BR112021014863A2

BR112021014863A2 - Método para a introdução de ar de combustão altamente pré-comprimido em uma câmara de combustão de um motor de combustão, válvula de admissão de alta pressão e o motor de combustão com tal válvula de admissão de alta pressão

Info

Publication number: BR112021014863A2
Application number: BR112021014863-9A
Authority: BR
Inventors: Erwin Junker
Original assignee: Erwin Junker Grinding Technology A.S.
Priority date: 2019-01-29
Filing date: 2020-01-23
Publication date: 2021-10-05
Also published as: AU2020214459A1; CA3128284A1; CN113383155A; MX2021008828A; WO2020156915A3; JP2022518831A; EP3918186A2; WO2020156915A2; US20220090522A1; KR20210114980A; WO2020156915A9

Abstract

método para a introdução de ar de combustão altamente précomprimido em uma câmara de combustão de um motor de combustão, válvula de admissão de alta pressão e o motor de combustão com tal válvula de admissão de alta pressão. são descritos um método para introduzir ar de combustão em um cilindro (25) de um motor de combustão interna, uma válvula de admissão de alta pressão (1) fornecida para esta finalidade e um motor de combustão interna operando com o método e a válvula de admissão de alta pressão. a totalidade do ar de combustão para o respectivo cilindro (25) é introduzida no cilindro (25) do motor de combustão interna por meio de uma válvula de admissão de alta pressão (1) disposta na respectiva cabeça do cilindro (26) com base em um fluxo de massa controlado de tal forma que a formação da mistura e as trocas de carga são intensificadas. além disso, a temperatura e/ou pressão do ar de combustão são medidas e a quantidade de ar de combustão é introduzida no cilindro (25) de uma maneira controlada com base nos resultados de medição com a válvula de admissão de alta pressão (1) sendo um pistão deslizante (3) da válvula de admissão de alta pressão (1) aberto ou fechado através de deslocamento. o deslocamento axial do pistão deslizante (3) entre as seções de condução (5) no alojamento (2) da válvula de admissão de alta pressão (1) bloqueia as áreas de passagem para o ar de combustão em uma posição fechada (7) e abre em uma posição de serventia (8). o pistão deslizante (3) possui na área de passagem (6) duas áreas de aplicação de pressão (10, 11) voltadas uma a outra, cujas superfícies projetadas em um plano são do mesmo tamanho ou diferem uma da outra. a primeira área de aplicação de pressão (10) pode ser projetada na forma de uma válvula de gatilho (12) e a segunda área de aplicação de pressão (11) como uma superfície anular (13). o motor de combustão interna possui uma linha de alta pressão (27) para o ar de combustão, que é conectado à válvula de admissão de alta pressão (1). em relação ao eixo longitudinal do cilindro (25), a válvula de admissão de alta pressão (1) está disposta na cabeça do cilindro 26 verticalmente ou horizontalmente.

Description

MÉTODO PARA A INTRODUÇÃO DE AR DE COMBUSTÃO ALTAMENTE PRÉ- COMPRIMIDO EM UMA CÂMARA DE COMBUSTÃO DE UM MOTOR DE COMBUSTÃO, VÁLVULA DE ADMISSÃO DE ALTA PRESSÃO E O MOTOR DE COMBUSTÃO COM TAL VÁLVULA DE ADMISSÃO DE ALTA PRESSÃO

[0001] A invenção se refere a um método para a introdução de ar de combustão altamente pré-comprimido em uma câmara de combustão de um motor de combustão interna, uma válvula de admissão de alta pressão para esta finalidade e um motor de combustão interna com tal válvula de admissão de alta pressão.

[0002] Na técnica do motor, sabe-se que uma maior pressão do ar de carga ou pressão do ar de combustão a ser introduzido no cilindro para combustão não só aumenta a razão do ar de combustão, mas também eleva as temperaturas do processo no cilindro em que a combustão ocorre. O fundamento para isso é, entre outras coisas, que a oferta de oxigênio no cilindro para combustão pode ser aumentada com uma maior pressão de ar de carga, de modo que, além de uma melhor formação da mistura, uma melhor e, portanto, uma combustão mais completa do combustível utilizado pode ser realizada, principalmente por causa da maior oferta de oxigênio. Isso pode aumentar a eficiência do motor de combustão interna.

[0003] Para conseguir isso, a maioria dos motores de combustão interna foram carregados por várias décadas. Uma variedade de princípios de carregamento se tornou conhecida, incluindo carregadores mecânicos, que ganharam significado sobretudo na faixa de carga parcial, bem como turbocarregadores de gases de exaustão, que utilizam a energia dos gases de exaustão que saem do cilindro para criar um compressor por meio de uma turbina de gás de exaustão operada com os gases de exaustão do cilindro para acionamento, que pressiona o ar de combustão com pressão aumentada para a linha de ar de carga do motor. Com modernos turbocarregadores de gases de exaustão que já estão trabalhando em duas etapas, são alcançadas pressões de carga de aproximadamente 0,3-0,4 MPa. Através disso, é realizada um considerável aumento na eficiência em comparação com as máquinas de sucção. O aumento adicional na pressão do ar de carga usando a energia dos gases de exaustão se opõe ao fato de que uma combustão cada vez melhor e um uso cada vez melhor da energia de expansão conduzem a temperaturas mais baixas dos gases de exaustão e, portanto, menos energia disponível para uma turbina de gás de exaustão, por exemplo. Com as pressões de ar de carga alcançáveis, conforme descrito acima, as válvulas de admissão e válvulas de escape devem permanecer abertas por um tempo relativamente longo, de modo que também deve haver uma sobreposição de válvula entre a válvula de admissão aberta e a válvula de escape aberta, a fim de alcançar uma efeito de recarga do ar fresco que flui no lado da admissão por outro lado, no sentido de um fluxo de deslocamento, os gases de exaustão também podem ser forçados a sair pela válvula de escape para a linha de saída. Em princípio, entretanto, as respectivas válvulas devem ser fechadas com relativa rapidez. Para isso, é necessário que molas relativamente fortes sejam fornecidas e as válvulas, que geralmente são projetadas como válvulas de gatilho, sejam rapidamente colocadas na posição fechada, ou seja, na sede da válvula.

[0004] Em comparação com as situações de partida descritas, o objetivo da presente invenção é providenciar um método para fornecer ar de combustão para o cilindro de um motor de combustão interna, uma válvula adequada para isso e um motor de combustão interna com tal válvula, por meio do qual pressões mais altas do ar de combustão do que com as válvulas usadas anteriormente na câmara de combustão podem ser introduzidas e o qual realiza um comportamento dinâmico muito bom e processos de fechamento e abertura reproduzíveis e que, no entanto, é muito bem controlável devido às pressões significativamente mais altas da combustão de admissão ar, de forma que os processos de troca de carga e combustão no respectivo cilindro possam ser melhor controlados e influenciados do que é possível com motores com sistemas de admissão convencionais.

[0005] Este objetivo é realizado com um método com as características de acordo com a reivindicação 1 e com uma válvula de admissão de alta pressão de acordo com a reivindicação 11 através de válvulas de admissão de alta pressão ligeiramente modificadas com as características de acordo com a reivindicação 12 e reivindicação 13. Outros desenvolvimentos apropriados são definidos nas respectivas reivindicações dependentes. Além disso, este objetivo é alcançado por um motor de combustão interna com tais válvulas de admissão de alta pressão com as características de acordo com a reivindicação 29. Outros desenvolvimentos apropriados são definidos nas reivindicações dependentes.

[0006] De acordo com a invenção, a totalidade do ar de combustão para o respectivo cilindro é introduzida no cilindro por meio de uma válvula de admissão de alta pressão disposta na cabeça do cilindro ou na sua área. A introdução da a totalidade do ar de combustão sob alta pressão no cilindro ocorre controlando pelo menos o fluxo de massa do ar de combustão, especificamente de tal forma que o ar de combustão no cilindro intensifique a formação da mistura e as trocas de carga. No contexto da invenção, "intensificado" deve ser entendido como uma melhoria na formação da mistura e na troca de carga em comparação com os motores de combustão interna convencionais, em que, assim como as pressões de reforço que podem ser alcançadas por meio da turbocompressão dos gases de exaustão ou recarga mecânica, o ar de combustão é introduzido no cilindro em, por exemplo, um ângulo tal que uma turbulência adicional do fluxo do ar de combustão no cilindro é criado, o que por sua vez melhora ou intensifica a formação da mistura e a troca de carga. A vantagem do método de acordo com a invenção é que para a introdução da totalidade do ar de combustão necessária para a combustão no cilindro do motor de combustão interna, apenas um único sistema deve estar presente, no qual o ar de combustão, através desta válvula de admissão de alta pressão, e apenas através de uma tal, é introduzido no cilindro correspondente. Portanto, não se trata uma válvula de admissão de alta pressão que realiza o fornecimento adicional de ar de combustão para o cilindro, como já é conhecido na técnica anterior, mas sim todo o ar de combustão é alimentado completamente no cilindro de um motor de combustão interna através de a válvula de admissão de alta pressão.

[0007] De acordo com a invenção, além do fluxo de massa com a válvula de admissão de alta pressão, a temperatura ou pressão do ar de combustão também é medida e, com base nos resultados da medição, tal quantidade de ar de combustão é introduzida no cilindro do motor de combustão interna que otimiza a formação da mistura e combustão dependente da carga e, portanto, um alto grau de eficiência do motor de combustão interna pode ser alcançado.

[0008] De acordo com a invenção, a válvula de alta pressão é concebida com um pistão deslizante, de modo que deslocando o pistão deslizante a válvula é aberta ou fechada de acordo com os requisitos de controle. No estado aberto, o ar de combustão é introduzido no cilindro através da válvula de admissão de alta pressão, enquanto no estado fechado o fornecimento de ar de combustão para o cilindro é interrompido, ou seja, o ar de combustão repousa válvula de admissão de alta pressão com alta pressão.

[0009] O ar de combustão é preferencialmente fornecido ao cilindro enquanto um pistão executa seu curso de compressão durante seu movimento do ponto morto inferior para o ponto morto superior. O ar de combustão é preferencialmente conduzido para dentro o cilindro na área do primeiro terço do movimento do pistão do ponto morto inferior na direção do ponto morto superior ou após este terço, preferencialmente na área do meio entre o ponto morto inferior e superior. É também preferível que o ar de combustão seja fornecido apenas no terço superior do movimento do pistão do ponto morto inferior para o ponto morto superior ou nas imediações do ponto morto superior, isto é, pouco antes da ignição do combustível no cilindro.

[0010] Para otimizar a operação do motor de combustão interna, é ainda preferível que o fornecimento completo do ar de combustão para o cilindro seja fornecido em vários estágios e em momentos diferentes quando o pistão é movido do ponto morto inferior para o ponto morto superior. Entende-se que quanto mais ar de combustão é introduzido pela primeira vez no cilindro na direção do ponto morto superior, menor será o trabalho de compressão do pistão, uma vez que a compressão real devido à prestação do ar de combustão em altas pressões não é necessário para a medida de um motor convencional. Conduzir o ar de combustão para dentro do cilindro em momentos diferentes e com uma quantidade variável para os pontos de introdução individuais preferencialmente ocorre em função da carga e/ou operação, também com o objetivo de melhorar as emissões de gás de exaustão e, por exemplo, a eficiência do motor de combustão interna.

[0011] O arranjo da válvula de admissão de alta pressão por meio de sua abertura direcionada para o cilindro é preferencialmente projetado de tal forma que o fluxo de massa controlada do ar de combustão seja deixado na câmara de combustão em um ângulo que os componentes de fluxo surjam dentro do cilindro que intensificam a formação da mistura e as trocas de carga. A introdução da totalidade do ar de combustão também ocorre do ponto de vista de que tanto a formação da mistura quanto a troca de carga em combinação e interação uma com a outra são influenciadas positivamente no sentido de uma melhoria da eficiência.

[0012] O único sistema existente com uma válvula de admissão de alta pressão na cabeça do cilindro ou na área da cabeça do cilindro torna desnecessário o sistema de linha de admissão completo usual como o sistema principal, através do qual o ar de combustão é fornecido ao cilindro. A invenção é baseada na ideia essencial de que os sistemas e métodos descritos na técnica anterior para a introdução de ar de combustão adicional são feitos o único sistema para introdução de ar de combustão, de modo que o dispêndio com equipamento para implementação do método seja não apenas reduzido, mas também um controle das quantidades de ar de combustão necessárias para as respectivas condições de carga pode ser implementado mais facilmente, uma vez que apenas um único sistema tem que ser usado para a introdução do ar de combustão.

[0013] A pressão aplicada à válvula de admissão de alta pressão está preferencialmente na faixa de 50 a 150 bar, em particular na faixa de 20 a 100 bar e ainda mais preferencialmente na faixa de 100 a 120 bar. Se o ar de combustão for introduzido no cilindro com uma tal pressão alta, os tempos de controle correspondentes podem ser realizados de forma confiável com a válvula de admissão de alta pressão.

