本发明与往复式内燃机排气阀液压致动装置有关,该装置在其密封部的一端与被引导在伺服缸中的伺服活塞有效连接,伺服缸按发动机的速度沿开阀方向被供给液压介质,液压介质通过介质管路,从介质供源送入伺服缸的压力腔,伺服缸除压缩空气管路外,还有减压管路及泄放管路与之连接。 这种装置可从欧洲专利申请EP-OS441,100号得知。该装置当将排出阀的密封部放在阀座上时,温度变化造成的排出阀阀柄的长度变化,使阻尼相位变更,这是因为伺服活塞相对于伺服缸的位置改变,造成排出阀闭阀点的改变。结果使内燃机的运转性能受到不利的影响,尤其在长冲程内燃机中是如此。
本发明的目的,是改进本文开头所述的装置,使排出阀地阀柄长度变化,对闭阀性能不致有不利有影响。
本发明之所以能达到这个目的,是因为伺服缸与伺服活塞之间,放置了一个围绕该活塞的,可轴向移动的衬套,衬套至少有一个开孔,与伺服缸上的压力介质管路的接头及减压管路的接头接通,衬套的远离密封部的一端,由横向壁紧密密封,并因为在横向壁与伺服缸端壁之间,有一个充注压力介质的腔室,这腔室通过一个在流向这腔室的方向封闭的止逆阀与这腔室接通,并通过一个在流向泄放管路的方向封闭的止逆阀与泄放管路接通,压力腔与伺服缸上的减压管路的接头经常接通。
由于阀柄的长度改变,衬套与伺服活塞活动的方向幅度相同,从而必然保持伺服活塞与衬套之间相对协调。于是装置中排出阀的阀柄长度变化得以补偿,无论阀柄长度如何变化,排出阀伺服装置的开关几何关系保持不变。
下文将参照附图对本发明所举例子作较详细的叙述。
图1 表示如先有技艺领域中所述,有排出阀和控制器件线路的工作液压缸上部的垂直剖视图;
图2 表示本发明所述的带伺服活塞的伺服液压缸的轴向剖视图。
如图1所示,在二冲程柴油发动机的机壳中,做有一个工作缸1,和一个与缸1上端接通的在另一壳体10中的排出通道4。在壳10中,在排出通道4的进口上放置有排出阀2,图示阀2在关闭位置上时,将工作缸1的燃烧室3与排出通道4分隔。在工作缸1中工作活塞5被引导能作上下运动。将准备在工作缸中压缩的空气,通过设在工作缸下区的缝口(未示出)引入缸腔,在工作活塞5随后的向上冲程中,将空气在燃烧室3中压缩。燃油用至少一个伸入燃烧室3的喷油嘴(未示出)供给。
在排出阀2的远离燃烧室3的一端上,设有活塞6,它被引导在壳10的缸7中。压缩空气管路9通过止逆阀8接通位于图1中的活塞6下方的缸腔7′。这样被包围在缸腔7′中的空气形成空气弹簧,在排出阀2的关闭方向上作用。
一个被引导在与液压控制器件12连接的伺服油缸13中的伺服活塞11,在液压介质致动下,通过杆11′作用于图1中的活塞6的上端。控制器件12有一个导阀15,其结构为用电磁铁14致动的2/2方向控制阀,以及一个4/2方向控制阀16。液压介质诸如压油,从结构如储能器之压力介质供源18,通过管路17供给控制器件12。储能器18通过泵19,从贮油器20接受压力介质,泵19由内燃机曲轴(未示出)或电机驱动。压力介质处在储能器18中其压力例如为200巴(20000千帕)。从储能器18通向控制器件12的管路17,在4/2方向控制阀16前分岔,成为两分支管路17′及17″。支路17′通向4/2方向阀16,然后成为管路27,连接伺服缸13上的连接点21。支路17″上有一个限流器22,首先通向导阀15,然后通向4/2方向控制阀16的前侧。在伺服缸13上,另有减压管路24的连接点23,减压器路24通向4/2方向控制阀16,然后成为排出管路24′,通过止逆阀25通入贮油槽20。排出管路24′还连接一个泄放管路26,它在活塞11的上方从伺服缸13上分岔出耒,它包括有一个限流器57。在止逆阀25的上游,有从导阀15向前的减压器路28,通入排出管路24′。
