BR102018070479B1 - INTERNAL COMBUSTION ENGINE FOR A MOTOR VEHICLE AND MOTOR VEHICLE, PARTICULARLY A COMMERCIAL VEHICLE - Google Patents
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Abstract
MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA PARA UM VEÍCULO A MOTOR E VEÍCULO A MOTOR, PARTICULARMENTE UM VEÍCULO COMERCIAL. A presente invenção diz respeito a um motor de combustão interna (10) para um veículo a motor com pelo menos um cilindro (12) que tem uma primeira válvula de entrada de troca de gás (14A) e uma segunda válvula de entrada de troca de gás (14B). O cilindro (12) tem uma primeira válvula de saída de troca de gás (16A), uma segunda válvula de saída de troca de gás (16B) e um pistão (20) que pode ser movido em vai e vem e tem uma coroa de pistão (26; 126; 226) que tem uma pluralidade de sedes de válvula (30, 32, 34, 36). Em cada caso, uma sede de válvula (30, 32, 34, 36) é provida para a primeira válvula de entrada de troca de gás (14A), a segunda válvula de entrada de troca de gás (14B), a primeira válvula de saída de troca de gás (16A) e a segunda válvula de saída de troca de gás (16B), e a pluralidade de sedes de válvula (30; 32; 34, 36) tem profundidades pelo menos parcialmente diferentes. Como uma alternativa, em cada caso, uma sede de válvula (30; 34) é provida para a primeira válvula de entrada de troca de gás (14A) e a primeira válvula (...).INTERNAL COMBUSTION ENGINE FOR A MOTOR VEHICLE AND MOTOR VEHICLE, PARTICULARLY A COMMERCIAL VEHICLE. The present invention relates to an internal combustion engine (10) for a motor vehicle having at least one cylinder (12) having a first gas exchange inlet valve (14A) and a second gas exchange inlet valve. gas (14B). The cylinder (12) has a first gas exchange outlet valve (16A), a second gas exchange outlet valve (16B) and a piston (20) which can be moved back and forth and has a crown of piston (26; 126; 226) having a plurality of valve seats (30, 32, 34, 36). In each case, a valve seat (30, 32, 34, 36) is provided for the first gas exchange inlet valve (14A), the second gas exchange inlet valve (14B), the first gas exchange inlet valve (14B), the gas exchange outlet (16A) and the second gas exchange outlet valve (16B), and the plurality of valve seats (30; 32; 34, 36) have at least partially different depths. As an alternative, in each case, a valve seat (30; 34) is provided for the first gas exchange inlet valve (14A) and the first valve (...).
Description
[0001] A invenção diz respeito a um motor de combustão interna com um pistão com uma pluralidade de sedes de válvula.[0001] The invention relates to an internal combustion engine with a piston having a plurality of valve seats.
[0002] Ela é conhecida por prover uma coroa de pistão de um pistão de um motor de combustão interna com sedes de válvula para válvulas de troca de gás.[0002] It is known to provide a piston crown of an internal combustion engine piston with valve seats for gas exchange valves.
[0003] Por exemplo, DE 10 2007 027 787 A1 divulga um motor de combustão interna, no caso de que sedes de válvula que ficam opostas às válvulas de troca de gás são formadas em uma face de extremidade de um pistão.[0003] For example, DE 10 2007 027 787 A1 discloses an internal combustion engine, in which case valve seats which are opposite the gas exchange valves are formed on an end face of a piston.
[0004] Além disso, é conhecido por atuar válvulas de entrada de troca de gás e válvula de saída de troca de gás com uma sobreposição da válvula. Uma sobreposição de válvula diz respeito a um período de tempo entre o início da abertura de uma válvula de entrada de troca de gás e a extremidade do fechamento de uma válvula de saída de troca de gás.[0004] Furthermore, it is known to actuate gas exchange inlet valves and gas exchange outlet valve with a valve overlap. A valve overlap refers to a period of time between the start of opening of a gas exchange inlet valve and the end of closing of a gas exchange outlet valve.
[0005] A fim de que isso seja possível, por exemplo, realizar grandes sobreposições de válvula no caso de motores a diesel, sedes de válvula têm de ser providas no pistão. A sobreposição de válvula serve para aprimorar a troca de gás e, portanto, aprimorar o grau de eficiência geral do motor. No caso de um gradiente de pressão positiva entre o lado de entrada e o lado de saída, ar é liberado através da câmara de combustão durante a sobreposição de válvula na troca de gás na região do ponto morto superior do movimento de pistão de um pistão. As consequências são câmara de combustão e temperaturas de gás de exaustão reduzidas e um aumento do grau de eficiência do turbocompressor, como resultado do aumento de taxa de transferência de ar.[0005] In order to make it possible, for example, to realize large valve overlaps in the case of diesel engines, valve seats have to be provided on the piston. Valve overlap serves to improve gas exchange and therefore improve the overall efficiency of the engine. In case of a positive pressure gradient between the inlet side and the outlet side, air is released through the combustion chamber during the valve overlap in the gas exchange in the top dead center region of the piston movement of a piston. The consequences are reduced combustion chamber and exhaust gas temperatures and an increase in the efficiency of the turbocharger as a result of the increased air transfer rate.
[0006] O efeito positivo da troca de gás é contraposto por uma deficiência do grau de eficiência alta pressão. Por conta das sedes de válvula necessárias, por exemplo, a proporção de compressão é reduzida, o que tem uma influência negativa sobre o grau térmico de eficiência. Além disso, por exemplo, o padrão de combustão e, portanto, também a eficiência de combustão são muito influenciados por meio das sedes de válvula. As sedes de válvula podem remover, por exemplo, uma grande parte do contorno de recesso superior de um recesso de pistão de combustão aprimorada.[0006] The positive effect of gas exchange is counterbalanced by a deficiency in the degree of high pressure efficiency. On account of the necessary valve seats, for example, the compression ratio is reduced, which has a negative influence on the thermal efficiency degree. Furthermore, for example, the combustion pattern and therefore also the combustion efficiency are greatly influenced by means of the valve seats. Valve seats can remove, for example, a large portion of the upper recess contour of an enhanced combustion piston recess.
[0007] A invenção é baseada no objetivo de prover um motor de combustão interna com sedes de válvula, por meio do qual o efeito positivo da troca de gás do motor de combustão interna pode ser utilizado e o grau de eficiência alta pressão pode ser melhorado.[0007] The invention is based on the objective of providing an internal combustion engine with valve seats, whereby the positive effect of gas exchange of the internal combustion engine can be utilized and the high pressure efficiency degree can be improved .
[0008] O objetivo é atingido por meio de um motor de combustão interna de acordo com a reivindicação independente. Desenvolvimentos vantajosos são indicados nas reivindicações dependentes e no relatório descritivo.[0008] The objective is achieved by means of an internal combustion engine according to the independent claim. Advantageous developments are indicated in the dependent claims and in the descriptive report.
[0009] O motor de combustão interna é adequado para um veículo a motor. O motor de combustão interna tem pelo menos um cilindro. O cilindro tem uma primeira válvula de entrada de troca de gás e uma segunda válvula de entrada de troca de gás. O cilindro tem uma primeira válvula de saída de troca de gás e uma segunda válvula de saída de troca de gás. O cilindro tem um pistão que pode ser movido em vai e vem e tem uma coroa de pistão que tem uma pluralidade de sedes de válvula. Em cada caso, uma sede de válvula é provida para a primeira válvula de entrada de troca de gás, a segunda válvula de entrada de troca de gás, a primeira válvula de saída de troca de gás e a segunda válvula de saída de troca de gás, e a pluralidade de sedes de válvula tem profundidades pelo menos parcialmente diferentes (em comparação entre si). Como uma alternativa, em cada caso, uma sede de válvula é provida para a primeira válvula de entrada de troca de gás e a primeira válvula de saída de troca de gás, e nenhuma sede de válvula é provida para a segunda válvula de entrada de troca de gás e/ou para a segunda válvula de saída de troca de gás.[0009] The internal combustion engine is suitable for a motor vehicle. The internal combustion engine has at least one cylinder. The cylinder has a first gas exchange inlet valve and a second gas exchange inlet valve. The cylinder has a first gas exchange outlet valve and a second gas exchange outlet valve. The cylinder has a piston that can be moved back and forth and has a piston crown that has a plurality of valve seats. In each case, a valve seat is provided for the first gas exchange inlet valve, the second gas exchange inlet valve, the first gas exchange outlet valve and the second gas exchange outlet valve. , and the plurality of valve seats have at least partially different depths (compared to each other). As an alternative, in each case, a valve seat is provided for the first gas exchange inlet valve and the first gas exchange outlet valve, and no valve seat is provided for the second exchange inlet valve. and/or to the second gas exchange outlet valve.
