CS237302B2 - A valve namely for internal combustion engine - Google Patents

Description

Vynález se týká ventilu, zejména pro spalovací motor, se vstupním sacím potrubím a karburátorem, obsahujícím ventilovou komoru se vstupem a výstupem.

Problém, řešený vynálezem, záleží v tom, jak dosáhnout toho, aby ke každému válci motoru byl přiváděn v podstatě stejný poměr vzduchu a paliva pro lepší spalování paliva, zvýšení výkonu, snížení znečišťování výfukovými plyny a zlepšení hospodaření s palivem.

Podle vynálezu se toho dosáhne tím, že ve ventilové komoře jsou mezi vstupem a výstupem navršeny tři kulové členy, které jsou vytvořeny z elastomerního materiálu a mají průměr menší než ventilová komora, vstup má ventilové sedlo zabírající s prvním kulovým členem, který má větší tvrdost, než je tvrdost posledního kulového členu, nejvíce vzdáleného od prvního kulového členu, a prostřední kulový člen, umístěný mezi oběma druhými kulovými členy, je z tvrdšího materiálu než oiba druhé kulové členy.

Obr. 2

Vynález se týká ventilu, zejména pro spalovací motor, se vstupním sacím potrubím a karburátorem, obsahujícím ventilovou komoru se vstupem a výstupem.

Vynález se týká zdokonalení ventilových zařízení a soustav jich užívajících, zejména toho typu, který je popsán v USA pat. spisech č. 3 693 650, 3 799 123 a 4 024 846.

Bylo zjištěno, že moderní automobilový spalovací motor má hlavní podíl na znečišťování ovzduší. Byla vyvinuta nejrůznější zařízení pro řízení uvolňování výfukových plynů z klikové skříně a pro odstraňování škodlivých · zplodin z výfukových plynů. Avšak bylo již dávno· seznámo, že v případě takové práce motorů, že za všech pracovních podmínek nastává prakticky úplné spalování paliva motoru, nejen že se sníží podstatně množství škodlivých znečišťujících látek, avšak zvýší se také výkon motoru a hospodárnost použití paliva.

Aby se dosáhlo maximálního výkonu nebo nejlepšího hospodaření s palivem u spalovacího motoru, musí být udržován správný hmotnostní poměr paliva ke vzduchu. Karburátor zásobuje motor správným poměrem paliva a vzduchu v části pracovního rozmezí, avšak nikoliv při všech režimech provozu a pouze pro danou hustotu vzduchu. Připustí-li se, aby poměr paliva a vzduchu se stal příliš bohatým nebo příliš chudým, sníží se v podstatě výkon motoru. Také časování zážehu bude příliš rychlé nebo příliš pomalé a tím bude nepříznivě ovlivněn tepelný rozsah zapalovací svíčky. Pro dosažení vyrovnaností těchto podmínek a pro· zajištění maximálního výkonu při dané hustotě vzduchu musí být udržen správný poměr paliva a vzduchu.

Pokusy kalibrovat karburátory pro dostatečně chudou směs, aby byly · splněny žádané úrovně uhlovodíků, kysličníku uhelnatého a kysličníku dusnatého, nebyly úplně uspokojivé, · jelikož, když se poměr směsi zvolí chudší, stane se rozvádění směsi od válce k válci stále citlivější. To· může vést k nadměrně chudým podmínkám v některých z válců, což vyvolává selhání zapalování a průchodu surového · paliva motorem, čímž se zase zvýší úroveň · uhlovodíků a sníží se účinnost stroje, výkon a hospodárnost paliva.

Značně zlepšených výsledků se dosáhlo při užití ventilů a soustav pro přívod vzduchu podle shora uvedených USA patentů č. 3 693 650, 3 799 123 a 4 024 846, kteréžto systémy přivádějí pulsace vzduchu do sacího potrubí spalovacího motoru v podstatě v celém rychlostním rozsahu motoru za účelem zlepšení odezvy motoru a zrychlení. Takové ventily a systémy provádějí samočinné přizpůsobení na různá nastavení škrticí klapky a míry zrychlení nebo zpomalení, což v minulosti vedlo' obvykle k dočasně nevhodné směsi paliva a vzduchu, kdežto uvedené systémy zabraňují vypouštění nadměrného množství nečistot do ovzduší, zejména kysličníku uhelnatého· a uhlovodíkových par.

