок (20). Кулачковый контур первого кулачка (18) отличается от кулачкового контура второго кулачка (20), и/или первый кулачок (18) и второй кулачок (20) расположены со сдвигом в окружном направлении вокруг продольной оси кулачкового вала (12). Регулируемый клапанный механизм (10) имеет также передаточный рычаг (14), который в активном соединении расположен между указанным по меньшей мере одним подъемным клапаном (16) и кулачковым валом (12) для приведения в действие указанного по меньшей мере одного подъемного клапана (16). Передаточный рычаг (14) имеет ось (22) поворота, крепление (26) и следящий элемент (28) кулачка. Крепление (26) установлено с возможностью поворота вокруг оси (22) поворота. Крепление (26) удерживает следящий элемент (28) кулачка. Крепление (26) установлено с возможностью осевого смещения параллельно оси (22) поворота и/или параллельно кулачковому валу (12), так что следящий элемент (28) кулачка выборочно следует кулачковому контуру первого кулачка (18) или кулачковому контуру второго кулачка (20). Передаточный рычаг (14) имеет несущий компонент (24), который установлен с возможностью поворота вокруг оси (22) поворота. Несущий компонент (24) подпирает крепление (26) с возможностью осевого смещения, и при этом указанное крепление (26) частично охватывает несущий компонент (24). 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Регулируемый клапанный механизм (10) для двигателя внутреннего сгорания, имеющий:

по меньшей мере один подъемный клапан (16), в частности газораспределительный клапан;

кулачковый вал (12), который имеет первый кулачок (18) и расположенный со сдвигом в продольном направлении кулачкового вала (12) второй кулачок (20), при этом кулачковый контур первого кулачка (18) отличается от кулачкового контура второго кулачка (20), и/или первый кулачок (18) и второй кулачок (20) расположены со сдвигом в окружном направлении вокруг продольной оси кулачкового вала (12); и

передаточный рычаг (14), который в активном соединении расположен между указанным по меньшей мере одним подъемным клапаном (16) и кулачковым валом (12) для приведения в действие указанного по меньшей мере одного подъемного клапана (16), при этом

передаточный рычаг (14) имеет ось (22) поворота, крепление (26) и следящий элемент (28) кулачка;

крепление (26) установлено с возможностью поворота вокруг оси (22) поворота;

крепление (26) удерживает следящий элемент (28) кулачка; и

крепление (26) установлено с возможностью осевого смещения параллельно оси (22) поворота и/или параллельно кулачковому валу (12), так что следящий элемент (28) кулачка выборочно следует кулачковому контуру первого кулачка (18) или кулачковому контуру второго кулачка (20),

причем передаточный рычаг (14) имеет несущий компонент (24), который установлен с возможностью поворота вокруг оси (22) поворота,

отличающийся тем, что несущий компонент (24) подпирает крепление (26) с возможностью осевого смещения, и при этом указанное крепление (26) частично охватывает несущий компонент (24).

2. Регулируемый клапанный механизм (10) по п.1, при этом

несущий компонент (24) или крепление (26) имеет осевое сверление для оси (22) поворота; и/или

несущий компонент (24) соединен с креплением (26) без возможности вращения вокруг оси (22) поворота, в частности посредством геометрического замыкания между креплением (26) и несущим компонентом (24).

3. Регулируемый клапанный механизм (10) по п.1 или 2, при этом

несущий компонент (24) в плоскости поперечного сечения, перпендикулярной продольному направлению оси (22) поворота, имеет вращательно-асимметричный относительно оси (22) поворота наружный контур; и/или

крепление (26) в плоскости поперечного сечения, перпендикулярной продольному направлению оси (22) поворота, имеет вращательно-асимметричный относительно оси (22) поворота внутренний контур.

4. Регулируемый клапанный механизм (10) по п.3, при этом

наружный контур и/или внутренний контур имеет профилирование, предпочтительно клиновидный профиль или зубчатый профиль; и/или

наружный контур и/или внутренний контур имеет, в частности, многоугольную форму, например, прямоугольную форму.