[00010] Um grau de eficiência alta pressão do motor de combustão interna pode ser melhorado por meio da omissão ou redução de tamanho (achatamento) de, por exemplo, uma ou duas sedes de válvula. Entre outras coisas, um contorno de recesso de combustão aprimorada pode ser prejudicado por uma extensão menos pronunciada por meio das sedes de válvula que são omitidas ou são de tamanho reduzido. Por exemplo, as válvulas de troca de gás que são atribuídas às sedes de válvula restantes ou as não achatadas podem ser utilizadas para uma (grande) sobreposição da válvula. Desta forma, as vantagens de uma troca de gás aprimorada por meio de uma sobreposição de válvula podem continuar a ser atingidas.[00010] A high-pressure efficiency degree of the internal combustion engine can be improved by omitting or reducing the size (flattening) of, for example, one or two valve seats. Among other things, an improved combustion recess contour can be impaired by a less pronounced extension through the valve seats that are omitted or are undersized. For example, gas switch valves that are assigned to the remaining or non-flattened valve seats can be used for a (large) valve overlap. In this way, the benefits of an improved gas exchange via a valve overlap can continue to be achieved.
[00011] Além disso, verificou-se que o efeito é ocasionado por meio da presente divulgação, com relação a um melhor grau de eficiência de alta pressão com uma troca de gás tão satisfatória quanto possível, pode se tornar maior no caso de trocas das sedes de válvula do lado de saída do que no caso de trocas das sedes de válvula no lado de entrada. Por conseguinte, é apropriado, particularmente, não prover nenhuma sede de válvula ou uma sede de válvula meramente plana para uma válvula de saída de troca de gás.[00011] Furthermore, it was found that the effect is brought about by means of the present disclosure, with respect to a better degree of high pressure efficiency with as satisfactory a gas exchange as possible, may become greater in the case of exchanges of the valve seats on the outlet side than when changing the valve seats on the inlet side. Therefore, it is particularly suitable to provide no valve seat or a merely flat valve seat for a gas exchange outlet valve.
[00012] Por exemplo, um total de duas sedes de válvula, três sedes de válvula ou quatro sedes de válvula podem ser providas. No caso de duas sedes de válvula, uma sede de válvula pode ser provida para a primeira válvula de entrada de troca de gás e outra sede de válvula pode ser provida para a primeira válvula de saída de troca de gás. No caso de três sedes de válvula, uma sede de válvula pode ser provida para a primeira válvula de entrada de troca de gás, uma sede de válvula pode ser provida para a primeira válvula de saída de troca de gás, e a última sede de válvula pode ser provida para a segunda válvula de entrada de troca de gás ou a segunda válvula de saída de troca de gás.[00012] For example, a total of two valve seats, three valve seats or four valve seats can be provided. In the case of two valve seats, one valve seat can be provided for the first gas exchange inlet valve and another valve seat can be provided for the first gas exchange outlet valve. In the case of three valve seats, one valve seat can be provided for the first gas exchange inlet valve, one valve seat can be provided for the first gas exchange outlet valve, and the last valve seat can be provided for the second gas exchange inlet valve or the second gas exchange outlet valve.
[00013] Em uma modalidade exemplar preferencial, a primeira válvula de saída de troca de gás fecha depois da segunda válvula de saída de troca de gás, ou a primeira válvula de saída de troca de gás é capaz de fechar depois da segunda válvula de saída de troca de gás. Como uma alternativa ou de forma adicional, a primeira válvula de entrada de troca de gás abre antes da segunda válvula de entrada de troca de gás ou ao mesmo tempo que a segunda válvula de entrada de troca de gás, ou a primeira válvula de entrada de troca de gás é capaz de abrir antes da segunda válvula de entrada de troca de gás ou ao mesmo tempo que a segunda válvula de entrada de troca de gás. Desta forma, em particular, uma grande sobreposição de válvula (por exemplo, aproximadamente 40° CA (ângulo de manivela)) entre a primeira válvula de saída de troca de gás e a primeira válvula de entrada de troca de gás pode ser possível. Em contraste, uma pequena sobreposição de válvula (por exemplo, aproximadamente 20° CA) ou sem nenhuma sobreposição de válvula pode ocorrer entre a segunda válvula de saída de troca de gás e a segunda válvula de entrada de troca de gás. Também é possível fazer uma grande sobreposição de válvula possível entre a primeira válvula de saída de troca de gás e a primeira e a segunda válvulas de entrada de troca de gás, considerando que a segunda válvula de saída de troca de gás tem apenas uma pequena sobreposição ou nenhuma sobreposição de válvula com a primeira e a segunda válvulas de entrada de troca de gás.[00013] In a preferred exemplary embodiment, the first gas exchange outlet valve closes after the second gas exchange outlet valve, or the first gas exchange outlet valve is capable of closing after the second outlet valve gas exchange. As an alternative or additionally, the first gas exchange inlet valve opens before the second gas exchange inlet valve or at the same time as the second gas exchange inlet valve, or the first gas exchange inlet valve. gas exchange is capable of opening before the second gas exchange inlet valve or at the same time as the second gas exchange inlet valve. In this way, in particular, a large valve overlap (e.g. approximately 40° CA (crank angle)) between the first gas exchange outlet valve and the first gas exchange inlet valve may be possible. In contrast, a small valve overlap (eg approximately 20° CA) or no valve overlap can occur between the second gas exchange outlet valve and the second gas exchange inlet valve. It is also possible to make a large valve overlap possible between the first gas exchange outlet valve and the first and second gas exchange inlet valves, whereas the second gas exchange outlet valve has only a small overlap or no valve overlap with the first and second gas exchange inlet valves.
[00014] Em uma modalidade exemplar particularmente preferencial, a primeira válvula de saída de troca de gás e a primeira válvula de entrada de troca de gás são atuadas com uma sobreposição de válvula ou podem ser atuadas, por conseguinte. Desta forma, a troca de gás e, portanto, o grau de eficiência do motor pode ser aprimorado.[00014] In a particularly preferred exemplary embodiment, the first gas exchange outlet valve and the first gas exchange inlet valve are actuated with a valve overlap or can be actuated accordingly. In this way, the gas exchange and therefore the degree of efficiency of the engine can be improved.
[00015] Em uma modalidade exemplar adicional, a primeira válvula de saída de troca de gás e a primeira válvula de entrada de troca de gás são atuadas com uma sobreposição de válvula ou podem ser atuadas por conseguinte, cuja sobreposição de válvula é maior do que uma sobreposição de válvula entre a segunda válvula de saída de troca de gás e a segunda válvula de entrada de troca de gás. Desta forma, sedes de válvula mais profundas podem ser providas para a primeira válvula de entrada de troca de gás e a primeira válvula de saída de troca de gás do que para a segunda válvula de entrada de troca de gás e a segunda válvula de saída de troca de gás. As sedes de válvula mais profundas para a primeira válvula de entrada de troca de gás e a primeira válvula de saída de troca de gás fazem a maior sobreposição de válvula e, portanto, uma troca de gás melhorada possível. As sedes de válvula menos profundas (achatadas) têm uma influência menor no recesso de pistão de combustão aprimorada e, portanto, na combustão.[00015] In a further exemplary embodiment, the first gas exchange outlet valve and the first gas exchange inlet valve are actuated with a valve overlap or can be actuated accordingly, whose valve overlap is greater than a valve overlap between the second gas exchange outlet valve and the second gas exchange inlet valve. In this way, deeper valve seats can be provided for the first gas exchange inlet valve and the first gas exchange outlet valve than for the second gas exchange inlet valve and the second gas exchange outlet valve. gas exchange. The deeper valve seats for the first gas exchange inlet valve and the first gas exchange outlet valve make the greatest valve overlap and therefore improved gas exchange possible. Shallower (flattened) valve seats have less of an influence on the improved combustion piston recess and therefore on combustion.