Při správném nastavení lze dosáhnout rezonování ventilů v celém pracovním rozsahu motoru, to znamená, jak při chodu · naprázdno, tak i při jízdě a při zrychlení a při zpomalení. Když ventily rezonují, vytvoří se pulsace vzduchu vyvolávající víření v proudu vzduchu procházejícím ventily a do karburátoru, kde se v dolní části karburátoru a sacího potrubí vytvoří tlakové vlny. Tyto tlakové vlny přispívají k rozdělování paliva do menších rovnoměrnějších velikostí částic a kromě toho udržují konstantnější směs vzduchu a paliva v celém pracovním rozsahu pro zlepšení spalování, účinnosti, hospodaření s palivem a pro· snížení množství výfukových plynů.

Ventilové zařízení podle vynálezu je stejného obecného typu, jaký je zveřejněn shora uvedenými USA pat. spisy č. 3 693 650, 3 799 132, 4 024 846, avšak obsahuje · určitá přídavná zlepšení, která umožňují, aby bylo ještě užší pásmo poměru vzduchu a paliva udržováno prakticky ve všech pracovních režimech motoru. Rychlost a frekvenční rozsah pulsací vzduchu jsou zvětšeny, zatímco současně je sníženo množství toku přídavného vzduchu zařízením. · Pulsující vzduch z ventilového zařízení je zaveden do dráhy paliva a vzduchu u motoru takovým způsobem, a v takovém místě, že ke každému válci mo-toru se přivádí v podstatě stejný poměr vzduchu a paliva pro lepší spalování paliva, zvýšení výkonu, snížení znečišťování výfukovými plyny a zlepšení hospodaření s palivem.

Těchto a i jiných výsledků a účelů vynálezu se dosáhne tím, že ve ventilové komoře jsou mezi vstupním otvorem a výstupním otvorem navršeny tři kulové členy, které· jsou vytvořeny z elastomerního materiálu a mají průměr menší než ventilová komora, vstupní otvor má ventilové sedlo zabírající s prvním kulovým členem, který má větší tvrdost, než je tvrdost posledního kulového členu, nejvíce vzdáleného· od prvního· kulového členu, a prostřední kulový člen, umístěný mezi oběma druhými kulovými členy, je z tvrdšího materiálu než oba druhé kulové členy. Kulové členy vytvářejí omezený tok pulsujícího vzduchu, který je odměřován v přesných množstvích ve kterékoliv dané době do dráhy paliva a vzduchu v motoru. Rychlost a frekvenční rozsah pulsací jsou zvětšeny, zatímco ve stejné době je sníženo množství toku přídavného' vzduchu zařízení tím, že se ventilové zařízení opatří úzkými vstupními a výstupními otvory.

Podle výhodného provedení vynálezu má ventilové sedlo vytvořeno kuželovité skosení u vnitřního konce vstupního· otvoru a první kulový člen dosedá do ventilového sedla působením tlaku zbývajících kulových členů a tvoří pozitivní těsnění s ventilovým sedlem.

Podle dalšího provedení vynálezu mají vstupní otvor ventilové komory průměr alespoň třikrát menší, než je průměr ventilové komory.

Podle jiného provedení vynálezu je ve výstupním členu vytvořen podélný průchod, se kterým je spojena vířivá komora, která má větší průměr než výstupní otvor i přechod, přičemž průchod protíná výstupní otvor v pravém úhlu.

Podle ještě dalšího provedení vynálezu sestává ventilová komora z trubkové skříně, která je závitově spojena s váhovým tělesem, které je opatřeno dvojicí· ramen, provedených s ním v jednom celku a vyčnívajících ven z jeho protilehlých stran, přičemž tato ramena · jsou opatřena výčnělky směřujícími dovnitř a opatřenými vybráními, a trubková skříň je opatřena vroubkovanou přírubou uzpůsobenou pro záběr s vybíráními.

