CN1105235C - 对内燃机中的液压使用装置施加压力和/或润滑剂的装置 - Google Patents

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Abstract

根据本发明,一种对内燃机中的油压使用装置加载的装置设有对润滑油去气的装置,该装置设置于压力线路中。因此,润滑油去气是通过一个设置于压力线路中的膨胀室实现的,所述膨胀室与储油箱实行阀控连接。

Description

对内燃机中的液压使用装置施加压力 和/或润滑剂的装置
本发明涉及一种对内燃机中的至少一个液压使用装置施加压力和/或润滑剂的装置。
一种这样的装置例如公开于DE3623238C2中。该文献描述了一种用于内燃机的液压阀门间隙补偿元件的压力介质供给装置,将基本上无空气的油从润滑油回路中供给内燃机。此时,润滑油的去气是通过一个在压力侧设置于油泵和液压使用装置之间的旋流-空气分离器进行的。为了实现润滑油的有效去气,旋流-空气分离器根据其作用原理必须是能流过相当大的流速或流量的。因此,在该文献中指出了:附带在该用于液压阀门间隙补偿元件的接线上至少应设置一个用于另外的润滑剂使用装置的接线。该使用装置例如可构成为对凸轮滑动面施加润滑剂的喷嘴。可利用这个具有相当大的润滑剂流通力的使用装置保证在旋流-空气分离器中有足够的流速或足够的润滑剂流通力,因此可使润滑油去气。
因此,本发明的任务是改进对内燃机中的至少一个液压使用装置施加压力和/或润滑剂的上述类型装置,从而即使当体积流量很小时也可以在压力侧有效地去气。另外,该装置可被用于压力控制或压力调节式使用装置中。
根据本发明,提供用一个压力介质源对至少一个在内燃机中的液压使用装置施加压力和/或润滑剂的装置,该压力介质源是从一个储油箱供给的并具有对该压力介质或润滑剂进行去气的措施,这些措施设置于连到该液压使用装置上的压力线路中,其特征在于:在压力连接管中设有一膨胀室,其上连接着连接线路的一段,该连接线路的一段经阀元件与回路相连,而该回路通至储油箱。通过在与该使用装置相连的压力线路中设置一个膨胀室可保证即使润滑油流速或流量较小也能使润滑油去气,其中膨胀室与储油箱实行阀控连接。通过在该压力线路中设置膨胀室,可使流速部分降低,从而改善了空气从空-油混合物中的逸出。这种设置的结构特别简单且便于以低成本进行制造。此外,本发明装置具有以下优点,即它只需要一个小的附加安装空间。
当膨胀室与储油箱的阀控连接至少大概设置于在安装-运行位置中处于地理测量上讲最高的位置的区域时,该使用装置所需的润滑油去气是特别有效的。通过这种空间布置,润滑油去气可通过油中所含空气的排出而得到明显改善。
可以以一个带有锥形阀座的球阀的形式非常简单、低成本但有效地设计膨胀室与储油箱的阀控连接结构。这种阀结构特别简单且制造成本低并且在内燃机的预定工作条件下也很耐用并能发挥作用。
当在一个连接线路与储油箱相连的相应结构的管段中设置带有间隙的阀时,可实现对润滑油的特别有效的去气。因此,该阀门球体的尺寸和该连接线路的扩大段可以有利的方式如此相互调节,从而在该阀门球体和连接线路段之间设置一个规定的间隙,只要该阀门球体不抵靠在阀座上就行了。阀元件尺寸及连接线路扩大段的尺寸是如此相对确定的,即该阀元件可利用间隙导向,因此空气可通过环形间隙流过,而润滑油的流过受到阻止。
本发明的其它优点和进一步结构也可由下列说明书给出。
在下面的说明书和附图中,将对本发明的一个实施例进行详细描述。其中的附图表示一个带有用于一个相位可变凸轮轴传动装置的去气装置的压力介质供给装置的示意图。
在附图中用标号1表示内燃机凸轮轴,一个例如由DE3937644A1公开的并为了使凸轮轴相对其驱动轮或相对曲轴进行液压转角调节的装置设置于其端部。调节装置2一个与凸轮轴固定连接的内装零件3,该内装零件3设有径向转臂4。径向转臂4将叶轮5的并以径向转臂6为边界的腔室每个都分成两个反作用的压力室。叶轮5同时也是驱动轮,并且例如通过链传动或皮带传动与内燃机的曲轴连接。通过对各压力室进行相应的压力加载,该与凸轮轴1相连的内装零件3相对叶轮5旋转,以致于操作气体交换阀的凸轮的相位发生变化。
各压力室的液压控制可通过两个在凸轮轴中相互分开设置的压力通道7和8实现,该压力通道7和8通过两个在凸轮轴轴承9处设置的环形槽9和10分别与一个控制线路11或12相连。该两控制线路11和12与一个控制阀13相连,在该实施例中,该控制阀13可构成作为4/3-换向阀用。该控制阀13设有一个压力连接管14和一个回流连接管15。该压力连接管14通过一个压力线路16与用作压力介质源的内燃机润滑油泵17连接。该润滑油泵17又通过一个吸入线路与储油箱18或内燃机的储油槽相连。该控制阀的回流连接管15与该储油箱18直接连接。
在该控制阀的中性位置,不但压力线路16而且回流连接管15和两控制线路11和12都在阀侧封闭。在该控制阀13的一个换向位置上,压力线路16与控制线路11连接。控制线路12再通过回流连接管15与储油箱18连接。在控制阀13的第二换向位置,压力线路16与控制线路12连接,而控制线路11朝储油箱18开通。在该控制阀13的两换向位置I、III中,由于在每个封闭的压力室中存在的压差,可实现内装零件相对叶轮的旋转。因此,例如在换向位置I中,可获得内装零件相对叶轮沿顺时针方向的旋转,而在换向位置III中,可获得反时针方向的旋转。在中性位置II中,该调节装置的两个可旋转的结构件的相对位置通过液压压紧而保持住或固定。
在压力线路16中设有一个横截面扩大段,此扩大段用作膨胀室19。膨胀室19是如此构成的,即该扩大段的横截面基本上设置于向上且从地理测量上讲较高的区域内。在膨胀室19的上侧成型有一个连接管段20,该连接管段20通过一个阀元件21与一个引到储油箱18的回流22相连。阀元件21主要由该连接管段20的一个直径更大的管段23组成。连接管段20的该个与该膨胀室19背离的端部构成为锥形阀座24。在扩大管段23中,一个构成为阀门球体的阀元件25如此地导向形成间隙,从而阀元件在阀座24和一个由扩大管段23的过渡部分构成的台肩26之间运动。
阀门球体在管段23内导向并具有很小的间隙。在管段23的内壁和阀门球体外圆周之间的间隙尺寸是如此确定的,即所形成的环形间隙大得足以让空气流过,但它可进一步阻止润滑油流过。在该实施例中,该阀门球体由聚酰胺(PA6.6)制成。其直径在环境温度为20℃时总共为10mm。接到阀门球体的管段23由铝或铝合金制成。其直径在室温为20℃时总共为10.13mm。利用不同的材料和它们的不同热膨胀系数可以保证:阀门球体和连接管段之间的间隙随着润滑油-或环境温度的增加而缩小。因此,由温度决定的润滑油粘度变化可得到补偿。该实施例的尺寸可根据已有的材料特性值选定,即该阀门球体和连接管段之间的间隙在油温约为160℃时为零。从而可移保证:在非常高的油温时也可以达到一个足够给使用装置供油的压力水平。
在内燃机运行时,压力线路16用油泵17的供给压力不断地加载。只要该控制阀13处于其封闭的中性位置,阀门球体25由压力线路16或膨胀室19中的压力作用抵靠在阀座24上。从而截断膨胀室19与回流22的连接。如果控制阀13换入其换向位置I或III,则压力线路16中的压力因调节装置的各压力室中的压力加载和体积增加而可能会在一定程度上下降。因此,具有相应的作用表面-质量参数的该阀门球体在重力作用下离开该阀座并向下降落,直到抵靠在台肩26上为止。由于横截面扩大了,因此使在膨胀室19的区域内需要的润滑油的流速降低。通过降低流速可使包含在油中的空气在该膨胀室区域冒出,并且积存于该膨胀室的上部区域。通过上述的在阀门球体和管段23内壁之间的间隙,从油中冒出的空气可利用该环形间隙到达回流22中。在内燃机运行时,膨胀室19中的油标上升到如此的高度,以致于不存在对阀门球体25的气垫缓冲器,阀门球体通过油位上升的油或膨胀室中上升的油压再压靠在阀座24上,所以又截断了膨胀室与储油箱。
与在此所述的实施例相反地,还可以用一个弹性件沿朝向膨胀室方向给阀元件加载。因此,弹簧弹性力应该是大约2巴的反作用力。