[00016] Como alternativa, a primeira válvula de saída de troca de gás e a primeira válvula de entrada de troca de gás podem ser atuadas ou podem ser capazes de ser atuadas com uma sobreposição de válvula, e a segunda válvula de saída de troca de gás e a segunda válvula de entrada de troca de gás podem ser atuadas ou podem ser capazes de ser atuadas sem uma sobreposição de válvula. Desta forma, as sedes de válvula podem ser providas para a primeira válvula de entrada de troca de gás e a primeira válvula de saída de troca de gás. Por outro lado, nenhuma sede de válvula é provida para a segunda válvula de entrada de troca de gás e a segunda válvula de saída de troca de gás. As cavidades de válvula para a primeira válvula de entrada de troca de gás e a primeira válvula de saída de troca de gás fazem uma sobreposição de válvula e, portanto, uma troca de gás melhorada possível. A omissão das sedes de válvula para a segunda válvula de saída de troca de gás e a segunda válvula de entrada de troca de gás torna possível aumentar a influência de um recesso de pistão de combustão aprimorada na combustão.[00016] Alternatively, the first gas exchange outlet valve and the first gas exchange inlet valve may be actuated or may be capable of being actuated with a valve overlap, and the second gas exchange outlet valve gas and the second gas exchange inlet valve may be actuated or may be capable of being actuated without a valve override. In this way, valve seats can be provided for the first gas exchange inlet valve and the first gas exchange outlet valve. On the other hand, no valve seat is provided for the second gas exchange inlet valve and the second gas exchange outlet valve. The valve cavities for the first gas exchange inlet valve and the first gas exchange outlet valve make a valve overlap and therefore an improved gas exchange possible. The omission of the valve seats for the second gas exchange outlet valve and the second gas exchange inlet valve makes it possible to increase the influence of an improved combustion piston recess on combustion.
[00017] Em uma modalidade, uma sobreposição de válvula entre a primeira válvula de saída de troca de gás e a primeira válvula de entrada de troca de gás fica em uma faixa entre 30° CA e 50° CA, particularmente, em aproximadamente 40° CA. Como uma alternativa ou de forma adicional, uma sobreposição de válvula entre a segunda válvula de saída de troca de gás e a segunda válvula de entrada de troca de gás fica em uma faixa entre 0° CA e 30° CA, particularmente em aproximadamente 20° CA.[00017] In one embodiment, a valve overlap between the first gas exchange outlet valve and the first gas exchange inlet valve is in a range between 30° AC and 50° AC, particularly at approximately 40° HERE. As an alternative or in addition, a valve overlap between the second gas exchange outlet valve and the second gas exchange inlet valve is in a range between 0° AC and 30° AC, particularly at approximately 20° HERE.
[00018] Em um desenvolvimento, uma operação de liberação do cilindro durante a sobreposição de válvula ocorre substancialmente entre a primeira válvula de entrada de troca de gás e a primeira válvula de saída de troca de gás, que, em particular, ficam direta ou indiretamente opostas entre si. Desta forma, uma operação de liberação e uma redução de gás residual que são tão satisfatórias quanto possível podem ser atingidas no caso de válvulas de troca de gás que ficam obliquamente opostas entre si, ou um fluxo de massa que é tão grande quanto possível pode ser atingido no caso de válvulas de troca de gás que ficam diretamente opostas entre si. Como uma alternativa, uma operação de liberação ocorre substancialmente entre a primeira válvula de entrada de troca de gás, a segunda válvula de entrada de troca de gás e a primeira válvula de saída de troca de gás. Desta forma, tanto uma operação de liberação satisfatória quanto redução de gás residual e também um fluxo de massa que é tão grande quanto possível podem ser atingidos.[00018] In one development, a cylinder release operation during valve overlap substantially takes place between the first gas exchange inlet valve and the first gas exchange outlet valve, which, in particular, lie directly or indirectly opposed to each other. In this way, a release operation and a residual gas reduction that are as satisfactory as possible can be achieved in the case of gas exchange valves that are obliquely opposed to each other, or a mass flow that is as large as possible can be achieved. achieved in the case of gas exchange valves that are directly opposite each other. As an alternative, a release operation substantially takes place between the first gas exchange inlet valve, the second gas exchange inlet valve and the first gas exchange outlet valve. In this way, both a satisfactory release operation and residual gas reduction and also a mass flow that is as large as possible can be achieved.
[00019] Em uma modalidade preferencial, a primeira válvula de saída de troca de gás e a segunda válvula de saída de troca de gás são atuadas de forma independente entre si ou podem ser atuadas, por conseguinte. Como uma alternativa ou de forma adicional, a primeira válvula de entrada de troca de gás e a segunda válvula de entrada de troca de gás são atuadas de forma independente entre si ou podem ser atuadas, por conseguinte. Desta forma, válvulas de troca de gás podem ter diferentes curvas de controle de válvula que são independentes entre si.[00019] In a preferred embodiment, the first gas exchange outlet valve and the second gas exchange outlet valve are actuated independently of each other or can be actuated accordingly. As an alternative or additionally, the first gas exchange inlet valve and the second gas exchange inlet valve are actuated independently of each other or can be actuated accordingly. In this way, gas exchange valves can have different valve control curves that are independent of each other.
[00020] Em particular, um trem de válvulas variável, por exemplo, um sistema de cames deslizantes, pode ser provido para atuar a primeira válvula de saída de troca de gás, a segunda válvula de saída de troca de gás, a primeira válvula de entrada de troca de gás e/ou a segunda válvula de entrada de troca de gás.[00020] In particular, a variable valve train, for example a sliding cam system, can be provided to actuate the first gas exchange outlet valve, the second gas exchange outlet valve, the first gas exchange outlet gas exchange inlet and/or the second gas exchange inlet valve.
[00021] Por exemplo, a primeira válvula de saída de troca de gás, a segunda válvula de saída de troca de gás, a primeira válvula de entrada de troca de gás e/ou a segunda válvula de entrada de troca de gás podem ser atuadas por meio de um balancim ou alavanca de arrasto.[00021] For example, the first gas exchange outlet valve, the second gas exchange outlet valve, the first gas exchange inlet valve, and/or the second gas exchange inlet valve can be actuated by means of a rocker arm or drag lever.
[00022] Em uma modalidade adicional, um levantamento de válvula da primeira válvula de saída de troca de gás no ponto morto superior (TDC) do movimento de pistão do pistão é maior do que um levantamento de válvula da segunda válvula de saída de troca de gás no ponto morto superior. Como uma alternativa ou de forma adicional, um levantamento de válvula da primeira válvula de entrada de troca de gás no ponto morto superior do movimento de pistão do pistão é maior ou igual a um levantamento de válvula da segunda válvula de entrada de troca de gás no ponto morto superior. Desta forma, dependendo do requisito, uma sede de válvula plana ou até mesmo nenhuma sede de válvula podem ser providas, em particular, para a segunda válvula de saída de troca de gás. Além disso, dependendo do requisito, uma sede de válvula profunda, uma sede de válvula plana ou mesmo nenhuma sede de válvula pode ser provida para a segunda válvula de entrada de troca de gás.[00022] In an additional embodiment, a valve lift of the first gas exchange outlet valve at top dead center (TDC) of the piston piston movement is greater than a valve lift of the second gas exchange outlet valve gas at top dead center. As an alternative or in addition, a valve lift of the first gas exchange inlet valve at top dead center of piston piston movement is greater than or equal to a valve lift of the second gas exchange inlet valve at the top dead center. In this way, depending on the requirement, a flat valve seat or even no valve seat can be provided, in particular, for the second gas exchange outlet valve. Furthermore, depending on the requirement, a deep valve seat, a flat valve seat or even no valve seat can be provided for the second gas exchange inlet valve.