Objem pulsujícího vzduchu ventilovým zařízení podle vynálezu je v podstatě stejný v celém pracovním rozsahu motoru s výjimkou při zpomalování, kdy tok vzduchu ventilovým zařízením je poněkud ztížen, avšak je zvýšena jeho rychlost při zpomalování. Takový tok pulsujícího vzduchu se s výhodou zavádí do karburátoru pod škrticí deskou v těsné blízkosti pod volnoběžnou tryskou, aby se zvýšilo víření v sacím potrubí, které přispívá k promísení a rozprášení paliva, čímž se ke každému válci přivádí v podstatě stejný poměr vzduchu a paliva za účelem lepšího· spalování paliva, čímž se zvýší výkon, sníží znečišťování výfukovými plyny, a zlepší se hospodárnost paliva.

Velmi rychlé pulsace vzduchu vstupující do karburátoru a do sacího potrubí a v menším stupni do samotných válců vytvářejí rovnoměrnou směs paliva a vzduchu s v podstatě stejným poměrem vzduchu a paliva pr0^: každý válec, čímž celková směs shoří rychleji a úplněji.

Další znaky a výhody vynálezu budou popsány na příkladu provedení v souvislosti s výkresy.

Obr. 1 je schematické znázornění znázorňující výhodné provedení ventilu a přívodu přídavného vzduchu podle vynálezu ve spojení se spalovacím motorem.

Obr. 2 je ve větším měřítku částečný podélný řez ventilem podle obr. 1 a znázorňuje ventil v jeho uzavřeném stavu, když motor neběží.

Obr. 3 je částečný podélný řez ventilem podobný jako na obr. 2, avšak znázorňuje normální otevřený stav ventilu při prakticky všech pracovních režimech, s výjimkou zpomalování.

Obr. 4 je částečný podélný řez ventilem, podobný jako· na obr. 3, avšak ukazuje zúženější průtokovou dráhu ventilem pro snížení toku vzduchu během zpomalování.

Obr. 5 je schematické znázornění karburátorem v podélném řezu a ukazuje umístění vstupu pulsací vzduchu do· ventilu ke karburátoru v těsné blízkosti k volnoběžným tryskám karburátoru.

Obr. 6 znázorňuje příčný řez karburátorem podle obr. 5, jak je vidět v řezu podle čáry 6 — 6.

Obr. 7 je schematické znázornění znázorňující ventil umístěný těsně u karburátoru s přívodní hadicí pro vzduch vedoucí od vstupu ventilu k přední přepážce za účelem přívodu chladnějšího vzduchu k ventilu.

Obr. 8 je schematické znázornění jiného provedení ventilu, které je podobné jako · ventil podle předchozích vyobrazení, avšak je k němu připojen pomocný ventilátor.

Na obr. 1 je znázorněn obvyklý automobilový spalovací motor 1 a výhodné provedení soustavy 2 pro přívod vzduchu, kte které je připojen ventil 3. Ventil i přívodní soustava jsou určeny pro použití s benzinovým motorem, ke kterému se přivádí směs vzduchu a paliva karburátorem 4, a není vhodný pro diesselovy motory nebo pro motory se vstřikováním paliva.

Jak je patrno z obr. 2 · až 4, může ventil sestávat z celistvého plastického· ventilového tělesa 6 ve tvaru T, které má dutou válcovou část 7 a trubková ramena 8, 9 probíhající v opačných směrech. Uvnitř duté části ventilového tělesa 6 je závitově uložena trubková skříň 12, která má uvnitř válcovou ventilovou komoru 13 pro uložení tří kulových členů, a to prvního· kulového členu 16, prostředního kulového členu 17 a posledního kulového členu 18, který má každý průměr poněkud menší, než je vnitřní průměr válcové ventilové komory 13. U vnějšího^; konce 19 válcové ventilové komory 13 je ventilové sedlo 20, které má kuželovité zkosení 21, aby se vytvořilo ventilové sedlo pro přilehlý první kulový člen 16, který působí jako kulový ventilový člen pro vytvoření silnějšího těsnění, když motor neběží a ventil je v uzavřeném postavení znázorněném na obr. 2. Kuželovité ventilové sedlo 20 také přispívá k dosažení lepší odezvy pro zvýšené rezonování kulových členů při provozu, jak bude podrobněji popsáno níže.

