PL209865B1 - Rozrząd silnika niechłodzonego - Google Patents

Rozrząd silnika niechłodzonego

Info

Publication number
PL209865B1
PL209865B1 PL383376A PL38337607A PL209865B1 PL 209865 B1 PL209865 B1 PL 209865B1 PL 383376 A PL383376 A PL 383376A PL 38337607 A PL38337607 A PL 38337607A PL 209865 B1 PL209865 B1 PL 209865B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
cam
valve disc
exhaust
valve
timing
Prior art date
Application number
PL383376A
Other languages
English (en)
Other versions
PL383376A1 (pl
Inventor
Czesław Koziarski
Zbigniew Ferenc
Original Assignee
Politechnika Wroclawska
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 Politechnika Wroclawska filed Critical Politechnika Wroclawska
Priority to PL383376A priority Critical patent/PL209865B1/pl
Publication of PL383376A1 publication Critical patent/PL383376A1/pl
Publication of PL209865B1 publication Critical patent/PL209865B1/pl

Links

Landscapes

  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest rozrząd silnika niechłodzonego, stosowany do sterowania wszelkiego rodzaju zaworami, niechłodzonych silników spalinowych o wtrysku bezpośrednim. W niechłodzonych silnikach spalinowych następuje wypalanie się gniazd i grzybków zaworów. Pomimo wielu zabiegów głównie polegających na wykładaniu ich czynnych powierzchni materiałami ceramicznymi nie osiągnięto zadowalających rezultatów. Dzieje się to szczególnie w silnikach stosowanych do napędu pojazdów w miastach a rezultatem jest wzmożone zanieczyszczanie środowiska przez wydzielane przez nie spaliny oraz spadek ich sprawności Zanieczyszczenie spalin zwiększa się wraz z pogorszeniem spalania, wywoływanym spadkiem jego temperatury, podczas obniżania stopnia napełniania cylindrów powietrzem celem zmniejszenia mocy silnika. Dla uzyskania pewniejszego zapłonu wzbogacana jest też mieszanka powietrza z paliwem, co utrudnia oczyszczanie spalin w katalizatorze, który otrzymuje wtedy stosunkowo mniej powietrza. W pojazdach używanych w miastach problemem jest też strata energii podczas ich hamowania, co zmniejsza nie tylko ekonomiczność eksploatacji tych pojazdów, ale zwiększa zanieczyszczenie oraz temperaturę otoczenia. Celem zmniejszenia tych strat stosuje się akumulacyjne układy napędowe pozwalające na odzyskowe hamowanie rozpędzonych mas. Najczęściej stosowany jest układ hybrydowy składający się z silnika spalinowego i maszyny elektrycznej wraz z dodatkowymi akumulatorami nazywany silnikiem spalinowo-elektrycznym.
Znane z polskiego opisu patentowego nr 189273, mechanizm rozrządu składa się z korpusu krzywek z naciętą na nim krzywką o stałym kącie otwarcia zaworu, krzywką o zmiennym kącie otwarcia zaworu oraz krzywką o dużym kącie otwarcia zaworu. Krzywki te naciskają na dźwigienkę zaworu, która z jednej strony opiera się na hydraulicznym popychaczu dźwigienki a z drugiej na końcu zaworu. Korpus krzywek zamocowany jest przesuwnie za pomocą przesuwnych wpustów na wałku rozrządu, który ułożyskowany jest poprzez pierścień łożyskowy w łożysku ślizgowym osadzonym w głowicy silnika spalinowego. Krzywki wraz z korpusem krzywek przesuwane są siłownikiem za pomocą nasuwy. Celem zabezpieczenia dźwigienki zaworu przed siłą boczną wywoływaną przez krzywkę o zmiennym kącie otwarcia zaworu oraz krzywkę o dużym kącie otwarcia zaworu nadano jej łukowy kształt i wyposażono na końcach w boczne obrzeża natomiast hydrauliczny popychacz dźwigienki ma główkę w kształ cie walca. Krzywka o duż ym ką cie otwarcia zaworu ma zarys krzywoliniowy dla zmniejszenia skoku korpusu krzywek. Nasuwa jest połączona z korpusem krzywek za pomocą co najmniej jednego przesuwnego wpustu.