[0014] Para o método de acordo com a invenção, a válvula de admissão de alta pressão é agora controlada de tal forma que no final da faixa durante a qual a válvula de admissão de alta pressão é aberta e o ar de combustão entra no cilindro sob alta pressão, o processo de fechamento ainda é ligeiramente atrasado, de modo que o ar de combustão ainda entra no cilindro no sentido de recarregar também é conduzido para dentro. Este efeito de recarga é comum com máquinas de sucção, mas também com máquinas turboalimentadas de gás de exaustão, a fim de ainda usar a energia cinética do ar de combustão que entra. A introdução atrasada no cilindro no sentido de um efeito de recarga deve significar apenas que a válvula de admissão de alta pressão permanece aberta por mais tempo e mais ar é fornecido ao cilindro sob uma pressão relativamente alta, mas que a seção transversal para a passagem de ar entre a borda de controle e o fornecimento de ar comprimido é relativamente pequeno para o cilindro, de modo que, no sentido de um efeito de recarga, o ar de combustão introduzido no cilindro usando a energia cinética é estrangulado quando passa pela pequena seção transversal que é então disponível. No sentido termodinâmico teórico, o estrangulamento é entendido como um processo com entalpia constante.

[0015] De acordo com uma outra modalidade exemplar, o combustível é adicionado ao ar de combustão antes de ser introduzido no cilindro e é conduzido para dentro do cilindro junto com o ar de combustão. O combustível pode ser adicionado imediatamente antes da válvula de admissão de alta pressão ou na válvula de admissão de alta pressão, em qualquer caso antes de o ar de combustão ser introduzido no cilindro. É possível que o combustível adicionado ao ar de combustão seja fornecido como combustível adicional além da introdução normal no cilindro, por exemplo, através de um injetor.

[0016] O combustível é preferencialmente gás de combustão e/ou combustível líquido, isto é, gasoso ou líquido ou uma mistura de ambos.

[0017] O ar de combustão é fornecido preferencialmente de um recipiente de pressão para a válvula de admissão de alta pressão e, portanto, para o cilindro através da válvula de admissão de alta pressão. Este recipiente de pressão com o ar de combustão substitui todos os sistemas de carga usuais do motor de combustão interna.

[0018] De acordo com a invenção, a válvula de admissão de alta pressão é projetada de modo que o ar de combustão altamente pré- comprimido possa ser introduzido em uma câmara de combustão de um motor de combustão interna, ou seja, a válvula de admissão de alta pressão é fixada a tal motor de combustão interna e fornece à sua câmara de combustão a quantidade de ar de combustão e, portanto, o oxigênio necessário para uma combustão eficaz e alta eficiência do motor de combustão interna. A válvula de admissão de alta pressão tem um pistão deslizante com seções de pistão cilíndricas, que é conduzido a um alojamento. As dimensões de ajuste entre o alojamento e o pistão são selecionadas para serem relativamente próximas, de modo que uma vedação confiável possa ser obtida. O comprimento axial das seções de pistão cilíndricas é combinado com seções de condução que se estendem axialmente no alojamento que são congruentes em forma com a forma externa das seções de pistão cilíndricas de modo que quando o pistão deslizante é deslocado axialmente, áreas de passagem do ar de combustão que são dispostos entre as seções de condução no alojamento são bloqueados em uma posição fechada e nenhum ar de combustão é admitida ou pode chegar na câmara de combustão nesta posição fechada. A área de passagem dentro do alojamento é disposta e limitada ou fechada pelas seções de condução de modo que a extensão longitudinal axial da seção de pistão cilíndrica ou a seção de pistão cilíndrica possa vedar de forma confiável a área de passagem na posição fechada.

[0019] Com um deslocamento axial adicional correspondente do pistão deslizante para uma posição de serventia, o ar de combustão é admitido através de uma admissão de ar de combustão através da área ou áreas de passagem para a câmara de combustão. Isso garante que o ar de combustão seja admitido de forma confiável na câmara de combustão com a pressão apropriada na área de passagem. Na zona de passagem, o pistão deslizante tem duas zonas voltadas uma para a outra, concebidas como primeira e segunda zona de aplicação de pressão, cujas superfícies projetadas num plano são do mesmo tamanho. As duas áreas de aplicação de pressão envolvem, assim, a área de passagem para o ar de combustão entre elas, de modo que toda a seção transversal da área de passagem é então liberada.

[0020] É essencial para a invenção que a primeira e a segunda área de aplicação de pressão sejam do mesmo tamanho em relação às superfícies projetadas em um plano perpendicular à extensão longitudinal do movimento dos pistões deslizantes no alojamento. A vantagem deste equilíbrio de área é que, apesar da alta pressão com a qual o ar de combustão pré-comprimido deve ser introduzido na câmara de combustão do motor de combustão interna, o pistão deslizante pode ser movido e o fornecimento de ar de combustão para o câmara de combustão do motor de combustão interna controlado facilmente, uma vez que o pistão deslizante não tem que trabalhar contra a pressão de trabalho com a qual o ar de combustão pré-comprimido é fornecido à válvula de admissão de alta pressão e, portanto, ao câmara de combustão do motor de combustão interna, mas ao invés, apenas tem que superar a força de atrito ou a força da mola contra a qual um came de acionamento tem que trabalhar.

[0021] As pressões de carregador de 0,3 a 0,4 MPa que podem ser alcançadas com sistemas de recarga convencionais devem ser alcançadas com a válvula de admissão de alta pressão de acordo com a invenção, com a qual um motor de combustão interna é equipado, por meio de ar de combustão pré-comprimido com pressões na faixa de 50 a 150, em particular de 20 a 100 e ainda em particular de 100 a 120, em casos excepcionais até 200 bar. Devido ao controle de borda com o qual a válvula de admissão de alta pressão funciona, e devido à forma congruente das seções do pistão cilíndricas no alojamento não há apenas uma boa vedação na válvula contra as altas pressões com as quais o ar de combustão é aplicado para a válvula e para o cilindro ou câmara de combustão, o motor de combustão interna pode ser introduzido, mas também um controle muito preciso das seções transversais de admissão e, assim, a quantidade de ar de combustão introduzido em um câmara de combustão de forma confiável e possível.

[0022] Em geral, para um controle confiável da quantidade de ar fresco de combustão que deve ser introduzido na câmara de combustão do motor de combustão interna, é necessária uma dinâmica de funcionamento muito precisa de tal válvula de admissão de alta pressão. Se, por exemplo, uma pressão de 50 bar, com base no nível de pressão visado pela invenção, é assumida na válvula de gatilho, que, por exemplo, tem um diâmetro de 32 mm, resultaria uma força de pressão unilateral de, por exemplo, 3,5 kN na válvula de gatilho do motor de combustão interna. Este fornecimento de ar de combustão na válvula de admissão significa que menos energia teria que ser aplicada quando a válvula de admissão de alta pressão fosse aberta. Quando a válvula é fechada, este componente de força, que é aplicado pela mola de pressão, se contrapõe, de modo que mesmo com a mesma força de fechamento desta mola de pressão, a força de aproximadamente 3,5 kN seria baixa demais. Isso significaria que a força da mola teria que ser aumentada de acordo. Se a força da mola não for aumentada em conformidade, o resultado seria que os tempos de fechamento seriam estendidos em uma medida considerável ou que a válvula não poderia mais ser fechada de forma confiável na unidade de tempo curta exigida. Isso ocorre porque a válvula de gatilho também tem uma área superfície que é do mesmo tamanho que a superfície da segunda área de impacto de pressão.

[0023] Nas rotações dos motores de combustão interna atuais, os tempos de troca de carga são extremamente curtos em termos de duração absoluta, o que, no entanto, exige que a fase de abertura da válvula seja em medida extremamente rápida. Se, como indicado acima, a força da mola é aumentada, isso por sua vez significa que as forças resultantes em todo o sistema são significativamente maiores. Isso, por sua vez, significaria que o trem de válvulas completo teria que ser concebido mais estável e significativamente mais intensivo em materiais. Isto teria como consequência que este projeto massivo, para poder cumprir os parâmetros acima descritos, não leva necessariamente em consideração a exigida dinâmica rápida e fiável do sistema, para além do aumento dos custos. Deve-se notar que, por exemplo, no caso de um motor de quatro tempos que funciona a uma velocidade de, por exemplo, 4000 rotações por minuto, essa válvula deve ser aberta e fechada cerca de 2000 vezes por minuto.

[0024] Uma vez que uma válvula de admissão de alta pressão com pressão balanceada é fornecida de acordo com a invenção, não há mais qualquer dependência da pressão de fornecimento para o fornecimento do ar de combustão, no que diz respeito ao controle da válvula de admissão. Uma compensação de pressão correspondente é alcançada através da configuração das áreas de aplicação de pressão de tal forma que seu tamanho, isto é, da primeira e segunda áreas de aplicação de pressão, sejam aproximadamente do mesmo tamanho. No entanto, ligeiros desvios das áreas de aplicação de pressão do mesmo tamanho são possíveis. Um desvio das áreas de aplicação de pressão do mesmo tamanho pode ser necessário para poder adaptar certos controles dinâmicos do motor de combustão interna ainda melhor às condições práticas. Uma vez que o ar de combustão é introduzido na câmara de combustão a uma alta pressão, o ar pode ser fornecido a qualquer momento durante, por exemplo, o movimento do pistão do ponto morto inferior para o ponto morto superior. A principal vantagem da válvula de admissão de alta pressão de acordo com a invenção é que, devido ao equilíbrio das áreas de aplicação de pressão umas em relação às outras, nenhuma força axial resultante atua no trem válvulas.

[0025] De acordo com um segundo aspecto da invenção, uma válvula de admissão de alta pressão do tipo descrito acima de acordo com o primeiro aspecto é disponibilizada, em que o tamanho para a primeira e para a segunda área de aplicação de pressão diferem um do outro dentro de certos limites no que diz respeito à superfície projetada da área de aplicação de pressão. Isto é acima de tudo concebível e sensato se, por exemplo, um componente de força direcionado a ser realizado deve ser apontado em uma direção direcionada para otimização adicional no que diz respeito às forças resultantes no trem de válvula. Acima de tudo, a certa desigualdade estabelecida sobre a superfície um tanto desigual ou um certo desequilíbrio das forças axiais pode contribuir para uma melhoria na dinâmica de todo o sistema de válvulas, em particular do ponto de vista da rápida mudança da válvula a fim de, acima de tudo, a rápida troca de carga para atender a número de rotações mais altos do motor de combustão interna.

[0026] A estrutura básica e as vantagens e requisitos para uma válvula de admissão de alta pressão de acordo com este segundo aspecto correspondem às do primeiro aspecto, de modo que não se repetem.

[0027] De acordo com um terceiro aspecto, uma válvula de admissão de alta pressão de acordo com a invenção é fornecida para a introdução de ar de combustão altamente comprimido ou pré-comprimido em uma câmara de combustão de um motor de combustão interna, que faz parte do motor de combustão interna e tem um pistão deslizante guiado em um alojamento. O pistão deslizante tem uma seção de pistão cilíndrica, cujo comprimento axial é combinado com uma seção de condução que se estende axialmente no alojamento, que é projetada para ser congruente em forma, de modo que, quando é axialmente deslocado no alojamento, a seção do pistão guiada na seção de condução bloqueia uma área de passagem no alojamento para o ar de combustão em sua posição fechada. Com um deslocamento axial correspondente do pistão deslizante e, portanto, da seção do pistão, que por um lado bloqueia o ar de combustão em sua posição fechada, quando o pistão deslizante é movido para sua posição de serventia, ele permite a passagem do ar de combustão para a câmara de combustão. Na área de passagem, o pistão deslizante tem duas regiões voltadas mutuamente, concebidas como primeira e segunda regiões de aplicação de pressão, cujas superfícies projetadas em um plano, que são perpendiculares ao eixo longitudinal do pistão deslizante, são do mesmo tamanho ou diferem um pouco um do outro. A primeira área de aplicação de pressão é projetada na forma de uma válvula de gatilho a segunda área de aplicação de pressão é projetada como uma superfície anular. A área de aplicação de pressão, projetada como uma válvula de gatilho, é atribuída ao cilindro. Com carregamento de mola apropriado do pistão deslizante e, preferencialmente, atuação por meio de um came de uma árvore de cames, a válvula de admissão de alta pressão de acordo com a invenção pode ser controlada de acordo com os requisitos da troca de carga e do alto enchimento do cilindro com ar de combustão e, assim, com oxigênio para melhorar a combustão.