Spojení s vnitřkem válcové ventilové komory 13 je provedeno úzkým vstupním otvorem 25 ve vnějším konci trubkové skříně 12 a podobně úzkým výstupním otvorem 26 ve válcové části ventilového tělesa 6 ventilu. Mezi prstencovou přírubu 24 na trubkové skříni 12 a přilehlý konec plastického ventilového tělesa 6 je vložen těsnicí kroužek 23, aby se zabránilo vstupu vzduchu do ventilu jinudy, než úzkým vstupním otvorem 25, Jak je znázorněno na obr. 2, lze vytvořit rozšířený pohárkovitý výběžek 27 jako integrálně odlitou část na vnějším konci trubkové skříně 12 pro vložení vzduchového filtru 28, aby čerstvý filtrovaný vzduch mohl procházet přímo do ventilu. Filtr 28 je poměrně veliký vůči vstupnímu otvoru k ventilu, aby ventilu mohlo být používáno po delší časová období bez čištění nebo výměny filtru. V jednom celku s trubkovou skříní 12 mohou být také odlita vhodná chladicí žebra 30, která probíhají v podstatě po celé její vnější délce.

Uvnitř válcové ventilové komory 13 u konce protilehlého k ventilovému sedlu 20 je komole kuželovitá vroubkovaná podložka 31, nesená prstencovým osazením 32 na válcovém tělesu 7, obklopujícím výstupní otvor

26. Podložka 31 má středový kruhový otvor 33 o menším průměru, než je průměr kulových členů a má větší počet vnějších obvodových zářezů 34. Otáčení trubkové skříně 12 vůči válcovému tělesu 7 vyvolá osový pohyb trubkové skříně 12 dovnitř nebo ven pro pohybování ventlového sedla 20 směrem k podložce 31 a od ní, čímž se mění délka ventilové komory 13, obsahující kulové členy, a vystaví se tyto kulové členy předem určenému stupni stlačení. Tato trubková skříň 12 může být vhodně brzděna v jejím otáčivém pohybu, aby se zabránilo nežádoucímu otáčení v důsledku vibrací a podobně, například tím, že se vytvoří dvojice ramen 40, 41, která mohou být odlita v jednom celku s válcovým tělesem 7 a vybíhají směrem ven od jeho protilehlých stran a mají výčnělky 42, 43 směřující dovnitř a poatřené vhodným vybráním 44 pro záběr s vroubkovanou přírubou 45 na vnějším konci pohárkovitého výčnělku 27. Ramena 411, 41, jelikož jsou zhotovena z plastické hmoty, jsou dostatečně ohebná pro vyvolání západkového účinku mezi vybráními 44 a vroubkovanou přírubou 4S, když se na trubkovou skříň 12 působí vhodným kroutícím momentem pro umožnění otáčení. Na vroubkované přírubě 45 mohou být upraveny také vhodné značky jako pomůcka pro seřízení ventilu. Zarážkové osazení 46 na jednom nebo obou výčnělcích 42, 43 ramen 40, 41 probíhá radiálně dovnitř od vnějšího obvodu příruby 45, aby se omezila míra seřízení ventilu a zabránilo se rozpadnutí ventilu s výjimkou toho^ případu, kdy se užije dostatečné síly pro odtažení ramen 40, 41 od sebe a uvolnění příruby skříně 12 ze záběru se zarážkovým osazením, a to v důsledku možnosti odstranění jednoho nebo několika z kulových členů nebo změnění jejich výhodného· pořadí, jak bude níže popsáno.

Výstupní člen 50 ventilu, s výhodou je opatřen pravoúhlým ohybem vytvořeným tím, že se v příčném členu 52 ventilového· tělesa 6 upraví podélně probíhající průchod 51, který protíná v pravém úhlu výstupní otvor 26 ve středové dolní válcové části 7 ventilového tělesa 6. Jeden konec podélného· průchodu 51 je ve spojení s vířivou komorou 53 na jednom konci příčného· členu 52, která· je vytvořena válcovým zahloubením 54 v tomto· konci, přičemž do vnějšího konce komory 53 je vložena zátka 55. Druhý konec příčného členu 52 má také válcové zahloubení 56 pro vložení trubkového přívodního vedení 57 tvořícího spojení mezi vý stupem 58 ventilu a · karburátorem 4 · motoru.

