NO319652B1 - Anordning ved en forbrenningsmotors ventilstyring - Google Patents

Description

ANORDNING VED EN FORBRENNINGSMOTORS VENTILSTYRING

Denne oppfinnelse vedrører en forbrenningsmotors ventilstyring. Nærmere bestemt dreier det seg om styring av en i en totaktsmotors stempel anordnet innstrømningsventil.

Det er kjent å bygge inn en innstrømningsventil i en forbrenningsmotors stempel. Når det er tale om en totaktsmotor som er forsynt med et stempel og en ventil av denne art, er det hensiktsmessig å mate motoren med spyleluft via en tilbake-slagsventil i motorsylinderens bunnparti.

Stempelventilen kan fjærforspent åpne og lukke for gjennom-strømning fra stemplets underside ved at den påvirkes av den relative trykkforskjell over og under stemplet.

US patent 5603291 beskriver en forbrenningsmotor hvor stemplet er forsynt med en avgassventil. Avgassventilen styres via en støtstrang av en eksentrisk flate på veivakslingen. Utfor-mingen er ikke egnet for en totaktmotor som er forsynt med et spyleluftkammer i sylinderen under stemplet.

Det er videre kjent fra EP dokument 0074156 å anordne en i stempelstangens lengderetning gjennomgående åpning for sirku-

lasjon av kjolevæske.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe ulempene ved kjent teknikk.

Formålet oppnås i henhold til oppfinnelsen ved de trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende patentkrav.

Et stempel med en fortrinnsvis fast tilkoplet stempelstang er forskyvbart anordnet i en forbrenningsmotorsylinder. Stempelstangen forløper gjennom en tetning i sylinderens nedre parti. Det sylindervolum som befinner seg under stemplet forsynes med spyleluft fortrinnsvis via en enveisventil i sylinderens nedre parti. Forbrenningsmotorsylinderen er forsynt med nødvendige anordninger ifølge i og for seg kjent teknikk for kjøling og for tilførsel av drivstoff samt avløp for avgasser.

Stempelstangen er i sitt motstående nedre endeparti tilkoplet en sleide. Sleiden, som forløper i en føring, er forskyvbar i stempelstangens forskyvningsretning, og sleiden er innrettet til å kunne oppta krefter som virker på sleiden i andre retninger.

Stemplet, stempelstangen og sleiden er således innrettet til sammen under drift å kunne utføre en fram- og tilbakegående forskyvning langs stemplets aksiale senterakse.

Et veivdrag er i sitt ene endeparti leddbart forbundet til sleiden ved hjelp av en leddaksling.

Stempelventilen er forskyvbar mellom en åpen og en lukket stilling i forhold til stemplet. En gjennomgående aksial boring i stempelstangen utgjør en forbindelsesåpning mellom stempelventilen og en aktuator ved stempelstangens i forhold

til stempelventilen motstående parti.

Forbindelsen mellom stempelventilen og aktuatoren kan for eksempel være mekanisk. I en foretrukket utførelsesform er stempelventilen forsynt med et føringsparti som forløper inn i den gjennomgående boring i stempelstangen.

En plunger er anordnet i stempelstangens gjennomgående boring ved stempelstangens motstående nedre endeparti. Volumet i den gjennomgående boring er fluidfylt, typisk med olje som med fordel kan tilføres fra motorens trykksmøresystem via veivdraget.

Aktuatoren som påvirker stempelventilen via den gjennomgående stempelstangboring, er innrettet til å kunne styre stempel-stangventilens relative posisjon i forhold til stemplet i det minste over en del av stemplets slaglengde.

I det etterfølgende beskrives et ikke-begrensende eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på med-følgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser skjematisk en motor ifølge oppfinnelsen hvor stemplet er på vei nedover under motorens arbeidstakt. En aktuators virksomme del befinner seg i sin mot stempelstangen forskjøvne aktive stilling; Fig. 2 viser motoren i fig. 1, men her er stemplet i sin nedre posisjon, idet plungeren i stempelstangens nedre parti er forhindret fra å forskyve seg til sin nedre stilling av aktuatoren ; Fig. 3 viser det samme som i fig. 2, men her befinner aktua-torens virksomme del seg i sin nedre uvirksomme stilling; og Fig. 4 viser det samme som i fig. 3, men her er stemplet vist idet det er på vei oppover i sitt kompresjonsslag samtidig som stempelventilen er i ferd med å lukkes.