[00023] Em uma variante de projeto particularmente preferencial, a coroa de pistão tem um recesso de coroa de pistão. Em particular, o recesso de coroa de pistão pode ser de configuração de combustão aprimorada.[00023] In a particularly preferred design variant, the piston crown has a piston crown recess. In particular, the piston crown recess can be of improved combustion configuration.
[00024] Em uma variante de projeto adicional, uma profundidade máxima de uma primeira sede de válvula da válvula de saída da pluralidade de sedes de válvula é provida para a primeira válvula de saída de troca de gás é maior do que a profundidade máxima de uma segunda sede de válvula da válvula de saída da pluralidade de sedes de válvula que é provida para a segunda válvula de saída de troca de gás. Desta forma, a segunda sede de válvula da válvula de saída menos profunda pode ter uma influência positiva no grau de eficiência de alta pressão.[00024] In a further design variant, a maximum depth of a first valve seat of the outlet valve of the plurality of valve seats is provided for the first gas exchange outlet valve is greater than the maximum depth of a second valve seat of the outlet valve of the plurality of valve seats which is provided for the second gas exchange outlet valve. In this way, the second valve seat of the shallower outlet valve can have a positive influence on the high pressure efficiency degree.
[00025] Em um desenvolvimento, a profundidade máxima da primeira sede de válvula da válvula de saída fica em uma faixa de até 4 mm. Como uma alternativa ou de forma adicional, a profundidade máxima da segunda sede de válvula da válvula de saída fica em uma faixa de até 2 mm.[00025] In a development, the maximum depth of the first valve seat of the outlet valve is in a range of up to 4 mm. As an alternative or additionally, the maximum depth of the second valve seat of the outlet valve is in a range of up to 2 mm.
[00026] Em uma variante de projeto adicional, uma profundidade máxima de uma primeira sede de válvula da válvula de entrada da pluralidade de sedes de válvula que é provida para a primeira válvula de entrada de troca de gás é maior ou igual a uma profundidade máxima de uma segunda sede de válvula da válvula de entrada da pluralidade de sedes de válvula que é provida para a segunda válvula de saída de troca de gás. Desta forma, dependendo do requisito, a segunda sede de válvula da válvula de entrada pode ter uma influência positiva no grau de eficiência de alta pressão. Como uma alternativa, duas sedes de válvula da válvula de entrada menos profundas podem ser providas, a fim de ter uma influência positiva no grau de eficiência de alta pressão.[00026] In a further design variant, a maximum depth of a first valve seat of the inlet valve of the plurality of valve seats that is provided for the first gas exchange inlet valve is greater than or equal to a maximum depth of a second valve seat of the inlet valve of the plurality of valve seats which is provided for the second gas exchange outlet valve. In this way, depending on the requirement, the second valve seat of the inlet valve can have a positive influence on the high pressure efficiency degree. As an alternative, two shallower inlet valve seats can be provided, in order to have a positive influence on the high pressure efficiency degree.
[00027] Em um desenvolvimento, a profundidade máxima da primeira sede de válvula da válvula de entrada fica em uma faixa entre mais do que 0 mm e 2 mm. Como uma alternativa ou de forma adicional, a profundidade máxima da segunda sede de válvula da válvula de entrada fica em uma faixa entre mais do que 0 mm e 2 mm.[00027] In a development, the maximum depth of the first valve seat of the inlet valve is in a range between more than 0 mm and 2 mm. As an alternative or in addition, the maximum depth of the second valve seat of the inlet valve is in a range between more than 0 mm and 2 mm.
[00028] Em uma modalidade exemplar adicional, uma profundidade da pluralidade de sedes de válvula é adaptada, em cada caso, para um levantamento de válvula da respectiva válvula de entrada de troca de gás e a válvula de saída de troca de gás no ponto morto superior de um movimento de pistão do pistão.[00028] In a further exemplary embodiment, a depth of the plurality of valve seats is adapted, in each case, for a valve lift of the respective gas exchange inlet valve and the gas exchange outlet valve at dead center top of a piston piston movement.
[00029] É possível que algumas ou uma pluralidade das sedes de válvula sejam conectadas entre si e/ou se fundam.[00029] It is possible that some or a plurality of valve seats are connected to each other and/or merge.
[00030] As sedes de válvula ficam preferencialmente opostas às respectivas válvulas de troca de gás. Por exemplo, uma primeira sede de válvula da válvula de saída pode ficar oposta à primeira válvula de saída de troca de gás, e uma primeira sede de válvula da válvula de entrada pode ficar oposta à primeira válvula de entrada de troca de gás.[00030] The valve seats are preferably opposite the respective gas exchange valves. For example, a first outlet valve valve seat may be opposite the first gas exchange outlet valve, and a first inlet valve valve seat may be opposite the first gas exchange inlet valve.
[00031] Por exemplo, a primeira válvula de entrada de troca de gás e a segunda válvula de entrada de troca de gás são configuradas para alimentar ar ou uma mistura de ar/combustível em uma câmara de combustão do cilindro, e/ou a primeira válvula de saída de troca de gás e a segunda válvula de saída de troca de gás são configuradas para descarregar o gás de exaustão a partir de uma câmara de combustão do cilindro em uma seção de gás de exaustão. Em particular, a coroa de pistão pode delimitar uma câmara de combustão do cilindro.[00031] For example, the first gas exchange inlet valve and the second gas exchange inlet valve are configured to feed air or an air/fuel mixture into a cylinder combustion chamber, and/or the first The gas exchange outlet valve and the second gas exchange outlet valve are configured to discharge exhaust gas from a cylinder combustion chamber into an exhaust gas section. In particular, the piston crown can delimit a cylinder combustion chamber.
[00032] A invenção também diz respeito a um veículo a motor, em particular, um veículo comercial (por exemplo, um caminhão ou um ônibus), tendo um motor de combustão interna conforme divulgado neste documento.[00032] The invention also concerns a motor vehicle, in particular a commercial vehicle (for example, a truck or a bus), having an internal combustion engine as disclosed in this document.
[00033] Também é possível, entretanto, usar o aparelho conforme divulgado neste documento para veículos a motor para passageiros, motores de grande porte, veículos para todos os terrenos, motores estacionários, motores marítimos etc.[00033] It is also possible, however, to use the apparatus as disclosed in this document for passenger motor vehicles, large engines, all-terrain vehicles, stationary engines, marine engines, etc.