Ventilové těleso β a ventilová skříň 13 jsou s výhodou zhotoveny z vhodného plastického· materiálu, jako z nylonu nebo celconu, který se nekazí za tepelných nebo vlhkých pracovních podmínek v přítomnosti oleje nebo benzinových par. Kulové členy jsou také zhotoveny z vhodného plastického materiálu, který odolává teplotním rozsahům, jimž jsou kulové členy vystaveny, aniž by nepříznivě ovlivnil jejich činnost. Při správném nastavení bude první kulový člen 16 uváděn mimo ventilové sedlo· 20 v důsledku změn tlaku vyvolaných podtlakem motoru působícím na ventil vedením pro· přívod vzduchu a kulové členy budou vibrovat v rezonanci v celém pracovním rozsahu motoru a vytvářet nárazové vlny v proudu vzduchu procházejícího ventilem do motoru.

Tím, že se kulové členy provedou s různou tvrdostí, lze dosáhnout lepšího řízení toku přídavného vzduchu do motoru. Hlavní rezonující účinek nastává na ventilovém prvním kulovém členu 16, který zabírá · s ventilovým sedlem 28 a podle potřeby umožňuje průchod malých množství odměřeného vzduchu. Jelikož ventil reaguje na podtlak motoru, vytvoření ventilového· prvního kulového členu 15 z polotvrdého materiálu a vytvoření kuželovitého ventilového sedla 20 pro tento první kulový člen 16 působí větší odezvu prvního kulového ventilového členu 16 na nižší podtlaky motoru a vyvolá zvýšené rezonování při všech provozních režimech. Polotvrdý kuželový první ventilový člen 16 zabírající s ventilovým sedlem 20 · také dává dokonalejší těsnění a úplně utěsňuje ventil, když motor neběží, aby se zamezil vstup vlhkosti. Nepatrné částice prachu a podobně ve vzduchu nedovolí prosakování vzduchu ventilem, když je uzavřen, jak by tomu mohlo být, kdyby materiál prvního kulového členu 16 byl příliš tvrdý.

Tvrdost posledního kulového členu 18 · nejvíce vzdáleného od prvního kulového členu 16 je s výhodou poněkud menší, takže při zpomalování způsobí velký podtlak vyvinutý v sacím potrubí stlačení posledního kulového členu 18 a jeho boční vyklenutí větší než u druhých dvou kulových členů, jak je znázorněno na obr. 4, do té míry, že se poněkud zmenší tok přídavného vzduchu ventilem při zpomalování. Když podtlak vymizí, pak sklon posledního kulového členu 18 skočit nazpět do jeho původního tvaru tlačí nuceně prostřední kulový člen 17 proti ventilovému prvnímu kulovému členu 16 a snaží se uzavřít otvor. Prostřední kulový člen 17 je s výhodou z mnohem tvrdšího materiálu než ostatní dva kulové členy a působí mezi nimi jako píst pro dosažení okamžité odezvy mezi oběma druhými · kulovými · členy a podpoření vysokofrekvenčních pulsacích zařízeních.

Jak bylo shora uvedeno, mají úzký vstupní otvor 25 a úzký výstupní otvor 26 ten účinek, že snižují tok vzduchu zařízením, zatímco zároveň zvyšují rychlost pulsací vzduchu, takže tlaková vlna vytvořená kulovými členy se neztrácí, když vzduch vyjde ze zařízení. Množství průchodu vzduchu zařízením může být také sníženo zmenšením vůle mezi kulovými členy a mezi stěnou 60 komory. Takový tok vzduchu zařízením může být ovšem měněn do určitých mezí otáčením trubkové skříně 12 vůči ventilovému sedlu 20 pro měnění předběžného zatížení na kulové členy způsobem shora popsaným. Ventil může být například nastaven tak, že dodává přibližně 2,5488 m³ za hodinu vzduchu do standardního osmiválcového motoru s obsahem 6276 cm³ při karburátoru nastaveném na chudou směs. Takový motor přijímá přibližně 5,664 m³ primárního vzduchu za minutu přes karburátor při volnoběhu. Jestliže karbutátor je nastaven pro vytváření bohatší směsi, změní se nastavení ventilu pro dodávání více přídavného vzduchu. Pro menší motory se tok přídavného vzduchu dodávaného ventilem musí snížit.