Claims (8)

1.用一个压力介质源(17)对至少一个在内燃机中的液压使用装置(2)施加压力和/或润滑剂的装置,该压力介质源是从一个储油箱(18)供给的并具有对该压力介质或润滑剂进行去气的措施,这些措施设置于连到该液压使用装置上的压力线路(16)中,其特征在于:在压力连接管(14)中设有一膨胀室(19),其上连接着连接线路(20)的一段,该连接线路(20)的一段经阀元件(21)与回路(22)相连,而该回路(22)通至储油箱(18)。
2.如权利要求1所述对至少一个在内燃机中的液压使用装置施加压力和/或润滑剂加载的装置,其特征在于:与储油箱(18)的连接至少大约设置于在安装-运行位置中处于地理测量上讲最高的位置的区域中。
3.如权利要求1或2所述对至少一个在内燃机中的液压使用装置施加压力和/或润滑剂的装置,其特征在于:与储油箱(18)相连的阀控连接(21,22)可构成为带有一个构成为阀门球体的阀元件(25)和一个构成为锥形座的阀座(24)的排出阀。
4.如前述权利要求之一所述的对至少一个在内燃机中的液压使用装置施加压力和/或润滑剂的装置,其特征在于:阀元件(25)依靠间隙在连接线路(20)的一段中导向。
5.如权利要求4所述对至少一个在内燃机中的液压使用装置施加压力-和/或润滑剂的装置,其特征在于:在阀元件(25)和连接线路的线段(23)之间的间隙随着该压力介质或润滑剂的温度增大而减小。
6.如前述权利要求任一所述的对至少一个在内燃机中的液压使用装置施加压力和/或润滑剂的装置,其特征在于:阀元件(25)相对该连接线路所采用的线段(23)的间隙如此设计,即只要阀元件没有抵靠在阀座(24)上,空气就可流过该阀元件并且可进一步防止在该阀元件还没有抵靠在该阀座上时润滑剂或压力介质在该阀元件(25)该连接线路的导向线段(23)之间流过。
7.如前述权利要求任一所述的对至少一个在内燃机中的液压使用装置施加压力和/或润滑剂的装置,其特征在于:该使用装置是一个可改变内燃机的阀控时间和/或阀门升程的装置(2)。
8.如前述权利要求任一所述的对至少一个在内燃机中的液压使用装置施加压力和/或润滑剂的装置,其特征在于:该使用装置是一个使凸轮轴相对曲轴产生旋转位置变化的装置(2)。
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