[00034] As modalidades e os recursos preferenciais da invenção descritos acima podem ser combinados entre si de qualquer forma desejada. Detalhes e vantagens adicionais da invenção serão descritos no texto a seguir com referência aos desenhos anexos, nos quais: Figura 1 mostra uma vista esquemática de um cilindro de um motor de combustão interna, Figura 2 mostra uma vista de baixo de quatro válvulas de troca de gás de um cilindro de um motor de combustão interna, Figura 3 mostra uma vista em perspectiva de uma coroa de pistão com quatro sedes de válvula em conformidade com a presente divulgação, Figura 4 mostra um diagrama de controle de válvula para duas válvulas de entrada de troca de gás e duas válvulas de saída de troca de gás em conformidade com a presente divulgação, Figura 5 mostra um diagrama de pressão de cilindro para diferentes sobreposições de válvula das válvulas de troca de gás, Figura 6 mostra uma coroa de pistão com três sedes de válvula em conformidade com a presente divulgação, Figura 7 mostra uma coroa de pistão com duas sedes de válvula em conformidade com a presente divulgação, Figura 8 mostra uma vista de baixo de quatro válvulas de troca de gás de um cilindro de um motor de combustão interna e uma operação de liberação exemplar, no caso da troca de gás em conformidade com a presente divulgação, Figura 9 mostra uma vista de baixo de quatro válvulas de troca de gás de um cilindro de um motor de combustão interna e uma operação de liberação exemplar no caso da troca de gás em conformidade com a presente divulgação, e Figura 10 mostra uma vista de baixo de quatro válvulas de troca de gás de um cilindro de um motor de combustão interna e uma operação de liberação exemplar diferente adicional, no caso da troca de gás em conformidade com a presente divulgação.[00034] The embodiments and preferred features of the invention described above can be combined with each other in any desired way. Further details and advantages of the invention will be described in the text below with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 shows a schematic view of a cylinder of an internal combustion engine, Figure 2 shows a bottom view of four shift valves gas from a cylinder of an internal combustion engine, Figure 3 shows a perspective view of a piston crown with four valve seats in accordance with the present disclosure, Figure 4 shows a valve control diagram for two inlet valves gas exchange and two gas exchange outlet valves in accordance with the present disclosure, Figure 5 shows a cylinder pressure diagram for different valve overlays of gas exchange valves, Figure 6 shows a piston crown with three seats valve assembly in accordance with the present disclosure, Figure 7 shows a piston crown with two valve seats in accordance with the present disclosure, Figure 8 shows a bottom view of four gas exchange valves of a cylinder of a combustion engine and an exemplary release operation, in the case of gas exchange in accordance with the present disclosure, Figure 9 shows a bottom view of four gas exchange valves of a cylinder of an internal combustion engine and an exemplary release operation in the case of gas exchange in accordance with the present disclosure, and Figure 10 shows a bottom view of four gas exchange valves of a cylinder of an internal combustion engine and a further different exemplary release operation, in the case of exchange of gas in accordance with the present disclosure.
[00035] As modalidades que são mostradas nas figuras correspondem pelo menos parcialmente entre si, com o resultado de que partes similares ou idênticas são providas com os mesmos números de referência e também é feita referência à descrição das outras modalidades e/ou figuras a fim de descrevê-las, de modo a evitar repetições.[00035] The embodiments that are shown in the figures correspond at least partially to each other, with the result that similar or identical parts are provided with the same reference numerals and reference is also made to the description of the other embodiments and/or figures in order to to describe them, in order to avoid repetitions.
[00036] A Figura 1 mostra um cilindro 12 de um motor de combustão interna 10. O motor de combustão interna 10 é um motor de combustão interna de quatro tempos, em particular, um motor de combustão interna a diesel de quatro tempos ou um motor de combustão interna a gasolina de quatro tempos. O motor de combustão interna 10 é preferencialmente incluído em um veículo comercial, por exemplo, um caminhão ou um ônibus, para a condução do veículo comercial.[00036] Figure 1 shows a cylinder 12 of an internal combustion engine 10. The internal combustion engine 10 is a four-stroke internal combustion engine, in particular a four-stroke diesel internal combustion engine or a diesel engine. four-stroke internal combustion gasoline engine. The internal combustion engine 10 is preferably included in a commercial vehicle, for example a truck or a bus, for driving the commercial vehicle.
[00037] O cilindro 12 tem uma pluralidade de válvulas de entrada de troca de gás 14 (apenas uma é mostrada na Figura 1), uma pluralidade de válvulas de saída de troca de gás 16 (apenas uma é mostrada na Figura 1), uma câmara de combustão 18 e um pistão 20.[00037] The cylinder 12 has a plurality of gas exchange inlet valves 14 (only one is shown in Figure 1), a plurality of gas exchange outlet valves 16 (only one is shown in Figure 1), a combustion chamber 18 and a piston 20.
[00038] As válvulas de entrada de troca de gás 14 conectam a câmara de combustão 18 a um sistema de alimentação de ar do motor de combustão interna 10 para a alimentação de ar ou de uma mistura de ar/combustível na câmara de combustão 18. As válvulas de saída de troca de gás 16 conectam a câmara de combustão 18 a uma seção de gás de exaustão do motor de combustão interna 10 para liberar gases de exaustão. Por exemplo, duas válvulas de entrada de troca de gás 14 e duas válvulas de saída de troca de gás 16 por cilindro 12 e uma pluralidade de cilindros 12 podem ser providas.[00038] The gas exchange inlet valves 14 connect the combustion chamber 18 to an air supply system of the internal combustion engine 10 for feeding air or an air/fuel mixture into the combustion chamber 18. Gas exchange outlet valves 16 connect the combustion chamber 18 to an exhaust gas section of the internal combustion engine 10 to vent exhaust gases. For example, two gas exchange inlet valves 14 and two gas exchange outlet valves 16 per cylinder 12 and a plurality of cylinders 12 may be provided.
[00039] As válvulas de entrada de troca de gás 14 e as válvulas de saída de troca de gás 16 podem ser capazes de ser atuadas, em cada caso, individualmente e, em cada caso, de forma independente entre si. Por exemplo, um balancim dedicado ou uma alavanca de arrasto de um trem de válvulas variável 22 podem ser providos para cada válvula de entrada de troca de gás 14 e para cada válvula de saída de troca de gás 16. O trem de válvulas variável 22 pode ser configurado, por exemplo, como um sistema de cames deslizantes. O sistema de cames deslizantes pode ter uma pluralidade de porta-cames com uma pluralidade de cames. O porta-cames pode ser disposto em uma árvore de cames de forma fixa de modo girar com ela e de forma axialmente deslocável. As válvulas de entrada de troca de gás 14 e as válvulas de saída de troca de gás 16 são atuadas por diferentes cames do porta-cames de forma que é dependente de uma posição axial do porta-cames. Também é possível, por exemplo, que as válvulas de entrada de troca de gás 14 não possam ser atuadas de forma individual e independente entre si.[00039] The gas exchange inlet valves 14 and the gas exchange outlet valves 16 may be able to be actuated, in each case, individually and, in each case, independently of each other. For example, a dedicated rocker arm or drag lever of a variable valve train 22 may be provided for each gas exchange inlet valve 14 and for each gas exchange outlet valve 16. The variable valve train 22 may configured, for example, as a sliding cam system. The sliding cam system can have a plurality of cam carriers with a plurality of cams. The cam carrier can be fixedly arranged on a camshaft so as to rotate with it and axially displaceable. The gas exchange inlet valves 14 and the gas exchange outlet valves 16 are actuated by different cams of the cam carrier in a manner that is dependent on an axial position of the cam carrier. It is also possible, for example, that the gas exchange inlet valves 14 cannot be actuated individually and independently of each other.
[00040] O pistão 20 é disposto no cilindro 12 de tal forma que ele pode ser movido em vai e vem de forma conhecida e é conectado a um virabrequim 24. O pistão 20 tem uma coroa de pistão 26 que é direcionada para a câmara de combustão 18.[00040] The piston 20 is arranged in the cylinder 12 in such a way that it can be moved back and forth in a known manner and is connected to a crankshaft 24. The piston 20 has a piston crown 26 which is directed towards the combustion 18.
[00041] A Figura 2 mostra uma vista de baixo de uma seção de um cabeçote de cilindro que cobre a câmara de combustão 18 (vide Figura 1). Pode-se ver que quatro válvulas de troca de gás de troca de gás são providas como válvulas tubulares. No detalhe, uma primeira válvula de entrada de troca de gás 14A, uma segunda válvula de entrada de troca de gás 14B, uma primeira válvula de saída de troca de gás 16A e uma segunda válvula de saída de troca de gás 16B são providas.[00041] Figure 2 shows a bottom view of a section of a cylinder head that covers the combustion chamber 18 (see Figure 1). It can be seen that four gas exchange valves are provided as tube valves. In detail, a first gas exchange inlet valve 14A, a second gas exchange inlet valve 14B, a first gas exchange outlet valve 16A and a second gas exchange outlet valve 16B are provided.