[0028] Se a superfície projetada da primeira área de aplicação de pressão, isto é, na válvula de gatilho, for aproximadamente tão grande quanto a segunda área de aplicação de pressão disposta oposta e configurada como uma superfície anular, não há componentes de força resultantes na direção axial aqui também. O esforço necessário para controlar a válvula é, portanto, direcionado apenas para o atrito e a superação da força da mola para o objetivo de abertura desta válvula. O processo de fechamento desta válvula ocorre então por meio de uma mola adequadamente dimensionada. Dependendo da velocidade de fechamento e das razões de pressão prevalecentes entre a pressão com a qual o ar de combustão é fornecido à câmara de combustão e a pressão prevalecente no cilindro após a combustão, o processo de fechamento da válvula de admissão de alta pressão é controlado de acordo com a velocidade de fechamento para atingir tempos de controle curtos utilizáveis por meio dos quais a lei de abertura da válvula pode ser otimizada. Para permitir o preenchimento rápido da câmara de combustão, a curva de abertura em relação à quantidade de ar de combustão admitido deve ser a mais inclinada possível.

[0029] A fim de economizar as massas correspondentes, o uso de materiais cerâmicos também pode ser vantajoso em vez das válvulas de aço que são normalmente utilizadas. No caso de materiais mais leves que também garantem resistência, a dinâmica do acionamento da válvula, em particular para o processo de abertura e fechamento, pode ser influenciada positivamente em termos de otimização do movimento, levando em consideração a dinâmica otimizada. o alojamento da válvula e também

[0030] os pistões deslizantes também podem ser feitos além de aço, de ferro fundido, ligas de alumínio de alta resistência ou ligas de alumínio-magnésio ou outros materiais ou ligas.

[0031] Uma vantagem clara da válvula de admissão de alta pressão de acordo com a invenção ou do motor de combustão interna com tal válvula de admissão de alta pressão de acordo com a invenção é que, devido às altas pressões, os volumes do sistema de ar de carga são concebidos menores, de tal forma que os motores de combustão interna de acordo com a invenção podem ser mais compactos.

[0032] De acordo com um desenvolvimento adicional da invenção para os primeiros dois aspectos da válvula de admissão de alta pressão de acordo com a invenção, o contorno da primeira área de aplicação de pressão na saída de ar de combustão da válvula, isto é, na admissão do ar de combustão na câmara de combustão, é projetada na forma de uma válvula de gatilho. Neste caso, uma guia cilíndrica adicional no sentido de uma seção de condução pode ser fornecida nesta área de entrada, que por meio de um reforço em forma de raio não só aumenta a estabilidade desta parte frontal da válvula de admissão de alta pressão de acordo com a invenção na direção em que o ar de combustão é introduzido na câmara de combustão, mas também melhora a orientação do pistão corrediço no alojamento da válvula de admissão de alta pressão. A segunda área de aplicação de pressão oposta à primeira área de aplicação de pressão é preferencialmente concebida como uma superfície anular, preferencialmente como uma superfície anular plana. A superfície anular também pode se desviar de uma forma plana devido à pressão distribuída uniformemente por todos os lados; a superfície projetada é relevante para as forças de pressão que atuam nesta área de aplicação de pressão. A superfície projetada é projetada sobre um plano pensado que é disposto perpendicularmente ao eixo longitudinal da válvula de admissão de acordo com a invenção.

[0033] As teias de guia que se estendem radialmente entre uma haste e a seção de condução na área da primeira área de aplicação de pressão são preferencialmente projetadas de tal forma que simultaneamente adicionam um componente direcional ao ar que flui para a câmara de combustão no sentido de um fluxo de turbulência no cilindro, de modo que uma melhor formação da mistura e, portanto, a combustão seja alcançada no cilindro.

[0034] preferencialmente, no entanto, também é possível que a partir da haste na área da válvula de gatilho da primeira área de aplicação de pressão, existam barras semelhantes a palhetas de guia que não estão necessariamente conectadas a um anel externo no sentido de uma seção de condução, mas que são fornecidos, semelhantes às palhetas-guia das turbinas, ao longo de a para dar a essas palhetas-guia fluindo um meio de direção definido, possivelmente também uma aceleração no caso de mudanças nas distâncias entre as palhetas. Desta forma, a formação da mistura e, finalmente, também a combustão na câmara de combustão de um motor pode ser influenciada.

[0035] De acordo com um outro exemplo da modalidade da invenção das válvulas de admissão de alta pressão de acordo com o primeiro e o segundo aspectos, a primeira e a segunda áreas de aplicação de pressão são preferencialmente atribuídas à sua respectiva seção de pistão cilíndrica que se estende axialmente. Ambas as seções de pistão cilíndricas são guiadas em uma respectiva seção de condução no alojamento e delimitam a área de passagem entre elas com suas áreas de aplicação de pressão voltadas uma para a outra. No caso de um movimento axial do pistão deslizante, a seção cilíndrica que se estende da primeira área de aplicação de pressão libera canais de entrada de ar ou canais de passagem de ar através dos quais o ar de combustão pré-comprimido fornecido à válvula de admissão de alta pressão de acordo com a invenção alimenta na câmara de combustão de um motor de combustão interna, ou bloqueia-o.

[0036] A quantidade de ar de combustão aspirado pode ser influenciada através do número de canais de entrada de ar, que são preferencialmente dispostos próximos um do outro na direção circunferencial a uma distância definida um do outro ou a uma distância um do outro, o que cria razões de fluxo definidas na câmara de combustão. Os canais de entrada de ar ou canais de saída de ar são preferencialmente inclinados em relação ao eixo longitudinal axial da válvula de admissão de alta pressão no sentido de uma direção convergente, ou seja, em direção ao eixo, ou no sentido de uma direção divergente apontando para longe do eixo longitudinal do pistão deslizante. No entanto, um arranjo concêntrico ao eixo longitudinal do pistão deslizante em relação ao respectivo eixo longitudinal dos canais de entrada de ar pode, preferencialmente, também ser fornecido.

[0037] Uma outra modalidade exemplar da válvula de admissão de alta pressão é preferencialmente projetada em relação ao primeiro e ao segundo aspecto de tal forma que a área de passagem para o ar de combustão, que é delimitada pela primeira e pela segunda área de aplicação de pressão com a correspondente posição do pistão deslizante no alojamento, é escalonado no alojamento, a válvula de admissão de alta pressão no alojamento tem uma admissão de ar de combustão e uma saída de ar de combustão. A admissão de ar de combustão fornece o ar de combustão pré-comprimido de uma fonte de abastecimento para a válvula de admissão de alta pressão, enquanto a saída de ar de combustão representa, por assim dizer, a admissão de ar de combustão na câmara de combustão do motor de combustão interna. Ambas as áreas são preferencialmente dispostas deslocadas uma da outra na direção axial em relação ao pistão deslizante. Isso torna possível ou é alcançado que a admissão de ar de combustão seja bloqueada ou aberta para o ar de combustão por meio de uma primeira seção de pistão cilíndrica que se estende desde a primeira área de aplicação de pressão e conduzida na seção de condução no alojamento, dependendo da posição do pistão deslizante. O comprimento axial da primeira seção do pistão cilíndrica deve ser maior do que a extensão axial da área de passagem para o ar de combustão, de modo que a borda circunferencial da seção do pistão cilíndrica, que está na frente na direção da câmara de combustão e para trás na direção da área de passagem, garante uma vedação confiável em relação ao que conduz à admissão do ar de combustão. Uma forma de cilindro fabricada com muita precisão da seção do pistão, bem como a forma do furo cilíndrico da seção de condução congruente com a forma associada, garante um encaixe limpo, o que garante a função de vedação correspondente, mesmo nas altas pressões pretendidas de até 150 MPa.

[0038] As seções de pistão cilíndricas atribuídas às respectivas áreas de aplicação de pressão imergem preferencialmente em câmaras correspondentes no alojamento quando o pistão deslizante é deslocado em conformidade. Estas câmaras têm, preferencialmente, orifícios de ventilação através dos quais o ar pressurizado pode escapar quando as secções cilíndricas do pistão estão imersas na respectiva câmara. Com um movimento correspondente das seções cilíndricas do pistão do estado de imersão para fora da câmara novamente, o ar é aspirado através dos furos de ventilação, de modo que a pressão negativa tem apenas valores baixos. Esses orifícios de ventilação têm um diâmetro tal que ocorre, no máximo, um leve estrangulamento.

[0039] Dependendo das condições e da influência no fluxo do ar de combustão que entra no cilindro ou na câmara de combustão do motor de combustão interna, a admissão de ar de combustão e/ou a saída de ar de combustão são fornecidas com uma seção transversal circular, alongada ou elíptica. A forma da seção transversal depende do fluxo desejado na câmara de combustão para intensificar a formação da mistura e a combustão subsequente.

[0040] As seções cilíndricas do pistão são preferencialmente projetadas na forma de ranhuras anular de pistão que recebem lubrificante. Estas ranhuras de anéis de pistão são projetadas de forma que sejam capazes de receber lubrificante, de modo que as superfícies deslizantes que se formam entre as seções cilíndricas do pistão e as seções de condução recebam uma lubrificação adequada, de modo que o desgaste seja neutralizado e, acima de tudo, também a força de atrito ao deslocar axialmente o pistão no alojamento é consideravelmente reduzida.

[0041] A válvula de admissão de alta pressão de acordo com o segundo ou terceiro aspecto preferencialmente não tem quaisquer superfícies da primeira e segunda áreas de aplicação de pressão que são idênticas em termos de seu tamanho,

[0042] mas essas superfícies podem divergir umas das outras em até no máximo 20%. Isso tem a intenção de ter uma influência direta nas razões de força ao controlar a válvula de admissão de alta pressão, bem como na dinâmica, em particular em altos números de rotação e, portanto, rapidamente necessária a abertura e o fechamento da válvula de admissão de alta pressão de acordo com a invenção.

[0043] Mais preferencialmente, a válvula de admissão de alta pressão é projetada com um pistão deslizante que, pelo menos no final de seu movimento de fechamento, dá à válvula de gatilho um componente de movimento radial de modo que diferentes superfícies na sede da válvula de gatilho no alojamento entrem contato com cada processo de fechamento. Isso se deve, por um lado, a um alto nível de estanqueidade garantido durante o funcionamento do motor, também porque os depósitos na área da sede da válvula que podem surgir do combustível não queimado são removidos cada vez que a válvula é fechada. Isso garante que a sede da válvula seja limpa e que a válvula de gatilho esteja bem vedada em sua sede no alojamento.

[0044] De acordo com um outro aspecto, o motor de combustão interna de acordo com a invenção é fornecido com uma válvula de admissão de alta pressão disposta em uma cabeça de cilindro para admitir ar de combustão em alta pressão em uma câmara de combustão, a válvula de admissão de alta pressão sendo uma válvula que é concebido de acordo com as características de uma das reivindicações 1 a 15. Esta válvula de admissão de alta pressão é disposta como uma válvula de admissão entre uma linha de alta pressão, que fornece o ar de combustão sob alta pressão para a válvula de admissão de alta pressão e a câmara de combustão. Por meio desta válvula de admissão de alta pressão, o ar de combustão de alta pressão é deixado na câmara de combustão de uma linha de alta pressão através de uma área de passagem na válvula de admissão de alta pressão.

[0045] No que diz respeito a um primeiro aspecto para o motor de combustão interna, a válvula de admissão de alta pressão é disposta na vertical em relação ao eixo longitudinal do cilindro ou da câmara de combustão na cabeça do cilindro. O lado inferior da válvula de admissão de alta pressão, portanto, aponta diretamente para a câmara de combustão. Isto tem a vantagem de que cabeças de cilindro convencionais, que são fornecidas com uma válvula de admissão convencional, podem ser opcionalmente usadas porque as conduções e receptáculos correspondentes fornecidos para sede e condução na cabeça de cilindro podem, em qualquer caso, ser usados para o espaço necessário para a válvula de admissão de alta pressão de acordo com a invenção. A vantagem da válvula de admissão de alta pressão de acordo com a invenção é, entre outros, em conexão com seu uso em um motor de combustão interna, que linhas de admissão de grande volume não são necessárias, de modo que o espaço necessário para fornecer o ar de combustão à câmara de combustão do motor de combustão interna é reduzida e a compactação de tal motor pode ser aumentada.

[0046] De acordo com um segundo aspecto do motor de combustão interna, com relação à estrutura básica, que corresponde àquela de acordo com o primeiro aspecto para o motor de combustão interna, a válvula de admissão de alta pressão é disposta em relação ao eixo longitudinal do cilindro ou da câmara de combustão na cabeça do cilindro. O arranjo horizontal da válvula de admissão de alta pressão tem a vantagem de que o ar de combustão de alta pressão pode ser fornecido a partir do topo da cabeça do cilindro e a área de passagem para o ar de combustão através da válvula de admissão de alta pressão para a câmara de combustão do motor de combustão interna pode ocorrer de forma essencialmente transversal ou perpendicular ao eixo longitudinal do pistão deslizante da válvula de admissão de alta pressão.

