KR890003588B1 - Process and apparatus for compression release engine retarding - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 연료 이젝터를 이용하는 표분 압축 점화기간에 대해, 종좌표에는 밸브 및 연료 인젝터 양정을 그리고 횡좌표에는 크랭크 각을 나타내는 그래프.FIG. 1 is a graph showing the valve and fuel injector heads in ordinate and the crank angle in abscissa for ground compaction compression ignition periods using fuel ejectors.
제2도는 본 발명에 따른 변경된 밸브작용을 나타내는 제1도에 상사한 그래프로서, 압축해제식 엔진지연기는 연료 인젝터의 푸시튜브로부터 구동되고 또한 제2의 압축해제 현상은 제1의 압축해제 현상 후 대략 360°의 크랭크축 회전후 발생함을 나타냄.FIG. 2 is a graph similar to FIG. 1 showing a modified valve action in accordance with the present invention, wherein the decompression engine delay is driven from the push tube of the fuel injector and the second decompression phenomenon occurs after the first decompression phenomenon. It occurs after approximately 360 ° crankshaft rotation.
제3도는 본 발명에 의한, 일부 단면의 배기 또는 흡입밸브의 크로스헤드 및 로커 아암의 정면도.3 is a front view of the crosshead and rocker arm of an exhaust or intake valve of a partial cross section according to the present invention;
제4(a)도는 본 발명에 의한 분할배기 또는 흡입밸브 로커아암에 대한 동일 비율의 분해 부분품 배열도.4 (a) is an exploded part arrangement diagram of the same ratio with respect to the split exhaust or intake valve rocker arm according to the present invention.
제4(b)도는 제4(a)도의 분할배기 또는 흡입밸브 로커아암에 대한 단면도.4 (b) is a sectional view of the split exhaust or intake valve rocker arm of FIG. 4 (a).
제5도는 각 엔진실린더에 필요한 구성요소의 배열을 나타내는 본 발명 장치의 개략도.5 is a schematic view of the apparatus of the present invention showing the arrangement of components required for each engine cylinder.
제6도는 본 발명에 따른 또 하나의 밸브 작용의 변경을 나타내는 제2도에 상사한 그래프로서, 압축 해제 현상이 엔진 크랭크축의 각 회전중 각 실린더에 대해 발생한다.FIG. 6 is a graph similar to FIG. 2 showing another change in valve action according to the present invention, in which decompression occurs for each cylinder during each rotation of the engine crankshaft.
제7도는 본 발명에 따라 이용될 수 있는 다른 방도의 기계장치에 대한 개략도.7 is a schematic diagram of another alternative mechanism that may be used in accordance with the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
26 : 밸기밸브로커아암 28 : 배기밸브크로스헤드26: valve valve rocker arm 28: exhaust valve cross head
30 : 가이드 핀 32 : 실린더 헤드30: guide pin 32: cylinder head
44, 88 : 피스톤 48, 70 : 스냅링44, 88 piston 48, 70 snap ring
60, 124, 208 : 보올체크밸브 68, 138,198 : 셔틀밸브60, 124, 208: Ball check valve 68, 138, 198: Shuttle valve
62, 72, 120, 148, 192, 193 : 압축스프링 84 : 172 : 로커아암축62, 72, 120, 148, 192, 193: Compression spring 84: 172: Rocker arm axis
112, 276 : 솔레이노이드 밸브 144, 188 : 슬라브 피스톤112, 276: Solenoid valve 144, 188: Slab piston
158 : 배기밸브 162, 190 : 마스터 피스톤158: exhaust valve 162, 190: master piston
168 : 연료 인젝터 로커아암 170 : 푸시튜브168 fuel
180 : 흡입밸브 217 : 차단밸브180: suction valve 217: shut-off valve
222, 224, 226 : 스위치 228 : 다이오드222, 224, 226: switch 228: diode
248 : 축압기248: accumulator
본 발명은 일반적으로 내연기관의 압축 해제 지연기 분야에 관한 것이다. 특히, 동작중 지연 모우드에서 엔진이 정상적인 4행정 사이클로부터 단위시간당 2중수의 압축해제 현상을 위한 2행정 사이클로 변경되는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates generally to the field of decompression retarders of internal combustion engines. In particular, the present invention relates to a method and apparatus for changing an engine from a normal four-stroke cycle to a two-stroke cycle for a double decompression phenomenon per unit time in an operation delay mode.
압축 해제식의 엔진 지연기는 본 기술 분야에서 널리 알려져 왔다. 그와같은 엔지 지연기는 불꽃점화 또는 압축점화식의 내연기관을 엔지에의해 발휘되는 동작마력의 실질부분일 수 있는 지연마력을 발휘시키기 위하여 공기 압축기로 일시적으로 변환되게끔 설계된다.Decompressed engine retarders are well known in the art. Such engine retarders are designed to temporarily convert spark or compression ignition internal combustion engines into air compressors to exert a delay horsepower that may be a real part of the operating horsepower exerted by the engine.
Cummins의 미국특허 3,220,392호에 개시된 형식의 압축 해제식 엔진지연기는, 마스터 피스톤의 운동이 슬라브 피스톤의 운동을 제어하는 유압 시스템을 이용해서, 내연기관의 배기밸브를 압축 행정의 말단 부근에서 개방해서 흡입공기를 압축하는데 쓰인 일이"팽창"또는 "동력"행정중에 회복되지 않고 그 대신에 차량의 배기 및 라디에이터 장치를 통해 사라져 버려서 본 미국특허에서 기술한 바와같이 차량의 제동을 행하게 한다. 마스터 피스톤은 관례상 푸시튜브에 의해 구동되는데, 이 푸시튜브는 타 실린더의 흡입 또는 배기밸브와 더블어 실린더의 연료 인젝터와 결합되는 엔진캠 축상에 있는 캠에 의해 조절된다.The decompression engine delay of the type disclosed in Cummins U.S. Patent No. 3,220,392 uses a hydraulic system in which the movement of the master piston controls the movement of the slab piston, which opens the exhaust valve of the internal combustion engine near the end of the compression stroke. The work used to compress the air does not recover during the "expansion" or "power" stroke, but instead disappears through the vehicle's exhaust and radiator arrangements to cause the vehicle to brake as described in this US patent. The master piston is conventionally driven by a push tube, which is controlled by a cam on the engine cam shaft which is coupled to the injector or exhaust valve of the other cylinder and the fuel injector of the double cylinder.
기타의 장치도 역시 압축해제 효과를 낳는데 사용될 수 있다. Jonsson의 미국특허 3,367,312호에서, 배기밸브는 압축 행정의 말단 근에서 배기밸브의 캠상에 형성된 독립된 캠 윤곽에 의해 잇따라 개방되고 또한 로커 아암축의 축선을 요동시키므로써 또는 로커 아암에 헛돌기 운동기구를 제공하므로써 작동된다. Cartledge의 미국특허 3,809,033호에서도 알수 있는바, 이 특허는 압축 해제 지연기는 2중 작용캠을 이용하며 또한 로커아암은 유압적으로 신장하는 래쉬 테이크-업(lash take-up)피스톤을 가진다.Other devices can also be used to produce decompression effects. In US Pat. No. 3,367,312 of Jonsson, the exhaust valve is subsequently opened by an independent cam profile formed on the cam of the exhaust valve near the end of the compression stroke and also swings the axis of the rocker arm axis or provides a rocking mechanism on the rocker arm. It works. As can also be found in Cartledge US Pat. No. 3,809,033, the decompression retarder uses a dual action cam and the rocker arm has a lash take-up piston that extends hydraulically.
Pelizzoni의 미국특허 3,786,792호에서는, 다기통기관에 대한 밸브 타이밍을 다양하게 하는 시스템이 그중에서도 압축해제 지연효과를 개선시키기 위해 개시되어 있다. 개시된 장치는 밸브 트레인은 가령, 푸시튜브의 길이를 증가시키거나 로커아암으로부터의 신장부를 제공하므로써 늘어날 수 있다.In US Pat. No. 3,786,792 to Pelizzoni, a system for varying the valve timing for a multi-cylinder engine is disclosed, inter alia, to improve the decompression delay effect. The disclosed apparatus can increase the valve train, for example, by increasing the length of the pushtube or by providing an extension from the rocker arm.
Dreisin의 미국특허 3,859,970에서는, 부수의 캠이 펌프를 동작시키기 위한 캐축에 마련되어서 요구된 배기 또는 흡입밸프 푸시튜브를 움직이게 하기위해 유압리프터를 동작시킨다.In U.S. Patent No. 3,859,970 of Dreisin, a secondary cam is provided on the camshaft for operating the pump to operate the hydraulic lifter to move the required exhaust or suction valve pushtube.
압축해제 지연을 위한 다른 접근책을 배기 또는 흡입밸브의 어느 하나를 고정시키거나 이들 모두를 지연 동작중에 부분적으로 개방시킨다. 이 성과를 성취하기 위해 고안된 장치가 Siegler의 미국특허 3,547,087호에 개시되어 있다.Another approach for decompression delay is to either lock the exhaust or intake valves, or partially open them all during delay operation. A device designed to achieve this achievement is disclosed in US Pat. No. 3,547,087 to Siegler.
종래기술에서 개시된 다양한 장치에도 불구하고, 이들 기술 모두는 크랭크 축의 매 2회전의 실린더당 1압축 행정 및 그것에 의한 실린더당 1압축해제 현상을 제공하는 표준형 행정 사이클 기관에 관한 것이었다.Notwithstanding the various devices disclosed in the prior art, all of these techniques relate to a standard stroke cycle engine which provides one compression stroke per cylinder every two revolutions of the crankshaft and thereby one decompression phenomenon per cylinder.
근본적인 압축 해제 특허에 대한 반포가 Cummins의 미국특허 3,220,392호를 포함한 이래, 그 개선 노력은 압축-해제 효과의 타이밍을 개선시키크므써 지연마력을 개선시켜 왔고(Custer의 미국특허 4,398,510호), 슬라브 피스톤의 오우버 주행(overtravel)을 방지하고 (Lass의 미국특허 3,405,699호), 유압시스템의 초과압력을 방지하고 (Egan의 미국특허 4,150,640호), 인잭터 푸시튜브 또는 캐축의 초과하중을 방지하고(Sickler의 미국특허 4,271,796호) 또한 지연중 흡기 매니 포울드 압력을 증가시켜 왔다(Price의 미국특허 4,296,605호)그러나, 각각의 예에서 크랭크 축의 매 2회전에 대해 실린더당 1압축 해제 현상을 낳게끔하기 위해 기관은 표준형 4행정 사이클 모우드에서 동작을 계속하는 것이다.Since the distribution of the underlying decompression patents included Cummins' U.S. Patent No. 3,220,392, the improvement efforts have improved delay horsepower by improving the timing of the decompression effect (Custer U.S. Patent No. 4,398,510), and slab pistons. To prevent overtravel of the engine (Lass, U.S. Pat.No. 3,405,699), to prevent overpressure in the hydraulic system (Egan, U.S. Pat.No. 4,150,640), to prevent overload of the injector push tube or the shaft (Sickler) U.S. Patent No. 4,271,796) has also increased the delayed intake manifold pressure (Price U.S. Patent No. 4,296,605), however, in each example to produce one decompression per cylinder for every two revolutions of the crankshaft. The engine continues to operate in the standard four-stroke cycle mode.