Při počátečním startování, když se motor natáčí, působí komora 53 ve ventilu jako zpožďovací komora a přispívá ke zpoždění otevření ventilu, dokud motor nenaskočí. To má tu výhodu, že směs paliva a vzduchu, vstupující do motoru, je dočasně bohatá a napomáhá ke snadnému startování.

Když motor běží, zůstane ventil otevřený a tok vzduchu ventilem bude v podstatě¹ stejný v celém pracovním rozsahu motoru s výjimkou rychlého zpomalování, jak bylo uvedeno. Frekvence vzduchových pulsací vytvářených pohyby kulových členů bude se měnit v širokém rozsahu při různých jízdních režimech, například od frekvence přibližně 1500 Hz, která bude převládat při vyšších rychlostech toku vzduchu při rychlé jízdě, a frekvencí přibližně 520 Hz, která bude převládat při nízkých rychlostech vzduchu při volnoběhu a zpomalování. Harmonické složky se rovněž budou měnit při různých režimech jízdy.

Jakmile se stroj rozběhne, začnou kulové členy rezonovat a vytvářet nárazové vlny v proudu vzduchu procházejícího ventilem do karburátoru. Vstřiknutí přídavného pulsujícího vzduchu do karburátoru 4 a sacího potrubí 61 zvětší víření směsi paliva a vzduchu a důkladně promísí požadované množství vzduchu s palivem na kritickém bodu uvnitř motoru za účelem zlepšeného spalování a rychlé reakce téměř při všech rychlostech motoru. Vnější obvodové zářezy 34 v podložce 31 také vytvářejí vířivý účinek na vzduch procházející ventilem, čímž vzduch vstupuje do karburátoru a sacího potrubí ve zvukových vlnách kombinovaných s vířivým pohybem pro zvýšení turbolence.

Pravoúhlý ohyb ve vstupní dráze od ventilového zařízení a opačně probíhající ko10 mora 53 také přispívají к rezonování kulových členů ve větším rozsahu. Rychlost pulsací vzduchu vstupujícího do karburátoru 4 může být také zvýšena použitím plastické trubky pro vedení 58 pro přívod vzduchu. Čímž je kratší vedení pro přívod vzduchu, tím větší bude tlaková vlna při vstupu do karburátoru.

Teoreticky je nejlépe, když ventil je co nejblíže karburátoru. Avšak ventil musí být buď umístěn na místě, kde nebude vystaven nadměrnému teplu, například na přední přepážce, nebo jiném chladném úseku motorového prostoru, což požaduje použití dosti dlouhého přívodního vedení, jak je znázorněno na obr. 1, nebo při umístění daleko blíže ke karburátoru, jak je znázorněno na obr. 7, je třeba použít vzduchové hadice 65 o větším průměru od přední přepážky ke vstupu ventilu (schránka pro vzduchový filtr 27), aby se dosáhlo přívodu chladnějšího vzduchu к zařízení. Chladnější vzduch zabrání tomu, aby zařízení se příliš zahřálo, a bude mít také určitý chladicí účinek na motor. Chladnější vzduch je také hustší, čímž je schopnější přenášet pulsace udělené ventilem. Čím bližší je ventil ke karburátoru, tím kratší vzdálenost musí pulsace pro jít a tím se méně zmenšují.

Ventil je také způsobilejší reagovat na změny barometrického tlaku nebo na změny teploty venkovského vzduchu, jestliže ventil samotný nebo alespoň vedení pro přívod vzduchu к ventilu je u přední přepážky, čímž činí ventil citlivým na změny hustoty vzduchu i teploty a přispívá к udržování poměru vzduchu a paliva v podstatě konstantním v celém pracovním rozsahu motoru vzdor zrněná v tlaku vzduchu a v teplotě,