[0047] O pistão deslizante da válvula de admissão de alta pressão é preferencialmente carregado com uma mola e projetado com um came de uma árvore de cames, que atua contra a força da mola, para seu deslocamento de uma posição que bloqueia a passagem do ar de combustão para a câmara de combustão para uma posição que liberta a passagem do ar de combustão para a câmara de combustão, de tal forma que uma abertura pode ser exercida por meio da came ao girar a árvore de cames analogamente ao controle de uma válvula de admissão e de escape mais convencional. A mola, contra a qual o respectivo came deve trabalhar, garante que o pistão deslizante retorne à sua posição fechada o mais rápido possível após a válvula de admissão de alta pressão ter sido aberta e a quantidade necessária de ar de combustão tiver sido admitida.

[0048] A válvula de admissão de alta pressão trabalha preferencialmente com uma pressão na faixa de 2 a 20 MPa e é controlável de tal forma que o ar de combustão pode ser admitido no cilindro de tal forma que um tempo separado seja desnecessário para uma troca de carga em um motor de quatro tempos, mas a formação da mistura no cilindro através da pressão, com a qual o ar de combustão é admitido na câmara de combustão através da válvula de admissão de alta pressão, ocorre mais intensamente em relação à quantidade de combustível injetado do que é o caso dos motores de combustão interna com uma recarga convencional, por exemplo, em uma área de pressão mais baixa da atual 0,3 a 0,4 MPa. Por meio da alta pressão com a qual o ar de combustão é fornecido à câmara de combustão, o tempo de abertura da válvula de admissão de alta pressão pode ser bem controlado, de modo que um fornecimento ideal de ar de combustão seja garantido, também no que diz respeito à combustão que ocorre após o fornecimento do ar de combustão e a formação da mistura.

[0049] Outras vantagens, possíveis aplicações e detalhes da válvula de admissão de alta pressão de acordo com a invenção e o motor de combustão interna fornecido com tal válvula serão agora explicados em detalhes com referência aos desenhos anexos.

[0050] As figuras mostram: Figura 1 uma primeira modalidade exemplar de uma válvula de admissão de alta pressão de acordo com a invenção na posição fechada com uma válvula de gatilho; Figura 2 uma válvula de admissão de alta pressão de acordo com a Figura 1 na posição de serventia; Figura 3 uma vista em seção através do alojamento e haste do pistão deslizante de acordo com a Figura 2; Figura 4 a saída de ar de combustão, fechada com uma válvula de gatilho, da válvula de admissão de alta pressão com barras semelhantes a palhetas de guia na cabeça da válvula de gatilho em alinhamento axial; Figura 5 uma ilustração de acordo com a Figura 4, mas com barras semelhantes a palhetas de guia curvas na área da saída do ar de combustão da válvula de admissão de alta pressão na posição fechada;

Figura 6 uma outra modalidade exemplar da válvula de admissão de alta pressão de acordo com a invenção com um pistão deslizante com duas seções cilíndricas que são conduzidas em seções de condução no interior do alojamento da válvula, em que uma pluralidade de canais de entrada de ar sendo fornecidos em forma de coroa para introdução do ar de combustão na câmara de combustão; Figura 7 a válvula de admissão de alta pressão de acordo com a Figura 6, mas na posição de serventia para fornecer ar de combustão através da válvula de admissão de alta pressão para uma câmara de combustão de um motor de combustão interna; Figura 8 uma modalidade exemplar de acordo com as Figuras 6 e 7, mas com canais de entrada de ar que têm uma direção divergente em relação ao eixo longitudinal do pistão deslizante; Figura 9 uma modalidade exemplar de acordo com a Figura 8, mas com canais de entrada de ar que têm uma direção convergente em relação ao eixo longitudinal do pistão deslizante; Figura 10 uma outra modalidade exemplar de uma válvula de admissão de alta pressão na posição fechada de acordo com a invenção com admissão de ar de combustão e saída de ar de combustão em planos dispostos deslocados entre si; Figura 11 a modalidade exemplar da válvula de admissão de alta pressão de acordo com a invenção de acordo com a Figura 10, mas na posição de serventia; Figura 12a) uma seção detalhada da área da admissão de ar de combustão da válvula de admissão de alta pressão de acordo com as Figuras 10 e 11; FIG. 12b) uma vista lateral a partir da esquerda do detalhe de acordo com a Figura 12a) na forma de um canal concebido como um furo alongado em seção transversal;

Figura 13a) a área da saída de combustão como uma seção detalhada da válvula de admissão de alta pressão de acordo com a invenção de acordo com as Figuras 10 e 11; Figura 13b) uma vista em seção ao longo do plano em seção B-B de acordo com a Figura 13a), em que a área de passagem no interior da válvula é concebida como uma câmara anular disposta em torno da haste do pistão deslizante; Figura 14a) um pistão deslizante de acordo com uma válvula de admissão de alta pressão de acordo com a invenção de acordo com as Figuras 10 e 11 com ranhuras anular de pistão nas seções cilíndricas do pistão para lubrificação; Figura 14b) um pistão deslizante de acordo com uma válvula de admissão de alta pressão de acordo com a invenção de acordo com as Figuras 10 e 11 com ranhuras anular de pistão correndo ao longo de uma linha helicoidal nas seções cilíndricas do pistão para lubrificação; Figura 15 uma vista em seção detalhada da disposição da válvula de admissão de alta pressão de acordo com a invenção na cabeça do cilindro de um motor de combustão interna na posição de serventia; Figura 16 uma vista em seção detalhada de um cilindro e uma cabeça de cilindro com uma válvula de admissão de alta pressão embutida de acordo com a invenção na posição fechada; Figura 17a) uma válvula de admissão de alta pressão de acordo com a invenção com uma válvula de gatilho como a primeira área de aplicação de pressão e com uma seção de pistão cilíndrica com superfícies anular como a segunda área de aplicação de pressão e com um pistão adicional para abrir e fechar a válvula; Figura 17b) a válvula de admissão de alta pressão de acordo com a Figura 17a), mas na posição aberta para o ar de combustão entrar no cilindro através do interior do pistão adicional e da área da sede da válvula de gatilho;

Figura 17c) uma vista em seção através da haste do pistão deslizante da válvula de admissão de alta pressão de acordo com a invenção com uma vista do pistão adicional por baixo; Figura 18 uma válvula de admissão de alta pressão de acordo com uma segunda modalidade exemplar, na qual a segunda área de aplicação de pressão na forma de uma seção de pistão cilíndrica é dimensionada maior em relação à superfície anular efetiva do que a superfície anular efetiva de a primeira área de aplicação de pressão na forma de uma válvula de gatilho; Figura 19 uma válvula de admissão de alta pressão para o método de acordo com a invenção em uma ilustração em seção no estado fechado; e Figura 20 a válvula de admissão de alta pressão de acordo com Figura 1) no estado aberto.

[0051] Na Figura 1, uma válvula de admissão de alta pressão 1 de acordo com a invenção é mostrada em seção transversal. A válvula tem um alojamento 2 dentro do qual um pistão deslizante 3 é conduzido. Para este propósito, o pistão deslizante 3 tem uma área projetada como uma seção de pistão cilíndrica 4, que é guiada de forma deslizante no alojamento 2 em uma seção de condução 5 projetada para ser congruente em forma com a seção de pistão cilíndrica 4. O diâmetro da seção do pistão cilíndrica 4 do pistão deslizante 3 é maior do que o de uma haste 14, que se estende para baixo a partir da seção do pistão cilíndrica 4 na direção de uma abertura de admissão na forma de uma admissão de ar de combustão 9 na direção de uma câmara de combustão 25, não mostrada. No lado oposto da seção de pistão cilíndrica 4, uma extensão da haste 14 do pistão deslizante 3 é fornecida com uma inserção na qual uma mola 22 está disposta, que serve para abrir a válvula de admissão de alta pressão 1, de modo que o ar de combustão altamente pré-comprimido á admitido na câmara de combustão 25 de um motor de combustão interna. Uma força de pressão FN (ver seta apontando verticalmente para baixo na Figura 2 acima) pressiona o pistão deslizante 3 para baixo por um curso de abertura 23 da válvula de admissão de alta pressão 1, de modo que a saída de ar de combustão 18 esteja totalmente aberta, isto é, a válvula de admissão de alta pressão 1 está na posição de serventia 8.

[0052] A Figura 1 mostra a posição fechada 7 da válvula de admissão de alta pressão 1. Na saída de ar de combustão 18 (ver Figura 2), um gatilho de fechamento 12 na forma de uma válvula de gatilho fecha em uma sede formada no alojamento 2 e, assim, impede a passagem de ar de combustão, cuja admissão de ar de combustão 9 é fornecido no lado esquerdo através de uma abertura de admissão. O próprio ar de combustão é indicado pela seta apontando horizontalmente para a direita. Na posição fechada 7 da válvula de admissão de alta pressão 1, o pistão deslizante 3 está imerso com sua superfície anular superior orientada na direção da inserção de mola em uma câmara 19 que está conectada ao exterior por meio de um orifício de ventilação 20. Quando o pistão deslizante 3 com sua superfície anular superior da seção de pistão cilíndrica 4 é imerso, o ar é pressionado para fora da câmara 19 fornecida ali (ver Figura 2) através do orifício de ventilação 20.

[0053] Um critério essencial para o funcionamento da válvula de admissão de alta pressão 1 de acordo com a invenção é que a superfície anular 13 voltada para o canal de passagem forma uma segunda área de aplicação de pressão 11 e a válvula de gatilho 12, que está voltada para a área de passagem 6 para a combustão ar, forma uma primeira área de aplicação de pressão 10. A primeira área de aplicação de pressão 10 forma uma superfície projetada que é formada perpendicular ao eixo longitudinal do pistão deslizante 3 e tem um tamanho que é igual à área projetada da superfície anular 13 na seção cilíndrica 4 do pistão deslizante 3, isto é, é igual à segunda área de aplicação de pressão 11. Como as superfícies projetadas são iguais em área, não há forças axiais resultantes,

independentemente do nível de pressão do ar de combustão que é fornecido para a admissão na câmara de combustão de um motor de combustão interna. O próprio pistão deslizante 3 é pressionado contra a força da mola FN da posição fechada 7 para a posição de serventia 8 por meio de um came de uma árvore de cames ou algum outro dispositivo de acionamento e, quando o came é liberado, é rapidamente trazido de volta para a posição fechada 7 pela ação da força da mola de acordo com a potência da força da mola, na qual o gatilho de fechamento 12 da válvula de gatilho atinge a sede e a veda.

[0054] A Figura 2 mostra a válvula de admissão de alta pressão 1 na qual o pistão deslizante 3 está, no entanto, na posição de serventia 8, que é indicada pela seta apontando para a saída de ar de combustão 18. Quando a saída de ar de combustão 18 é aberta, a área de passagem 6 é liberada para o ar de combustão, de modo que o ar de combustão flui com alta pressão, e portanto, também com uma velocidade de fluxo alta entre a sede e a válvula de gatilho para dentro da câmara de combustão (não mostrado) do motor de combustão interna. É claramente visível o pistão deslizante 3 na parte superior da seção cilíndrica 4 que é empurrado para baixo pelo curso de abertura 23

[0055] na direção da inserção da mola com a mola 22 formada na câmara 19. Esta câmara 19 é fornecida com o orifício de ventilação 20, de modo que, quando fecha, a superfície anular superior da seção de pistão cilíndrica 4 imerge nesta câmara 19 e pressiona o ar localizado lá para o exterior através do orifício de ventilação 20. O diâmetro deste orifício de ventilação é agora escolhido de modo que nenhum efeito de estrangulamento notável ocorra, de modo que quando a seção cilíndrica 4 é imersa na câmara 19, não há almofada de pressão criando uma alta resistência, mas apenas uma certa almofada de amortecimento para que a superfície anular superior da seção cilíndrica 4 do pistão atinja na inserção da mola pode ser evitada mesmo em altas velocidades de abertura e fechamento da válvula de admissão de alta pressão 1 de acordo com a invenção.

[0056] Na Figura 3 é mostrada uma vista em seção através do plano em seção A-A, que mostra barras de condução 15 se estendendo radialmente a partir da haste 14 entre a haste 14 e o alojamento 2. Estas barras de condução 15 garantem estabilidade adicional para uma orientação axial exata e, adicionalmente, uma orientação radial do pistão deslizante 3 no alojamento 2, o que é significante para uma vedação confiável da superfície externa cilíndrica da seção de pistão cilíndrica 4 no desenho igualmente cilíndrico correspondentemente, encaixando com precisão as seções de condução no alojamento 2. Este desenho exato dessas duas superfícies que deslizam uma em relação à outra garante a estanqueidade da válvula interna.