본 발명의 과제는 표준형 4사이클 내연기관에 의해 생긴 지연 마력을 증가시키는데 있는데, 이 내연기관은 각 실린더가 크랭크축의 매 2회전중 단지 1번의 압축 해제 현상이 생길 수 있다는 것으로 제한된다.The object of the present invention is to increase the delay horsepower caused by a standard four cycle internal combustion engine, which is limited to the fact that each cylinder can only have one decompression phenomenon every two revolutions of the crankshaft.
상기의 과제는 본 발명에 따라서 회전성 크랭크축, 및 각각의 실린더를 위해 그 크랭크 축에 활동적으로 연결되어 있는 엔진 피스톤을 가지며, 또한 각각의 실린더를 위한 흡입 및 배기밸브를 가지는 다기통 4사이클 내연기관의 압축 해제 지연을 위하여 정상적인 동작의 동력 또는 연료에 관한 모우드 상태로 크랭크 축의 각2회 완전한 회전중에 하향 흡입 행정, 상향압축 행정, 하향동력 행정 및 상향배기 행정의 4사이클을 행하는 피스톤을 가진 적어도 하나의 다기통 기관에 응용될 수 있는 프로세스가, 내연기관의 압축 해제의 지연 동작중 정상적인 4사이클의 동력용 엔진 동작이 각 2회의 크랭크 축 회전중에 배기 및 흡입밸브가 정상엔진 동작중 정상적으로 움직이는 점에 있어서, 그 움직임이 무력해지므로써 2사이클 동작으로 변환되고 또한 배기 및 흡인밸브의 정상적인, 개,폐시간이 상기 2크랭크축 회전중에 변경되므로써 크랭크축의 각 회전에 대해 1압축해제 현상이 제공된다는 것을 특징으로 해서, 해결된다.The above object is a multi-cylinder four cycle internal combustion engine having a rotary crankshaft and an engine piston actively connected to the crankshaft for each cylinder in accordance with the present invention and also having intake and exhaust valves for each cylinder. At least with a piston that performs four cycles of down suction stroke, upcoming stroke, down power stroke and up exhaust stroke during each two complete revolutions of the crankshaft in mode with respect to power or fuel in normal operation for engine decompression delay. The process that can be applied to one multi-cylinder engine is that the normal four-cycle power engine operation during the decompression delay of the internal combustion engine is normally performed during the normal operation of the exhaust and intake valves during two crankshaft rotations. In which the movement is rendered incapacitated, thus converting it into two-cycle operation and exhausting Normal, one of the suction valves, waste of time, characterized by that the said second crankshaft rotational change doemeurosseo crankshaft release first compressed for each rotational phenomenon in the service, is solved.
좀더 특별히는, 내연기관의 압축 해제의 지연동작중, 엔진의 정상적인 압축, 동력, 배기 및 흡입행정이 제1강제배기, 제1강제흡인, 강제압축, 제2강제배기, 및 제2강흡입으로 변환되어서 크랭크축의 각 2회전에 대해 1보다는 오히려 2압축 해제 현상을 제공한다는 것이다.More specifically, during the delayed operation of decompression of the internal combustion engine, the normal compression, power, exhaust and suction stroke of the engine may be controlled by the first forced exhaust, the first forced suction, the forced compression, the second forced exhaust, and the second forced suction. Converted to provide two decompression phenomena rather than one for each two revolutions of the crankshaft.
제1강제 배기를 달성하기 위해 엔진의 압축 재해 지연동작중, 배기밸브가 제1압축 해제 현상을 얻기 위해 피스톤이 그 상향운동중 정상적인 압축 행정에 대한 상사점 위치에 도달하기 전에 개방되고, 상기 배기밸브는 상기 엔진 피스톤의 상사점 위치에 달한 후에 폐쇄되고, 제1강제 흡인을 형성시키기 위해 피스톤의 사음의 하향 행정중 상기 흡입밸브를 개방하고, 상기 엔진 피스톤의 실질적 다음의 하사점위치에서 상기 흡입밸브를 폐쇄하고, 상기 배기밸브가 사이클중에 엔진의 정상적인 동작중 움직이는 점에서 있어 움직임을 무력하게 하며, 상기 흡입밸브가 사이클중에 엔진의 정상적인 동작중 움직이는 점에서 제2의 압축제해 현상을 얻기위해 엔진 피스톤의 다음의 상사점 위치에서 상기 배기밸브를 실질적으로 개방을 개시하며, 제2강제흡입을 얻기위해 피스톤의 다음 하향 행정중 상기 흡입밸브를 재개방시키며, 상기 엔진피스톤의 상사점 위치후에 상기 배기밸브를 재폐쇄시키며, 그리고 상기 엔진 피스톤의 실질적인 다음의 하사점 위치에서 상기 흡입밸브를 재폐쇄 시키므로써 1압축 해제현상이 상기 크랭크축의 각 회전중 상기 1실린더에서 생기는 것이다.During the compression disaster delay operation of the engine to achieve the first forced exhaust, the exhaust valve is opened before the piston reaches the top dead center position for the normal compression stroke during its upward movement to obtain the first compression release phenomenon. The valve closes after reaching the top dead center position of the engine piston, opens the intake valve during the downward stroke of the piston to form a first forced suction, and the suction at a substantially next bottom dead center position of the engine piston. To close the valve, disable the exhaust valve at the point of movement during normal operation of the engine during the cycle, and to obtain a second compression decompression at the point of intake valve moving during normal operation of the engine during the cycle. The exhaust valve is substantially opened at the next top dead center position of the engine piston and the second forced Reopen the intake valve during the next downstroke of the piston to obtain, reclose the exhaust valve after the top dead center position of the engine piston, and reclose the intake valve at a substantially next bottom dead center position of the engine piston. Thus, one compression release phenomenon occurs in the one cylinder during each rotation of the crankshaft.
실린더의 배기행정이 공기가 압축될 수 있는 압축행정에 유사한 운동을 나타낸다고 인정하고서, 본 발명자는 흡, 배기밸브의 정상적인 작용을 변경시키므로써 본 성과를 자동적으로 얻을 수 있는 장치를 제공하는바, 압축해제 현상이 제동중 2회전이 아닌 크랭크 축의 매 회전중에 발생한다는 것을 보장하기위해 하기에 더욱더 특별히 기술했다.Recognizing that the exhaust stroke of the cylinder exhibits a similar motion to the compression stroke in which air can be compressed, the present inventors provide a device that can automatically achieve this performance by changing the normal action of the intake and exhaust valves. More specifically described below to ensure that the release phenomenon occurs during every revolution of the crankshaft, not two revolutions during braking.
본 발명에 의해, 동작의 동력 또는 연료 공급 모우드중 4행정 사이클을 갖는 엔진이 동작의 지연 또는 제동모우드중 2행정 사이클을 갖는 압축기로 변환되어서, 어떠한 주어진 시간의 주기에서도 압축해제 현상의 수가 배가 된다.By means of the present invention, an engine with four stroke cycles in the operating power or fuel supply mode is converted to a compressor with a delay in operation or two stroke cycles in the braking mode, thereby doubling the number of decompression phenomena at any given period of time. .
단위 시간당 압축해제 현상의 수를 배가시키으로써, 전 지연 마력은 엔진구성요소에 대한 부하를 증가시킴없이 표준엔진 지연기로 설비된 엔진의 지연마력에 2배에 달하게 된다.By doubling the number of decompression phenomena per unit time, the total delay horsepower doubles the delay horsepower of engines equipped with standard engine retarders without increasing the load on the engine components.
본 발명의 프로세스를 수행하기 위한 엔진지연 시스템은 홉, 배기밸브의 작용을 일시적으로 무력하게 하는 수단과 정상적인 동작의 연속보다 다르게 홉, 배기밸브 모두를 동작시키는 수단을 갖추고 있다. 비정상적인 연속으로 흡입밸브를 동작시키기 위한 수단은, 가급적 표준형 지연기의 기존 슬라브 피스톤 및 마스터 피스톤이 특정의 도관 및 체크 또는 셔틀밸브들과 서로 유압적으로 상호 연결되는 마스터 및 슬라브 피스톤을 포함한다. 게다가 또, 기존의 마스터 피스톤 또는 특정세트의 마스터 피스톤이 각각의 실린더를 위해 마스터 및 슬라브 피스톤과 유압적으로 상호 연결된다. 대신에, 타이밍은 그때 유압장치의 어떤위치에서 이용되는 액튜에이더 및 솔레노이드 밸브, 전자 제어장치 및 센서들에 의해 성취될 수 있다.The engine delay system for carrying out the process of the present invention is provided with means for temporarily disabling the action of the hops and exhaust valves and for operating both the hops and the exhaust valves differently than the continuation of normal operation. Means for operating the intake valve in an abnormally continuous manner include master and slab pistons, whereby existing slab pistons and master pistons of standard retarders are hydraulically interconnected with specific conduits and check or shuttle valves. In addition, an existing master piston or a specific set of master pistons are hydraulically interconnected with the master and slab pistons for each cylinder. Instead, timing can be achieved by actuators and solenoid valves, electronic controls and sensors that are then used at any position of the hydraulic system.
제1도에 대해 설명하자면, 각 커브들은 연료 인젝터, 흡입밸브 및 배기밸브가 로커아암을 통해 작용하는 푸시튜브에 의해 작동되고 또한 엔진 크랭크축으로부터 구동되는 캠에 의해 작동되는 압축 점화식의 표준형 4-사이클 내연기관에 관해서 나타낸 것이다. 캠축은 엔진 크랭크축가 동시적으로 회전하지만 그 속도는 크랭크축의 절반 속도이다. 제1도는 크랭크축의 2회전(720°)에 걸쳐서 크랭크축 각도에 대한 밸브 양정 및 연료 인잭터 양정의 약도이다.Referring to FIG. 1, each of the curves is a compression ignition standard 4- driven by a push tube driven by the fuel injector, the intake valve and the exhaust valve through the rocker arm and also by a cam driven from the engine crankshaft. It is shown about a cycle internal combustion engine. The camshaft rotates simultaneously with the engine crankshaft but at half the speed of the crankshaft. 1 is a schematic of the valve lift and fuel injector lift with respect to the crankshaft angle over two revolutions (720 °) of the crankshaft.