Bylo také zjištěno, že je-li vstup 66 ke karburátoru 4, kterým se zavádějí pulsace vzduchu od ventilu 3, v těsné blízkosti volnoběžných trysek 67 karburátoru pod škrticí deskou 68, jak je znázorněno na obr. 5, 6 a 8, obdrží se lepší rozprašování kapiček paliva a rovnoměrnější promísení částic vzduchu a plynu, a to nejen, v karburátoru, ale i v sacím potrubí 81 a v samotných válcích stroje, což dává rovnoměrnější rozdělení směsi vzduchu a paliva do různých válců a vede к lepšímu spalování paliva. Jelikož sekundární a hlavní trysky karburátoru, jež nejsou znázorněny, jsou nad škrticí deskou 68 nebo vně této desky, není vstup 86 vzduchu od ventilu v těsné blízkosti těchto trysek. Avšak směs vzduchu a paliva od těchto trysek proudí dolů kolem vstupu pulsujícího vzduchu do karburátoru, takže pulsace vzduchu podporující promísení a rozprášení paliva a vzduchu, kde by se začaly oddělovat. V důsledku umístění vstupu 66 vzduchu do karburátoru pod škrticí deskou 68 mají přicházející pulsace vzduchu také tendenci odstranit jakékoliv oblasti nízkého tlaku pod škrticí deskou, к čemuž by jinak mohlo dojít při částečném škrcení.

I když rozměry různých částí ventilu mohou být měněny pro vytvoření různých rychlostí toku vzduchu a různých velikostí pulsací vzduchu z ventilu, mají kulové členy s výhodou průměr přibližně 12,7 mm. Vnitřní průměr válcové ventilové komory 13 je poněkud větší než průměr kulových členů, například větší o 0,15 mm. Také vstupní otvor 25 má výhodně průměr přibližně 3,18 mm a výstupní otvor 20, protínající dráhu 56 toku v části ventilového tělesa 6 a vedení 15 pro přívod vzduchu od ventilu ke karburátoru mají s výhodou průměr přibližně 5,16 milimetru. Průměr vířivé komůrky 53 ve ventilovém tělesu 6 je přibližně 9,53 mm.

První kulový člen 16 je s výhodou zhotoven z vhodného teplem tvrditelného polyurethanového materiálu, který má tvrdost přibližně 89 podle Shorea. Poslední kulový člen 18 je s výhodou proveden ze stejného materiálu, avšak s tvrdostí poněkud menší, například o 0,5, čili přibližně 88,5 podle Shorea, když první kulový válcový člen má tvrdost 89. Prostřední kulový člen 18 je s výhodou proveden z mnohem tvrdšího materiálu, jako nylonu, teflonu nebo celconu a má malou žádanou pružnost.

Pro dosažení nejlepších výsledků bude ventil s výhodou seřízen za pomoci analyzátoru výfukových plynů, aby se ventil nastavil na průsečík, ve kterém jsou vypouštěná množství CO a HC v motoru nej nižší. Při správném nastavení bude ventil dodávat v podstatě konstantní pulsující proud vzduchu v podstatě na celém pracovním rozsahu motoru, například 0,7080 až 0,8496 cm³ za hodinu pro malé evropské motory, 0,8496 až 1,1328 m³ pro motory s karburátory řídícími výfukové plyny a 2,5483 až 3,4981 m³ pro největší motory s předběžným řízením výfuku. To zajišťuje, že seřízení poměru vzduchu a paliva pro karburátor, ať je jakékoliv, se udržuje v podstatě konstantní v úzkém pásmu, například 14,6 : 1, plus nebo minus 0,1 % pro všechny režimy řízení.

Spalovací motor musí udržovat správný poměr paliva a vzduchu pro dosažení maximálního výkonu nebo nejlepší hospodárnost paliva kompatibilně s co možno nejnižším výfukem. Obecně to vyplývá s tím poměrem vzduchu a paliva, při kterém také katalytické tlumiče výfuku pracují s maximální účinností. Při praktických zkouškách bylo v podstatě možné odstranit vypouštění CO vůbec a značně omezit uhlovodíky ve výfukových plynech za použití ventilu u mo toru vybaveného katalytickým tlumičem výfuku. Vypouštěná množství CO a HC z motoru s katalytickým tlumičem výfuku, avšak bez ventilového zařízení, byla přibližně 0,056 gramů CO na 1 km a 0,031 gramů HC na 1 kilometr. Při užití ventilu podle vynálezu vypouštěné množství CO bylo sníženo na nulu a uhlovodíky byly sníženy na přibližně 0,025 gramů na 1 kilometr. U jiných zkoušek, s ventilovým zařízením, avšak bez katalytického měniče byly obsahy CO a uhlovodíků sníženy od asi 18,63 gramů až 24,84 gramů CO a 0,931 HC až 1,552 HC na 1 kilometr na asi 2,857 g CO až 3,105 g CO a asi 0,496 g HC na 1 kilometr až 0,621 g HC na 1 kilometr.