[0057] Finalmente, a Figura 4 mostra como uma vista em seção detalhada a parte da válvula de admissão de alta pressão 1 na qual o gatilho de fechamento da válvula de gatilho 12 é mostrada na saída de pressão de combustão 18, que está localizada como parte do pistão deslizante 3 em sua posição fechada 7. Para a influência direcionada da direção do fluxo, barras semelhantes a palhetas de guia 16 (ver também Figura 5) são fornecidas na transição do gatilho de fechamento da válvula de gatilho 12 para sua haste 14. A função das barras semelhantes a palhetas de guia 16 é direcionar o ar de combustão na admissão para a câmara de combustão, quando o pistão deslizante 3 está em sua posição de serventia 8, de modo que um fluxo ideal e distribuição ideal do ar de combustão e, finalmente também a formação da mistura antes da combustão na câmara de combustão pode ser provocado. É sabido que um fluxo de ar de combustão no cilindro ou na câmara de combustão que está adaptado ao formato da câmara de combustão contribui para uma formação de mistura melhor e mais uniforme, pelo que a combustão pode ser melhorada e, portanto, a eficiência do motor de combustão interna pode ser aumentada.

[0058] De acordo com a Figura 5, uma vista detalhada é mostrada análoga àquela de acordo com a Figura 4, em que em vez das barras 16 formadas na direção axial, as barras semelhantes a palhetas de guia 16 são fixadas em um rumo curvo na transição do fechamento placa da válvula de gatilho 12 para a sua haste 14, preferencialmente em uma forma de curva dupla. As barras semelhantes a palhetas de guia 16 que são curvadas desta forma contribuem para o fato de que o ar de combustão introduzido na câmara de combustão sofre uma turbulência, o que contribui para uma equalização da formação da mistura no cilindro como um pré- requisito para uma boa combustão. A posição da válvula de gatilho 12 do pistão deslizante 3 corresponde à posição fechada 7.

[0059] A Figura 6 mostra uma outra modalidade exemplar da válvula de admissão de alta pressão 1, de acordo com a invenção, na qual o pistão deslizante 3 tem duas seções de pistão projetadas de forma cilíndrica 4, que são conduzidas em seções de condução 5 correspondentes. Para este propósito, três seções de condução cilíndricas 5 de forma congruente são fornecidas no interior do alojamento 2. A Figura 6 mostra a posição fechada 7 do pistão deslizante 3 dentro do alojamento

2. A estrutura básica esclarecida em relação às figuras 1 e 2 com a inserção da mola é idêntica e, portanto, não será repetida aqui.

[0060] Na posição fechada 7 mostrada na Figura 6, a seção de pistão cilíndrica 4, que é maior em seu comprimento axial e que é mostrada na parte inferior da válvula de admissão de alta pressão 1 apresentada, é fornecida para abrir e fechar os reais canais de entrada de ar 17. Para este efeito, no alojamento na posição fechada 7 mostrada na Figura 6, as linhas de fornecimento são cobertas com as seções de pistão cilíndricas 4 para canais de entrada de ar dispostos em forma de coroa na circunferência da face frontal da válvula de admissão de alta pressão 1 que é fornecido para a câmara de combustão, de modo que uma passagem do ar de combustão na admissão de ar de combustão 9 é bloqueado.

[0061] Embaixo da parte superior do pistão, uma câmara 19 é formada, na qual a seção de pistão cilíndrica inferior 4 está imersa a fim de expor os canais de entrada de ar 17. Para que nenhuma contrapressão seja criada pelo ar presente na câmara 19, um orifício de ventilação é fornecido no interior ao longo do eixo longitudinal do pistão deslizante 3. Com o dimensionamento adequado do orifício de ventilação, o estrangulamento pode ser amplamente evitado, mas ainda pode ser garantido que uma determinada função de amortecimento seja construída, o que evita que ocorra uma batida forte no lado frontal, no caso da ilustração de acordo com a Figura 6 do lado inferior, da seção do pistão cilíndrica 4 dentro do alojamento no chão da câmara. As superfícies anular 13 voltadas para a área de passagem 6, isto é, primeira e segunda áreas de aplicação de pressão 10, 11 das seções de pistão cilíndricas 4 do pistão deslizante 3, são dimensionadas de modo que sejam do mesmo tamanho. Isso garante que, independentemente da pressão com a qual o ar de combustão entra na área de passagem 6 no interior do alojamento 2 da válvula de admissão de alta pressão 1, nenhuma força axial resultante é produzida. Assim, independentemente da pressão do ar de combustão a ser admitido na câmara de combustão, a válvula de admissão de alta pressão só pode ser aberta contra a ação da mola 22 com um acionamento correspondente, por exemplo, um came ou uma árvore de cames, e aplicada ou utilizada pelo uso do efeito da mola 22 para fechar a válvula de admissão de alta pressão.

[0062] Na Figura 7 é mostrado como esta força de abertura FN aplicada por um came imerge o pistão deslizante 3 na câmara 19, de modo que as áreas de fornecimento dirigidas radialmente que conduzem aos canais de entrada de ar 17 são abertas na forma de uma câmara anular e o ar de combustão da saída de ar de combustão 18 pode ser introduzido no cilindro ou na câmara de combustão do motor de combustão interna. Ao abrir a válvula de admissão de alta pressão 1, a câmara 19 é formada na seção de pistão cilíndrica superior 4 para conduzir o pistão deslizante 3 no alojamento 2 na seção de condução 5 correspondente. Esta câmara 19 está também ligada a um orifício de ventilação 20 de modo que o ar na câmara 19 pode escapar através do orifício de ventilação 20 quando o movimento de fecho é realizado pelo pistão deslizante 3, isto é, quando se move para cima no desenho. Os canais de entrada de ar 17 estão, preferencialmente, dispostas de forma equidistante; no entanto, uma disposição irregular também pode ser fornecida, em particular se o fluxo de ar para a câmara de combustão se destinar a ser usado para melhorar a formação da mistura.

[0063] A Figura 8 mostra uma vista em seção detalhada da área dos canais de entrada de ar, isto é, a área inferior da válvula de admissão de alta pressão 1, na qual, em desvio com a modalidade de acordo com a Figura 6 e Figura 7, os canais de entrada de ar 17 são dispostos divergindo em relação ao eixo longitudinal do pistão deslizante 3. As outras condições geométricas correspondem às das Figuras 6 e 7.

[0064] Na Figura 9, uma modalidade exemplar é mostrada na forma de uma área detalhada de acordo com a Figura 8, mas os canais de entrada de ar 17 são dispostos de forma convergente em relação ao eixo longitudinal do pistão deslizante 3. No entanto, também é possível que, em uma única modalidade, os canais de entrada de ar divergentes e convergentes 17 sejam previstos em relação ao eixo longitudinal do pistão deslizante 3.

[0065] A Figura 10 mostra uma outra modalidade exemplar de uma válvula de admissão de alta pressão 1 de acordo com a invenção, a estrutura básica da qual em relação ao alojamento 2 e inserto de mola corresponde às modalidades exemplares anteriores, de modo que essas peças não sejam descritas novamente aqui em mais detalhes. A válvula de admissão de alta pressão 1 mostrada está em sua posição fechada 7 do pistão deslizante 3. A diferença com as modalidades exemplares anteriores é que a admissão de ar de combustão 9 e a saída de ar de combustão 18 estão dispostas em planos diferentes em relação ao eixo longitudinal do alojamento 2 da válvula de admissão de alta pressão 1. O ar de combustão é aplicado sob alta pressão através da admissão de ar de combustão 9, vindo de uma linha de alta pressão (não mostrada). Na posição fechada 7, a seção de pistão cilíndrica inferior 4 cobre esta área de passagem 6 de modo que nenhum ar de combustão possa entrar na área de passagem 6 e, finalmente, na câmara de combustão 25 (ver Figuras 15 e 16) do cilindro.

[0066] Em frente à área de passagem 6 estão duas superfícies anulares 13 que são do mesmo tamanho, de modo que nenhuma força axial resultante está presente independentemente da pressão do ar de combustão fornecido. Um deslocamento do pistão deslizante 3 deve, portanto, ser aplicado apenas contra a força da mola 22. A câmara 19 está novamente localizada abaixo da frente da grande seção do pistão cilíndrica 4, de modo que quando o pistão deslizante 3 é deslocado, ele imerge na câmara 19 e, portanto, em última análise, quando o curso de abertura 23 é realizado na posição de serventia 8 do o pistão deslizante 3 mostrado na Figura 11 é alcançado. Na posição de serventia 8, o ar de combustão pode fluir através da admissão de ar de combustão 9 do nível inferior para o nível superior do recesso da área de passagem 6 no alojamento 2 e, finalmente, para a saída de ar de combustão 18, de onde a combustão o ar pode fluir diretamente para a câmara de combustão 25 de um motor de combustão interna (não mostrado).

[0067] A fim de garantir uma condução confiável do pistão deslizante 3 no alojamento 2, a inferior e maior seção do pistão cilíndrica 4 é guiada para a câmara 19 nas seções guia 5 de forma congruente. Na posição fechada 7 de acordo com a Figura 10, esta seção de pistão cilíndrica 4 é então guiada na área inferior e na área intermediária nas seções de condução 5 correspondentes, a área intermediária entre o nível inferior na admissão de ar de combustão 9 e a passagem área 6 no nível superior na saída de ar de combustão 18. E, finalmente, a seção de pistão cilíndrica menor 4, a superior, que está disposta na direção da inserção de mola, é conduzida de forma deslizante em uma terceira seção de condução

5.

[0068] Figuras 12a) e b) ilustram com uma vista em seção detalhada da área da admissão de ar de combustão 9 da válvula de admissão de alta pressão 1 que o canal de fluxo da admissão de ar de combustão 9 para a área de passagem 6 não tem necessariamente que ser projetado como um orifício cilíndrico, mas, como mostrado na Figura 12b), pode ter uma formação em forma de furo alongado em seção transversal. É claro que outras formas de seção transversal são possíveis. Na Figura 12a), a superfície anular 13 é mostrada em uma vista plana, cujo tamanho é idêntico à superfície anular da segunda seção de pistão cilíndrica 4 (ver Figuras 10 e 11) voltada para esta superfície anular 13. Essas seções transversais ovais ou adaptadas do fornecimento de ar permitem uma seção transversal de fornecimento ampliada sem que a válvula tenha que ser mais longa.

[0069] Uma vista em seção detalhada da região da saída de ar de combustão 18 é mostrada nas Figuras 13 a) e b), a haste 14 e a superfície anular 13 na seção de pistão cilíndrica 4 sendo mostrados novamente. Diferentes formas de seção transversal do canal de ar de combustão também são concebíveis para esta modalidade exemplar. Na Figura 13b), um recesso anular que amplia a área média 6 é mostrado na área entre as superfícies anulares 13 das seções de pistão cilíndricas 4, que estão voltadas uma para a outra e são de tamanho igual em termos do efeito de pressão. Este recesso anular está conectado de um lado à admissão de ar de combustão 9 e do outro lado à saída de ar de combustão 18 (ambos não mostrados). Essas seções transversais ovais ou adaptadas do fornecimento de ar permitem uma seção transversal de fornecimento ampliada sem que a válvula tenha que ser mais longa.

[0070] A Figura 14a) mostra um pistão deslizante 3 que tem uma seção de pistão cilíndrica frontal 4 de maior comprimento axial e uma seção de pistão cilíndrica traseira 4 de menor comprimento axial. Ambas as superfícies anulares 13, que estão voltadas uma para a outra e têm uma seção da haste 14 entre elas, são do mesmo tamanho, de modo que quando esta área intermediária, isto é, a área das superfícies anulares voltadas uma para a outra das duas seções do pistão cilíndrica 4, é submetida a ar de combustão mesmo em alta pressão, não surge nenhum componente de força axial resultante. Os pistões do pistão deslizante 3, isto é, as seções de pistão cilíndricas 4, têm ranhuras anulares de pistão 21 em sua circunferência em uma forma circunferencial, que são adequadas para receber óleo lubrificante, de modo que deslizar em um alojamento 2 com as respectivas seções de condução 5 é melhorado porque as propriedades de deslizamento lubrificadas podem ser realizadas.

[0071] Figura 14b) mostra uma modalidade exemplar de um pistão deslizante, que é essencialmente análogo à Figura 14a), em que ranhuras de pistão anulares 21 se estendendo de uma maneira helicoidal são incorporadas nas superfícies externas das seções de pistão cilíndricas

4. Estas ranhuras anulares do pistão 21 também são projetadas de modo que o lubrificante possa ser recebido nas mesmas e as seções cilíndricas 4 do pistão, juntamente com as seções de condução, são bem conduzidas e formam superfícies de deslizamento bem lubrificadas.