伺服活塞11的远离杆11′的一端上有盲孔40,图1中盲孔40的下端,通过横贯孔56,与连接点21区域中的环槽58连接。在连接点23的区域中,在伺服活塞11与伺服缸13之间有环形槽59。
在图1所示的状态中,在导阀15的电磁铁14中接通电流,通过支管路17″供给的压力介质,作用在4/2方向控制阀16的端面上;通过支管路17′及管路27向伺服缸13供给的压力介质被切断。另一方面,4/2方向控制阀16产生了从减压管路24通向排出管路24′的通道,作用在伺服缸13中的伺服活塞11上的压力介质的压力被解除,排出阀2受到活塞6在关闭方向上的空气弹簧的影响。在这情况下,压力介质通过连接点23被压出伺服缸的压力腔,进入减压管路24。由于有止逆阀25,在其上游的管路段24中和管路24及26中的剩余压力可保持约为10巴(1000千帕)。假如电磁铁14中的电流被切断,便在导阀15中产生支管路17″与减压管路28的连接,从而4/2方向阀16的端面被卸压。于是4/2方向控制阀16切断管路24与24′原先的连接,将支管路17′与管路27连接,从而将加压压力介质通过连接点21,腔58和横贯孔56,送入盲孔40,结果伺服活塞11向下移动,便使排出阀2开启。
如图2所示,根据本发明,有一个衬套60,它在连接点21及23的域内分别有外环圈T形槽61及62形式的开口,和若干径向孔61′及62′分别分布在衬套周缘上,衬套60放在伺服缸13与伺服活塞11之间。衬套60可在伺服缸13中轴向活动,其在图2中的上端上包括有一个横向壁60′,该壁为盖的形式,可在衬套上盖合或取去。伺服活塞11在图2所示的位置时,其上端面贴靠盖60′的突出部63,活塞11置于衬套60中,可以滑动。两条穿过突出部63的径向沟道71,从在伺服活塞11及衬套60之间形成的压力腔65分岔。这两沟道连接一个弯角形沟道66,沟道66穿透衬套60,通过在突出部63外端缘与伺服活塞11之间构成的环圈T形槽,通入上孔62′中的一个。结果在压力腔65和与连接点23连接的减压管路24之间产生永久连接。在伺服活塞11中,在略高于图2所示的左侧孔56处,有径向沟道72,它通入外环圈T形槽73,槽73在伺服活塞相对于衬套60向下移动,排出阀的开阀动作中,处在孔61′的前方。
图2中伺服缸13的上端壁13′,有泄放管路26的连接点67。在端壁13′与盖60′之间,有充注压力介质的腔室68,它首先通过在流向该压力腔方向封闭的止逆阀69与压力腔65接通,然后通过在流向连接点67方向封闭的止逆阀70与减压路26接通。
图2所示装置运作如下。如果由于温度增高排出阀阀柄增长,图2中伺服活塞11通过杆11′向上移动。当伺服活塞11的上端面抵靠突出部63,随着伺服活塞的移动衬套60也同时向上移动。由于这样移动,压力介质通过止逆阀69的开孔,从腔68中排出,进入压力腔65。这样排出的压力介质通过沟道71,66,环圈T形槽和连接点23逸出,进入减压管路24。于是,尽管排出阀阀柄的长度有变化,仍能保持伺服活塞11与衬套60的相对位置,并且排出阀的关阀性能不会发生变化。即使排出阀阀柄缩短,这效果在阀柄缩短后,由杆11′产生。
由于衬套60的横向壁60′的直径大于伺服活塞11的直径,并且由于前述的剩余压力,在腔68中产生液压力,将图2中的衬套向下移动,再次将突出部63压在伺服活塞上。压力介质通过将止逆阀70开启,从泄放管路26流出,进入腔68。在这种情况下,同样保持隹伺服活塞11与衬套60的相对位置,并且也保持住信出阀的关阀性能。