커브 10은 실린더 NO.1의 연료 인잭터의 작용을 나타내는 것으로 그것의 운동초기는 압축행정(540∼720°)의 말단쪽에 있다. 연료 인잭터는 엔진의 팽창해정(0∼180°)의 초기에서의 피스톤의 상사점(T.D.C)위치(0°)후 바로 완전하게 안정된다. 제1도에 도시된 바와같이, 연료 인잭터는 팽창 및 배기행정(0∼360°)동안 완전하게 안정되고 흡입행정(360∼540°)중 그것의 휴지상태로 되돌아간다. 연료 인잭터의 제2사이클의 동작 초기는 제1도의 최우측단에서 나타난다.Curve 10 represents the action of the fuel injector of cylinder NO. 1, the beginning of which is at the end of the compression stroke (540-720 °). The fuel injector is completely settled immediately after the top dead center (T.D.C) position (0 °) of the piston at the beginning of the engine's expansion release (0 to 180 °). As shown in FIG. 1, the fuel injector is completely stable during inflation and exhaust stroke (0 to 360 degrees) and returns to its idle state during the intake stroke (360 to 540 degrees). The initial operation of the second cycle of the fuel injector appears at the rightmost end of FIG.
커브 12는 실린더 NO.1의 배기밸브에 관한 것이다. 전형적으로, 배기밸브는 팽창행정(0∼180°)의 말단쪽에서 개방되기 시작해서 배기행정(180∼360°)중에 개방된 상태로 유지되어 흡입행정(360∼540°)중에 폐쇄된다.Curve 12 relates to the exhaust valve of cylinder NO.1. Typically, the exhaust valve begins to open at the distal end of the expansion stroke (0 to 180 degrees), remains open in the exhaust stroke (180 to 360 degrees) and closes during the suction stroke (360 to 540 degrees).
커브 14는 실린더 NO.1의 흡입밸브의 거동을 나타낸다. 전형적으로 흡입밸브는 배기행정(180∼360°)말단쪽에서 개방되기 시작해서 흡입행정(360∼540°)중에는 개방된 상태로 유지되다가 압축행정(540∼720°)중에 폐쇄된다. 여기서 통상 양 배기 및 부분적으로 함께 개방된 겹침(overlap)기간이 존재함을 알 수 있다.
제1도에서 나타난 바와같이, 밸브 겹침은 20°의 크랭크 각을 약간 초과한다.As shown in FIG. 1, the valve overlap slightly exceeds the crank angle of 20 °.
제1도로 나타낸 상기 정상적인 밸브 작용에 대한 이해와 더블어, 참고적으로 제2도에 엔진의 크랭크축의 각 2회전(720°)에 걸쳐서의 크랭크축의 각에 대한 밸브 양정 및 연료 인젝터 양정의 그래프이다.Figure 1 is a graph of the valve lift and fuel injector lift versus the angle of the crankshaft over each two revolutions (720 °) of the crankshaft of the engine.
제2도의 커브 16은 실린더 NO.1의 배기밸브의 거동을 나타내는 것으로 그것의 초기상승은 제1도의 커브10으로 도시된 연료 인젝터 운동에 의해 야기된다. 동작의 지연 모우드중, 연료공급은 차단 또는 감소되어 소량의 연료가 엔진 실린더에 공급되거나 연료가 전혀 공급되지 않는다. 본 발명을 간소하 및 명료하게 하기위해, 수정된 자콥스 엔진 지연기가 연료 인잭터의 푸시튜브에 의해 구성되는 6실린더 압축 점화기관의 단지 1실린더를 참조로해서 설명한다. 표준형 자콥스 엔진 지연기는 가령, 그 전체가 구체화된 Sickler등의 미국 특허 4,271,796에서 기술되었다.Curve 16 of FIG. 2 shows the behavior of the exhaust valve of cylinder NO.1, and its initial rise is caused by the fuel injector motion shown by curve 10 of FIG. During the delay mode of operation, the fuel supply is cut off or reduced so that a small amount of fuel is supplied to the engine cylinder or no fuel is supplied at all. For simplicity and clarity of the invention, the modified Jacobs engine retarder is described with reference to only one cylinder of a six cylinder compression ignition engine, which is constituted by a push tube of a fuel injector. Standard Jacobs engine retarders are described, for example, in US Pat. No. 4,271,796 to Sickler et al.
제2도에는, 하기 기술하는 바와같이, 배기밸브 운동을 일시적으로 무력하게 하기위한 장치를 제공함으로 인해 제1도의 커브 12에 대한 부분은 없다. 동시에, 역시 하기에 기술되는 장치에 의해 "강제흡입"작용으로 칭해지는 커브 18에 따라서 흡입밸브를 정상적인 "팽창"행정중에 개방시킨다. 제2도의 커브 24는 실린더 NO.3의 연료 인젝터 푸시튜브의 거동을 나타내는 것으로 하기 기술되는 바와같이 흡입밸브의 폐쇄를 보장하는데 이용되는데, 그것의 운동을 커브 18에 의해 도시된다. 제2도의 커브 20은 정상적인 흡입밸브 작용(제1도의 커브 14)이 발생되는 곳을 나타내기 위한 것으로 점선으로 나타냈다. 이 거동은 본질상 대략 360°의 크랭크각으로 흡입밸브의 거동을 전진시키는 출원인의 장치에의해 역시 억제된다. 정상 흡입밸브의 개방작용(커브 20)대신에, 출원인의 기계장치는 배기밸브가 피스톤의 상사점 위치(360°)에 개방되어 제2압축 해제 현상이 이전에서 제공되도록 한다. 연료 인잭터(제1도의 커브 10)의 운동은 상사점(0°)의 근처에서 배기밸브를 개방시켜 커브 16으로 도시된 바와같이 제1압축 해제 현상을 제공한다는 것을 알수 있다. 강제 밸기 밸브 개방은 대략 0°의 크랭크각 및 360°의 크랭크각에서 일어나기 때문에, 크랭크축이 매 2회전에 대한 실린더당 2압축 해제 현상은 존재한다.In FIG. 2, there is no part to curve 12 in FIG. 1 by providing a device for temporarily disabling the exhaust valve movement, as described below. At the same time, the suction valve is opened during a normal "expansion" stroke according to curve 18, also referred to as "forced suction" action by the apparatus described below.
커브 21은 흡입밸브의 제2개방작용을 나타내는 것으로 커브 18에서 처음 나타난 바와같이, "강제흡입"온 등이다. 다음에 더욱 상세하게 설명되어지는 바와같이, 제2"강제흡입"운동은 흡입 마스터 피스톤을 통해 작용하는 실린더 NO.1의 흡입 푸시튜브에 의해 형성된다.
상기한 바와같이, 본 출원인의 발명에 따라, 배기밸브 및 흡입밸브 모두는 그들의 정상적인 방식으로 동작되는 것으로부터 일시적으로 무력해지는 것이 필요하다. 제3도는 밸브 크로스헤드의 변경을 통해 상기 목적을 성취하기 위한 한 장치를 예시한다. 아래에 배기밸브의 크로스 헤드에 관련해서 기술하였지만, 흡입밸브의 크로스헤드에 대해 동일한 구조가 이용될 수 있다.As noted above, in accordance with the applicant's invention, both the exhaust and intake valves need to be temporarily disabled from being operated in their normal manner. 3 illustrates an apparatus for achieving this object through modification of the valve crosshead. Although described below with respect to the crosshead of the exhaust valve, the same structure may be used for the crosshead of the intake valve.
이제 제3도에 대해 언급한다면, 배기밸브의 로커아암은 26으로 지시되어 있다. 배기밸브의 크로스헤드(28)는 엔진의 실린더헤드(32)에 부착된 가이드 핀(30)상에 왕복운동을 위해 설치된다. 크로스헤드(28)는 그 자체 리세스(34 및 36)를 형성하여 2중 배기밸브의 스템(38)을 받아 들인다. 크로스헤드(28)의 상부표면에 중심적으로 배치된 것은 원통형 공동부(42)로서 그 안에는 왕복운동을 위해 긴밀하게 끼워진 피스톤(44)이 설치되어 있다. 이 피스톤(44)은 숄더(46)를 구비하고 있는데 이것은 그 개방단 근처에 공동부(42)의 벽에 형성된 홈(50)에 안착되는 스냅링에 의해 접속된다. 피스톤(44)의 저부와 공동부(42)의 저부간에는 압축 스프링(52)이 배치되어서, 피스톤(44)의 숄더(46)가 스냅링(48)에 대해 인접되는 위치로 피스톤을 상향적으로 치우치게 하도록 한다.Referring now to FIG. 3, the rocker arm of the exhaust valve is indicated at 26. The crosshead 28 of the exhaust valve is installed for reciprocating motion on the
크로스헤드(28)가 가이드핀(30)에 관해 왕복운동할 수 있게끔 크로스헤드의 생크부분(54)은 전체적으로 운통형의 공동부(56)를 내포한다. 통로(58)는 볼록(59)속에 형성된 흡입통로(57)와 크로스 헤드의 정부에 있는 공동부(42) 사이를 통하고 있다. 통로(58)의 상부단의 공동부(42)속에는 보올체크밸브(60)가 배치되어서 보올체크밸브(60)와 피스톤(44)의 저부간에 놓여있는 압축스프링(62)에 의해 하방으로 치우쳐진다. 블록(59)은 스크류우(61)에 의해 실린더 헤드(32)에 부착될 수 있다. 블록(59)과 생크(54)간의 누출은 블록(59)속에 안착된 0.링(63)에 의해 방지될 수 있다.The shank portion 54 of the crosshead generally includes a transportable cavity 56 such that the crosshead 28 can reciprocate with respect to the
블라인드 보어(blind bore)(64)는 크로스 헤드 생크(54)속에 있는 통로(58)와 연통하는 개구와 함께 크로스헤드(28)속에 형성되는 한편, 크로스보어(66)는 공동부(42), 블라인드 보어(64) 및 크로스헤드(28)의 외측과 상호 연결된다. 셔틀밸브(68)는 블라인드 보어(64)속에서 왕복운동을 위해 설치되고 도한 보어(64)속에서 스캡링(70)에 의해 유지되며 압축스프링(72)에 의해 스냅링(70)쪽으로 치우친다. 셔틀밸브(68)의 불작용 상태에서는, 제3도에서 도시된 바와같이, 셔틀밸브(68)는 크로스보어(66)를 억제시키거나 차단하지 않는다. 그러나, 유압이 통로(58)중에 존해하는 한, 유체는 압축스프링(72)의 바이어스에 대해 셔틀밸브(68)를 움직여서 크로스보어(66)를 차단시킨다. 동시에, 체크밸브(60)는 공동부(42)속으로 유체의 흐름을 허용하기 위해 스프링(62)의 바이어스에 반하여 움직인다.A
윤활유와 같은 유체의 차후 제5도 및 7도에 대해서 더욱 상세하게 설명되어지는 바와같이 제압공급원으로부터 도관(213) 및 통로(18)를 거쳐 크로스헤드에 공급될 수 있다.It can be supplied to the crosshead from conduits via conduits 213 and passages 18 as described in more detail with respect to subsequent FIGS. 5 and 7 of a fluid such as lubricant.
