与内燃发动机一起使用的摇臂系统、凸轮轴和气门系的制作方法

背景技术：

1、本申请涉及内燃发动机系统，并且更具体地但非唯一地涉及内燃发动机以及与内燃发动机一起使用的摇臂系统、凸轮轴和气门系。

2、标称气门打开/关闭、压缩释放制动以及其他另选的气门升程操作模式可在某些发动机操作条件期间通过期望的凸轮凸角廓线与一个或多个发动机气缸的进气门和/或排气门来产生。凸轮凸角廓线在对应的曲柄角期间产生针对进气门和/或排气门的所选择的升程廓线，以便例如以增加的效率进行操作、提供发动机制动或产生其他结果。

3、某些系统可采用输入摇臂杆件，该输入摇臂杆件接合到带有凸角廓线的凸轮凸角，该凸角廓线用于产生期望的气门升程和/或打开和关闭正时。输入摇臂杆件选择性地接合到操作进气门或排气门的另一个摇臂杆件，以便将期望的凸轮凸角廓线与输出摇臂杆件联接以产生所选择的气门升程。然而，如果输入摇臂杆件到与输出摇臂杆件接合的切换发生正时错误，则对于切换操作中涉及的切换设备和/或摇臂杆件来说可能出现耐久性和可操作性问题。因此，在该技术领域中存在对进一步贡献的持续需求。

技术实现思路

1、本申请的某些实施方案包括操作内燃发动机的一个或多个气缸的独特系统、装置、方法和设备。在一个实施方案中，一个或多个输入摇臂杆件选择性地耦接到另一个摇臂杆件以产生针对气缸中的一个或多个气缸的期望的气门升程，以便在对应的气缸中输出例如在标称打开和关闭正时处的标称气门升程、压缩释放制动、涡流、高升程、低升程或者其他另选的气门升程和/或打开和关闭正时。

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3、在一个实施方案中，提供了一种用于内燃发动机的摇臂系统。内燃发动机包括凸轮轴，该凸轮轴具有至少一个凸轮轴凸角。凸轮轴凸角包括凸轮凸角廓线，该凸轮凸角廓线带有第一部分、第二部分和第三部分。摇臂系统包括至少一个输入摇臂杆件，该至少一个输入摇臂杆件能够响应于从该至少一个凸轮轴凸角接收的运动而围绕发动机部件旋转。输出摇臂杆件能够围绕发动机部件旋转并且被构造成控制与内燃发动机的气缸相关联的排气门和进气门中的至少一者的打开和关闭。该至少一个输入摇臂杆件由凸轮凸角廓线的第一部分旋转，以在该至少一个输入摇臂杆件耦接到输出摇臂杆件的同时，产生排气门和进气门中的该至少一者的期望升程。该至少一个输入摇臂由凸轮凸角廓线的第二部分旋转，以使该至少一个输入摇臂杆件与输出摇臂杆件不对准，以防止该至少一个输入摇臂杆件与输出摇臂杆件的耦接。该至少一个输入摇臂杆件由凸轮凸角廓线的第三部分旋转，以使该至少一个输入摇臂杆件与输出摇臂杆件对准，以将该至少一个输入摇臂杆件耦接到输出摇臂杆件。

4、在一个实施方案中，提供了一种用于内燃的凸轮轴，该内燃具有气缸以及与气缸相关联的至少一个进气门和排气门。凸轮轴包括至少一个凸轮轴凸角，该至少一个凸轮轴凸角被构造成通过引起摇臂杆件的移动来控制进气门和排气门中的至少一者的打开和关闭。该至少一个凸轮轴凸角包括凸轮凸角廓线，该凸轮凸角廓线带有第一部分，该第一部分在摇臂杆件与排气门和进气门中的至少一者相关联的同时，通过摇臂杆件产生升程以打开排气门和进气门中的至少一者。凸轮凸角廓线包括第二部分，该第二部分使摇臂杆件不对准，以防止摇臂杆件与排气门和进气门中的至少一者的关联。凸轮凸角廓线包括第三部分，该第三部分使摇臂杆件对准，以将摇臂杆件与排气门和进气门中的至少一者相关联。