5. Регулируемый клапанный механизм (10) по одному из пп.1-4, при этом несущий компонент (24) застопорен в осевом направлении на оси (22) поворота, например, с помощью застопоренного на оси (22) поворота стопорного кольца (30, 32) или призматической шпонки.

6. Регулируемый клапанный механизм (10) по одному из предыдущих пунктов, при этом крепление (26) и/или несущий компонент (24) имеет участок (34) управления для приведения в действие указанного по меньшей мере одного подъемного клапана (16).

7. Регулируемый клапанный механизм (10) по одному из предыдущих пунктов, при этом

крепление (26) имеет вильчатую область (38), имеющую два противоположных выступа (40, 42), при этом между выступами (40, 42) распространяется, в частности, ось (44) вращения, на которую установлен с возможностью вращения следящий элемент (28) кулачка, и/или

следящий элемент (28) кулачка выполнен в виде ролика, который установлен с помощью крепления (26), в частности с возможностью вращения.

8. Регулируемый клапанный механизм (10) по одному из предыдущих пунктов, имеющий также исполнительное устройство (46), которое выполнено для осевого смещения крепления (26) параллельно оси (22) поворота и/или кулачковому валу (12).

9. Регулируемый клапанный механизм (10) по п.8, при этом

исполнительное устройство (46) выполнено в виде пневматического, гидравлического, электромеханического и/или электромагнитного исполнительного устройства (46); и/или

исполнительное устройство (46) непосредственно или опосредствованно, например, через систему тяг, соединено с креплением (26); и/или

исполнительное устройство (46) по меньшей мере частично интегрировано в передаточный рычаг (14) или расположено вне передаточного рычага (14).

10. Регулируемый клапанный механизм (10) по п.8 или 9, при этом

исполнительное устройство (46) для смещения крепления (26) воздействует на боковую поверхность крепления (26), которая распространяется перпендикулярно продольному направлению оси (22) поворота, в частности на выступ (40, 42) вильчатой области (38) крепления (26); и/или

исполнительное устройство (46) выполнено и/или активируется так, что следящий элемент (28) кулачка смещается только между основной окружностью первого кулачка (18) и основной окружностью второго кулачка (20).

11. Регулируемый клапанный механизм (10) по одному из предыдущих пунктов, при этом

кулачковый вал (12) имеет по меньшей мере один другой кулачок, который расположен со сдвигом относительно первого кулачка (18) и второго кулачка (20) в продольном направлении кулачкового вала (12), при этом кулачковый контур каждого другого кулачка отличается от кулачкового контура первого кулачка (18) и кулачкового контура второго кулачка (20), и/или каждый другой кулачок расположен со сдвигом в окружном направлении вокруг продольной оси кулачкового вала (12) относительно первого кулачка (18) и второго кулачка (20); и

следящий элемент (28) кулачка при смещении крепления (26) дополнительно выборочно следует кулачковому контуру каждого другого кулачка.

12. Регулируемый клапанный механизм (10) по одному из предыдущих пунктов, при этом передаточный рычаг (14) выполнен в виде поводка или коромысла.

13. Регулируемый клапанный механизм (10) по одному из предыдущих пунктов, при этом

указанный по меньшей мере один подъемный клапан (16) является впускным клапаном двигателя внутреннего сгорания, и первый кулачок (18) осуществляет нормальный режим и/или второй кулачок (20) осуществляет режим Миллера, режим Аткинсона, режим управления теплом, декомпрессионный режим или отключение цилиндра; или

указанный по меньшей мере один подъемный клапан (16) является выпускным клапаном двигателя внутреннего сгорания, и первый кулачок (18) осуществляет нормальный режим и/или второй кулачок (20) осуществляет режим торможения двигателем, режим управления теплом, декомпрессионный режим или отключение цилиндра.

14. Автомобиль, в частности автомобиль промышленного назначения, имеющий регулируемый клапанный механизм (10) по одному из предыдущих пунктов.