동작중, 유체가 도관(211) 또는 (212)(제5도 및 7도) 및(58)과 통하는 도관(213)속으로 공급되는 경우, 유체는 역시 체크밸브(60)를 지나 공동부(42)속으로 흐르며 크로스보어(66)를 봉쇄하기 위해 셔틀밸브(68)를 움직인다. 피스톤(44)이 스탭링(48)에 반해서 최상부 위치에 유압적으로 고착되어지기 때문에 로커아암(26)의 하향운동은 크로스헤드(28)를 작용시킨다. 그러나, 압력을 가진 유체의 공급이 차단되는 경우, 셔틀밸브(68)는 크로스보어(66)를 개방시켜 유체가 공동부(42)밖으로 그리고 하기 기술된 바와같이 엔진 배수조(104)를 통해 빠져 나간다. 이런 상태하에서 로커아암(26)의 요동은 크로스헤드(28)에는 아무런 운동도 전달함없이 피스톤(44)이 공동부(42)속에서 스프링(52)의 바이어스에 대해 왕복운동되게끔 함에의해, 크로스헤드(28) 및 배기 또는 흡기밸브들이 무력해진다는 것을 알 수 있다.In operation, when fluid is supplied into conduit 213 through conduits 211 or 212 (FIGS. 5 and 7) and 58, the fluid also passes through
배기밸브 또는 흡입밸브를 무력하게 하는 다른 수단이 제4(a)도 및 4(b)도에 도시되어 있다. 이 대안수단은 배기밸브 로커아암에 관해 기술되지만 흡입밸브 로커아암에도 동등하게 응용될 수 있다.Other means of disabling the exhaust valve or the intake valve are shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). This alternative is described with respect to the exhaust valve rocker arm but is equally applicable to the intake valve rocker arm.
제4(b)도는 푸시튜브 단면(76) 및 밸브작동 단면(78)을 포함하고 있는 변경된 로커아암 조립체의 정면도로써 일부단면을 나타낸다. 제4(a)도는 제4(b)도의 변경된 로커아암 조리체의 분해부분품 배열도이다. 각 단면은 부싱보어(80,84)를 구비하여서 각각의 단면이 로커아암축에 대해 요동 가능하다. 로커아암의 일단면, 이를테면, 밸브작동단면(78)은 아암(78)을 형서하는 두갈래로 형성되는 한편, 푸시튜브 단면(76)은 그 보충아암(76a)을 가진다. 원통형 챔버(86)는 아암(76a)속에 형성되어 피스톤(88)을 수용한다. 피스톤(78)은 압축링(90)에 의해 챔버(86)의 폐쇄단 쪽에 치우쳐 있는데 이 압축링은 원통형 챔버(86)에 부착된 스냅링(92)에 대해 안착되어 있다. 통로(94)는 챔버(86)의 내부단과 압력을 가진 유체의 공급원 사이를 통한다. 핀(96)이 피스톤(88)과 동축으로해서 설치되어 챔버(86)의 개방단쪽을 향한다. 보어(98)를 밸브작동 단면(78)내에 형성시켜, 피스톤(88)이 통로(94)를 통하여 압력유체의 적용에 의해 챔버(86)의 개방단쪽으로 움직여질때, 핀(96)과 결합되도록 한다. 핀(96)이 보어(98)과 결합되는 경우 로커아암을 이루는 2단면(76 및 78)은 로커아암축(84)으로 한 일체로서 요동한다는 것을 알 수 있다. 그러나, 핀(96) 및 보어(98)가 결합상태로 있지 않을때는 로커아암의 푸시튜브 단면(76)은 로커아암의 밸브작동 단면(78)을 구동시킴 없이 요동한다.4 (b) shows a partial cross sectional view of the modified rocker arm assembly including a push tube cross section 76 and a valve
배기 또는 흡입밸브를 무력하게 하는 또하나의 다른 방안은 로커아암의 피봇점에 편심부싱을 제공해서 피봇 또는 지주(fulcrum)을 상승시켜 밸브 트레인에 헛돌기를 도입시킨다. 그같은 장치는 가령, Jonsson의 미국특허 3,367,312에 나타나져 있는데, 이 특허에 의해 참고로 그 장치전체를 포함시켰다. 상기한 바와같이, 기타 헛돌기 장치도 역시 이용될 수 있다. 가령, Pelizzoni의 미국특허 3,786,792에서의 그 장치 전체를 참고로 포함한다.Another way to disable the exhaust or intake valves is to provide an eccentric bushing at the pivot point of the rocker arm to elevate the pivot or fulcrum to introduce a bulge in the valve train. Such a device is shown, for example, in US Pat. No. 3,367,312 to Jonsson, which is incorporated by reference in its entirety. As mentioned above, other bullion devices may also be used. See, eg, the entirety of the device in Pelizzoni, US Pat. No. 3,786,792.
참고적으로 제5도에 출원인의 발명을 실시할 수 있게 배치한 개략 형태의 장치를 예시한다. 이 장치는 단위 시간당 2배의 압축 해제 현상을 갖는 부수적인 요소와 더불어 표분형 4행정 기관 지연기로서의 기능을 하는 부분을 포함하고 있다. 부호 100은 내연기관에 적절한 하우징으로써, 그 속에는 압축해제의 엔진 지연기의 구성 요소들이 내포되어 있다. 가령, 크랭크 케이스일 수 있는 배수조(104)로부터 오일(102)은 저압펌프(108)에 의해 도관(106)을 통해 하우징(100)속에 설치된 솔레노이드 밸브(112)의 입구(110)에 보내진다. 저압오일(102)은 솔레노이드 밸브(112)로부터 도관(116)을 거쳐 콘트롤 실린더(114)에 인도된다. 제어밸브(118)는 왕복운동을 위해 콘트롤 실린더(114)속에 끼워져 있으며 또한 압축 스프링(120)에 의해 폐쇄위치 쪽으로 치우쳐 있다.For reference, Fig. 5 illustrates an apparatus of the schematic form arranged to enable the applicant's invention to be carried out. The device includes a part that functions as a table-type four-stroke engine retarder, with ancillary elements having twice as much decompression per unit time.
제어밸브(118)는 압축스프링(126)에 의해 폐쇄위치쪽으로 치우쳐 있는 보올 체크 밸브(124)로서 폐쇄된 입구통로(122)와 출구통로(128)를 갖추고 있다. 제어밸브(118)가 개방상태에 있는 경우(제5도) 출구통로(128)는 하우징(100)속에 역시 형성된 슬라브보어(132)의 입구와 연통하는 콘트롤 실린더의 출구도관(130)과 연결된다. 솔레노이드밸브(112)를 통과하는 저압 오일(102)은 콘트롤 밸브 실린더(114)로 들어가서 제어밸브(118)를 개방위치로 상승시킨다. 그런 다음, 보올 체크 밸브(124)가 스프링(126)의 바이어스에 대해 개방하여 오일(102)이 슬라브 보어(132)속으로 흘러가도록 한다.슬라브 보어(132)의 제1출구(132)로부터 오일(102)은 도관(136) 및 셔틀밸브(138)를 통해 흘러서 하우징(100)속에 형성된 마스터 보어(140)속으로 들어간다. 스프링(139)은 셔틀 밸브(138)의 환상부(143)를 도관(136)과 정렬되도록 셔틀 밸브(138)를 도관(136)속에서 솔더(141)에 반하여 치우친다. 셔틀 밸브(138)는 하기 기술된 바와같이 흡입 마스터 피스톤(190)의 상향 운동으로 인한 도관(202)속의 유압으로 작동될수 있다. 도관(142)은 도관(136) 및 마스터 보어(140)와 서로 연통하며 또한 차후 더욱 상세하게 설명되는 바오같이 실린더 NO.2(도시하지 않았음)의 슬라브 피스톤 및 흡입 마스터 사이에 놓인 셔틀 밸브(차후 기술되는 셔틀 밸브 198과 유사함)에 인도된다.The control valve 118 is a ball check valve 124 biased toward the closed position by the compression spring 126 and has a closed inlet passage 122 and an outlet passage 128. When the control valve 118 is in the open state (FIG. 5), the outlet passage 128 is connected to the outlet conduit 130 of the control cylinder in communication with the inlet of the slab bore 132 also formed in the
슬라브 피스톤(144)은 슬라브 보어(132)속에서 왕복 운동을 위해 끼워져 있다. 슬라브 피스톤(144)은 그 속에 설치된 압축 스프링(148)에 의해 조정용 스톱(146)에 반해서 상방으로 (제5도와 같이) 치우쳐지며 슬라브보어(132)속에 안착된 브라켓트(150)에 반하여 작용한다. 슬라브 시프톤(144)의 하부단은 내연기관의 실린더헤드(32)에 체착된 가이드 핀(30)상에 설비된 크로스 헤드(28)에 대해 왕복운동을 행한다. 크로스 헤드(28)는 차례로 실린더 헤드(32)에 가동적으로 안착된 배기 밸브(158)의 스텝에 대해 작용한다. 배기 밸브(158)는 통상 밸브 스프링(160)에 의해 폐쇄된 위치(제5도와 같이)로 편기되어 있다. 보통, 조정용 스톱(146)은 배기 밸브(158)가 폐쇄되고, 슬라브 피스톤(144)이 조정용 스톱(146)에 대해 안착되고 또한 엔진이 냉각되는 그때 슬라브 피스톤(144)과 크로스 헤드(28)간에 이를테면, 적어도 0.018인치 이상되는 최소간극(즉"래시")을 제공해서 고정된다. 이 간극은 엔진이 배기 밸브(158)를 개방함 없이 고온으로 될때 배기 트레인을 이루고 있는 부분의 팽창을 조절하기에 충분하게끔 설계된 것이다.The slab piston 144 is fitted for reciprocating motion in the slab bore 132. The slab piston 144 is biased upward (as shown in FIG. 5) against the adjustment stop 146 by the compression spring 148 installed therein and acts against the
마스터 피스톤(162)은 마스터 보어(140)속에서 왕복 운동을 위해 설치되는데 얇은 판스프링(164)에 의해 상방향(제5도와 같이)으로 치우친다. 마스터 피스톤(162)의 하부단은, 연료 인잭터의 로커 아암(168)이 엔진캠축(도시하지 않았음)으로부터 구동된 푸시튜브(170)에 의해 작동되는 조정 스크류우 장치(166)와 접촉한다. 제5도에 대해, 밸브(158)가 실린더 NO.1과 관련되어 있는 경우, 마스터 피스톤(162)를 구동시키는 푸시튜브(170)는 실린더 NO.1의 연료 인젝터와 연관될 것이다.The master piston 162 is installed for reciprocating motion in the master bore 140 and is biased upward by the thin leaf spring 164 (as shown in FIG. 5). The lower end of the master piston 162 is in contact with the adjusting screw device 166, in which the rocker arm 168 of the fuel injector is operated by a