[0072] A Figura 15 mostra uma modalidade de como uma válvula de admissão de alta pressão 1 de acordo com a invenção pode ser disposta na cabeça do cilindro 26 de um motor de combustão interna. A válvula de admissão de alta pressão 1 é acionada por meio de um came 28, que preferencialmente pertence a uma árvore de cames, de modo que quando o came 28 engata, a mola 22 presente na inserção da mola pode ser comprimida, pelo que o ar de combustão, que é conduzido através da linha de alta pressão 27 para a admissão de ar de combustão 9 e a partir daí através da posição de serventia ilustrada através da válvula de admissão de alta pressão 1 em sua área de passagem 6 para a saída de ar de combustão 18, atinge a câmara de combustão 25 em alta pressão. Isso é indicado pela cadeia de setas, que caracteriza o fluxo de ar da combustão de alta pressão. Uma válvula de escape 29 é mostrada no canto superior esquerdo da imagem, que está no estado aberto para que o gás combustível possa escapar para a linha de gás de exaustão. No cilindro 25, um pistão 30 é mostrado, o qual está conectado a um virabrequim por meio de um pino de pistão 32 e uma biela 31. A válvula de admissão de alta pressão 1 pode agora preferencialmente ser controlada de tal forma que, em quase qualquer posição do movimento do pistão 30 do ponto morto inferior para o ponto morto superior, quantidades individuais de ar de combustão ou a quantidade de oxigênio necessária para a combustão na câmara de combustão 25 é passada durante qualquer posição desejada através do ar de combustão em um processo de abertura do cilindro.

[0073] E, finalmente, a Figura 16 mostra um cilindro 25 com uma cabeça de cilindro 26 de acordo com a Figura 15, mas em um plano em seção um tanto diferente, no qual é mostrado que a válvula de admissão de alta pressão 1 está em sua posição fechada 7. Devido ao plano em seção colocado de forma diferente, o injetor 33 também é mostrado. O pistão 30 no cilindro 25 é conectado a um virabrequim (não mostrado) por meio de sua biela 31 e através do pino do pistão 32.

[0074] Na Figura 17a) é mostrada uma outra modalidade da válvula de admissão de alta pressão 1 de acordo com a invenção. Na Figura 17b), esta válvula de admissão de alta pressão 1 é mostrada na posição aberta.

[0075] A posição fechada da válvula de admissão de alta pressão 1 mostrada na Figura 17a) é alcançada na posição do pistão deslizante 3 em relação às seções de condução 5 dentro do alojamento 2 e com a admissão de ar de combustão 9 fechada, com ar de combustão sendo fornecido sob alta pressão quando se abre, nomeadamente numa sede de válvula de uma válvula de gatilho 12, que está assente de uma forma vedante e, assim, o fornecimento de ar de combustão para a câmara de combustão 25 está igualmente disposto de forma vedante.

O gatilho da válvula da válvula de gatilho 12 funde-se continuamente na haste 14 da maneira usual para válvulas que são usadas na cabeça do cilindro 26 dos motores de combustão interna.

Na área da haste 14 localizada no alojamento 2, o pistão deslizante 3 tem uma seção de pistão cilíndrica 4 que forma uma superfície anular 13 que aponta na direção da área de passagem 6. Em um lado oposto à superfície anular 13, a haste 14 tem um gatilho de válvula da válvula de gatilho 12, que preferencialmente forma uma sede de vedação com o alojamento 2 em um ângulo de 45°. A força de vedação desta sede de válvula é assegurada por uma mola 22 que é mantida sob pré-tensão no alojamento 2 por meio de um anel de suporte em forma de culatra 36. A superfície anular 13 e a superfície efetiva do gatilho de válvula da válvula de gatilho 12 projetada em um plano perpendicular ao eixo longitudinal do pistão deslizante 3 são ambas iguais, de modo que a pressão do ar de combustão que entra na área de passagem 6 para entrada no cilindro 25 quando a válvula de admissão de alta pressão 1 está aberta (ver Figura 17b)), as superfícies de aplicação de pressão 10 e 11 são carregadas uma contra a outra sem as superfícies resultantes.

Por meio disso é realizado um deslocamento quase sem força do pistão deslizante 3 no alojamento 2. Na área da haste 14, o pistão deslizante 3 tem um pistão adicional 34, que da mesma forma tem uma seção de pistão cilíndrica 4 em sua circunferência externa, que é guiada nas seções de condução 5 correspondentes de forma congruente no alojamento 2. A dimensão axial deste pistão adicional 34 é agora tal que na posição mostrada na Figura 17a), isto é, em que o fornecimento de ar de combustão está bloqueado, o pistão adicional 34 interrompe a seção transversal da linha de fornecimento para a alta pressão ar de combustão. Para este efeito, o pistão adicional 34, bem como as seções de condução 5 são retificados para garantir uma força de vedação correspondente. Uma segunda superfície de vedação resulta na sede de válvula da válvula de gatilho 12, a força de vedação sendo determinada pela força de mola da mola 22. Entre o lado superior da seção de pistão 4 mostrada na Figura 17a), que aponta para o lado com a mola da alta pressão de uma válvula, um espaço de pressão é formado que pode ser ventilado através de um orifício de ventilação 20 com compressão apropriada, isto é, movimento ascendente do pistão deslizante 3.

[0076] Com uma força correspondente atuando contra a força da mola da mola 22 para ajustar o pistão deslizante 3 no alojamento 2, o ar é sugado novamente através deste orifício de ventilação 20, de modo que no espaço de pressão existente entre o lado superior da seção do pistão cilíndrica 4 e o alojamento 2, não há surgimento de pressão negativa significativa.

[0077] Na Figura 17b, a válvula de admissão de alta pressão 1 de acordo com a Figura 17a é mostrada, mas na posição aberta. Para este propósito, o pistão deslizante 3 é deslocado para baixo contra a ação da força da mola 22 na ilustração mostrada, de modo que o pistão adicional 34 libere a seção transversal de acesso 9 através da área de passagem 6 na área de sede do gatilho da válvula da válvula de gatilho 12 e o ar de combustão de alta pressão para a câmara de combustão 25 (não mostrada) podem ser pressionados. Os outros elementos e funções são idênticos aos de acordo com a figura 17a e, portanto, não são descritos novamente aqui. Pode ser visto na Figura 17b que o pistão adicional 34 é deslocado de modo deslizante nas superfícies de guia cilíndricas retificadas 5 formadas no interior do alojamento 2, isto é, no interior da área de passagem 6, de modo que a alta pressão o ar de combustão finalmente entra no cilindro 25 e pode fluir para dentro.

[0078] Finalmente, a Figura 17c mostra uma vista em seção através do pistão deslizante 3, em sua parte inferior da haste 14, olhando de baixo para o pistão adicional 34. O pistão 34 tem uma seção de pistão cilíndrica 4 em sua circunferência externa, que é retificada e interage em uma forma congruente com as seções de condução 5 correspondentemente formadas no alojamento 2. O interior do pistão 34 é tornado suficientemente estável por raios entre os quais existem aberturas e, assim, permite que o ar de combustão flua quando a admissão de ar de combustão é liberada, a fim de então fluir além da área da sede da válvula do gatilho de válvula da válvula de gatilho 12 para a câmara de combustão

25. Isso é mostrado pelas setas que indicam o percurso do fluxo. Além disso, o pistão deslizante 3 é guiado de forma confiável e precisa pelas seções cilíndricas 4 do pistão na parte superior do alojamento 2, porque essas áreas também são retificadas.

[0079] E, finalmente, a Figura 18 mostra uma outra modalidade exemplar da invenção em que as efetivas áreas de aplicação de pressão 10, 11 voltadas para a área de passagem 6 no interior do alojamento 2 são de tamanhos diferentes. A Figura 18 mostra um estado da válvula de admissão de alta pressão 1 em que o ar de combustão não é fornecido à câmara de combustão 25 através do pistão deslizante 3. Devido ao fato de que a segunda área de aplicação de pressão 11, projetada como uma superfície anular 13, é maior do que a primeira área de aplicação de pressão 10 na transição do gatilho de válvula da válvula de gatilho 12 para sua haste 14, o alojamento 2 é projetado em duas partes, de modo que uma montagem correspondente do pistão deslizante 3 no interior do alojamento 2 pode ser feita. Caso contrário, a estrutura básica é análoga à descrita na Figura 17. Como a superfície da área de aplicação de pressão 11 é maior do que a área de aplicação de pressão 10, em conjunto com a alta pressão do ar de combustão, uma maior força de fechamento do gatilho da válvula da válvula de gatilho 12 na área de sua sede está garantida. Nessa medida, o desequilíbrio baseado nas áreas efetivas de tamanhos diferentes se beneficia. A grande força assim alcançada garante um efeito de vedação significativamente melhorado da sede da válvula durante a operação do motor. O princípio de funcionamento de tal válvula é semelhante a um cilindro pneumático. Além da ilustração na Figura 17, a Figura 18 também mostra uma porca de travamento 37, que evita que o anel de suporte 36 se solte durante a operação, mas com a porca de travamento 37 a força da mola também pode ser ajustada, uma vez que o anel de suporte 36 está na parte superior da haste do pistão deslizante 3 é aparafusado de modo que a tensão da mola possa ser ajustada e, dependendo da altura desejada, possa ser fixada por meio da porca de travamento 37.

[0080] A Figura 19 e a Figura 20 mostram uma ilustração em seção de duas posições da válvula de admissão de alta pressão 1 fornecida para implementar o método de acordo com a invenção em uma outra modalidade da invenção no estado fechado (Figura 19), enquanto na Figura 20 isso a válvula de admissão de alta pressão 1 é mostrada na posição aberta.

[0081] A válvula de admissão de alta pressão 1 tem uma parte do pistão formada a partir de um taco de pistão 100 e um pistão 200 e conduzido em um alojamento 300. O pistão 200 tem uma ranhura de pistão circunferencial 50 que forma uma borda de controle 40 e que tem uma área com um recuo oposto ao diâmetro máximo externo do pistão 200. Na posição de acordo com a Figura 19, o pistão 200 forma uma câmara de válvula 90 dentro do alojamento 300 em sua face frontal ou topo do pistão, que é oposta ao taco de pistão 100, que é fechado na face frontal da válvula de admissão de alta pressão 1 por meio de uma placa de cobertura

60. Entre a placa de cobertura 60 e a face frontal do pistão 200, a câmara de válvula 90 forma, por assim dizer, uma almofada de ar para a qual o pistão 200 se move com seu curso 101, de modo que nos curtos tempos necessários para os processos de admissão para ar de combustão nos cilindros seja evitado que o pistão 200 possa atingir a placa de cobertura

60. Na Figura 20, é mostrado que a câmara de válvula 90 é ventilada através de um orifício de ventilação 70 que é conduzido através da parte do pistão na área de seu eixo longitudinal. Em particular, em números de rotações mais altas do motor de combustão interna, a troca de carga no cilindro deve ser realizada em períodos de tempo muito curtos, com base em escalas de tempo absolutas. Portanto, a válvula de admissão de alta pressão 1 e, como um elemento essencial da mesma, seu pistão 200 deve também executar movimentos muito rápidos para abrir e fechar, ou seja, para controlar o fornecimento de ar de combustão.

[0082] Nos pontos mortos durante o movimento do pistão deslizante 3 da válvula de admissão de alta pressão 1, forças de aceleração e desaceleração relativamente grandes ocorrem devido à inércia deste componente. O espaço que muda na parte superior do pistão quando o pistão 3 se move, ou seja, a câmara da válvula 90, amortece o movimento do pistão devido à compressão do ar nele, razão pela qual um orifício de ventilação 70 é fornecido dentro do pistão 3 na área de seu eixo longitudinal. O diâmetro do orifício de ventilação 70 é agora projetado de modo que durante o movimento rápido do pistão real do pistão deslizante 3, o ar seja pelo menos amplamente pressionado para fora da câmara de válvula 90 através do orifício de ventilação 70. O diâmetro do orifício de ventilação 70 é agora tão grande que apenas a quantidade de ar permanece na câmara de válvula 90 que durante o rápido

[0083] movimento do pistão 200 e cuja inércia um batente do lado superior do pistão não atinge o fechamento interno da válvula de admissão de alta pressão 1 formada pela placa de cobertura 60 nesta modalidade exemplar. Por outro lado, o orifício de ventilação 70 deve ser capaz de interromper a passagem do ar de combustão através da válvula de admissão de alta pressão 1 durante o movimento para trás do pistão para longe da placa de cobertura 60 na direção de sua posição para permitir um refluxo para reabastecimento da câmara da válvula 90. O orifício de ventilação 70, portanto, tem um diâmetro tal que essencialmente o ar na câmara de válvula 90 pode ser descarregado ou fornecido de volta para esta câmara e, de fato, com a presença de uma certa função de estrangulamento, de modo que nenhum vácuo ou pressão negativa nesta câmara de válvula 90 durante o período - e o movimento para a frente do pistão 200 no alojamento 300 da válvula de admissão de alta pressão 1 ocorre. A parte do ar que permanece na câmara de válvula 90 serve um certo efeito de amortecimento quando o lado superior do pistão se move na direção da placa de cobertura 60, em que uma certa almofada de ar de amortecimento é formada devido ao efeito de estrangulamento ainda existente do orifício de ventilação 70, que faz com que o lado superior do pistão bata no interior da placa de cobertura 60, é impedido ou um batente é neutralizado.