Istota rozrządu, według wynalazku polega na tym, że tarcza zaworu dolotowego sterująca przepływem powietrza umieszczona jest w kanale dolotowym, natomiast tarcza zaworu wylotowego umieszczona jest w obudowie kanału wylotowego.
Korzystnie, tarcza zaworu dolotowego ma zmniejszoną średnicę na jednej czwartej obwodu i tarcza zaworu wylotowego ma zmniejszoną ś rednicę na trzech czwartych obwodu.
Zaletą wynalazku jest zastosowanie tych samych zaworów grzybkowych, jako zasysających powietrze i zarazem wydalających spaliny nazywane dalej ssąco-wydechowymi. Powoduje to, że zawory są chłodzone nie tylko nadmiarem powietrza, ale też podczas jego zasysania. W tym celu na wałku rozrządu, czterosuwowego silnika spalinowego, oprócz krzywek ze zmiennym i z dużym kątem otwarcia sterujących zaworami silnika w zależności od stopnia wykorzystania maksymalnej mocy silnika zastosowano dwa zawory tarczowe sterujące dopływem oraz wylotem nadmiaru powietrza i wylotem spalin. Mechanizm ten nadaje się szczególnie do zastosowania w czterosuwowych niechłodzonych niskoprężnych silnikach spalinowych, ale może też służyć do sterowania zaworami w niechłodzonych silnikach wysokoprężnych. Na wałku rozrządu przesuwnie zamocowany korpus z naciętymi na nim krzywkami, sterującymi otwarciem zaworów ssąco-wydechowych współpracujące z ich dźwigienkami lub popychaczami zaworów. Jedna z nich ma stały a druga zmieniający się wzdłuż osi wału kąt działania, trzecia natomiast ma ten kąt pełny. Przemieszczane wzdłuż osi wału tych krzywek w zależ noś ci od stopnia napeł nienia cylindra powietrzem za pomocą sił owników sterowanych pedał em przyspieszania. Po obu stronach korpusu z krzywkami zainstalowane są zawory tarczowe na kanałach wlotowych i wylotowych. Ponadto rozrząd składa się z równej liczby cylindrów częściowo niezależnych układów napędowych, które mogą mieć różne stopnie napełnienia w przestrzeniach roboczych poszczególnych cylindrów. Mogą też być wyłączane lub pracować pojedynczo.
Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny rozrządu silnika niechłodzonego, fig. 2 - przekrój rozrządu silnika niechłodzonego widziany z dołu, fig. 3 - rozrząd silnika niechłodzonego widziany z boku, fig. 4 - przePL 209 865 B1 krój poprzeczny rozrządu silnika niechłodzonego przez zawór tarczowy na kanale ssącym, fig. 5 fragment rozrządu silnika niechłodzonego o krzywkach działających bezpośredniego na zawór w przekroju podłuż nym, a fig. 6 - przekrój i widok podłużny fragmentu rozrządu o krzywkach działających bezpośredniego na zawór.
P r z y k ł a d 1
Rozrząd silnika niechłodzonego zawiera korpus krzywek 1 z naciętą na nim krzywką o stałym kącie otwarcia 2, krzywką o zmiennym kącie otwarcia 3 oraz krzywką o dużym kącie otwarcia 4. Krzywki te naciskają na dźwigienkę zaworu 5, która z jednej strony opiera się na popychaczu hydraulicznym lub sworzniu dźwigienki 6 a na drugim na trzonku zaworu lub końcówce popychacza hydraulicznego zaworu 7. Korpus krzywek 1 zamocowany jest przesuwnie za pomocą ruchomych wpustów 8 na wałku rozrządu 9, który ułożyskowany jest poprzez nasadę tarczy 10 w łożysku ślizgowym 11 umieszczonym w obudowie kanałów 12. Tarcza 10, sterująca przepływem powietrza w kanale 16, ma zmniejszoną średnicę na jednej czwartej obwodu. Krzywki wraz z korpusem przesuwane są siłownikiem za pomocą nasuwy 13. W obudowie kanału wylotowego 17 umieszczona jest tarcza 18 ze zmniejszoną na trzech czwartych obwodu średnicą. Pokrywy 19 i 20 osłaniają tarcze 10 i 18 przed olejem.
