排气阀驱动装置以及具有该排气阀驱动装置的内燃机制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种排气阀驱动装置，其能够利用适用于船用内燃机的简单结构改变排气阀的关闭时刻，使内燃机的特性适应运转状况。排气阀驱动装置(1)具有：活塞(7)，其设置在内燃机的排气阀(5)上；气缸(9)，其容纳活塞(7)；油压供给装置(13)，其由凸轮(35)驱动且在规定的开阀时刻间歇性地向气缸(9)供给油压，并推压活塞(7)使排气阀(5)打开；空气弹簧装置(15)，其对排气阀(5)向闭阀方向施力；凸部(7a)，其形成于活塞(7)的顶面上且具有比活塞(7)的横截面积小的顶部面积；凹部(9a)，其形成于气缸(9)的内部顶面上，在活塞(7)上升时，凸部(7a)隔有间隙地插入到凹部(9a)中；执行器(17)，其改变凹部(9a)的深度；以及控制装置(19)，其控制执行器(17)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种油压作动式的排气阀驱动装置以及具有该排气阀驱动装置的内燃机，所述排气阀驱动装置利用从被凸轮驱动的冲杆喷出的作动油的油压推压设置在排气阀轴端部的活塞从而打开排气阀。
技术介绍
这种排气阀驱动装置能够通过操作油压进行控制，根据内燃机的运转负荷使排气阀的开关时刻保持最佳。例如，在船用大型低速二冲程柴油机中，通过在高负荷运转时延后排气阀的关闭时刻，能够防止筒内气体的压缩压力过高而提高内燃机的耐久性。并且，能够使排气阀关闭的速度降低且使排气阀不会撞向气门座，从而抑制排气阀和气门座的损坏、磨损等。然而，在由凸轮直接驱动排气阀的一般的机械式排气阀驱动装置中，由于排气阀的动作取决于凸轮的轮廓，因此在改变排气阀的开关时刻时，需要设置轮廓不同的多个凸轮或者在其间设置杠杆率可变的摇臂等复杂的结构。因此并不适用于想避免海上故障的船用内燃机的排气阀驱动装置。在专利文献1中，公开了一种如上所述的延后了排气阀关闭时刻的油压作动式排气阀驱动装置。如同一文献的Fig.1所示，设置在排气阀5的轴端部并将排气阀5向开阀方向推压的活塞10为具有大径部和小径部的两段活塞，该活塞10所滑动的气缸4也为具有大口径和小口径的两段筒形状。从被凸轮驱动的油压泵压送的作动油经由油路11供给至气缸4的小口径，通过其油压压低活塞10，排气阀5打开。并且，当排气阀5关闭时，直至活塞10的小径部冲入气缸4的小口径中为止排气阀5进行快速关闭，当活塞10的小径部开始冲入气缸4的小口径时，封入活塞10的小径部与气缸4的大径部之间的作动油通过气缸4与活塞10之间的间隙向气缸4的小径部流入，这时的流动阻力对活塞10的移动产生缓冲作用，排气阀5的闭阀速度降低。因此，排气阀5以较缓慢的速度接触气门座，免受与气门座的碰撞所造成的冲击。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开平1-244111号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在专利文献1所述的排气阀驱动装置中，排气阀5关闭时刻所延后的程度一定，例如无法不延后或进一步延后排气阀5的关闭时刻。因此，难以改变内燃机的特性以适应各种运转状况。本专利技术鉴于上述事实而完成，其提供一种排气阀驱动装置以及具备该排气阀驱动装置的内燃机，所述排气阀驱动装置能够通过适用于船用内燃机的简单结构改变排气阀的关闭时刻，使内燃机的特性适应运转状况。技术方案为解决上述课题，本专利技术的排气阀驱动装置以及具有该排气阀驱动装置的内燃机采用以下方法。本专利技术的第1方式为一种排气阀驱动装置，具有：活塞，其设置在内燃机的排气阀上；气缸，其容纳所述活塞；油压供给机构，其由凸轮驱动且在规定的开阀时刻间歇性地向所述气缸供给油压，并推压所述活塞使所述排气阀打开；闭阀施力机构，其对所述排气阀向闭阀方向施力；凸部，其形成于所述活塞的顶面上且具有比该活塞的横截面积小的顶部面积；凹部，其形成于所述气缸的内部顶面上，在所述活塞上升时，所述凸部隔有间隙地插入到所述凹部中；执行器，其改变所述凹部的深度；以及控制机构，其控制所述执行器。根据上述结构，当油压供给机构被凸轮驱动时，在规定的开阀时刻向气缸供给油压，由此推压气缸内部的活塞并打开排气阀。并且，当向气缸供给的油压降低时，排气阀由于闭阀施力机构的施力而关闭。当排气阀关闭时，与排气阀一体动作的活塞进入气缸内部，直至形成于活塞的顶面上的凸部插入形成于气缸的内部顶面上的凹部为止，排气阀以较快的速度关闭。