[00042] A Figura 3 mostra uma vista em perspectiva da coroa de pistão 26. A coroa de pistão 26 tem um recesso de coroa de pistão de combustão aprimorada 28 e quatro sedes de válvula 30, 32, 34 e 36. No detalhe, uma primeira sede de válvula da válvula de entrada 30 é provida para a primeira válvula de entrada de troca de gás 14A (vide Figura 2). Uma segunda sede de válvula da válvula de entrada 32 é provida para a segunda válvula de entrada de troca de gás 14B (vide Figura 2). Uma primeira sede de válvula da válvula de saída 34 é provida para a primeira válvula de saída de troca de gás 16A (vide Figura 2). Uma segunda sede de válvula da válvula de saída 36 é provida para a segunda válvula de saída de troca de gás 16B (vide Figura 2).[00042] Figure 3 shows a perspective view of the piston crown 26. The piston crown 26 has an improved combustion piston crown recess 28 and four valve seats 30, 32, 34 and 36. first inlet valve valve seat 30 is provided for the first gas exchange inlet valve 14A (see Figure 2). A second inlet valve valve seat 32 is provided for the second gas exchange inlet valve 14B (see Figure 2). A first outlet valve seat 34 is provided for the first gas exchange outlet valve 16A (see Figure 2). A second outlet valve valve seat 36 is provided for the second gas exchange outlet valve 16B (see Figure 2).
[00043] A presente divulgação é baseada na constatação de que o fornecimento de sedes de válvula na coroa de pistão pode prejudicar o grau de eficiência de alta pressão, entre outras coisas, por meio da mudança de recesso de coroa de pistão de combustão aprimorada 28. Propõe-se, portanto, reduzir a influência das sedes de válvula no grau de eficiência de alta pressão, sem dispensar a sobreposição de válvula que é possível por meio das sedes de válvula para liberar o cilindro. Propõe-se, em detalhes, dispensar de uma a duas das sedes de válvula ou configurá- las para ser menos profundas, sem sofrer desvantagens na troca de gás. Por exemplo, uma eficiência da combustão pode ser aumentada por meio da omissão de uma ou duas sedes de válvula e/ou uma redução em uma profundidade máxima de uma a duas sedes de válvula, em virtude do fato de que o formato de combustão aprimorada do recesso de coroa de pistão 28 ser prejudicado em uma extensão menor.[00043] The present disclosure is based on the finding that the provision of valve seats in the piston crown can impair the high-pressure efficiency degree, among other things, by changing the improved combustion piston crown recess 28 It is therefore proposed to reduce the influence of the valve seats on the high pressure efficiency degree, without dispensing with the valve overlap that is possible by means of the valve seats to release the cylinder. It is proposed, in detail, to dispense with one or two of the valve seats or configure them to be less deep, without suffering disadvantages in the gas exchange. For example, a combustion efficiency can be increased by omitting one or two valve seats and/or a reduction in a maximum depth of one to two valve seats, due to the fact that the improved combustion shape of the piston crown recess 28 be impaired to a lesser extent.
[00044] Por exemplo, as sedes de válvula 30, 32, 34 e 36 podem ter diferentes profundidades máximas. Por exemplo, a primeira sede de válvula da válvula de entrada 30 e a primeira sede de válvula da válvula de saída 34 podem ser providas com uma profundidade máxima maior que a segunda sede de válvula da válvula de entrada 32 e uma segunda sede de válvula da válvula de saída 36. Por exemplo, a primeira sede de válvula da válvula de saída 34 pode ter uma profundidade máxima em uma faixa entre 2 mm e 4 mm. A segunda sede de válvula da válvula de saída 34, a primeira sede de válvula da válvula de entrada 30 e a segunda sede de válvula da válvula de entrada pode ter uma profundidade, por exemplo, em uma faixa entre 0 mm e 2 mm.[00044] For example, valve seats 30, 32, 34 and 36 can have different maximum depths. For example, the first valve seat of the inlet valve 30 and the first valve seat of the outlet valve 34 can be provided with a greater maximum depth than the second valve seat of the inlet valve 32 and a second valve seat of the inlet valve. outlet valve 36. For example, the first valve seat of outlet valve 34 may have a maximum depth in a range between 2mm and 4mm. The second valve seat of the outlet valve 34, the first valve seat of the inlet valve 30 and the second valve seat of the inlet valve may have a depth, for example, in a range between 0 mm and 2 mm.
[00045] As profundidades das sedes de válvula 30-36 influenciam a medida em que uma válvula de troca de gás pode ser aberta no ponto morto superior de um movimento de pistão do pistão. Quanto mais profunda uma sede de válvula, mais uma válvula de troca de gás pode ser aberta no ponto morto superior sem entrar em contato com a coroa de pistão. As sedes de válvula 30, 34 mais profundas fazem uma maior sobreposição de válvula possível entre a primeira válvula de entrada de troca de gás 14A e a primeira válvula de saída de troca de gás 16A.[00045] The depths of valve seats 30-36 influence the extent to which a gas switch valve can be opened at top dead center of a piston stroke. The deeper a valve seat, the more a gas switch valve can be opened at top dead center without contacting the piston crown. The deeper valve seats 30, 34 make as much valve overlap as possible between the first gas exchange inlet valve 14A and the first gas exchange outlet valve 16A.
[00046] A Figura 4 mostra um diagrama de controle de válvula, a título de exemplo. O diagrama de controle de válvula mostra os levantamentos de válvula das válvulas de troca de gás 14A, 14B, 16A, 16B. Uma curva de traço-pontos A mostra o levantamento de válvula para a primeira válvula de entrada de troca de gás 14A. Uma curva pontilhada B mostra o levantamento de válvula para a segunda válvula de entrada de troca de gás 14B. Uma curva de traços C mostra o levantamento de válvula para a primeira válvula de saída de troca de gás 16A. Uma curva contínua D mostra o levantamento de válvula para a segunda válvula de saída de troca de gás 16B.[00046] Figure 4 shows a valve control diagram, by way of example. The valve control diagram shows the valve lifts of gas switch valves 14A, 14B, 16A, 16B. A dash-dot curve A shows the valve lift for the first gas exchange inlet valve 14A. A dotted curve B shows the valve lift for the second gas exchange inlet valve 14B. A trace curve C shows the valve lift for the first gas exchange outlet valve 16A. A continuous curve D shows the valve lift for the second gas exchange outlet valve 16B.
[00047] Pode-se ver que a primeira válvula de saída de troca de gás 16A (curva C) fecha depois da segunda válvula de saída de troca de gás 16B (curva D). Além disso, a primeira válvula de entrada de troca de gás 14A (curva A) abre antes da segunda válvula de entrada de troca de gás 14B (curva B). Desta forma, há uma grande sobreposição de válvula na faixa de aproximadamente 40° CA (ângulo de manivela) entre a primeira válvula de saída de troca de gás 16A (curva C) e a primeira válvula de entrada de troca de gás 14A (curva A). Há uma pequena sobreposição de válvula na faixa de aproximadamente 20° CA entre a segunda válvula de saída de troca de gás 16B (curva D) e a segunda válvula de entrada de troca de gás 14B (curva B).[00047] It can be seen that the first gas exchange outlet valve 16A (curve C) closes after the second gas exchange outlet valve 16B (curve D). Furthermore, the first gas exchange inlet valve 14A (curve A) opens before the second gas exchange inlet valve 14B (curve B). In this way, there is a large valve overlap in the range of approximately 40° CA (crank angle) between the first gas exchange outlet valve 16A (curve C) and the first gas exchange inlet valve 14A (curve A ). There is a small valve overlap in the range of approximately 20° CA between the second gas exchange outlet valve 16B (curve D) and the second gas exchange inlet valve 14B (curve B).
[00048] Verificou-se que, no caso de uma grande sobreposição de válvula entre uma válvula de entrada de troca de gás e uma válvula de saída de troca de gás, uma operação de liberação pode ser atingida, que corresponde aproximadamente a uma operação de liberação da câmara de combustão que é atingida no caso de uma grande sobreposição de válvula entre duas válvulas de entrada de troca de gás e duas válvulas de saída de troca de gás. Esta relação é mostrada na Figura 5.[00048] It was found that, in the case of a large valve overlap between a gas exchange inlet valve and a gas exchange outlet valve, a release operation can be achieved, which approximately corresponds to a release operation Combustion chamber clearance which is achieved in case of a large valve overlap between two gas exchange inlet valves and two gas exchange outlet valves. This relationship is shown in Figure 5.