5、在一个实施方案中，基圆廓线中的一个基圆廓线具有比其他基圆廓线更小的半径。凸轮轴凸角还各自包括第二廓线部分，该第二廓线部分在第二曲柄角度数范围期间对准摇臂杆件，以允许摇臂杆件经由切换设备的耦接。在一个实施方案中，该两个凸轮轴凸角的气门升程廓线还产生彼此不同的气门升程和/或气门打开和关闭正时。

6、在一个实施方案中，提供了一种用于内燃发动机的气门系。气门系包括进气门或排气门中的一者。气门系包括：凸轮轴，该凸轮轴包括凸轮轴凸角；第一摇臂杆件，该第一摇臂杆件能够由凸轮轴凸角移动；以及切换wo 2023/129804a1

7、设备，该切换设备用于选择性地将第一摇臂杆件耦接到第二摇臂杆件。凸轮轴凸角包括升程廓线，该升程廓线带有：第一部分，该第一部分通过第一摇臂杆件提升与凸轮轴凸角相关联的进气门或排气门中的一者；第二部分，该第二部分使第一摇臂杆件与第二摇臂杆件不对准；以及第三部分，该第三部分使第一摇臂杆件与第二摇臂杆件对准。

8、在一个实施方案中，一种用于操作摇臂系统的方法，该方法包括：使输入摇臂杆件和输出摇臂杆件与凸轮轴凸角对准；将对准的输入摇臂杆件耦接到输出摇臂杆件；响应于由凸轮轴凸角引起的输入摇臂杆件的移动，利用输出摇臂杆件提升进气门和排气门中的至少一者；使输入摇臂杆件与输出摇臂杆件解耦；以及使输入摇臂杆件和输出摇臂杆件与凸轮轴凸角不对准，以防止在输入摇臂杆件和输出摇臂杆件与凸轮轴凸角对准之前，将输入摇臂杆件耦接到输出摇臂杆件。

9、提供本技术实现要素：以介绍下面在例示性实施方案中进一步描述的一系列概念。本发明内容并不旨在标识要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在用于帮助限制要求保护的主题的范围。另外的实施方案、形式、目的、特征、优点、方面和益处将从以下描述和附图中变得显而易见。

技术特征：

1.一种用于内燃发动机的摇臂系统，所述摇臂系统具有凸轮轴，所述凸轮轴带有至少一个凸轮轴凸角，所述至少一个凸轮轴凸角包括凸轮凸角廓线，所述凸轮凸角廓线带有第一部分、第二部分和第三部分，所述摇臂系统包括：

2.根据权利要求1所述的摇臂系统，其中在所述内燃发动机的机轴的第一曲柄角度数范围内，所述至少一个输入摇臂杆件与所述输出摇臂杆件对准，以切换与所述输出摇臂杆件的接合。

3.根据权利要求2所述的摇臂系统，其中在所述内燃发动机的所述机轴的第二曲柄角度数范围内，所述至少一个输入摇臂与所述输出摇臂不对准，以防止切换与所述输出摇臂杆件的接合。

4.根据权利要求2所述的摇臂系统，其中所述输出摇臂杆件在切换与所述输入摇臂杆件的接合的同时，控制所述排气门和所述进气门中的所述至少一者的打开和关闭。

5.根据权利要求1所述的摇臂系统，所述摇臂系统还包括至少一个气门升程切换件，所述至少一个气门升程切换件用于当所述至少一个输入摇臂与所述输出摇臂对准时，将所述至少一个输入摇臂杆件耦接到所述输出摇臂杆件，以将运动从所述至少一个凸轮轴凸角的所述第一部分传递到所述排气门和所述进气门中的所述至少一者。