172로 도시된 실린더 NO.1의 흡입 밸브 로커 아암은 로커 아암축(174)을 중심으로 요동되게 설치된다. 만약 반시계 방향으로 요동되는 경우(제5도와 같이), 로커아암(172)은 엔진 실린더 헤드(32)에 고착된 가이드핀(30)상에 왕복운동을 위해 설치된 크로스 헤드(28a)의 정부에 대해서 작용한다. 크로스 헤드(28a)는 밸브 스프링(182)에 의해 폐쇄 위치로 통상 치우쳐 있는 2중 흡입 밸브의 스템과 접촉한다. 하우징(100)속의 로커아암(172) 상부에 놓여 있는 것은 흡입 마스터 보어(186) 및 흡입 슬라브 보어(184)이다. 슬라브 보어(184)속에 위치한 슬라브 피스톤(188)은 압축 스프링(192)에 의해 로커 아암(172)로부터 떨어지는 쪽으로 치우치는 한편 마스터 보어(186)속에 위치한 마스터 피스톤(190)은 압축 스프링(193)에 의해 로커 아암(172)쪽으로 치우친다. 슬라브 피스톤(188) 및 마스터 피스톤(190)은 로커 아암축(174)의 양 맞은편에 놓여지며 스프링(192)의 바이어스에 대한 슬라브 피스톤(188)의 하향운동은 흡입 밸브(180)을 개방시킨다. 흡입 푸시튜브(173)의 상향운동은 흡입 로커 아암(172)을 반시계 방향으로 요동시키며 또한 스프링(193)의 바이어스에 대해 상방으로 마스터 피스톤(190)을 구동시켜 마스터 보어(186)로부터 오일(102)을 펌핑시킨다.The intake valve rocker arm of cylinder NO. 1, shown at 172, is oscillated about the rocker arm axis 174. If rocked in the counterclockwise direction (as shown in FIG. 5), the
흡입 슬라브 보어(184) 및 마스터 보어(186)는, 슬라브보어(132)로 인도하고 또한 3 밸브를 지닌 도관(194)에 의해 상호 연결된다. 이들 3밸브의 제1밸브는 단지 흡입 슬라브 보어(184) 및 마스터 보어(186)쪽으로 또한 슬라브 피스톤(144)이 촤하방위치로 움직여졌을때만 오로지 유체의 흐름을 허용하는 체크 밸브(196)이다. 제2밸브는 도관(194)과 도관(142a)와의 접합점에 있는 셔틀 밸브(198)로서 도관(142a)는 실린더 NO.3과 결합된 마스터 보어(140a)와 연통한다. 셔틀 밸브(198)는 "창고꼴(hour-glass)"형태이며 압축 스프링(200)에 의해 폐쇄위치로 치우쳐 있다. 제3의 밸브는 도관(194)을 통해 단지 마스터 보어(186)쪽으로 흐르기를 허용하는 체크 밸브(199)이다.The suction slab bore 184 and the master bore 186 lead to the slab bore 132 and are interconnected by a conduit 194 having three valves. The first valve of these three valves is a check valve 196 that only permits flow of fluid toward the suction slab bore 184 and the master bore 186 and also when the slab piston 144 is moved to the 촤 down position. The second valve is a
셔틀 밸브(198)가 폐쇄된 또는 "휴지"위치에 있을때, 슬라브 보어(184)와 마스터 보어(186)간의 도관(194)를 통해 유체가 흘러가는 것을 방지된다. 마스터 피스톤(162a)의 운동으로 인해 유압의 적용이 도관(142a)에 가해진다면, 셔틀 밸브(198)은 스프링(200)을 누르고 움직여서 도관(194)를 통과하는 유체는 마스터 보어(186)에 도달할 수 있다.When the
제2도관(202)은 마스터 피스톤(190)이 흡입 로커 아암(172) 및 푸시튜브(173)에 의해 상방으로 움직여질때 마스터 보어(186)로부터 유체가 슬라브 보어(132)속으로 흐르도록 허용하는 체크 밸브를 거쳐 슬라브 보어(132)에 바로 통하게 된다. 도관(202)이 압력을 가지게 될때, 셔틀 밸브(138)도 역시 도관(136)속의 유체의 흐름을 차단하게끔 움직인다.The second conduit 202 allows fluid from the master bore 186 to flow into the slab bore 132 when the
체크 밸브(208)를 내포하고 있는 제3도관(206)은 슬라브 보어(184)와 마스터 피스톤(190)의 상부 영역을 마주하는 마스터 보어(186)의 한 위치 사이를 통하며 이 피스톤이 휴지 위치에 있을때는 도관(206)을 통하는 흐름은 차단된다. 체크 밸브(208)는 마스터 보어(186)쪽으로 흐르도록 한다. 마스터 피스톤(190)이 휴지 위치에 있을때, 도관(210)은 그 피스톤의 상부 영역을 역시 마주하는 마스터 보어(186)와 통한다. 도관(210)은 배수조(104)로 복귀된다. 제5도에 도시된 바와 같이, 마스터 피스톤(190)은 그 중간부에 원주환부(191)를 구비하여서 마스터 피스톤(190)이 "상부(up)"위치에 있을때, 유체가 도관(206)으로부터 체크 밸브(208), 마스터 피스톤(190) 주위 및 도관(210)을 거쳐 배수조(104)로 흘러가도록 한다. 마스터 피스톤(190)은 그 하부에 제2원주 환부(195)를 형성한다. 도관(211)은 이 환부(마스터 피스톤(190)이 상승 위치에 있을때)와 흡입크로스 헤드 생크(54)의 통로(58)(제3도) 사이를 통하는데 이것에 의해 오일이 마스터 피스톤(190)을 통과해 흐르도록 하며 도관(215)을 통해 부수조(104)로 되돌아간다.The third conduit 206 containing the check valve 208 passes between the slab bore 184 and one position of the master bore 186 facing the upper region of the
마스터 보어(186)와 도관(213) 사이의 도관(211)에는 차단 밸브(217)가 배치된다. 이것은 동작의 지연 모우드 중에는 개방되고 또한 양의 동력 모우드 중에는 폐쇄되도록 조정된다. 차단 밸브(217)는 편리하게는 다음 설명되는 바와같이, 지연기 조절 회로에 연결된 도관(219)에 의해 조정되는 솔레노이드밸브이거나 도관(116)속의 압력에 의해 도관(117)을 거쳐서 동작하는 압력 작용 밸브일수 있다. 흡입 크로스 헤드속의 오일 압력이 해제될때, 크로스 헤드도 해제된다는 것을 알 수 있다. 만약 제3도에 도시된 흡입 크로스 헤드를 사용하는 대신에 제4(a)도 및 4(b)도의 분해된 로커 아암을 사용하는 것이 필요하다면, 도관(212)은 로커 아암(76)속의 통로(94)와 연통할 것이다.A shutoff valve 217 is disposed in the conduit 211 between the master bore 186 and the conduit 213. It is adjusted to open during the delay mode of operation and to close during the positive power mode. The shutoff valve 217 is conveniently a solenoid valve regulated by a
슬라브 피스톤(188)은 그 중간부에 원주환부(189)를 형성한다. 슬라브 피스톤(188)이 "down"위치에 있을 때 슬라브 피스톤의 혼부(189) 맞은편 1점에서의 슬라브 보어(184)와 배기 밸브 크로스 헤드(28)의 크로스 헤드 생크(54)(제3도) 사이에는 도관(212)이 연통하고 있다. 만약, 제3도에 도시된 배기 크로스 헤드를 사용하는 대신, 제4a 및 4(b)도의 분해된 로커 아암을 사용하는 것이 필요하다면, 그때는 도관(212)은 로커 아암단면(76)속의 통로(94)와 통한다. 슬라브 피스톤(188)이 휴지 위치에 있을때 그 피스톤의 환부(189) 바로 아래의 1점에서의 슬라브 보어(184)와 배수조(104) 사이에는 도관(214)이 통한다.The slab piston 188 forms a circumferential annular portion 189 in its middle portion. Cross head shank 54 of the slab bore 184 and the exhaust valve crosshead 28 at one point opposite the horn 189 of the slab piston when the slab piston 188 is in the "down" position (FIG. 3). The
엔진 지연기의 전자 제어 장치는 지면(218)에 접지된 차량 밧데리(216)를 포함한다. 밧데리(216)의 고온 터미날은 일련적으로 퓨즈(220), 대시 스위치(222), 클러치 스위치(224), 연료펌프스위치(226), 솔레노이드밸브(112)의 코일을 거쳐 지면(218)으로 연결된다.도관(219)은 솔레노이드식 차단 밸브가 이용되는 경우 차단 밸브(217)에 파워를 제공한다. 다이오드(228)는 가급적 솔레노이드밸브(112)의 솔레노이드와 지면 사이에 개재된다. 스위치들(222), (224) 및 (226)은 장치중의 안전한 동작을 보장하기 위해 마련된다. 스위치(222)는 차량 운전자가 전체 장치를 해제시키는데 있어 수동 조절 가능한 것이다. 스위치(224)는 시스템을 해제시키기위해 차량 클러치에 연결된 자동 스위치로, 클러치가 비접속될때는 언제든지 엔진 정지가 생기지 않게끔 한다. 스위치(226)는 연료시스템에 연결된 제2의 자동스위치로서 엔진 지연기가 동작중에 있을때 엔진 연료 공급을 막거나 감소시키도록 한다.The electronic control device of the engine retarder includes a
장치에 대한 동작은 다음과 같다. 솔레노이드밸브(112)가 작동시, 오일이나 유체(102)는 솔레노이드밸브(112)를 거쳐 흘러서 출구통로(128)가 출구관(130)과 서로 연결되게끔 콘트롤 밸브 실린더(114) 속으로 들어가서 제어 밸브(118)를 상승시킨다.The operation for the device is as follows. When solenoid valve 112 is operated, oil or
유체는 그 다음 슬라브 보어(132)를 채우고 도관(136) 및 "휴지" 또는 "개방"위치에 있는 셔틀 밸브(138)를 거쳐 마스터 피스톤을 충전시킨다. 상사점 약 500°전에서 실린더 NO.1의 인젝터 푸시튜브(170)는 상방으로 움직이고(제1도의 커브10) 또한 마스터 피스톤(162)을 상방으로 구동시킨다.(제5도), 유체속에 유발된 압력은 슬라브 피스톤(144)를 하방으로 구동시키고 또한 그것에 의해 배기 밸브(158)가 커브16(제2도)로 나타난 바와같이 실린더 NO.1의 피스톤의 상사점 부근에서 압축 해제 현상을 형성사키기 위해 구동한다. 슬라브 피스톤(144)이 그 진행운동의 종료단에 도달할때, 피스톤(144)은 도관(194)의 개구를 폐쇄시키지 못하며 마스터 피스톤의 연속운동은 체크 밸브(196)를 거쳐 슬라브 피스톤(188)이 하방으로(제5도와 같이) 움직이도록 하는 슬라브 보어(184)속으로 유체가 들어가게 만든다. 슬라브 피스톤(144)은 그 다음 퇴각하기 시작한다. 슬라브 피스톤(144)의 연속 퇴각운동은 다양한 수단에 의해 용이해질 수 있다. 그와같은 수단의 하나는 조절된 누설이 제공되게끔 슬라브 피스톤(144)과 슬라브 보어(132) 사이에 충분한 간극을 마련하는 것이다. 또 다른 방안은 조절된 누설을 제공하기 위해 슬라브 피스톤(144)의 헤드에 미소 오리피스를 마련하는 것이다. 제3의 방도로서, Cavanagh의 미국특허 4,399,787에서 기술된 유압 보정 장치도 이용될 수 있다. 이 제3의 방도에서, 유압 보정 장치는 조정 스쿠류유(146)로 대치한다. 크로스 헤드(28a)에 대한 흡입 슬라브 피스톤(188)의 하향운동은 흡입밸브(180)를 개방시킨다. (제2도의 커브 18).(주 : 흡입 슬라브 피스톤(188)의 저단은 로커 아암(172)를 명확하게 하기 위해 홈이 파져 있음). 동시에 슬라브 피스톤(188)의 환부(189)는 도관(212) 및 (214)와 정렬되기 시작해서 배기 크로스 헤드(28)(제3도)속의 유압은 해제되어진다. 이렇게 될때, 시프톤(44)(제3도)은 크로스 헤드를 운동시킴 없이 크로스 헤드(28)에 대해 왕복 운동을 할수 있으며 이것에 의해 정상적인 배기 밸브운동이 일시적으로 무력해진다. (배기밸브의 정상운동을 나타내는 제1도의 커브 12가 제2도에는 나타나지 않음). 정상적인 누설은 슬라브 피스톤(188)이 후퇴도록 한다.The fluid then fills the slab bore 132 and fills the master piston via the conduit 136 and the shuttle valve 138 in the "rest" or "open" position.