[0084] No lado do pistão 200 oposto à face frontal do pistão, na qual o taco de pistão 100 está disposto, uma câmara de válvula inferior ou traseira é disposta dentro do alojamento 300 entre o lado inferior do pistão e a abertura de passagem do taco de pistão 100 através do material do alojamento 300, que também tem uma função de amortecimento análoga àquela descrita na parte superior do pistão. Para este propósito, um orifício de ventilação 70 também é fornecido a partir deste espaço de amortecimento na parte inferior do pistão, que é projetado e funciona de forma análoga ao orifício de ventilação 70, que passa na direção longitudinal através da parte do pistão e tem uma conexão com a câmara da válvula 90.

[0085] Na região superior do alojamento 300 da válvula de admissão de alta pressão 1, o taco de pistão 100 é rodeado por molas que estão dispostas em um recesso do alojamento 130 e são mantidas por uma placa de guia flangeada ao recesso do alojamento 130 na parte superior. O pistão, portanto, trabalha contra a mola 80 que, dependendo da direção do movimento, é comprimida ou esticada dentro do curso do pistão 101.

[0086] Na posição do pistão 200 mostrado na Figura 19, sua borda de controle 40 está localizada acima de um canal para o fornecimento de ar comprimido 121 para o cilindro disposto transversalmente à direção de movimento do pistão 200, de modo que o fornecimento de ar comprimido 111 é impedido de passar pela válvula. Apenas na posição do pistão 200 mostrado na Figura 20 a borda de controle 40 está imersa no canal para o fornecimento de ar comprimido 121 para o cilindro, que se estende transversalmente ao eixo longitudinal do pistão e imerge no alojamento 300 da alta pressão válvula de admissão. Quando a borda de controle 40 liberou este canal do fornecimento de ar comprimido 121 para o cilindro, o fornecimento de ar comprimido 111 através da ranhura do pistão 50, que corre em torno do pistão 200 e, por assim dizer, representa o recuo em comparação com o diâmetro máximo do pistão, na direção de e através do canal para o fluxo de fornecimento de ar comprimido 121 para o cilindro. Devido à alta pressão com a qual o fornecimento de ar comprimido 111 para a válvula é aplicado ao canal correspondente da válvula de admissão de alta pressão 1, após a liberação e, portanto, a conexão ao canal do fornecimento de ar comprimido 121 para o cilindro, a alta pressão do ar de combustão flui para o cilindro imediatamente.

[0087] Uma vez que durante o movimento do pistão 200 no alojamento 300, o pistão 200 apenas repousa contra as respectivas almofadas de ar, isto é, atua com seu lado superior do pistão na almofada de ar da câmara da válvula 90 ou com o lado inferior do pistão na almofada de ar, levando em consideração a força da mola que atua em cada caso e uma vez que, por outro lado, a ranhura do pistão 50 tem uma área igualmente grande em ambas as extremidades na direção longitudinal, não surge nenhuma força axial resultante adicional significativa, que agem sobre o pistão 200. O pistão 200 pode, portanto, ser adaptado facilmente, portanto, à velocidade do motor de combustão interna correspondente aos altos números de rotações exigidos, apesar das altas pressões do ar de combustão.

[0088] A válvula de admissão de alta pressão 1 fornecida para realizar o método de acordo com a invenção oferece assim a possibilidade de fornecer ar de combustão disponibilizado sob alta pressão a um consumidor, neste caso o cilindro de um motor de combustão interna. As pressões do ar de pressão ou do ar de combustão fornecidos estão a um nível de, por exemplo, 120 bar. Como as forças axiais que atuam no pistão 200 são essencialmente equilibradas devido às mesmas superfícies aplicadas, não há componente de força unilateral no pistão 200 ou no taco de pistão 100 em detrimento da outra direção de movimento. Isso torna possível trazer o pistão para os respectivos estados de comutação com pouca força. Os respectivos estados de comutação são, por um lado, a válvula fechada e, por outro lado, a válvula aberta.

[0089] Neste caso, o tamanho da abertura no estado de comutação aberto pode ser variado pelo tamanho do deslocamento axial do pistão deslizante 3. Quando o pistão é movido, a borda de controle 40 do pistão 200 é movida no lado da pressão de tal forma que, com a largura correspondente da ranhura do pistão 50 vista na direção longitudinal do pistão 200, os canais de fornecimento e desvio (fornecimento de ar comprimido 111 ou fornecimento de ar comprimido 121) dispostos deslocados um do outro na direção axial sobre a ranhura do pistão 50 são colocados em comunicação um com o outro, o que corresponde ao estado aberto da válvula de admissão de alta pressão 1. Por meio de uma mudança

[0090] da posição do pistão 200, a seção transversal do fornecimento de ar comprimido 121 para o cilindro pode ser variada de tal forma que a quantidade de passagem de fluxo, isto é, o fluxo de massa do ar de combustão a ser introduzido no cilindro, pode ser variado.

[0091] As seções transversais são agora selecionadas de forma que, no estado aberto, grandes quantidades de ar de combustão possam ser fornecidas a um consumidor, neste caso o cilindro de um motor de combustão interna, em uma unidade de tempo curta, ou seja, fluxos de massa elevados. Se uma mudança deve ser feita de um estado aberto (ver Figura 20) para um estado fechado (ver Figura 19) novamente, o pistão 200 é correspondentemente deslocado na direção axial a tal ponto que uma conexão de ar comprimido o fornecimento 111 para a válvula de admissão de alta pressão 1 de uma fonte de ar comprimido através da ranhura do pistão 50 para o fornecimento de ar comprimido 121 para o cilindro é interrompido. Antes que a interrupção real ocorra de acordo com a posição correspondente do pistão 200 no alojamento 300, a fim de melhorar ainda mais o comportamento operacional do motor, pode ser fornecido que o processo de fechamento seja retardado novamente em uma extensão predeterminada de modo que um certo efeito de recarga é realizado no cilindro. Esta recarga geralmente ocorre no cilindro em um ponto no tempo em que o pistão 200 no cilindro do motor de combustão interna já está em seu movimento ascendente, isto é, na fase de compressão. A vantagem de usar ar de combustão comprimido em conexão com a válvula de admissão de alta pressão 1, como descrito acima, é, entre outras coisas, que após as seções transversais correspondentes terem sido liberadas, o ar de pressão comprimido se espalha rapidamente, uma vez que o ar de pressão comprimido se expande rapidamente quando a seção transversal está livre. Isto também suporta a capacidade do método de acordo com a invenção com a válvula de admissão de alta pressão 1, que permite a passagem de grandes quantidades de ar numa curta unidade de tempo. O fornecimento de ar de combustão a um respectivo cilindro pode agora ser feito de tal forma que todo o ar de combustão seja conduzido ao cilindro em um processo de admissão para um ciclo com uma única condução para dentro. A fim de otimizar, por exemplo, o trabalho de compressão a ser realizado pelo pistão 200, a válvula de admissão de alta pressão 1 pode ser controlada de tal forma que ocorra o fornecimento do ar de combustão no cilindro, por assim dizer, em vários bastões. Cada rajada de ar de combustão fornecido pode ser variada em relação ao comprimento da abertura da válvula de admissão de alta pressão 1, de modo que a operação do motor possa ser diretamente influenciada pela quantidade de ar de combustão conduzido para dentro do cilindro em uma unidade de tempo definida. Duas dessas juntas são preferencialmente fornecidas. Um grande número de rajadas de ar fresco fornecido também pode ser uma vantagem em termos de otimização do processo geral de operação do motor. Se o ar de combustão for introduzido em quantidades parciais em várias rajadas durante o movimento do pistão 200 no cilindro em seu caminho do ponto morto inferior para o ponto morto superior durante o curso de compressão, a quantidade total de ar de combustão corresponde à quantidade total necessária para o respectivo ciclo, com o qual um fiável, pode ser alcançada uma elevada eficiência do motor de combustão interna garantindo o funcionamento do motor.

[0092] O pistão 200 é vedado dentro do alojamento 300 por um encaixe correspondente entre o pistão 200 e o orifício no alojamento 300.

[0093] A válvula de admissão de alta pressão 1 é preferencialmente construída de ligas de alumínio de alta resistência e resistentes ao calor ou de aço/ferro fundido ou de materiais cerâmicos, também sendo possível usar materiais diferentes para o pistão 200 e o alojamento 300. Também é concebível selecionar um material de base específico com um revestimento das respectivas peças, a fim de alcançar propriedades ideais de deslizamento e vedação do pistão 200 que se move no alojamento 300 às altas pressões do ar de combustão fornecido. Além de um revestimento selecionado, um tratamento térmico diferente das partes que se movem umas contra as outras na válvula de admissão de alta pressão 1 também é concebível. Para reduzir o atrito, a lubrificação também pode ser fornecida entre o pistão 200 e o alojamento 300, sendo possível para uma linha de fornecimento, não mostrada nas figuras, ser provida para fornecimento em pequenas quantidades de lubrificante.

[0094] Para realizar o método, é conveniente conectar a válvula de admissão de alta pressão 1 no lugar das linhas de admissão convencionais e válvulas de admissão na cabeça do cilindro 26 de um motor de combustão interna, enquanto as válvulas de gás de exaustão e as linhas de gás de exaustão podem permanecer construídas usando tecnologia convencional. A válvula de admissão de alta pressão 1 também pode, obviamente, ser usada para outros tipos de fornecimento de gases em salas de outras instalações.

[0095] Para realizar processos de abertura e fechamento correspondentemente rápidos da válvula de admissão de alta pressão 1, de modo que o método possa ser executado de forma eficaz, também é possível que o pistão da válvula de admissão de alta pressão 1 seja acionado com componentes mecânicos, como uma árvore de cames.

[0096] Apesar das seções transversais de abertura comparativamente pequenas no lado do fornecimento de ar comprimido 111 para a válvula, grandes quantidades de ar podem ser introduzidas na câmara de combustão por causa do alto fornecimento a pressões de até 150 bar. Isto também é possível porque a compressão do ar de combustão no lado do fornecimento de ar comprimido 111 para a válvula já está relaxada na válvula. A expansão do ar de combustão já na válvula suporta, por assim dizer, a "velocidade de fluxo" do ar de combustão na direção do fornecimento de ar comprimido 121 para o cilindro e para dentro do cilindro, o que provoca automaticamente uma maior quantidade de ar de combustão na mesma unidade de tempo, isto é, um maior fluxo de massa para a câmara de combustão, para o cilindro 25, é promovido.

[0097] Uma vez que o pistão deslizante 3 experimenta um movimento linear controlado, as seções transversais de abertura podem ser controladas de uma maneira simples por meio das unidades de tempo para o estado aberto da válvula de admissão de alta pressão 1. Lista de referência: 1 Válvula de admissão de alta pressão 2 Alojamento 3 Pistão deslizante 4 Seção do pistão cilíndrica 5 Seção de condução 6 Área de passagem 7 Posição fechada 8 Posição de serventia 9 Admissão de ar de combustão 10 Primeira área de aplicação de pressão 11 Segunda área de aplicação de pressão 12 Válvula de gatilho / gatilho de fechamento 13 Superfícies anular 14 Haste 15 Barra de condução 16 Barra semelhante a palhetas de guia 17 Canais de entrada de ar 18 Saída de ar de combustão 19 Câmara 20 Orifício de ventilação 21 Ranhuras anulares do pistão 22 Mola 23 Curso de abertura da válvula de admissão de alta pressão

24 Barra de pistão adicional 25 Câmara de combustão / cilindro 26 Cabeça de cilindro 27 Linha de alta pressão 28 Cames / árvore de cames 29 Válvula de saída 30 Pistões 31 Biela 32 Pinos de pistão 33 Injetor 34 Pistão adicional 35 Seção transversal de fluxo 36 Anel de suporte 37 Contraporca 40 Borda de controle 50 Ranhura do pistão 60 Placa de cobertura 70 Orifício de ventilação 80 Mola 90 Câmara de válvula 100 Taco de pistão 101 Curso de pistão 111 Fornecimento de ar comprimido para a válvula 121 Fornecimento de ar comprimido para o cilindro 131 Recesso do alojamento 200 Pistão 300 Alojamento

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para a introdução de ar de combustão em um cilindro de um motor de combustão interna, em que a totalidade do ar de combustão para o respectivo cilindro é controlada, em relação a pelo menos seu fluxo de massa, por meio de uma válvula de admissão de alta pressão disposta na cabeça do cilindro ou em sua área, conduzido para dentro do cilindro do motor de combustão interna com tal alta pressão, de modo que o ar de combustão no cilindro intensifica a formação da mistura e a troca de carga, caracterizado pelo fato de que o fluxo de massa e a temperatura e/ou a pressão do ar de combustão são medidos e que a quantidade de ar de combustão é conduzida para dentro do cilindro de maneira controlada com base nos resultados de medição com a válvula de admissão de alta pressão e que a válvula de admissão de alta pressão formada com um pistão deslizante é aberta ou fechada deslocando o pistão deslizante.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ar de combustão é admitido no respectivo cilindro durante um curso de compressão na área de ou a partir do primeiro terço de um respectivo pistão.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ar de combustão é admitido no respectivo cilindro durante um curso de compressão em sua área de ponto morto superior de um respectivo pistão.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o ar de combustão é admitido no respectivo cilindro durante pelo menos duas faixas de tempo do curso de compressão.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o ar de combustão é conduzido para dentro do cilindro a uma pressão na faixa de 50 a 150 bar.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a válvula de admissão de alta pressão retarda seu fechamento e, assim, recarrega o ar de combustão no cilindro.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o ar de combustão é fornecido com combustível antes de sua introdução no cilindro.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o combustível é gás de combustão e/ou combustível líquido.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o ar de combustão é fornecido ao cilindro a partir de um recipiente de pressão.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o ar de combustão é fornecido a um motor de combustão interna de dois ou quatro tempos.