[00049] A Figura 5 mostra o gradiente de pressão de cilindro de forma que seja dependente de um volume da câmara de combustão para três diferentes configurações. Uma curva E mostra o gradiente de pressão de cilindro no caso de duas válvulas de entrada de troca de gás e duas válvulas de entrada de troca de gás que são todas atuadas com uma sobreposição de válvula de 40° CA. Uma curva F mostra o gradiente de pressão de cilindro no caso de uma atuação de válvula de acordo com a Figura 4 (uma válvula de entrada de troca de gás e uma válvula de saída de troca de gás têm uma sobreposição de válvula de 40° CA, e uma válvula de entrada de troca de gás adicional e uma válvula de saída de troca de gás adicional têm uma sobreposição de válvula 20° CA). Uma curva G mostra o gradiente de pressão de cilindro no caso de duas válvulas de entrada de troca de gás e duas válvulas de entrada de troca de gás que são todas atuadas com uma sobreposição de válvula de 20° CA.[00049] Figure 5 shows the cylinder pressure gradient so that it is dependent on a combustion chamber volume for three different configurations. An E-curve shows the cylinder pressure gradient in the case of two gas exchange inlet valves and two gas exchange inlet valves that are all actuated with a valve overlap of 40° CA. An F curve shows the cylinder pressure gradient in the case of a valve actuation according to Figure 4 (a gas exchange inlet valve and a gas exchange outlet valve have a valve overlap of 40° CA , and an additional gas exchange inlet valve and an additional gas exchange outlet valve have a 20° CA valve overlap). A G-curve shows the cylinder pressure gradient in the case of two gas exchange inlet valves and two gas exchange inlet valves that are all actuated with a valve overlap of 20° CA.
[00050] Pode-se ver que as curvas E e F diferem entre si de forma meramente insignificante, considerando que a curva G mostra desvios mais acentuados a partir das curvas E e F. Os gradientes de pressão de cilindro similares das curvas E e F são um indicador de que a operação de liberação durante a sobreposição de válvula é acentuada de forma similar no caso das curvas E e F. Desta forma, aproximadamente os mesmos efeitos com relação à operação de liberação e a troca de gás podem ser atingidos por meio de uma atuação de válvula de acordo com a Figura 4, como no caso de técnicas convencionais, no caso em que todas as quatro válvulas de troca de gás são atuadas com uma grande sobreposição da válvula. Como consequência, pode ser suficiente para a operação de liberação da câmara de combustão durante a sobreposição de válvula se apenas uma válvula de entrada de troca de gás e uma válvula de saída de troca de gás forem abertas ao mesmo tempo. Isso se aplica, em particular, em baixas velocidades de rotação, no caso de haver um tempo de duração mais longo. As curvas de levantamento de válvula das válvulas de troca de gás podem ser concebidas sem uma sobreposição ou com apenas uma pequena sobreposição. No caso extremo, nenhuma sede de válvula é, portanto, necessária para as outras válvulas de troca de gás.[00050] It can be seen that the E and F curves differ from each other only insignificantly, whereas the G curve shows more pronounced deviations from the E and F curves. The similar cylinder pressure gradients of the E and F curves are an indicator that the release operation during valve overlapping is similarly accentuated in the case of curves E and F. In this way, approximately the same effects with respect to the release operation and gas exchange can be achieved by means of of a valve actuation according to Figure 4, as in the case of conventional techniques, in which case all four gas exchange valves are actuated with a large valve overlap. As a consequence, it may be sufficient for combustion chamber release operation during valve overlap if only one gas exchange inlet valve and one gas exchange outlet valve are opened at the same time. This applies in particular at low rotational speeds, in case there is a longer duration time. Valve lift curves for gas switch valves can be designed without an overlap or with only a small overlap. In the extreme case, no valve seat is therefore required for the other gas exchange valves.
[00051] No caso da aplicação de freios motores de liberação de compressão modernos, no caso em que uma válvula de saída de troca de gás é aberta, por exemplo, no final do curso de compressão em um desvio de uma atuação normal, conforme divulgado, por exemplo, em DE 10 2013 019 183 A1, uma sede de válvula da válvula de saída é necessária por uma questão de princípio. As ditas sedes de válvula e a válvula de saída de troca de gás associada podem, portanto, ser usadas para a sobreposição de válvula, sem ser necessário que espaço morto adicional seja gerado. No lado de entrada, o melhor compromisso tem de ser verificado entre uma sede de válvula mais profunda ou duas sedes de válvula menos profundas, a fim de atingir os objetivos da sobreposição de válvula.[00051] In the case of applying modern compression release engine brakes, in the case where a gas exchange outlet valve is opened, for example, at the end of the compression stroke in a deviation from a normal actuation, as disclosed , for example, in DE 10 2013 019 183 A1, an outlet valve valve seat is required as a matter of principle. Said valve seats and the associated gas exchange outlet valve can therefore be used for valve overlay, without it being necessary for additional dead space to be generated. On the inlet side, the best compromise has to be found between one deeper valve seat or two shallower valve seats in order to achieve the valve overlap objectives.
[00052] Desta forma, os conceitos da presente divulgação podem ser usados no caso de diferentes coroas de pistão e diferentes meios de atuação de válvula.[00052] In this way, the concepts of the present disclosure can be used in the case of different piston crowns and different valve actuation means.
[00053] A Figura 6 mostra uma modalidade exemplar, no caso em que uma coroa de pistão 126 tem apenas três sedes de válvula 30, 32, 34 e um recesso de coroa de pistão de combustão aprimorada 128. No detalhe, uma primeira sede de válvula da válvula de entrada 30 é provida para a primeira válvula de entrada de troca de gás 14A (vide Figura 2). Uma segunda sede de válvula da válvula de entrada 32 é provida para a segunda válvula de entrada de troca de gás 14B (vide Figura 2). Uma primeira sede de válvula da válvula de saída 34 é provida para a primeira válvula de saída de troca de gás 16A (vide Figura 2). Nenhuma sede de válvula é provida para a segunda válvula de saída de troca de gás 16B (vide Figura 2). A primeira sede de válvula da válvula de entrada 30 e a segunda sede de válvula da válvula de entrada 32 podem ser, por exemplo, de profundidade idêntica ou de diferentes profundidades.[00053] Figure 6 shows an exemplary embodiment, in which a piston crown 126 has only three valve seats 30, 32, 34 and an improved combustion piston crown recess 128. In detail, a first seat of inlet valve valve 30 is provided for the first gas exchange inlet valve 14A (see Figure 2). A second inlet valve valve seat 32 is provided for the second gas exchange inlet valve 14B (see Figure 2). A first outlet valve seat 34 is provided for the first gas exchange outlet valve 16A (see Figure 2). No valve seat is provided for the second gas exchange outlet valve 16B (see Figure 2). The first inlet valve seat 30 and the second inlet valve seat 32 may be, for example, of identical depth or different depths.
[00054] Desta forma, por exemplo, uma grande sobreposição de válvula pode ser realizada entre a primeira e/ou a segunda válvula de entrada de troca de gás 14A, 14B, de um lado, e a primeira válvula de saída de troca de gás 16A, do outro lado. A segunda válvula de saída de troca de gás 16B pode fechar exatamente no final de ou logo depois do curso de exaustão.[00054] In this way, for example, a large valve overlap can be realized between the first and/or the second gas exchange inlet valve 14A, 14B, on one side, and the first gas exchange outlet valve 16A, on the other side. The second gas exchange outlet valve 16B can close just at the end of or just after the exhaust stroke.
[00055] A Figura 7 mostra uma modalidade exemplar, no caso em que uma coroa de pistão 226 tem apenas duas sedes de válvula 32, 34 e um recesso de coroa de pistão de combustão aprimorada 228. A sede de válvula 32 é atribuída a uma válvula de entrada de troca de gás e a sede de válvula 34 é atribuída a uma válvula de saída de troca de gás. Por outro lado, a respectiva outra válvula de entrada de troca de gás e a válvula de saída de troca de gás não tem uma sede de válvula.[00055] Figure 7 shows an exemplary embodiment, in the case where a piston crown 226 has only two valve seats 32, 34 and an improved combustion piston crown recess 228. The valve seat 32 is assigned to a gas exchange inlet valve and the valve seat 34 is assigned a gas exchange outlet valve. On the other hand, the respective other gas exchange inlet valve and the gas exchange outlet valve do not have a valve seat.
[00056] Desta forma, por exemplo, uma grande sobreposição de válvula pode ser realizada entre uma primeira válvula de entrada de troca de gás e uma segunda válvula de saída de troca de gás. Nenhuma sobreposição de válvula ou uma sobreposição de válvula meramente muito pequena ocorre entre a respectiva outra válvula de entrada de troca de gás e válvula de saída de troca de gás.[00056] In this way, for example, a large valve overlap can be realized between a first gas exchange inlet valve and a second gas exchange outlet valve. No valve overlap or merely very little valve overlap occurs between the respective other gas exchange inlet valve and gas exchange outlet valve.
[00057] As Figuras de 8 a 10 mostram diferentes exemplos de como a operação de liberação na transição entre o curso de exaustão e o curso de admissão pode ser realizada em conformidade com a presente divulgação. A operação de liberação ocorre substancialmente entre aquelas válvulas de troca de gás que têm uma grande sobreposição de válvula entre si.[00057] Figures 8 to 10 show different examples of how the release operation in the transition between the exhaust stroke and the intake stroke can be performed in accordance with the present disclosure. The release operation takes place substantially between those gas exchange valves which have a large valve overlap between them.
[00058] De acordo com a Figura 8, por exemplo, uma operação de liberação (seta S1) pode ocorrer substancialmente entre uma válvula de entrada de troca de gás 14A e uma válvula de saída de troca de gás 16A que ficam obliquamente entre si. Como resultado, uma operação de liberação que é tão satisfatória quanto possível, e/ou redução de gás residual e resfriamento da câmara de combustão pode ser atingido. Há uma grande sobreposição de válvula entre as válvulas de troca de gás 14A e 16A. Há uma pequena sobreposição de válvula ou nenhuma sobreposição de válvula entre as válvulas de troca de gás 14B e 16B.[00058] According to Figure 8, for example, a release operation (arrow S1) can substantially occur between a gas exchange inlet valve 14A and a gas exchange outlet valve 16A that are obliquely located to each other. As a result, a release operation that is as satisfactory as possible, and/or reduction of residual gas and cooling of the combustion chamber can be achieved. There is a large valve overlap between the 14A and 16A gas switch valves. There is little valve overlap or no valve overlap between gas exchange valves 14B and 16B.
[00059] De acordo com a Figura 9, uma operação de liberação (setas S2 e S3) pode ocorrer substancialmente entre duas válvulas de entrada de troca de gás 14A, 14B e uma válvula de saída de troca de gás 16A. Há uma grande sobreposição de válvula entre as válvulas de troca de gás 14A, 14B e 16A. Como resultado, tanto uma operação de liberação satisfatória quanto redução de gás residual e também um fluxo de massa que é tão grande quanto possível podem ser atingidos.[00059] According to Figure 9, a release operation (arrows S2 and S3) can substantially occur between two gas exchange inlet valves 14A, 14B and a gas exchange outlet valve 16A. There is a large valve overlap between gas switch valves 14A, 14B and 16A. As a result, both a satisfactory release operation and residual gas reduction and also a mass flow that is as large as possible can be achieved.
[00060] De acordo com a Figura 10, por exemplo, uma operação de liberação (seta S4) pode ocorrer substancialmente entre uma válvula de entrada de troca de gás 14B e uma válvula de saída de troca de gás 16A que ficam diretamente entre si. Como resultado, um fluxo de massa que é tão grande quanto possível pode ser atingido durante a sobreposição de válvula. Há uma grande sobreposição de válvula entre as válvulas de troca de gás 14B e 16A. Há uma pequena sobreposição de válvula ou nenhuma sobreposição de válvula entre as válvulas de troca de gás 14A e 16B.[00060] According to Figure 10, for example, a release operation (arrow S4) can substantially occur between a gas exchange inlet valve 14B and a gas exchange outlet valve 16A that are directly between each other. As a result, a mass flow that is as large as possible can be achieved during valve overlap. There is a large valve overlap between gas switch valves 14B and 16A. There is little valve overlap or no valve overlap between gas switch valves 14A and 16B.
[00061] A invenção não é restrita às modalidades exemplares preferenciais descritas acima. Em vez disso, um grande número de variantes e modificações é possível que igualmente utiliza o conceito da invenção e, portanto, abrange o escopo de proteção. Em particular, a invenção também reivindica proteção para o assunto e os recursos das reivindicações dependentes independentemente das reivindicações as quais se referem. Em particular, os recursos da reivindicação independente 1 são divulgados de forma independente entre si. Além disso, os recursos das reivindicações independentes também são divulgados independentemente de todos os recursos da reivindicação independente 1 e, por exemplo, independentemente dos recursos com relação à presença e à configuração do cilindro, da primeira válvula de saída de troca de gás, da segunda válvula de saída de troca de gás, da primeira válvula de entrada de troca de gás, da segunda válvula de entrada de troca de gás, do pistão, da coroa de pistão e da pluralidade de sedes de válvula da reivindicação independente 1. Lista de Números de Referência 10 Motor de combustão interna 12 Cilindro 14 Válvula de entrada de troca de gás 14A Primeira válvula de entrada de troca de gás 14B Segunda válvula de entrada de troca de gás 16 Válvula de saída de troca de gás 16A Primeira válvula de saída de troca de gás 16B Segunda válvula de saída de troca de gás 18 Câmara de combustão 20 Pistão 22 Trem de válvula variável 24 Virabrequim 26 Coroa de pistão 28 Recesso de coroa de pistão 30 Primeira sede de válvula da válvula de entrada 32 Segunda sede de válvula da válvula de entrada 34 Primeira sede de válvula da válvula de saída 36 Segunda sede de válvula da válvula de saída 126 Coroa de pistão 128 Recesso de coroa de pistão 226 Coroa de pistão 228 Recesso de coroa de pistão A-D Curvas de controle de válvula E-G Gradientes de pressão de cilindro S1-S4 Direção de liberação[00061] The invention is not restricted to the preferred exemplary embodiments described above. Instead, a large number of variants and modifications are possible that equally utilize the concept of the invention and therefore cover the scope of protection. In particular, the invention also claims protection for the subject matter and remedies of the dependent claims irrespective of the claims to which they relate. In particular, the features of independent claim 1 are disclosed independently of each other. Furthermore, the features of the independent claims are also disclosed independently of all the features of the independent claim 1 and, for example, independently of the features regarding the presence and configuration of the cylinder, the first gas exchange outlet valve, the second gas exchange outlet valve, the first gas exchange inlet valve, the second gas exchange inlet valve, the piston, the piston crown and the plurality of valve seats of independent claim 1. List of Numbers Reference 10 Internal combustion engine 12 Cylinder 14 Gas switch inlet valve 14A First gas switch inlet valve 14B Second gas switch inlet valve 16 Gas switch outlet valve 16A First switch outlet valve gas valve 16B Second gas exchange outlet valve 18 Combustion chamber 20 Piston 22 Variable valve train 24 Crankshaft 26 Piston crown 28 Piston crown recess 30 Inlet valve first valve seat 32 Valve second valve seat inlet 34 Outlet valve first valve seat 36 Outlet valve second valve seat 126 Piston crown 128 Piston crown recess 226 Piston crown 228 Piston crown recess A-D Valve control curves E-G Pressure gradients cylinder length S1-S4 Release direction
Claims (12)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102017123136.6A DE102017123136A1 (en) | 2017-10-05 | 2017-10-05 | Internal combustion engine with valve pockets |
| DE102017123136.6 | 2017-10-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR102018070479A2 BR102018070479A2 (en) | 2019-09-17 |
| BR102018070479B1 true BR102018070479B1 (en) | 2023-07-04 |
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