약 190°의 크랭크 회전에서, 실린더 NO.3의 연료 인잭터 푸시튜브(170a)가 작동된다. 푸시튜브(170a)는 마스터 피스톤(162a)이 마스터 보어(14a) 및 압력화 도관(142a)속에서 상방으로 구동되게끔 로커 아암(168a)과 그것의 조정 스크류우(166a)를 움직인다. 도관(142a)속의 압력은 도관(194)로부터 마스터 보어(186) 그리고 도관(202)로부터 보어(132)속으로 유체가 흘러가게끔 셔틀 밸브(198)가 스프링(200)의 바이어스에 대해 하방으로 움직이게 한다. 상기 기술한 바와같이 슬라브 피스톤(144)을 통과한 조압류(relief flow)는 슬라브 피스톤(188)을 상방으로 움직이도록 하고 흡입 밸브가 제2도에 나타난 바와 같이 대략 240°의 크랭크 회전각에서 폐쇄되도록 한다.At crank rotation of about 190 °, fuel injector push tube 170a of cylinder NO. 3 is activated. Push tube 170a moves rocker arm 168a and its adjustment screw 166a such that master piston 162a is driven upwards in master bore 14a and pressurized conduit 142a. Pressure in conduit 142a causes shuttle
더 빠른 흡입 밸브의 폐쇄가 요구되는 경우에는, 도관(142a)은 마스터 보어(140a)에 바로 연결되는 대신에 마스터 보어(186)가 실린더 NO.1의 흡입 푸시튜브(173)와 정렬된는 것 같은 동일방도로 실린더 NO.1의 배기푸시튜브와 정렬된 마스터 보어에 바로 연결되기도 한다. 이것은 제2도의 커브(27)로 도시된 바와같이 커브 24의 약 60°의 크랭크 전진각을 갖는 트리거 임펄스(trigger impulse)를 제공한다. 커브(27)은 배기밸브(158)가 무력해지는 것을 제외하고는 제1도의 커브(12)로 결국되는 운동을 나타낸다. 흡입 밸브(180)가 폐쇄됨에 따라, 도관(212)도 역시 폐쇄되고 배기 밸브 운동은 저압 오일 펌프(108)로부터 도관(213)을 거쳐 배기 밸프 크로스 헤드(28)에 공급된 오일에 의해 정상동작으로 복귀된다. 흡입 푸시튜브(173)의 정상운동은 약 34°의 크랭크 회전에서 반시계방향으로 로커 아암(172)을 요동시키며 또한 마스터 피스톤(190)을 상방으로 구동시키며(체크 밸브(199)는 통로(194)를 통해 뒤로 흘러가는 것을 방지함) 이것에 의해 도관(202)를 통해 유체는 귀환되고 또한 도관(136)을 차단하게끔 셔틀 밸브(138)는 위로 강요되고 유체는 체크 밸브(204)를 통해 슬라브보어(132)를 통과하고 슬라브 피스톤(144)은 배기 밸브(158)를 다시 개방시키기 위해 하방으로 움직여진다(제2도의 커브 22).If a faster closing of the intake valve is desired, the conduit 142a may be connected directly to the master bore 140a, instead of the master bore 186 being aligned with the intake push tube 173 of cylinder NO.1. In the same way it is also directly connected to the master bore aligned with the exhaust push tube of cylinder NO.1. This provides a trigger impulse with a crank advancing angle of about 60 ° of
제1도의 커브 10으로 도시된 바와같이 마스터 피스톤(162)의 후퇴는 배기 밸브(158)가 제2압축 해제 현상이 발생한후 폐쇄되게 한다. 흡입 마스터 피스톤(190)이 상부로 움직여짐에 따라, 그 피스톤의 하부 환부(195)는 도관(211)과 정렬되고 흡입 크로스 헤드(28a)가 무력하게 되는 도관(215)을 통해서 배수조(104)로 보내져서 흡입 밸브(180)가 비활동적이 된다.Retraction of the master piston 162 as shown by curve 10 in FIG. 1 causes the exhaust valve 158 to close after a second decompression occurs. As the
슬라브 피스톤(144)이 그 운동진행에서의 하부에 도달할때, 유체는 다시 체크 밸브(196) 및 도관(194)를 거쳐 슬라브 보어(184)로 흘러간다. 이때 슬라브 피스톤(188)은 그 최상 위치에 있지만 마스터 피스톤(190)은 아직도 상방으로 움직여지고 있다. 이라하여, 과잉 유체는 슬라브 피스톤(188)을 제2도의 커브(21)로 타나난 바와같이 제2의 "강제흡입"을 수행하도록 하방으로 강요한다. 이런다음, 마스터 피스톤(190)이 그 최상위치에 도달할때, 도간(206)은 환부(191)를 통해 도관(210)에 연결되어져 유체를 배수조(104)에 보내지게끔 한다. 유체의 해제는 슬라브 피스톤(188)이 후진되도록 하고 또한 흡입 밸브가 약 540°의 크랭크 회전각에서 폐쇄되오록 한다.When the slab piston 144 reaches the bottom in its motion, fluid flows back to the slab bore 184 via the check valve 196 and conduit 194. At this time the slab piston 188 is in its top position but the
상기 기술한 동작의 사이클은 720°의 크랭크 축 회전 바로전, 실린더 NO.1의 연료 인잭터 푸시튜브(170)가 다시 작동될때 반복되리라는 것을 알 수 있다. 관념상, 압축 해제 현상에 필요한 배기밸브 개방은 매우 신속히 발생되고 또한 엔진 피스톤의 상사점에서 일어난다. 실린더내의 가스 압력이 해제되는 즉시, 배기밸브는 폐쇄되어야만 한다. 그러나, 밸브를 개폐시키고 또한 장치의 유압 및 기계적인 부분을 동작시키는데는 한정시간을 요하기 때문에 배기 밸브의 개방은 전형적으로 상사점전 40°부근에서 지작되는 한편, 배기 밸브의 폐쇄는 압축 해제 현상후 상사점후의 20°부근에서 시작된다. 배기 및 흡입 밸브의 최적 개, 폐시기는 역시 기관 속도와 밸브 트레인의 구성성분의 역학적인 강성도의 함수이다. 그래서, 밸브 작용이 여기서 특정의 크랭크 각 위치로 정해지는 경우, 그 작용은 실제로 그 특정의 위치로부터 ±10° 도는 그 이상에서 발생한다는 것을 알수 있다. 게다가 또, 배기 밸브를 개방하는 압축 해제는 엔진 피스톤의 상사점 위치를 포함하는 약 60°의 크랭크 회전각에 걸쳐 있는 한편, 이 작용은 피스톤의 상사점 위치에서 실질적으로 발생된다는 것을 알수 있다. 유사하게, 흡입 밸브가 피스톤의 하사점 위치에서 실질적으로 폐쇄되어지는 경우, 그 밸브 운동은 피스톤의 정밀한 하사점 위치의 ± 30°의 크랭크각에서 발생함을 갖는다. 결국, 배기 밸브의 폐쇄 되기전의 약 60°의 크랭크각에서 흡입 밸브가 열리기 시작한다는 것알 알수 있다.It can be seen that the cycle of operation described above will be repeated when the fuel injector pushtube 170 of cylinder NO.1 is operated again, just before the crankshaft rotation of 720 °. Ideally, the exhaust valve opening needed for decompression occurs very quickly and also occurs at the top dead center of the engine piston. As soon as the gas pressure in the cylinder is released, the exhaust valve must be closed. However, opening and closing of the exhaust valve is typically made near 40 ° before top dead center, while closing of the exhaust valve is after decompression phenomena because of the limited time required to open and close the valve and to operate the hydraulic and mechanical parts of the device. It starts around 20 ° after top dead center. The optimum opening and closing time of the exhaust and intake valves is also a function of the engine speed and the dynamic stiffness of the components of the valve train. Thus, if the valve action is defined here as a specific crank angular position, it can be seen that the action actually occurs at ± 10 ° or more from that particular position. Furthermore, it can be seen that the decompression opening the exhaust valve spans a crank rotation angle of about 60 ° including the top dead center position of the engine piston, while this action occurs substantially at the top dead center position of the piston. Similarly, if the intake valve is substantially closed at the bottom dead center position of the piston, the valve movement has occurred at a crank angle of ± 30 ° of the precise bottom dead center position of the piston. As a result, it can be seen that the intake valve starts to open at a crank angle of about 60 ° before the exhaust valve is closed.
제5도에 도시된 바와같이, 실린더 NO.1의 지연장치는 실린더 NO.2 및 NO.3의 장치와 상호 연결되는데 이 실린더 NO.1의 이젝터의 운동은 실린더 NO.2에 연료를 공급하고(도관(142)를 통해) 또한 실린더 NO.3에 의해 공급받는다.(도관(142a)으로부터).1, 5, 6, 2, 4의 점화 순서를 가지는 6 실린더 엔진의 지연장치의 상호 관계는 다음 표1과 같다.As shown in FIG. 5, the retarder of cylinder NO. 1 is interconnected with the devices of cylinders NO. 2 and NO. 3, the movement of the ejector of cylinder NO. 1 supplies fuel to cylinder NO. (Via conduit 142) is also supplied by cylinder NO. 3 (from conduit 142a). The interrelationship of the six cylinder engine retarder with ignition sequence of 1, 5, 6, 2, 4 Table 1 below.