11. Válvula de admissão de alta pressão (1) para a introdução de ar de combustão altamente pré-comprimido em uma câmara de combustão (25) de um motor de combustão interna, que tem um pistão deslizante (3) conduzido em um alojamento (2) com seções de pistão cilíndricas (4), cujos comprimentos axiais são combinados com seções de condução (5) que se estendem axialmente de forma congruente no alojamento (2) de tal maneira que quando o pistão deslizante (3) é axialmente deslocado, áreas de passagem (6) para o ar de combustão, que são dispostas entre as seções de condução (5) no alojamento (2), são travadas em uma posição fechada (7) e não admitem o ar de combustão na câmara de combustão (25) e, com deslocamento axial para uma posição de serventia (8), admitem o ar de combustão através de uma admissão de ar de combustão (9) através da área de passagem (6) para a câmara de combustão (25), caracterizado pelo fato de que o pistão deslizante (3) tem na área de passagem (6) duas áreas voltadas uma para a outra formadas como uma primeira (10) e segunda área de aplicação de pressão (11), cujas superfícies projetadas em um plano são do mesmo tamanho.

12. Válvula de admissão de alta pressão (1) para a introdução de ar de combustão altamente pré-comprimido em uma câmara de combustão (25) de um motor de combustão interna, que tem um pistão deslizante (3) conduzido em um alojamento (2) com seções de pistão cilíndricas (4), cujos comprimentos axiais são combinados com seções de condução (5) que se estendem axialmente de forma congruente no alojamento (2) de tal maneira que quando o pistão deslizante é axialmente deslocado, áreas de passagem (6) para o ar de combustão, que são dispostas entre as seções de condução (5) no alojamento (2), são travadas em uma posição fechada (7) e não admitem o ar de combustão na câmara de combustão (25) e, com deslocamento axial para uma posição de serventia (8), admitem o ar de combustão através de uma admissão de ar de combustão (9) através da área de passagem (6) para a câmara de combustão (25), ), caracterizado pelo fato de que o pistão deslizante (3) tem na sua área de passagem (6) duas áreas voltadas uma para a outra formadas como uma primeira (10) e segunda área de aplicação de pressão (11), cujas superfícies projetadas em um plano são de diferentes tamanhos.

13. Válvula de admissão de alta pressão (1) caracterizada pelo fato de que é para a introdução de ar de combustão altamente pré- comprimido em uma câmara de combustão (25) de um motor de combustão interna, que tem um pistão deslizante (3) conduzido em um alojamento (2) com uma seção de pistão cilíndrica (4), cujos comprimentos axiais são combinados com seções de condução (5) que se estendem axialmente de forma congruente no alojamento (2) de tal maneira que, quando o pistão deslizante (3) é axialmente deslocado, a seção de pistão (4) guiada na seção de condução (5) trava as áreas de passagem (6) para o ar de combustão no alojamento (2) em uma posição fechada (7) e não admitem o ar de combustão na câmara de combustão (25) e, em uma posição de serventia (8) libera a passagem de ar de combustão em uma câmara de combustão (25), em que o pistão deslizante (3) tem na área de passagem (6) duas áreas voltadas uma para a outra formadas como uma primeira (10) e segunda área de aplicação de pressão (11), cujas superfícies projetadas em um plano perpendicular ao eixo longitudinal do pistão deslizante (3) são do mesmo tamanho ou diferem ligeiramente entre si, e a primeira área de aplicação de pressão (10) é projetada na forma de uma válvula de gatilho (12) e a segunda área de aplicação de pressão (11) é projetada como uma superfície anular (13).

14. Válvula de admissão de alta pressão (1), de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizada pelo fato de que a primeira área de aplicação de pressão (10) é projetada com seu contorno na saída de ar de combustão (18) para a admissão do ar de combustão na câmara de combustão (25) na forma de uma válvula de gatilho (12), e a segunda área de aplicação de pressão oposta (11) é projetada como uma superfície anular (13).

15. Válvula de admissão de alta pressão (1), de acordo com a reivindicação 11 ou 13, caracterizada pelo fato de que na alternativa da primeira e segunda área de aplicação de pressão do mesmo tamanho (10, 11) e em alternativa à primeira área de aplicação de pressão (10), é projetada como uma válvula de gatilho (12), na qual o pistão deslizante (3) tem uma haste (14) sobre a qual é provido na área de passagem (6), um pistão adicional (34) provido de barras (24) e com seções transversais de fluxo (35) para o ar de combustão entre as barras (24), a qual guia a seção de pistão (4) guiada na seção de condução (5), cuja seção de pistão tem um comprimento axial tal que, dependendo do posição axial do pistão deslizante (3), o pistão (34) adicional abre a área de passagem (6) para admitir o ar de combustão na câmara de combustão (25) ou fechar a área de passagem de forma vedada contra a passagem do ar de combustão, em que a válvula de gatilho (12) do pistão deslizante (3) em sua posição fechada, fornece vedações adicionais na sede do gatilho da válvula.

16. Válvula de admissão de alta pressão (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 15, caracterizada pelo fato de que seu pistão deslizante (3) na seção cilíndrica do pistão (4) tem uma superfície anular plana (13).

17. Válvula de admissão de alta pressão (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 16, caracterizada pelo fato de que a primeira área de aplicação de pressão (10) tem barras de condução (15) que se estendem radialmente entre uma haste (14) e a seção de condução (5).

18. Válvula de admissão de alta pressão (1), de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que a primeira área de aplicação de pressão (10), entre a haste (14) e o gatilho de fechamento (12), tem barras semelhantes a palhetas de guia (16) com pelo menos com um componente direcional na direção axial do pistão deslizante (3) que se estendem para atingir uma direção definida do ar de combustão quando ele é admitido na câmara de combustão (25).

19. Válvula de admissão de alta pressão (1), de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizada pelo fato de que a primeira (10) e a segunda área de aplicação de pressão (11) são atribuídas à sua respectiva seção de pistão cilíndrica que se estende axialmente (4) que está localizada no respectiva seção de condução (5) no alojamento (2) e delimita a área de passagem (6), em que a seção de pistão cilíndrica (4) que se estende da primeira área de aplicação de pressão (10) abre ou fecha os canais de entrada de ar (17) dispostos no alojamento (2) durante o deslocamento axial do pistão deslizante (3).

20. Válvula de admissão de alta pressão (1), de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de que os canais de entrada de ar (17) no alojamento (2) se estendem em formato anular com uma distância definida um do outro na direção axial, em uma direção mutuamente convergente ou em uma direção mutuamente divergente para a câmara de combustão (25).

21. Válvula de admissão de alta pressão (1), de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizada pelo fato de que a área de passagem para o ar de combustão no alojamento (2), delimitada pela primeira (10) e a segunda área de aplicação de pressão (11), tem uma admissão de ar de combustão (9) e uma saída de ar de combustão (18), cujas áreas são dispostas em oposição uma da outra na direção axial do pistão deslizante (3), em que a admissão de ar de combustão (9) é, dependendo da posição do pistão (3), bloqueada ou aberta para o ar de combustão por meio de uma seção de pistão cilíndrica (4) estendendo-se desde a primeira área de aplicação de pressão (10) e conduzida para o alojamento (2) na seção de condução (5).

22. Válvula de admissão de alta pressão (1), de acordo com a reivindicação 21, caracterizada pelo fato de que as seções de pistão cilíndricas (4) atribuídas às respectivas áreas de aplicação de pressão (10, 11) imergem nas respectivas câmaras (19) no alojamento (2) quando o pistão deslizante (3) é deslocado, as quais têm orifícios de ventilação (25) através dos quais o ar colocado sob pressão escapa quando as seções do pistão cilíndrica (4) são imersas na respectiva câmara (19).

23. Válvula de admissão de alta pressão (1), de acordo com a reivindicação 21 ou 22, caracterizada pelo fato de que a admissão de ar de combustão (9) e/ou a saída de ar de combustão (18) tem ou têm uma seção transversal circular, alongada ou elíptica.

24. Válvula de admissão de alta pressão (1), de acordo com a reivindicação 23, caracterizada pelo fato de que as seções cilíndricas do pistão (4) são projetadas como ranhuras anular de pistão que recebem lubrificante (21).

25. Válvula de admissão de alta pressão (1), de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizada pelo fato de que as áreas da primeira (10) e da segunda áreas de aplicação de pressão (11) projetadas em um plano diferem uma da outra em no máximo 20%.

26. Válvula de admissão de alta pressão (1), de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizada pelo fato de que é na alternativa das áreas de aplicação de pressão de tamanhos desiguais (10, 11) e na alternativa da primeira área de aplicação de pressão (10) projetada como uma válvula de gatilho (12),em que a área de passagem (6) através da válvula de gatilho (12) é vedada em direção à câmara de combustão (25) e através da área do pistão cilíndrica (4) na haste (14) em direção ao lado carregado com mola do pistão deslizante (3) na posição fechada (7), em que a segunda área de aplicação de pressão (11) da seção de pistão cilíndrica (4) é tão maior do que a primeira área de aplicação de pressão efetiva (10) na forma de um gatilho de válvula da válvula de gatilho (12) que o gatilho de válvula veda contra a câmara de combustão (25) através da pressão do ar de combustão.

27. Válvula de admissão de alta pressão (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 17, caracterizada pelo fato de que o pistão deslizante (3) é projetado de modo que concede à válvula de gatilho (12) um componente de movimento radial pelo menos na extremidade de seu movimento de fechamento.

28. Motor de combustão interna com uma válvula de admissão de alta pressão (1) disposta em uma cabeça de cilindro (26) para admitir ar de combustão em alta pressão em uma câmara de combustão (25) com as características conforme qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado pelo fato de que a válvula de admissão de alta pressão é disposta como uma válvula de admissão entre uma linha de alta pressão (27) e a câmara de combustão (25) e por meio da qual o ar de combustão pode ser admitido de uma linha de alta pressão (27) através de uma área de passagem (6) da válvula de admissão de alta pressão (1) para a câmara de combustão (25), em que a válvula de admissão de alta pressão (1) é disposta verticalmente em relação ao eixo longitudinal do cilindro (25) na cabeça do cilindro (26).

29. Motor de combustão interna com uma válvula de admissão de alta pressão (1) disposta em uma cabeça de cilindro (27) para a admissão de ar de combustão em alta pressão em uma câmara de combustão (25) com as características conforme qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de que a válvula de admissão de alta pressão é disposta como uma válvula de admissão entre uma linha de alta pressão (27) e a câmara de combustão (25) e por meio da qual o ar de combustão pode ser admitido de uma linha de alta pressão (27) através de uma área de passagem (6) da válvula de admissão de alta pressão (1) para a câmara de combustão (25), em que a válvula de admissão de alta pressão (1) está disposta situada na cabeça do cilindro (26) em relação ao eixo longitudinal do cilindro (25).

30. Motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 28 ou 29, caracterizado pelo fato de que o pistão deslizante (3) da válvula de admissão de alta pressão (1) é carregado com uma mola (22) e um came, de uma árvore de cames, que atua contra a força da mola, é provido para deslocar seu pistão deslizante (3) de uma posição que bloqueia a passagem do ar de combustão para a câmara de combustão (25) para uma posição que libera a passagem do ar de combustão para a câmara de combustão (25).

31. Motor de combustão interna, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 28 a 30, caracterizado pelo fato de que a válvula de admissão de alta pressão (1) operando a uma pressão na faixa de 2 a 20 MPa pode ser controlada e o ar de combustão pode ser introduzido no cilindro (25) de tal forma que, para uma troca de carga em um motor de quatro tempos, nenhum tempo separado é necessário e que a formação da mistura no cilindro (25) pode ser controlada no que diz respeito à quantidade de combustível injetado através da pressão na qual o ar de combustão é admitido na câmara de combustão (25) através da válvula de admissão de alta pressão (1).