På tegningene betegner henvisningstallet 1 en forbrenningsmotor, nedenfor betegnet motor, omfattende en sylinder 2 som er forsynt med et stempel 4. Motoren 1 er en to-taktsmotor hvor forbrenningsluften på kjent måte komprimeres i et spyleluft-volum 6 under stemplet 4 for den strommer inn i sylinderens 2 forbrenningsrom 8 via en stempelventil 10 som åpner/lukker for en gjennomgående åpning 12 i stemplet 4.

En stempelstang 13 er fast forbundet til stemplet 4 og forlø-per på kjent måte gjennom en i sylinderens 2 nedre endeparti anordnet pakkboks 14.

Stempelstangen 13 er ved sitt motstående nedre endeparti tilkoplet en sleide 16. Sleiden 16, som forløper i en foring 18, er forskyvbar i stempelstangens 13 forskyvningsretning og er innrettet til å kunne oppta krefter som virker på sleiden 16 i andre retninger.

Et veivdrag 20 er i sitt ene endeparti leddbart forbundet til sleiden 16 ved hjelp av et leddbolt 22 hvor leddbolten 22 også forløper gjennom en korresponderende lagerboring 25 i stempelstangen 13.

Stempelstangen 13 er forsynt med en sentrert gjennomgående boring 24.

Stempelventilen 10 er begrenset forskyvbar i forhold til stemplet 4 idet stempelventilen er forsynt med et innover i boringen 24 ragende føringsparti 26 som kan forskyves mellom to korresponderende brystninger 28 i boringen 24. Føringspar-tiets 26 innovervendende del 30 utgjør et i hovedsak tettende stempel i boringen 24. I sitt motstående nedre endeparti er stempelstangen 13 forsynt med en plunger 32 som er forskyvbar i boringen 24. Plungeren 32 er forhindret fra å kunne forskyves ut av boringen 24 ved hjelp av en brystning 34 i boringen 24.

Plungeren 32 utgjør et i hovedsak tettende stempel i boringen 24. Plungeren 32 rager noe ut av stempelstangens 13 nedre endeparti og er innrettet til å kunne komme til anslag mot en elektromagnets/aktuator 36 anker/virksomme del 38 når stempelstangen er nær sin nedre stilling og elektromagnetens 36 anker 38 befinner seg i sin virksomme stilling.

Stempelstangens 13 boring 24 tilføres trykkfluid fra motorens 1 smøreoljesystem via veivdraget 20 og leddbolten 22.

Når stemplet 4 forskyves nedover i sitt arbeidsslag, se fig. 1, er gasstrykket i forbrenningsrommet 8 større enn gasstrykket i spyleluftvolumet 6. Stempelventilen holdes derved lukket under stemplets arbeidsslag. Like før stemplet når sin nedre stilling, se fig. 2, kommer plungeren 32 til anslag mot ankeret 38. Under stemplets 4 videre forskyvning nedover for-hindres stempelventilen 10 fra å kunne forskyve seg videre nedover og åpner derved for gassgjennomstrømning i stemplets 4 boring 12. Stempelventilen 10 åpnes ved at det oppstår et øket fluidtrykk i boringen 24 grunnet plungerens 32 relative forskyvning innover i boringen 24. Det økte fluidtrykk som virker på føringspartiet 26, bevirker at stempelventilen 10 forskyves mot sin åpne stilling.

En avgassventil 40 er innrettet til å åpne for utstrømming av forbrenningsgasser.

Når stemplet 4 befinner seg i en gitt stilling i forhold til sylinderen 2, forskyves elektromagnetens 36 anker 38 ved hjelp av i og for seg kjent styringsteknikk til sin uvirksomme stilling, se fig. 3.

Stempelventilen 10 er derved frigjort og kan lukke for gjen-nomstrømning i åpningen 12 i stemplet 4 så snart stemplet 4 starter sin forskyvning i kompresjonsslaget, se fig. 4.

Claims (4)

1. Anordning ved forbrenningsmotor (1) omfattende en sylinder (2), et stempel (4) med en stempelventil (10), en stempelstang (13) og en sleide (16), og hvor stempelstangen (13) er forsynt med en gjennomgående aksial boring (24), karakterisert ved at stempel-ventilens (10) relative posisjon i stemplet (4), i det minste under en del av stemplets (4) slaglengde, er styrt av en aktuator (36) via boringen (24).

2. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert ved at stempelventilen (10)' er forsynt med et stempellignende føringsparti (26, 30) som er innrettet til å kunne kommunisere hydraulisk med en plunger (32) via boringen (24).

3. Anordning i henhold til krav 3, karakterisert ved at plungeren (32), i det minste under en del av stemplets (4) slaglengde, er innrettet til å komme til anslag mot en aktuators (36) virksomme del (38).

4. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert ved at boringen (24) forsynes med trykkfluid fra motorens (1) smøresystem.