然后，当活塞的凸部开始冲入气缸的凹部时，封入凸部与气缸之间的作动油通过凸部与凹部之间的狭小间隙向气缸外流出，这时较大的流动阻力对活塞的动作起到缓冲作用，排气阀的闭阀速度降低。因此，排气阀以较缓慢的速度接触气门座，免受与气门座的碰撞所造成的冲击。气缸的凹部的深度能够通过执行器和控制机构进行变更。当凹部的深度较小时，封入凸部与气缸之间的作动油的量减少，因此活塞的缓冲作用减小，排气阀将在接近由凸轮的轮廓所规定的闭阀时刻的较早时刻关闭。并且，当凹部的深度较大时，封入凸部与气缸之间的作动油的量增多，因此其排出将更耗时，活塞的缓冲作用增大。因此，排气阀将在比由凸轮的轮廓所规定的闭阀时刻延后的时刻关闭。这样一来，通过改变设置在气缸侧的凹部的深度，能够提前或延后排气阀的关闭时刻，因此能够使内燃机的特性适应运转状况。并且，排气阀关闭时刻的变更由于能够用改变设置在气缸上的凹部的深度这样的简单结构来完成，因此适用于希望使用简单结构的船用内燃机。在上述结构中，所述控制机构优选为控制所述执行器的结构，以便使所述凹部的深度随着所述内燃机的负荷的上升而增大。根据该结构，排气阀的关闭时刻随着内燃机的负荷上升而延后。由此，能够防止高负荷运转时筒内气体的压缩压力过高而提高内燃机的耐久性。本专利技术的第2方式为一种排气阀驱动装置，具有：活塞，其设置在内燃机的排气阀上；气缸，其容纳所述活塞；油压供给机构，其由凸轮驱动且在规定的开阀时刻间歇性地向所述气缸供给油压，并推压所述活塞使所述排气阀打开；闭阀施力机构，其对所述排气阀向闭阀方向施力；泄漏通路，其放出由所述油压供给机构生成的油压；流量调节机构，其改变所述泄漏通路的通路面积；以及控制机构，其控制所述流量调节机构。根据上述结构，与所述第1方式相同，当油压供给机构被凸轮驱动时，在规定的开阀时刻向气缸供给油压，由此推压气缸内部的活塞并打开排气阀。并且，当中断向气缸供给油压时，排气阀由于闭阀施力机构的施力而关闭。从油压供给机构供给的作动油(油压)的一部分从设置在泄漏通路上的流量调节机构泄漏到油压回路的外部。由此，排气阀闭阀时从气缸返流至油压供给机构的油量少于通过油压供给机构进行加压时压送至气缸的油量，因此当排气阀闭阀时，活塞能够切实返回气缸内，从而能够切实关闭排气阀。通过控制流量调节机构，能够调节从油压供给机构供给的作动油泄漏到外部的量。当该泄漏量较小时，排气阀关闭的速度减慢，当泄漏量较大时，排气阀关闭的速度加快。这样一来，通过在将由油压供给机构生成的油压放出到外部的泄漏通路上设置流量调节机构，能够提前或延后排气阀的关闭时刻，因此能够使内燃机的特性适应运转状况。并且，排气阀关闭时刻的变更由于能够用在油压回路或气缸等上设置泄漏通路和流量调节机构这样的简单结构来完成，因此适用于希望使用简单结构的船用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种排气阀驱动装置，其特征在于，具有：活塞，其设置在内燃机的排气阀上；气缸，具容纳所述活塞；油压供给机构，其由凸轮驱动且在规定的开阀时刻间歇性地向所述气缸供给油压，并推压所述活塞使所述排气阀打开；闭阀施力机构，其对所述排气阀向闭阀方向施力；凸部，其形成于所述活塞的顶面上且具有比所述活塞的横截面积小的顶部面积；凹部，其形成于所述气缸的内部顶面上，在所述活塞上升时，所述凸部隔有间隙地插入到所述凹部中；执行器，其改变所述凹部的深度；以及控制机构，其控制所述执行器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.25 JP 2013-2677981.一种排气阀驱动装置，其特征在于，具有：活塞，其设置在内燃
机的排气阀上；气缸，具容纳所述活塞；油压供给机构，其由凸轮驱动
且在规定的开阀时刻间歇性地向所述气缸供给油压，并推压所述活塞使
所述排气阀打开；闭阀施力机构，其对所述排气阀向闭阀方向施力；凸
部，其形成于所述活塞的顶面上且具有比所述活塞的横截面积小的顶部
面积；凹部，其形成于所述气缸的内部顶面上，在所述活塞上升时，所
述凸部隔有间隙地插入到所述凹部中；执行器，其改变所述凹部的深度；
以及控制机构，其控制所述执行器。
2.根据权利要求1所述的排气阀驱动装置，其特征在于，所述控制
机构控制所述执行器，使所述凹部的深...

【专利技术属性】
技术研发人员：石田裕幸，村田聪，奥村直树，三柳晃洋，沟口顺之，柳润，江户浩二，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP