FI124120B - Steering arrangement in piston engine - Google Patents

Steering arrangement in piston engine Download PDF

Info

Publication number
FI124120B
FI124120B FI20085756A FI20085756A FI124120B FI 124120 B FI124120 B FI 124120B FI 20085756 A FI20085756 A FI 20085756A FI 20085756 A FI20085756 A FI 20085756A FI 124120 B FI124120 B FI 124120B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
chamber
cam
inlet valve
piston device
piston
Prior art date
Application number
FI20085756A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20085756A0 (en
FI20085756A (en
Inventor
Magnus Sundsten
Original Assignee
Wärtsilä Finland Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wärtsilä Finland Oy filed Critical Wärtsilä Finland Oy
Priority to FI20085756A priority Critical patent/FI124120B/en
Publication of FI20085756A0 publication Critical patent/FI20085756A0/en
Priority to PCT/FI2009/050626 priority patent/WO2010012864A1/en
Priority to EP09784154.8A priority patent/EP2315919B1/en
Priority to JP2011520534A priority patent/JP5393784B2/en
Priority to KR1020117001490A priority patent/KR101545768B1/en
Priority to RU2011107190/06A priority patent/RU2509219C2/en
Priority to CN200980129423.0A priority patent/CN102105657B/en
Publication of FI20085756A publication Critical patent/FI20085756A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI124120B publication Critical patent/FI124120B/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/10—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
    • F01L9/11—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/08—Shape of cams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/20—Adjusting or compensating clearance
    • F01L1/22—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically
    • F01L1/24—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically
    • F01L1/245—Hydraulic tappets
    • F01L1/255—Hydraulic tappets between cam and rocker arm
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0031—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of tappet or pushrod length
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L2013/0089—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque with means for delaying valve closing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Description

OHJAUSJÄRJESTELY MÄNTÄMOOTTORISSA Tekniikan alaCONTROL SYSTEM IN PISTON ENGINE Engineering

Keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista ohjausjärjestelyä kaasunvaihtoa varten mäntämoottorissaThe invention relates to a control arrangement for gas exchange in a piston engine according to the preamble of claim 1.

Tekniikan tasoState of the art

Nelitahtisen polttomoottorin toiminnassa on olemassa tilanteita, joissa sylinterit eivät saa tarpeeksi ilmaa itsesytytystä varten puristustahdin aikana. Tämä koskee erityisesti moottoreita, joita ahdetaan suurella paineella, kuten kaksiportaisesti turboahdettuja moottoreita moottorin käynnistyksen ja kuormanvaihtelui-den aikana. Tällaisissa moottoreissa käytetään korkeampia paineita yhdessä terävämpien tai lyhyempien nokkamuotojen kanssa, mistä on tuloksena ahtami-sen tapahtuminen vastaavasti lyhyemmässä ajassa. Näin ollen tuloventtiilien avautumisajat eivät moottorin normaalissa kuormituksessa ole tarpeeksi pitkiä tällaisia erityistilanteita varten.In the operation of a four-stroke internal combustion engine, there are situations where the cylinders do not receive enough air for auto-ignition during the compression stroke. This is particularly true for high-pressure engines, such as two-stage turbocharged engines during engine start-up and load variations. Such motors use higher pressures in combination with sharper or shorter cam shapes, which results in supercharging in a correspondingly shorter time. Therefore, the opening times of the inlet valves under normal engine load are not long enough for such special situations.

Toisaalta dieselmoottorin päästöjen minimoimiseksi tuloventtiilien ajastuksen on oltava sellainen, että tuloventtiili sulkeutuu varhain ennen männän alakuolokoh-taa samalla, kun ahtopaine nousee vastaavasti riittävän määrän ilmaa saamiseksi sylinterille. Tällainen järjestely on kuitenkin ongelmallinen pienillä mootto-rikuormilla turboahtimen ahtopaineen ollessa edelleen suhteellisen pieni.On the other hand, in order to minimize diesel engine emissions, the timing of the inlet valves must be such that the inlet valve closes early before the lower piston dead center, while the supercharging pressure rises correspondingly to provide sufficient air to the cylinder. However, such an arrangement is problematic with small motor-load loads while the turbocharger is still relatively low in charge pressure.

δ Yksi ratkaisu voisi olla tuloilman tehostettu syöttö tuloventtiilin avautumisvai-δ One solution could be an enhanced supply of supply air to the opening valve of the inlet valve.

CNJCNJ

g heen aikana tällaisissa erityistilanteissa. Toinen ratkaisu on järjestää viive tulo- g venttiilin sulkeutumiseen tuloventtiilin avautumisajan pidentämiseksi tarvittaes- x sa. Eräs ratkaisu tällaista vaihtelevaa tuloventtiilin sulkeutumista (VIC) varten on esitetty patenttijulkaisussa WO 2008/000899. n 1g during such special situations. Another solution is to provide a delay in the inlet valve closing to extend the inlet valve opening time, if necessary. One solution for such variable inlet valve closure (VIC) is disclosed in WO 2008/000899. n 1

Keksinnön tavoitteena on aikaansaada kaasunvaihtoa varten mäntämoottorissa o ° edelleen parannettu ohjausjärjestely, jota voidaan käyttää erityisesti kaksipor taisesti turboahdetuissa moottoreissa ja joka ratkaisee edellä mainitut ongelmat, 2 joita esiintyy tällaisissa moottoreissa käytettäessä niitä pienillä moottorikuormilla ja moottorin käynnistyksen aikana.It is an object of the invention to provide a further improved control arrangement for gas exchange in a piston engine, which can be used especially in twin-turbocharged engines and which solves the above problems 2 encountered when operating at low engine loads and during engine start-up.

Keksinnön kuvausDescription of the Invention

Keksinnön tavoitteet voidaan saavuttaa olennaisesti patenttivaatimuksessa 1 ja muissa patenttivaatimuksissa esitetyn mukaisesti. Keksinnön mukaan nokkalai-te käsittää nokkaprofiilin, jossa on järjestetty osa nokkaprofiilin perusympyrän alle, jolloin mainittu nokkaprofiilin osa on järjestetty ohjaamaan kaasunvaihtoa tuloventtiilin läpi. Tällä tavalla voidaan tarjota käyttöön rakenteellisesti yksinkertainen ja luotettava säätötapa niin, että voidaan kompensoida ilmanpuute erityisesti pienikuormaisissa tilanteissa ja moottorin käynnistyksessä. Käytettäessä teräviä nokankärkimuotoja on edullista järjestää käyttöön tuloventtiilin sulkeu-tumisliikkeen tehokas viivästys varhain sen sulkeutumisvaiheen aikana mainituissa erityistilanteissa. Keksintöä voidaan edullisesti käyttää niin, että järjestetään nokkaprofiilin muoto määräämään viivästysvaikutuksen päättyminen.The objects of the invention can be substantially achieved as set forth in claim 1 and the other claims. According to the invention, the cam device comprises a cam profile having a portion below the base circle of the cam profile, said portion of the cam profile being arranged to direct gas exchange through the inlet valve. In this way, a structurally simple and reliable control mode can be provided to compensate for the lack of air, especially in low-load situations and when starting the engine. When using sharp cam tips, it is advantageous to provide for an effective delay in the inlet valve closing movement early during its closing phase in the particular situations mentioned. Preferably, the invention can be used to provide a shape of a cam profile to determine the end of the delay effect.

Nokkaprofiilin osa, joka on perusympyrän alla, voidaan järjestää käytettäväksi lisäämään ilmansyöttöä tuloventtiilin läpi. Mikäli syötetään tällaista lisäahtoil-maa, ei ehkä ole välttämätöntä kasvattaa tuloventtiilin kokonaisavautumisaikaa. Tässä tapauksessa saattaa kuitenkin olla tarpeellista järjestää käyttöön erillinen nokkaprofiilillinen nokkalaite, joka toimii tuloventtiiliä nostamaan järjestetystä nokkalaitteesta riippumattomasti.The portion of the cam profile below the base circle may be arranged to be used to increase air supply through the inlet valve. If such additional charge air is supplied, it may not be necessary to increase the total opening time of the inlet valve. However, in this case, it may be necessary to provide a separate cam profile cam device which operates independently of the cam device provided to raise the inlet valve.

Erään toisen ratkaisun mukaan runko-osa ja mäntälaite rajaavat yhdessä en-Tt simmäisen kammion, johon voidaan syöttää selektiivisesti hydrauliväliainetta oj viiveen aikaansaamiseksi tuloventtiilin sulkeutumiseen. Tässä tapauksessa o nokkaprofiilin osa, joka on perusympyrän alla, voidaan edullisesti järjestää käy- o tettäväksi ohjaamaan paineen vapautusta mainitussa ensimmäisessä kammi- □= ossa.According to another solution, the body and the piston device together define an en-Tt first chamber into which a hydraulic medium oj can be selectively supplied to cause a delay in the inlet valve closure. In this case, the portion of the cam profile below the base circle may be advantageously arranged to be used to control the release of pressure in said first chamber □ =.

CLCL

CDCD

Ensimmäinen kammio voidaan sitten yhdistää toiseen kammioon kanavalla, jol-The first chamber can then be connected to the second chamber by a duct

LOLO

o loin kanavan avautumista mainittuun toiseen kammioon säätelee selektiivisesti o 00 ohjausosa, joka on järjestetty mainittuun toiseen kammioon nokkalaitteen ja mäntälaitteen väliin.o the opening of the duct to said second chamber is selectively controlled by an o 00 control member disposed between said cam and piston device in said second chamber.

33

Ohjausosa on järjestetty vaikuttamaan suoraan mäntälaitteeseen vain tulovent-tiilin avaussuunnassa. Näin ollen voidaan käyttää mäntälaitteen paluuliikettä edullisesti viivetoiminnon aikaansaamiseen.The control member is arranged to act directly on the piston device only in the opening direction of the inlet valve. Thus, the reciprocating motion of the piston device can advantageously be used to provide a delay function.

Eräässä käytännön sovellutusmuodossa ohjausosa käsittää vapautusuran vaippapinnassaan. Kun järjestetään vapautusura kanavan avautumiskohtaan nokkaprofiilin mainitun perusympyrän alla sijaitsevan osan avulla, voidaan vapauttaa paine mainitussa ensimmäisessä kammiossa.In one practical embodiment, the guide member comprises a release groove at its sheath surface. By providing a release groove at the opening of the channel by means of a portion of the cam profile below said base circle, pressure can be released in said first chamber.

Ohjausosa on jousikuormitettu nokkalaitetta kohti. Tällä tavalla voidaan varmistaa luotettava yhteistoiminta nokkalaitteen nokkaprofiilin ja venttiilinnostoväli-neen välillä.The steering member is spring-loaded towards the cam unit. In this way, reliable interaction between the cam profile of the cam device and the valve lifting means can be ensured.

Ensimmäinen kammio käsittää edullisesti pysäytinpinnan, joka määrittää mäntä-laitteen alimman aseman, jolloin mainittu asema on valittu niin, että mäntälaitteen ja ohjausosan väliin jää rako nokkaprofiilin perusympyrän alla sijaitsevan osan ohjauksessa. Tällä tavalla mäntälaitteen ja ohjausosan keskinäinen kosketus voidaan saada aikaan hitaasti uudelleen sujuvan toiminnan saavuttamiseksi. Toisaalta siinä tapauksessa, ettei vaihtelevaa tuloventtiilin sulkeutumisen (VIC) toimintoa käytetä, pysäytinpinta varmistaa, ettei mäntälaite seuraa nokkaprofiilia nokkaprofiilin perusympyrän alla sijaitsevan osan kohdalla niin, että mäntälaitteen ja ohjausosan välinen yhteistoiminta pysyy samana kaikissa olosuhteissa.Preferably, the first chamber comprises a stop surface defining the lowest position of the piston device, said position being selected such that a gap is left between the piston device and the guide portion for guiding the portion below the base circle of the cam profile. In this way, contact between the piston device and the guide member can be achieved slowly to achieve smooth operation. On the other hand, in the event that the Variable Inlet Valve Closure (VIC) function is not used, the stop surface ensures that the piston device does not follow the cam profile at the portion below the base circle of the cam profile so that the interaction between the piston device

Piirustusten lyhyt kuvausBrief Description of the Drawings

Seuraavaksi keksintöä selostetaan esimerkinomaisesti tarkemmin viitaten ohei- 0 siin piirustuksiin, joissaThe invention will now be further described by way of example with reference to the accompanying drawings, in which

C\JC \ J

ii

COC/O

9 - kuviossa 1 on esitetty mäntämoottori ja luurankokaavio sen venttiilimeka- 00 ° nismista, ja9 - Figure 1 shows a piston engine and skeleton diagram of its valve mechanism, and

CCCC

CLCL

- kuvioissa 2 - 6 on esitetty keksinnön mukaisen ohjausjärjestelyn yksi sovel-Figures 2-6 show one embodiment of a control arrangement according to the invention;

LOLO

lutusmuoto erillisissä peräkkäisissä toimintavaiheissa.format in separate sequential operations.

COC/O

o 1o 1

Piirustusten yksityiskohtainen kuvaus 4DETAILED DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Kuviossa 1 on esitetty kaavamainen kuva mäntämoottorista 1 siinä määrin kuin mitä on relevanttia keksinnön ymmärtämisen kannalta. Sylinterien (ei esitetty) kaasunvaihto mäntämoottorissa 1 suoritetaan kaasunvaihtoventtiilien eli tulo-venttiilien ja poistoventtiilien, jotka sijaitsevat sylinterinkannessa 2, ohjauksessa. Vain tuloventtiilit 3 on esitetty, ja niitä käytetään venttiilimekanismeilla 6, joita ohjaavat tyypillisesti moottorin nokka-akseliin 4 järjestettyjen nokkalaitteiden 5 nokkaprofiilit 5’. Voimansiirtoyhteys kunkin venttiilimekanismin 6 ja vastaavan nokkalaitteen 5 välillä on toteutettu ohjausjärjestelyllä 7.Figure 1 is a schematic view of a piston engine 1 to the extent that is relevant to an understanding of the invention. The gas exchange of the cylinders (not shown) in the piston engine 1 is effected under the control of the gas exchange valves, i.e. the inlet valves and the exhaust valves located on the cylinder head 2. Only the inlet valves 3 are shown and are actuated by valve mechanisms 6 which are typically controlled by cam profiles 5 'of cam means 5 arranged on the engine camshaft 4. The transmission connection between each valve mechanism 6 and the corresponding cam device 5 is implemented by a control arrangement 7.

Ohjausjärjestely 7 on esitetty yksityiskohtaisemmin kuvioissa 2 - 6, joissa kuviossa 2 se on esitetty käyttämättömässä tilassa, jolloin sen yhteydessä oleva tu-loventtiili 3 on suljettuna. Ohjausjärjestely 7 käsittää runko-osan 8, joka on tyypillisesti liitetty moottorin runkoon. Runko-osaan 8 on järjestetty liikkuvasti män-tälaite 9. Mäntälaitteen 9 yläpää on järjestetty voimansiirtoyhteyteen venttiilimekanismin 6 kanssa (ei esitetty tarkemmin). Tämä yhteys voi olla mekaaninen tai hydraulinen. Mäntälaitteen 9 liikkeitä ohjaa ohjausosa 10, joka on järjestetty mäntälaitteen alapäähän runko-osan 8 sisässä. Ohjausosa 10 on kytketty jou-seen 11, joka työntää sitä kohti nokkalaitteen 5 nokkaprofiilin 5’ ohjaamaa rullaa 12. Nokka-akselin 4 pyöriessä, kuvioissa 2 - 6 vastapäivään, rulla 12 seuraa siten nokkalaitteen 5 nokkaprofiilia 5’, ja muutokset nokkaprofiilissa 5’ välittyvät vaikuttamaan tuloventtiilin 3 avautumiseen ja sulkeutumiseen.The control arrangement 7 is illustrated in greater detail in Figures 2 to 6, where in Fig. 2 it is shown in an unused state with the associated inlet valve 3 closed. The control arrangement 7 comprises a body part 8, which is typically connected to the motor body. A piston device 9 is movably provided in the body portion 8. The upper end of the piston device 9 is provided in a transmission connection with the valve mechanism 6 (not shown in detail). This connection may be mechanical or hydraulic. The movements of the piston device 9 are controlled by a guide part 10 arranged at the lower end of the piston device inside the body part 8. The guide member 10 is coupled to a spring 11 which pushes it towards a roll 12 guided by the cam profile 5 'cam profile 5'. As the cam shaft 4 rotates counter-clockwise in Figures 2-6, the cam 12 follows cam cam 5 'and changes in cam profile 5' affect the opening and closing of the inlet valve 3.

Nokkaprofiililla 5’ on perusympyrä 5a, jolla on säde R. Perusympyrästä ulottuu nokka 5b, joka on järjestetty liikuttamaan mäntälaitetta 8 ylöspäin kuvioissa tu-^ loventtiilin 3 avautumisen aikaansaamiseksi. Nokkaprofiili 5’ käsittää lisäksi ° osan 5c, joka on järjestetty nokkaprofiilin 5’ perusympyrän 5a alle ja jolla on sä- g dettä R pienempi säde. Osalla 5c ei tietenkään tarvitse olla vakio säde. Osan 5c i g vaikutusta ohjausjärjestelyn 7 ja tuloventtiilin 3 toimintaan selitetään yksityiskoh- g taisemmin jäljempänä.The cam profile 5 'has a base circle 5a having a radius R. The base circle extends a cam 5b arranged to move the piston device 8 upwardly in the figures to cause the valve 3 to open. The cam profile 5 'further comprises a portion 5c arranged below the base circle 5a of the cam profile 5' and having a radius smaller than the radius R. Of course, part 5c need not have a constant radius. The effect of part 5c i g on the operation of the control arrangement 7 and the inlet valve 3 will be explained in more detail below.

CLCL

ίο Runko-osa 8 ja mäntälaite 9 rajaavat yhdessä ensimmäisen kammion 13, johonThe body 8 and the piston device 9 together define the first chamber 13 into which

LOLO

g voidaan valinnaisesti syöttää hydrauliväliainetta viiveen aikaansaamiseksi tulo- o venttiilin 3 sulkeutumiseen. Syöttölinja on varustettu sulkuventtiilillä 14 ja takais-kuventtiilillä 15. Sulkuventtiilin 14 avulla voidaan sulkea tai avata syöttölinja en 5 simmäiseen kammioon 13 sen mukaan, onko tarkoituksena käyttää viivetoimin-toa tuloventtiilin 3 viivästetyksi sulkemiseksi. Takaiskuventtiilin 15 ansiosta sää-töjärjestely ei voi aiheuttaa pulsaatioita hydrauliväliainelähteessä. Tämä on tärkeää käytettäessä voiteluöljyä hydrauliväliaineena.g may optionally be supplied with hydraulic medium to provide a delay for the inlet valve 3 to close. The supply line is provided with a shut-off valve 14 and a non-return valve 15. The shut-off valve 14 can be used to close or open the supply line 5 to the first chamber 13 depending on whether a delay function is used to close the inlet valve 3. Due to the non-return valve 15, the control arrangement cannot cause pulsations in the hydraulic medium source. This is important when using lubricating oil as a hydraulic medium.

Runko-osa 8 on lisäksi varustettu kanavalla 16, jonka avulla ensimmäinen kammio 13 voidaan yhdistää toiseen kammioon 17, jonka runko-osa 8 sekä ohjausosa 10 rajaavat ja jossa mäntälaitteen 9 alapää sijaitsee. Myös jousi 11 sijaitsee toisessa kammiossa 17.The body part 8 is further provided with a channel 16 by means of which the first chamber 13 can be connected to the second chamber 17, whose body part 8 and the guide part 10 define and the lower end of the piston device 9 is located. The spring 11 is also located in the second chamber 17.

Kuviossa 2 ohjausjärjestely 7 on siis käyttämättömässä tilassa ja rulla 12 nok-kaprofiilin 5’ perusympyrän 5a päällä. Kuviossa 3 nokkalaite 3 on pyörinyt vastapäivään niin, että nokka 5b on nostanut rullaa 12 ylöspäin kuviossa. Näin ollen myös ohjausosa 12 ja mäntälaite 9 ovat siirtyneet ylöspäin, ja tämän seurauksena vastaava tuloventtiili 3 (ei esitetty) on avautunut. Samanaikaisesti ensimmäinen kammio 13 täyttyy hydrauliväliaineena.Thus, in Fig. 2, the control arrangement 7 is in the idle state and the roller 12 is over the base circle 5a of the noc-cap profile 5 '. In Figure 3, the cam device 3 is rotated anticlockwise so that the cam 5b lifts the roller 12 upwards in the figure. Thus, the control part 12 and the piston device 9 have also been moved upwards, and as a result the corresponding inlet valve 3 (not shown) has opened. At the same time, the first chamber 13 is filled with hydraulic medium.

Kuviossa 4 rulla 12 on palannut perusympyrän 5a päälle. Koska ensimmäisessä kammiossa 13 on hydrauliväliainetta, mäntälaite 9 pysyy yläasennossaan pitäen siten myös tuloventtiilin auki. Kuten kuviosta 4 voidaan nähdä, mäntälaitteen 9 ja ohjausosan 10 välinen kytkentä on tällöin poistunut.In Figure 4, the roller 12 has returned to the base circle 5a. Since the first chamber 13 is equipped with hydraulic medium, the piston device 9 remains in its upper position, thereby also keeping the inlet valve open. As can be seen in Fig. 4, the coupling between the piston device 9 and the guide part 10 is thereby removed.

Kuviossa 5 nokkalaite 5 on pyörinyt lisää vastapäivään niin, että rulla 12 on mennyt osaan 5c, joka sijaitsee nokkaprofiilin 5’ perusympyrän 5a alapuolella. Tämän seurauksena myös ohjauselementti 10 on siirtynyt alaspäin kuviossa Tt niin, että ohjausosan 10 vaippapinnassa oleva vapautusura 10a on siirtynyt en- ° simmäisen ja toisen kammion 13 ja 17 yhdistävän kanavan 16 kohdalle. Tällöin o myös paine ensimmäisessä kammiossa 13 vapautuu ja mäntälaite 9 alkaa siir- o tyä alaspäin kuviossa mahdollistaen siten myös tuloventtiilin sulkeutumisen.In Fig. 5, the cam device 5 is further rotated counterclockwise so that the roller 12 engages in a portion 5c located below the base circle 5a of the cam profile 5 '. As a result, the guide element 10 has also moved downwardly in Fig. Tt so that the release groove 10a on the sheath surface of the guide member 10 has moved to the first and second channels 16 connecting the chamber 13 and 17. In this case, the pressure in the first chamber 13 is also released and the piston device 9 begins to move downwardly in the pattern, thereby also allowing the inlet valve to close.

| Vapautusura 10a on yhteydessä (ei esitetty) toiseen kammioon 17, joka puoles- 8 taan on yhdistetty kanavi"a 18 öl'ypoh'aan' Joka vastaa nokka-akselin ja siihen uo liitettyjen osien voitelusta. Siten keksinnön mukaan nokkaprofiilin 5’ osa 5c on o järjestetty ohjaamaan kaasunvaihtoa tuloventtiilin kautta aikaansaamalla pai neen vapautus tuloventtiilin pidentyneeseen avautumiseen liittyvän viivetoimin-non päättämiseksi.| The release groove 10a communicates (not shown) with a second chamber 17, which in turn is connected to a channel "a 18 oil base" which is responsible for lubricating the camshaft and the parts attached thereto. arranged to control the gas exchange through the inlet valve by providing pressure release to terminate the delay operation associated with the extended opening of the inlet valve.

66

Lopuksi kuviossa 6, kun rulla 12 on edelleen nokkaprofiilin 5’ osan 5c päällä, paineen vapautus ensimmäisessä kammiossa 13 on mahdollistanut mäntälait-teen 9 siirtymisen alaspäin ensimmäiseen kammioon 13 järjestetyn pysäytin-pinnan 13 määrittämään asemaan. Kuten voidaan nähdä, mäntälaite 9 ja ohjausosa 10 ovat edelleen toisistaan irtikytkettyinä. Vain silloin, kun rulla 12 palaa nokkaprofiilin 5’ perusympyrälle 5a nokka-akselin 4 pyöriessä lisää, rulla 12 siirtyy yhdessä ohjauselementin 10 kanssa hitaasti mäntälaitetta 9 vasten sopivasti suunnitellun nokkaprofiilin ohjauksella, ja seurauksena on kuviossa 2 esitetty tilanne ja syklin alkaminen uudestaan. Pysäytinpinta 13 on tärkeä tasaisen toiminnan ja mäntälaitteen 9 sekä ohjausosan 10 välisen kosketuksen uudelleen aikaansaamisen kannalta. Lisäksi siinä tapauksessa, ettei käytetä kammioon 13 liittyvää vaihtelevaa tuloventtiilin sulkeutumisen (VIC) toimintoa, pysäytinpinta 13a varmistaa, ettei mäntälaite seuraa nokkaprofiilia nokkaprofiilin peruspympy-rän alla olevan osan kohdalla. Vaikka pysäytinpinta 13a pysäyttää mäntälaitteen 9 liikkeen, ohjausosan 10 liike yhdessä vapautusuran 10a kanssa jatkuu, jolloin varmistetaan, että kammion 13 ja kammion 17 välinen yhteys muodostuu normaalisti.Finally, in Figure 6, while the roller 12 is still on the portion 5c of the cam profile 5 ', the release of pressure in the first chamber 13 has enabled the piston device 9 to move downward to a position defined by the stop surface 13 in the first chamber 13. As can be seen, the piston device 9 and the guide part 10 are still disconnected from each other. Only when the roller 12 returns to the base circle 5a of the cam profile 5 'as the camshaft 4 rotates further, the roller 12 moves slowly with the guide element 10 against the piston device 9 with a suitably designed cam profile, resulting in the situation shown in FIG. The stop surface 13 is important for smooth operation and to re-establish contact between the piston device 9 and the guide member 10. In addition, in the absence of the variable inlet valve closing (VIC) function associated with chamber 13, the stop surface 13a ensures that the piston device does not follow the cam profile at the portion below the base ring of the cam profile. Although the stop surface 13a stops the movement of the piston device 9, the movement of the guide portion 10 together with the release groove 10a continues to ensure that the connection between the chamber 13 and the chamber 17 is normally established.

Keksinnön avulla voidaan kompensoida pienissä kuormitustilanteissa ja moottorin käynnistyksessä esiintyvä ilmanpuute, joka johtuu suurelta osin nokankärjen muodosta, joka ulottuu nokka-akselin pyörintäsuunnassa olennaisesti vähemmän kuin tavallisesti lyhentäen siten tuloventtiilin avautumisaikaa ja jota käytetään suurissa kaksiportaisesti turboahdetuissa moottoreissa. Suurilla polttomoottoreilla tarkoitetaan tässä yhteydessä moottoreita, joita käytetään esimer- ^ kiksi pääpropulsiomoottoreina tai apupropulsiomoottoreina laivoissa tai lämmön o ^ ja/tai sähkön tuottamiseen tarkoitetuissa voimalaitoksissa.The invention can compensate for the lack of air at low load conditions and engine start-up, largely due to the shape of the cam tip, which extends substantially less than usual in the direction of rotation of the camshaft and is used on large double-stage turbocharged engines. In this context, large internal combustion engines refer to engines used, for example, as main propulsion engines or auxiliary propulsion engines in ships or in power plants for generating heat and / or power.

COC/O

o g On selvää, ettei keksintö rajoitu edellä mainittuihin esimerkkeihin, vaan se voi- daan toteuttaa monissa muissa eri sovellutusmuodoissa keksinnön ajatuksenObviously, the invention is not limited to the above examples, but may be practiced in many other embodiments.

CLCL

^ puitteissa.^ framework.

m m co o o c\jm m co o o c \ j

Claims (5)

1. Mäntämoottorissa tapahtuvaa kaasunvaihtoa varten tarkoitettu ohjausjärjes-tely, joka on sovitettu moottorin (1) nokka-akselin (4) nokkalaitteen (5) ja tulo-venttiilimekanismin (6) väliin, joka tuloventtiilimekanismi (6) on järjestetty avaamaan ja sulkemaan moottorin sylinterin yhteydessä olevaa tuloventtiiliä (3), joka ohjausjärjestely (7) käsittää runko-osan (8), jossa on liikkuvasti järjestetty män-tälaite (9), ja runko-osa (8) ja mäntälaite (9) rajaavat yhdessä ensimmäisen kammion (13), johon voidaan valinnaisesti syöttää hydrauliväliainetta viiveen aikaansaamiseksi tuloventtiilin (3) sulkeutumiseen, jolloin nokkalaite (5) käsittää nokkaprofiilin (5’), jolla on nokkaprofiilin (5’) perusympyrän (5a) alapuolelle järjestetty osa (5c), joka on järjestetty ohjaamaan paineen vapautusta mainitussa ensimmäisessä kammiossa (13), tunnettu siitä, että mäntälaite (9) on järjestetty olemaan voimansiirtoyhteydessä nokka-akseliin (4) ja venttiilimekanismiin (6) ainakin tuloventtiilin (3) avaussuunnassa, ja että ensimmäinen kammio (13) on yhdistetty toiseen kammioon (17) kanavalla (16), jonka avautumista mainittuun toiseen kammioon (17) ohjaa valinnaisesti ohjausosa (10), joka on järjestetty mainittuun toiseen kammioon (17) nokkalaitteen (5) ja mäntälaitteen (9) väliin.A control arrangement for gas exchange in a piston engine disposed between the cam device (5) of the camshaft (4) of the engine (1) and the inlet valve mechanism (6) arranged to open and close the cylinder of the engine an inlet valve (3), the control arrangement (7) comprising a body (8) having a movably arranged piston device (9), and the body (8) and the piston device (9) defining together the first chamber (13), optionally fed with a hydraulic medium to provide a delay in closing the inlet valve (3), the cam device (5) comprising a cam profile (5 ') having a portion (5c) arranged below the base circle (5a) of the cam profile (5'); in the first chamber (13), characterized in that the piston device (9) is arranged to be in force transmission connection with the camshaft (4) and the valve mechanism in (6) at least in the opening direction of the inlet valve (3), and that the first chamber (13) is connected to the second chamber (17) by a channel (16) whose opening to said second chamber (17) is optionally controlled by a guide member (10) in the chamber (17) between the cam device (5) and the piston device (9). 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen säätöjärjestely, tunnettu siitä, että ohjausosa (10) on järjestetty vaikuttamaan suoraan mäntälaitteeseen (9) vain tuloventtiilin (3) avaussuunnassa.A control arrangement according to claim 1, characterized in that the control part (10) is arranged to act directly on the piston device (9) only in the opening direction of the inlet valve (3). 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen säätöjärjestely, tunnettu siitä, että ohjausosassa (10) on vapautusura (10a) vaippapinnassaan, ja että vapautusura £ (10a) järjestetään kanavan (16) avautumiskohtaan nokkaprofiilin (5’) perusym- CNJ ^ pyrän (5a) alla olevan mainitun osan (5c) avulla paineen vapauttamiseksi maini- ^ tussa ensimmäisessä kammiossa (13). oAdjustment arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the guide part (10) has a release groove (10a) in its casing surface, and that the release groove ε (10a) is arranged at the opening of the channel (16) by means of the part (5c) below to release pressure in said first chamber (13). o 4. Jonkin yllä olevan patenttivaatimuksen mukainen säätöjärjestely, tunnettu g siitä, että ohjausosa (10) on jousikuormitettu (11) nokkalaitetta (5) kohti. 1^ mAdjusting arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the guide part (10) is spring-loaded (11) towards the cam device (5). 1 ^ m 5. Jonkin yllä olevan patenttivaatimuksen mukainen säätöjärjestely, tunnettu O ™ siitä, että ensimmäinen kammio (13) käsittää pysäytinpinnan (13a), joka määrit tää mäntälaitteen (9) alimman aseman, jolloin mainittu asema on valittu niin, et- tä mäntälaitteen (9) ja ohjausosan (10) väliin jää rako nokkaprofiilin (5’) perus-ympyrän (5a) alla olevan mainitun osan (5c) ohjauksessa. 't δ c\j CO o CO o X cc CL CD m m co o o c\jA control arrangement according to any one of the preceding claims, characterized in that the first chamber (13) comprises a stop surface (13a) which defines the lowest position of the piston device (9), said position being selected such that the piston device (9) and a gap between the guide portion (10) for guiding said portion (5c) of the cam profile (5 ') below the base circle (5a). 't δ c \ j CO o CO o X cc CL CD m m co o o c \ j
FI20085756A 2008-07-31 2008-07-31 Steering arrangement in piston engine FI124120B (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20085756A FI124120B (en) 2008-07-31 2008-07-31 Steering arrangement in piston engine
PCT/FI2009/050626 WO2010012864A1 (en) 2008-07-31 2009-07-15 A control arrangement in a piston engine
EP09784154.8A EP2315919B1 (en) 2008-07-31 2009-07-15 A control arrangement in a piston engine
JP2011520534A JP5393784B2 (en) 2008-07-31 2009-07-15 Control configuration in piston engine
KR1020117001490A KR101545768B1 (en) 2008-07-31 2009-07-15 A control arrangement in a piston engine
RU2011107190/06A RU2509219C2 (en) 2008-07-31 2009-07-15 Piston engine control device
CN200980129423.0A CN102105657B (en) 2008-07-31 2009-07-15 Control arrangement in piston engine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20085756 2008-07-31
FI20085756A FI124120B (en) 2008-07-31 2008-07-31 Steering arrangement in piston engine

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20085756A0 FI20085756A0 (en) 2008-07-31
FI20085756A FI20085756A (en) 2010-02-01
FI124120B true FI124120B (en) 2014-03-31

Family

ID=39677632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20085756A FI124120B (en) 2008-07-31 2008-07-31 Steering arrangement in piston engine

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP2315919B1 (en)
JP (1) JP5393784B2 (en)
KR (1) KR101545768B1 (en)
CN (1) CN102105657B (en)
FI (1) FI124120B (en)
RU (1) RU2509219C2 (en)
WO (1) WO2010012864A1 (en)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI123065B (en) * 2011-05-17 2012-10-31 Waertsilae Finland Oy Piston engine with several cylinders
FI124085B (en) * 2011-05-17 2014-03-14 Wärtsilä Finland Oy Multi-cylinder piston engine
CN102514218B (en) * 2011-12-21 2015-05-06 严俏敏 Crankshaft cam of powder forming machine
FI124349B (en) * 2012-03-09 2014-07-15 Wärtsilä Finland Oy Hydraulic actuator and throttle valve arrangement
FI124813B (en) * 2013-01-07 2015-01-30 Wärtsilä Finland Oy Control arrangement and method for controlling the exhaust valve
SG11201506206UA (en) 2013-02-08 2015-09-29 3M Innovative Properties Co Integrated quantum dot optical constructions
US9091184B2 (en) * 2013-03-31 2015-07-28 Jacobs Vehicle Systems, Inc. Controlling motion of a moveable part
CN103388500A (en) * 2013-08-13 2013-11-13 姚长水 Range energy-saving method of common reciprocating piston engine
DE102013223926B4 (en) 2013-11-22 2018-02-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hydraulic valve brake for a hydraulically variable valve train and method for adjusting the hydraulic valve brake
DE102014007536B4 (en) * 2014-05-16 2016-02-25 Audi Ag Internal combustion engine with a valve train
JP6951847B2 (en) * 2016-03-18 2021-10-20 日東電工株式会社 An optical member, and a backlight unit and a liquid crystal display device using the optical member.
AT518408B1 (en) 2016-04-05 2017-10-15 Avl List Gmbh VALVE CONTROL DEVICE FOR AT LEAST ONE GAS CHANGING VALVE
KR102084908B1 (en) * 2017-03-17 2020-03-04 바르실라 핀랜드 오이 Operation method of control device for gas exchange valve of internal combustion piston engine and control device for gas exchange valve of internal combustion engine