Cím chudší je nastavení karburátoru, tím méně přídavného pulsujícího vzduchu má být dodáváno ventilem do dráhy paliva a vzduchu к motoru, aby se žádaný poměr vzduchu a paliva udržel uvnitř úzkého pásma v podstatě při všech režimech řízení. Když byly pro motory dodávány bohatší směsi vzduchu a paliva, jak je tomu u starších vozů, pak pro nejlepší výsledky bylo třeba zvýšit množství přídavného pulsujícího vzduchu dodávaného ventilovým zařízením, například seřízením ventilu pro zvýšení toku vzduchu tímto ventilem.

Na obr. 8 je znázorněno pozměněné provedení ventilu 31 podle vynálezu, které je v podstatě stejné jako shora popsaný ventil, takže pro označení stejných částí je užito stejných vztahových značek opatřených nahoře čárkou. Kromě toho je však vně ventilu upraven pomocný ventilátor 70, aby se vytvořil positivní tlak na vstupním otvoru 25* к ventilu. Takový pomocný ventilátor činí ventil citlivějším na požadavky podtlaku a při praktických zkouškách bylo zjištěno, že ventil při práci ventilátoru způsobuje další snížení výfukových látek s následujícím zvýšením výkonu a lepší hospodárností paliva. Ventilátor, který působí jako turbodmychadlo, se výhodně umístí co nejblíže ke vstupu do ventilu, například se nasadí přímo na vnější konec 71 trubkové skříně 12* vně filtru 28*. Taková kombinace ventilu a ventilátoru byla podle zjištění zvlášť příznivá pro získání lepšího výkonu stroje při stoupání do vrchu nebo když motor pracuje na vyšších nadmořských výškách, neboť ventilátor vytváří na vstupním otvoru positivní tlak.

Vynález není ovšem omezen na popsaná a znázorněná provedení.

Claims (5)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Ventil, zejména pro spalovací motor, se vstupním sacím potrubím a karburátorem, obsahující ventilovou komoru se vstupem a výstupem, vyznačující se tím, že ve ventilové komoře (13) jsou mezi vstupním otvorem (25) a výstupním členem (50) navršeny tri kulové členy, které jsou vytvořeny z elastomerního materiálu a mají průměr menší než ventilová komora (13), vstupní otvor (25) má ventilové sedlo (20) zabírající s prvním kulovým členem (16), který má větší tvrdost, než je tvrdost posledního kulového členu (18), nejvíce vzdáleného od prvního kulového členu (16), a prostřední kulový člen (17), umístěný mezi oběma druhými kulovými členy je z tvrdšího materiálu než oba druhé kulové členy.
2. 2. Ventil podle bodu 1, vyznačující se tím, že ventilové sedlo (20) má vytvořeno kuželovité skosení (21) u vnitřního konce vstupního otvoru (25) a první kulový člen (16) dosedá do ventilového sedla (20) působením tlaku zbývajících kulových členů a tvoří positivní těsnění s ventilovým sedlem (20),
3. 3. Ventil podle bodu 1, vyznačující se tím, že vstupní otvor (25) a výstupní člen (50) ventilové komory (13) mají průměr alespoň třikrát menší, než je průměr ventilové komory (13).
4. 4. Ventil podle bodu 1, vyznačující se tím, že ve výstupním členu (50) je vytvořen podélný průchod (51), se kterým je spojena vířivá komora (53), která má větší průměr než výstupní otvor (26) 1 průchod (51), přičemž průchod (51) protíná výstupní otvor (26) v pravém úhlu.
5. 5. Ventil podle bodu 1, vyznačující se tím, že ventilová komora (13) sestává z trubkové skříně (12), která je závitově spojena s váhovým tělesem (7), které je opatřeno dvojicí ramen, provedených s ním v jednom celku a vyčnívajících ven z jeho protilehlých stran, přičemž tato ramena (40, 41) jsou opatřena výčnělky (42, 43), směřujícími dovnitř a opatřenými vybráními (44), a trubková skříň (12) je opatřena vroubkovanou přírubou (45) uzpůsobenou pro záběr s vybráními (44).