[표1]Table 1
상기 표1로부터 실린더 NO.1, 2 및 3은 실린더 NO.4, 5 및 6과 같이 상호 연결되는 것이 명백하다. 6기통엔진에서 실린더가 2 또는 3의 실린더 각각을 담고 있는 분리 하우징으로 군을 이루고 있지만 통상 일렬로 배치된다. 실린더 1, 2 및 3이 하우징에 있는 경우, 제5도에 도시한 각조의 상호 연결 도관이 하우징(100)속으로 결합되어진다는 것을 알수 있다. 분리된 솔레노이드밸브(112)와 제어 밸브(118)는 제5도에 의해 제시된 바와 같이 실린더 각각에 이용될 수 있음을 알수 있다. 그러나, 경우에 따라 1 솔레노이드밸브(112)와 2 제어 밸브(118)가 2 실린더에 결합된 압축 해제 장치를 작동시키는데 사용되기도 하고 또는 1 솔레노이드 밸브와 3 제어밸브가 더욱 신축성 있는 지연장치를 제공하기 위해 3실린더를 동작시키기도 한다.It is clear from Table 1 that cylinders NO. 1, 2 and 3 are interconnected as cylinders NO. 4, 5 and 6. In six-cylinder engines, the cylinders are grouped into separate housings, each containing two or three cylinders, but are typically arranged in line. When
상기 기술은 지연 유압장치가 연료 이젝터의 푸시튜브에 의해 구동되는 6기통 기관의 기초하에서 시작되었으며, 이을러 본 발명은 지연기가 가령, 배기 밸브의 푸시튜브에 의해 구동되는 장치에 공평히 적용될 수 있다는 것도 알 수 있다. 이와 비슷하게, 본 발명은 단지 전용 푸시튜브 또는 캠이 적절한 시기에 유압펄스를 제공하기 위해 선별되는 가령 4 또는 8, 또는 기타 기통수의 기관에 적용될 수 있음을 알수 있다.The technique starts with the foundation of a six-cylinder engine where the delay hydraulics are driven by the push tube of the fuel ejector, and the present invention also allows the retarder to be applied equally to a device driven by the push tube of the exhaust valve, for example. Able to know. Similarly, it will be appreciated that the present invention may be applied only to, for example, 4 or 8, or other cylinder engines, where only dedicated push tubes or cams are screened to provide hydraulic pulses at the appropriate time.
제3도 내지 5도로 도시된 바와같이, 본 발명의 장치는 솔레노이드밸브(112)를 제외하고 유압 또는 기계적인 요소에 근본적으로 이용된다. 이것은 유압 또는 기계적인 수단으로 제어된 몇몇 기능은 전기 또는 전자수단으로 제어될 수 있다고 본다. 그와같은 변경예가 제7도와 제3도 내지 5도에 공동으로 하는 부분들을 동일하게 해서 제7도에 나타냈다.As shown in FIGS. 3 to 5, the apparatus of the present invention is essentially used for hydraulic or mechanical elements except for solenoid valve 112. It is believed that some functions controlled by hydraulic or mechanical means can be controlled by electrical or electronic means. Such a modification is shown in FIG. 7 by making the same parts in FIG. 7 and FIG. 3 to FIG.
제7도에 대해 설명하자면, 배수조(104), 솔레노이드밸브(112) 및 216부터 228까지의 제어회로, 콘트롤 실린더(114) 및 밸브(118)를 포함하는 저압의 유압장치는 제5도의 장치와 동일하다. 비슷하게, 엔진의 각 실린더는 로커 아암(168), (168b)를 통해 인젝터 푸시튜브(170), (170b)에 의해 구동된 마스터 피스톤(162), (162b), 마스터 보어(140), (140b) 및 조정 스쿠류우 장치(166), (166b)를 갖추고 있다. 결구, 배기 밸브(158) 및 흡입 밸브(180)는 제3도 형식의 크로스 헤드(28), (28a)에 의하거나 또는 제4a 및 4(b)도에 예시된 형식의 분해된 로커 아암에 의해 작동될 수 있다.Referring to FIG. 7, the low pressure hydraulic device including the
본 발명의 대안적인 형식에 의해, 배기 및 흡입 밸브의 크로스 헤드를 동작시키는 슬라브 피스톤은 유압식이거나 또는 다음에 더욱 상세하게 기술되는 바와같이 시기 제어기로부터의 전기적인 신호에 의해 작동되는 솔레노이드 기구이다. 이런 대안적인 구성의 배기 및 흡입 밸브가 전기적인 신호에 의해 작동됨에 따라, 그 시기 및 기간은 전자 제어장치에 의해 정확하게 설정되고, 기계적인 구성 요소는 단수화되고 또한 엔진에 의해 발휘된 지연 마력은 최대화된다.According to an alternative form of the invention, the slab piston for operating the cross heads of the exhaust and intake valves is a solenoid mechanism which is hydraulic or actuated by electrical signals from the timing controller as described in more detail below. As the exhaust and intake valves of this alternative configuration are actuated by electrical signals, the timing and duration are precisely set by the electronic control, the mechanical components are singulated and the delay horsepower exerted by the engine Is maximized.
제6도는 제2도에 약간 유사한 그래프로서, 크랭크축의 2회전중의 배기 및 흡입 밸브의 운동에 있어 타임압축 해제 현상이 본 발명의 다른 형식에 따라 크랭크축 회전의 대략 0° 및 360°에서 발생함을 나타낸다. 커브 17은 실린더 NO.1의 피스톤이 엔진의 정상적인 압축 해정을 따르는 상사점 위치 부근에 있을때 제1압축해제 현상을 형성시키는 배기 밸브(158)의 운동을 나타낸다. 커브 17은 크랭크 회전의 720°부근에서 다시 반복되는데 이것은 장치중의 제2사이클 동작의 초기를 지시한다. 커브 19는 흡입 밸브(180)의 제1강제 개방을 나타내는 것으로, 제2도와 유사하게 흡입밸브의 정상적인 개방전 약 240°또는 그 이상에서 발생한다. 점선의 커브(20)로 나타난 흡입 밸브의 정상개방은 본 장치에 의해 억제된다. 커브 23은 크랭크축 회전의 약 360°에서의 배기 밸브(158)의 제2강제 개방을 나타내는 한편 커브 25는 클랭크축 회전의 약 380°에서 흡입 밸브(180)의 제2강제 개방을 나타낸다. 2개의 강제 흡입 현상은 공기의 최대충전이 각 압축 해제 현상중에 사라진 동력을 최대로 하게끔 각 크랭크축 회전중 실린더에 도입됨을 보장한다고 본다. 이런 결과를 얻는데 이용된 부가의 수단을 제7도에 관련하여 기술한다.FIG. 6 is a graph slightly similar to FIG. 2, in which time decompression occurs in the movement of the exhaust and intake valves during two revolutions of the crankshaft at approximately 0 ° and 360 ° of crankshaft rotation according to another form of the invention. To indicate. Curve 17 shows the movement of the exhaust valve 158 forming a first decompression phenomenon when the piston of cylinder NO.1 is near the top dead center position along the normal compression release of the engine. Curve 17 repeats again near 720 ° of crank rotation, indicating the beginning of the second cycle of operation in the apparatus. Curve 19 represents the first forced opening of the
제7도에 도시된 바와같이, 센서(230)는 가령, 실린더 NO.1의 피스톤의 상사점(TDC) 위치와 연합된 타이밍 마아크를 검지하게끔 엔진 플라이휘일(232)을 향해 지시된다. 센서(230)는 공지의 형식으로 유도도선(236)을 통해 전자 제어장치(234)에 도입되는 전기 신호를 발한다. 또한, 타이밍 신호는 하나의 마스터 피스톤, 가령 실린더 NO.4의 연료 인젝터와 결합된 푸시튜브(170b)에 의해 구동되는 마스터 피스톤(162b)의 운동을 감응하는 센서(238)에 의해서 형성될 수 있다. 푸시튜브(170b)는 로커 아암(168b) 및 조정 스크류우 장치(166b)를 구동시키며 또한 그로부터 마스터 피스톤(162b)를 구동시킨다. 센서(238)로부터의 신호는 유도도선(240)에 의해 제어장치(234)에 지신된다.As shown in FIG. 7,
솔레노이드밸브(112) 및 제어밸브(118)로부터 저압의 유체(102)는 도관(242)에 의해 채크 밸브(244),(246)를 통해 마스터 보어(140) 및 (140b)로 곧 바로 간다.