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4164917A (en) * 1977-08-16 1979-08-21 Cummins Engine Company, Inc. Controllable valve tappet for use with dual ramp cam
DE2840445C2 (en) * 1978-09-16 1984-10-04 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8500 Nürnberg Hydraulic device for operating a gas exchange valve for internal combustion engines
DE3347680A1 (en) * 1983-12-31 1984-08-30 Ernst 8450 Amberg Haubner Valve timing system for internal combustion engines with two different valve timings
DE4111610C2 (en) 1990-07-27 1998-07-30 Audi Ag Device for changing the timing of a gas exchange valve
US5158048A (en) * 1992-04-02 1992-10-27 Siemens Automotive L.P. Lost motion actuator
EP0593908B1 (en) * 1992-10-20 1995-09-27 Steyr Nutzfahrzeuge Ag Engine brake with exhaust throttle
RU2038491C1 (en) * 1993-05-19 1995-06-27 Акционерное общество "ПМЗ "Восход" Hydraulic plunger
DE19653459A1 (en) * 1996-12-20 1998-06-25 Schaeffler Waelzlager Ohg Tappet for a valve train of an internal combustion engine
ATE263309T1 (en) * 2001-02-21 2004-04-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Ohg VALVE DRIVE FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
JP2004084626A (en) * 2002-08-28 2004-03-18 Nippon Piston Ring Co Ltd Valve mechanism
BRPI0519864B1 (en) * 2005-02-11 2018-07-24 Volvo Lastvagnar Ab INTERNAL COMBUSTION ENGINE DEVICE
BRPI0620594A2 (en) * 2005-12-28 2011-11-16 Jacobs Vehicle Systems Inc Part-cycle bleed brake method and system
FI124107B (en) * 2006-06-30 2014-03-14 Wärtsilä Finland Oy Piston Engine Gas Exchange Valve Control Arrangement and Method for Controlling a Piston Engine Gas Exchange Valve

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011529546A (en) 2011-12-08
FI20085756A0 (en) 2008-07-31
KR20110044977A (en) 2011-05-03
JP5393784B2 (en) 2014-01-22
EP2315919B1 (en) 2016-08-24
KR101545768B1 (en) 2015-08-19
RU2011107190A (en) 2012-09-10
WO2010012864A1 (en) 2010-02-04
CN102105657B (en) 2014-03-12
EP2315919A1 (en) 2011-05-04
CN102105657A (en) 2011-06-22
RU2509219C2 (en) 2014-03-10
FI20085756A (en) 2010-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI124120B (en) Steering arrangement in piston engine
CN105003312B (en) Hydraulic rolling cylinder deactivation system and method
JP5256309B2 (en) Valve bridge with integrated lost motion system
JP2760967B2 (en) Engine brake method using a 4-cycle reciprocating internal combustion engine
FI121512B (en) Control arrangement for a suction valve in a piston engine
US20080135001A1 (en) Exhaust valve arrangement and a fuel system incorporating an exhaust valve arrangement
US20110197834A1 (en) Early intake valve closing and variable valve timing assembly and method
EP2941547B1 (en) Valve lifting arrangement and method for operating valve lifting arrangement
CN102414403A (en) Dedicated rocker arm engine brake
CN103608558B (en) Multi-cylinder piston engine
EP2452054B1 (en) A control arrangement for an inlet valve in a piston engine
KR102134052B1 (en) Gas exchange valve arrangement
EP2752571A1 (en) Method and device for controlling the operation of a dual fuel engine
CN201666172U (en) System for actuating engine valve
CN103429855A (en) Valve drive with additional lift in cam base circle
US9322302B2 (en) Operating internal combustion engines
US20040083994A1 (en) System for actuating an engine valve
KR20120026554A (en) A control arrangement for gas exchange in a piston engine
Postrioti et al. Application of a fully flexible electro-hydraulic camless system to a research SI engine
JP2004360485A (en) Valve system cut-off device of internal combustion engine
EP2941546A1 (en) Control arrangement and method for controlling an exhaust valve
EP3073068A1 (en) Variable valve timing by rocker arm rotation axis displacement
FI122580B (en) Control device for a suction valve of a piston engine
WO2019127321A1 (en) Intake valve variable system for diesel engine and diesel engine
JP2020076351A (en) engine

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 124120

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B