6.根据权利要求5所述的摇臂系统，其中所述至少一个输入摇臂杆件包括第一输入摇臂杆件，所述摇臂系统还包括第二输入摇臂杆件，并且所述第一输入摇臂杆件和所述第二输入摇臂杆件各自能够响应于从所述凸轮轴的第一凸轮轴凸角和第二凸轮轴凸角中的相应凸轮轴凸角接收的运动而围绕所述发动机部件旋转。

7.根据权利要求6所述的摇臂系统，其中所述至少一个气门升程切换件包括至少一个销，所述至少一个销能够移动以选择性地将所述第一输入摇臂杆件和所述第二输入摇臂杆件中的每一者耦接到所述输出摇臂杆件。

8.根据权利要求6所述的摇臂系统，其中所述至少一个气门升程切换件包括：第一销和第二销，所述第一销能够移动以选择性地将所述第一输入摇臂杆件耦接到所述输出摇臂杆件，所述第二销能够移动以选择性地将所述第二输入摇臂杆件耦接到所述输出摇臂杆件。

9.一种用于内燃发动机的凸轮轴，所述内燃发动机具有气缸以及与所述气缸相关联的进气门和排气门中的至少一者，所述凸轮轴包括：

10.根据权利要求9所述的凸轮轴，其中所述凸轮凸角廓线的所述第三部分为在所述内燃发动机的机轴的第一曲柄角度数范围内提升所述摇臂杆件的恒定升程廓线。

11.根据权利要求10所述的凸轮轴，其中所述凸轮凸角廓线的所述第二部分为从所述凸轮凸角廓线的所述第一部分延伸到所述凸轮凸角廓线的所述第三部分的基圆廓线。

12.根据权利要求10所述的凸轮轴，其中所述凸轮凸角廓线的所述第三部分利用尺寸小于所述恒定升程廓线的过渡部分连接到所述凸轮凸角廓线的所述第一部分。

13.一种用于内燃发动机的气门系，所述气门系包括：

14.根据权利要求13所述的气门系，其中第二至少一个其他摇臂杆件为连接到所述进气门或排气门中的所述一者的输出摇臂杆件。

15.根据权利要求13所述的气门系，其中所述第二摇臂杆件由第二凸轮轴凸角移动，其中所述第二凸轮轴凸角包括第二升程廓线，所述第二升程廓线在所述进气门或排气门中的所述一者与所述第二凸轮轴凸角相关联时通过所述第二摇臂杆件提升所述进气门或排气门中的所述一者，并且所述第二凸轮轴凸角包括与所述凸轮轴凸角的所述第三部分尺寸相同的基圆部分。

16.根据权利要求13所述的气门系，其中所述凸轮轴凸角的所述升程廓线的所述第二部分使所述切换设备不对准，以防止所述第一摇臂杆件与所述第二摇臂杆件的耦接。

17.根据权利要求13所述的气门系，其中所述凸轮轴凸角的所述升程廓线的所述第二部分使所述切换设备对准，以将所述第一摇臂杆件与所述第二摇臂杆件耦接。

18.根据权利要求13所述的气门系，其中所述切换设备包括至少一个销，当所述第一摇臂杆件和所述第二摇臂杆件未彼此耦接时，所述至少一个销被容纳在所述第一摇臂杆件和所述第二摇臂杆件中的一者中。

19.根据权利要求18所述的气门系，其中当所述第一摇臂杆件和所述第二摇臂杆件彼此耦接时，所述至少一个销跨越在所述第一摇臂杆件与所述第二摇臂杆件之间。

20.一种用于操作摇臂系统的方法，所述方法包括：

技术总结一种内燃发动机系统包括具有多个活塞的发动机，该多个活塞被容纳在多个气缸中的相应气缸中。提供气门系用于在标称发动机操作期间打开和关闭气缸的进气门和排气门。该气门系还被构造成提供所选择的凸轮凸角升程廓线之间的异步切换，以打开和关闭该进气门和/或该排气门。技术研发人员：G·J·米彻姆,A·D·托拉特,A·K·佩尔费托,G·C·库拉受保护的技术使用者：康明斯有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1