마스터 보어(140b)는 도관(242) 및 체크 밸브(252)를 통해 고압 축압기(248)와 연통하는 한편 마스터 보어(140)는 도관(242) 및 (254) 및 체크 밸브(256)를 통해 축압기(248)와 통한다. 솔레노이밸브(112)가 개방된 상태에서는 언제든지 저압유체(102)는 도관(242)를 통해 체크 밸브(244) 및 (246)를 향해 흐를 것이다. 저압의 유체는 체크 밸브(244), (246) 및 도관(242),(250) 및 보어(140) 및 (140b)를 통해 흐른다. 인젝터 푸시튜브(170), (170b)의 운동은 유체(102)를 주기적으로 마스터 보어(140), (140b)로부터 고압 축압기(248)속으로 강제 공급시켜서 고압의 유체의 저장소를 제공한다.Master bore 140b communicates with high pressure accumulator 248 via
3 방향 솔레노이드밸브(260)를 포함하는 도간(258)은 고압 축압기(248)와 배기 밸브 크로스 헤드(28)위에 놓여있는 슬라브 보어(262) 사이를 통한다. 슬라브 피스톤(264)은 슬라브 보어(262)속에서 왕복운동을 위해 설치되고 또한 배기 밸브 크로스 헤드(28)를 수용하기 위해 채택된 홈형 신장부(266)를 구비하고 있따. 도관(268)은 배수조(104)로 귀환되고 3 방향 솔레노이드밸브(260)가 작용하지 않을때는 언제든지 도관(258)과 상호 연결된다. 솔레노이드밸브(260)는 전자 제어장치(234)로부터 도관(270)을 거쳐 작동된다. 솔레노이드밸브(260)가 작동될때, 슬라브 피스톤(264)를 도아ㅈ하여 배기 밸브(158)를 개방시키기 위해 고압의 유체흐름을 축압기(248)로부터 슬라브 보어(262)속으로 보낸다.An
배기 밸브 크로스 헤드(28)(제3도)는 도관(213) 및 (212)를 통해 저압의 유체를 공급 받는다. 제7도에 도시된 바와같이, 도관(212) 및 (213)은 도선(274)을 통해 제어장치(234)에 의해 작동되는 3방향 솔레노이드밸브(272)와 연통한다. 도관(214)은 솔레노이드밸브(272)와 배스조(104) 사이를 통한다. 솔레노이드밸브(272)가 활동될때는 언제나, 크로스 헤드(28)속의 유체압은 해제되고 로커 아암에 의한 배기 밸브(158)의 정상동작은 제3도의 장치에 의해 구제된다. 상기한 바에 따라, 배기 밸브(158)는 제4(a)도 및 4(b)도에 나타난 바와 같이 분해된 로커 아암 기구의 사용에 의해 번갈아서 억제될 수 있거나 무력해질 수 있다. 슬라브 피스톤(264)의 신장부(266)는 로커 아암(26)이 그렇게 되는 것으로부터 억제되는때 조차 배기 밸브(158)을 작동시키기 위해 크로스 헤드(28)상에 바로 작용한다는 것을 알수 있다.Exhaust valve cross head 28 (FIG. 3) receives low pressure fluid through
배기 크로스헤드(28)와 마찬가지로 흡입 크로스헤드(28a)는 도관(213) 및 (211)을 통해 저압의 유체를 공급 밭을 수 있다. 도관(211) 및 (213)도 역시 도선(278)을 통해 제어장치(234)에 의해 작동되는 3방향 솔레노이드밸브(276)와 연통한다. 솔레노이드밸브(276)와 기름통(104) 사이에는 도관(215)이 통해 있다. 상기 언급된 솔레노이드밸브(272)와 마찬가지로, 솔레노이드밸브(276)는 불작동시 제3도로 나타난 흡입 크로스헤드(28a)로 저압의 유체를 공급하거나 흡입 로커아암(172)이 제4(a)도 및 4(b)도에 도시된 형태를 가지게 한다. 솔레노이드밸브(276)가 작동되는 경우, 크로스헤드나 로커아암속의 유체는 도관(215)을 통해 배수조(104)로 사라지고 크로스헤드나 로커아암은 무력해진다.Like the exhaust crosshead 28, the intake crosshead 28a may supply a low pressure fluid field through the conduits 213 and 211. Conduits 211 and 213 are also in communication with a three-way solenoid valve 276 actuated by control device 234 via leads 278. There is a
제7도에 도시된 바와같이, 큰힘을 가진 솔레노이드(280)가 흡입 크로스헤드(28a) 위에 설치되어서 활성화 되었을대, 흡입밸브(180)를 개방시키는데 적용된다. 솔레노이드(280)는 제어장치(234)에 의해 도선(282)을 통해 작동된다. 솔레노이드(280)가 흡입 크로스헤드(28a)의 몸체에 바로 작용함에 따라 크로스헤드(28a)가 무력해진때 조차 흡입밸브(280)를 개방시킬 수 있어서 로커아암(172)은 그 밸브를 작동시키지 않는다. 배기밸프(258)에 관해 제7도에 예시된 유압 펄스 장치도 역시 상기 기술한 솔레노이드 장치 대신에 흡입밸브(180)를 동작시키는데 사용될 수 있다는 것을 알수 있다.As shown in FIG. 7, when a solenoid 280 having a large force is installed on the suction crosshead 28a and activated, it is applied to open the
배기밸브(158)가 압축 해제 현상을 위해 개방되어질때 마다 밸브를 개방시키는데 필요한 힘은 밸브 스프링을 압축시키는데 필요한 힘과 또한 실린더내의 압력을 극복하는데 필요한 힘의 합임을 알수 있다. 흡입밸브(180)는 그러나, 실린더압이 낮을때만(가령, 대략 대기압)단지 개방되며 또한 그러므로써 비교적 낮은 압력이 요구된다. 만약, 배기밸브(158)를 개방시키기 위해 솔레노이드 기구를 사용하고 싶다면, 필요한 힘을 제공하기 위해 피붓식 레버와 같은 힘 확대 기구를 이용하는 것이 필요할 것이다. 6기통 기관의 가장 통용되는 점화순서는 1, 5, 3, 6, 2, 4이다. 이 순서는 경우에 따라 하기 표 2에 나타난 바와같이, 상사점으로 부터 측정된 대응 크랭크가 위치로 바꿀 수 있다.Whenever the exhaust valve 158 is opened for the decompression phenomenon, it can be seen that the force required to open the valve is the sum of the force required to compress the valve spring and the force required to overcome the pressure in the cylinder. The
[표 2]TABLE 2
제6도의 도표에 있어서, 각2크랭크 회전에 대한 실린더당 2압축 해제현상을 제공하기 위하여 몇개의 솔레노이드가 경우에 따라 아래의 표 3에 있어서의 스케줄에 따라 동작되기도 한다.In the diagram of FIG. 6, several solenoids are sometimes operated according to the schedule in Table 3 below to provide two compression releases per cylinder for each two crank revolution.
[표 3]TABLE 3
제7도에서, 실린더 No. 1 및 4의 마스터 피스톤(162) 및 (162b)의 운동은 마스터 피스톤(162b)을 구동시키는 인젝터 푸시튜브(176b)가 실린더 No.1의 TDC위치 앞 120°에서 동작하기 때문에 서로 밀접한 관계가 있음이 주지된다. 그래서, 실린더 No, 4의 마스터 피스톤(162b)은 실린더 No. 1의 제1압축 해제 현상을 수행하는데 필요한 고압의 유체를 공급할 수 있다. 실리더 No. 1의 배기 푸시로드의 정상운동은 제6도의 커브(23)으로 나타난 제2압축 해제 현상을 위한 축압기(248)를 충전시킬 수 있다. 1, 5, 3, 6, 2, 4, 1의 점화 순서를 가지는 6기통 기관의 모든 기통의 상호 관계가 다음의 표 4에 나타나 있다.In Fig. 7, the cylinder No. The movements of the master pistons 162 and 162b of 1 and 4 are closely related to each other because the injector push tube 176b for driving the master piston 162b operates at 120 ° in front of the TDC position of cylinder No. 1. This is noted. Therefore, the master piston 162b of the cylinder No. 4 is made into the cylinder No. It is possible to supply the high pressure fluid required to perform the first first decompression phenomenon. Cylinder No. The normal movement of the exhaust push rod of 1 may fill the accumulator 248 for the second decompression phenomenon indicated by the curve 23 in FIG. The interrelationships of all the cylinders of a six-cylinder engine with the ignition order of 1, 5, 3, 6, 2, 4, 1 are shown in Table 4 below.
[표 4]TABLE 4
제7도에 나타난 장치의동작은 표 3 및 표 6으로 부터 분명해진다. 대략 상사점전 40°에서, 제어 장치(234)가 솔레노이드(260)를 동작시켜서 제1압축 해제 현상(제6도의 커브17)을 형성시키고 또한 배기밸브(158)을 개방시키기 위해 축압기(248)로부터의 유압 펄스가 슬라브피스톤(264)을 작동시킨다. 솔레노이드(260)는 배기밸브가 제6도의 커브17로 나타난 바와같이 폐쇄되도록 하기 위해 상사점후 약 20°에서 차단된다. 배기밸브(158)의 정상운동은 솔레노이드밸브(272)가 배기크로스 헤드나 로커아암이 감압되게끔 작동하므로써 상사점후 110°에서 상사점후 410°시기동안 적어도 무력해진다. 필요에 따라, 배기 크로스 헤드는 압축 해제 지연기의 전동작 동안 무력해질 수 있다.The operation of the device shown in FIG. 7 is evident from Tables 3 and 6. At approximately 40 ° before top dead center, the control device 234 operates the solenoid 260 to form the first decompression phenomenon (curve 17 in FIG. 6) and to accumulate the accumulator 248 to open the exhaust valve 158. Hydraulic pulses from activate
제6도의 커브(19)로 나타난 바와같이, 제1강제 흡입운동은 상사점후 약 30°에서 솔레노이드(280)를 활성화 시키므로써 또한 상사점후 약 180瀚에서 솔레노이드(280)를 불활성화 시키므로써 성취되는데, 이렇게 되므로써 흡기밸브(180)는 각기 개방, 폐쇄된다. 흡입밸브(180)의 정상운동은 흡입 크로스 헤드나 로커 아암이 감화되게끔 솔레노이드밸브(276)를 활성화 시키므로써 상사점후 260°~580°주기동안 적어도 억제된다. 필요에 따라, 흡입 크로스 헤드는 압축 해제 지연기의 전 동작 주기동안 무력해질 수 있다.As shown by curve 19 in FIG. 6, the first forced suction movement is achieved by activating solenoid 280 at about 30 ° after top dead center and by inactivating solenoid 280 at about 180 Hz after top dead center. In this way, the
제2압축 해제 현상은 제6도의 커브25로 나타난 바와같이 배기밸브(158)를 개, 폐 시키기 위해 상사점후 320°~380°주기중의 솔레노이드밸브(260)를 활성화 시키는 상사점후 약 360°에서 발생한다.The second decompression phenomenon occurs at about 360 ° after top dead center which activates the solenoid valve 260 during 320 ° to 380 ° cycles after the top dead center to open and close the exhaust valve 158 as shown by curve 25 in FIG. Occurs.
제2강제 흡입운동은 제6도의 커브25로 나타난 바와같이 상사점후 380°~530°주기중 솔레노이드(280)를 활성화 시키므로써 성취되는데 이것에 의해 흡입밸브(180)는 각기 개, 폐된다. 제2강제 흡입작용은 충분한 공기가 다음의 압축 해제 현상을 최대화 시키게끔 받아들여지는 것을 보증할 수 있게 설계 고안된다.The second forced suction movement is achieved by activating the solenoid 280 during the period of 380 ° to 530 ° after the top dead center, as shown by curve 25 of FIG. 6, whereby the
제7도의 장치는 전자 제어장치(234)의 영향하에 있기 때문에, 전자 제어펄스는 기게적인 한계로부터 기인하는 제한 요소에 관계 없이 그 시스템의 성능을 최대로 하기 위해 원하는대로 변경시킬 수 있음을 알수 있다. 특히, 밸브 타이임은 엔진에 의해 발휘된 지연 마력을 최적으로 하는 기관속도의 기능과 같이 다양해질 수 있다. 표 4는 점화 순서 1, 5, 3, 6, 2, 4, 1을 갖는 6기통기관의 실린더의 상호 관계를 예시하는데 단독의 축압기(248)는 각 실린더를 위해 제공된다. 본 발명의 범위에서는 6기통 기관에 1 또는 2개의 축압기를 단지 이용하는데 이것은 필요한 부분의 수를 최소로 하는 것이다. 게다가 또 어떤 실린더의 압축 해제는 경우에 따라 진보적인 수준의 지연 마력을 얻기위해 해제되기도 한다.Since the apparatus of FIG. 7 is under the influence of the electronic control device 234, it can be seen that the electronic control pulse can be changed as desired to maximize the performance of the system regardless of the limiting factors resulting from the mechanical limits. . In particular, the valve ties can vary as a function of engine speed to optimize the delay horsepower exerted by the engine. Table 4 illustrates the interrelationship of the cylinders of a six-cylinder engine with
제7도에서 설명된 바와같이, 본 발명이 특별한 점화 순서를 가지는 6기통 기관에 관해 설명하였지만, 4, 8 또는 기타 갯수의 실린더를 가지는 엔진에도 동등하게 응용될 수 있다. 또한 인젝터 푸시튜브로 구동되는 압축 해제 지연기가 앞서 설명되었지만, 본 발명은 또한 기타의 적절한 푸시튜브에 의해 구동되는 지연기에도 응용할 수 있다.As described in FIG. 7, the present invention has been described with respect to a six-cylinder engine with a particular ignition order, but it is equally applicable to engines with four, eight or other cylinders. In addition, while the decompression delay driven by the injector pushtube has been described above, the invention is also applicable to a delay driven by other suitable pushtubes.
지금까지 예를들어 언급한 것은 단지 본 발명을 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 기술적인 범위를 벗어나지 않고서도 얼마든지 변경시킬 수 있음은 명백하다 하겠다.As mentioned by way of example only for the purpose of illustrating the present invention, it is apparent that it can be changed as many without departing from the technical scope of the present invention.
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