Działanie silnika z mechanizmami rozrządu według wynalazku jest następujące. Powietrze zasysane do cylindra podczas ruchu tłoka z górnego do dolnego martwego punktu, poprzez kanały wlotowe 16 oraz zawory ssąco-wydechowe sterowane za pomocą krzywek o zmiennym kącie otwarcia 3. Przed jego osiągnięciem następuje zamykanie kanałów dolotowych 16 za pomocą tarczy zaworów dolotowych 10, a otwieranie kanałów wylotowych 17, przez które jest wydmuchiwany nadmiar zassanego powietrza. Zawory ssąco-wydechowe są dalej otwarte a kąt tego otwarcia jest tym większy im mniejszy jest stopień napełnienia cylindrów. Krzywki o zmiennym kącie otwarcia 3 pełnią, więc też funkcję przepustnic powietrza. Następnie do cylindrów wtryskiwane jest paliwo a wytworzona przez to mieszanka sprężana jest przez tłoki do ich górnego martwego punktu, przed którym następuje zapłon mieszanki. Następnie tłok wykonuje ruch roboczy do dolnego martwego punktu tłoka. Przed tym punktem następuje otwarcie zaworów ssąco-wydechowych, po czym następuje suw wydechu. Przesuwając w krańcowe położenie korpusu krzywek 1 wywołujemy działanie krzywki o pełnym kącie otwarcia 4, co powoduje, że podczas ruchu sprężania, pracy i wydechu zawór ssąco-wylotowy jest otwarty. Dopływ paliwa jest w tym czasie odcięty.
Większa ilość powietrza w katalizatorze pozwala na lepsze jej oczyszczanie w przypadku niepełnego wykorzystania maksymalnej mocy silnika. Przez większe napełnienie pracujących cylindrów można skutecznie zwiększyć jego sprawności.
P r z y k ł a d 2
Rozrząd silnika niechłodzonego wykonany jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że krzywki 2, 3, 4 działają bezpośredniego na zawór lub jego popychacz hydrauliczny 15.
Rozrząd silnika niechłodzonego według wynalazku, zamontowany jest w głowicy silnika spalinowego. Celem zabezpieczenia dźwigienki zaworu 5 przed siłą boczną wywoływaną przez krzywki 3 i 4 ma łukowy kształt i wyposażona jest na swych końcach w boczne obrzeża a hydrauliczny popychacz dźwigienki 6 walcowe zakończenie. Krzywka o dużym kącie otwarcia 4 ma zarys krzywoliniowy dla zmniejszenia skoku korpusu krzywek 1. Nasuwy 13 mogą łączyć się z korpusami krzywek 1 za pomocą wpustów 8 pojedynczo lub z kilkoma np. wszystkimi naraz.
Dla uzyskania zmniejszenia mocy silnika, po suwie zasysania powietrza następuje otwarcie zaworu ssąco-wydechowego za pomocą krzywki o zmiennym kącie otwarcia 3. Powoduje to zmniejszania napełnienia cylindra. Niewykorzystane powietrze przetłaczane jest do układu wydechowego, chłodząc zawory ssąco-wydechowe, zwiększa tym samym skuteczność działania katalizatora Jest to szczególnie ważne ze względów ekologicznych, ponieważ im mniejsze jest napełnienie cylindra tym gorszy jest skład wydalanych z niego spalin. W silniku z mechanizmem rozrządu według wynalazku napełnienie to można zwiększyć a przez to poprawić nie tylko skład spalin, ale i sprawność silnika w ten sposób, że przy mniejszym od maksymalnego obciążeniu można wyłączyć z pracy jeden lub nawet kilka jego cylindrów. Otwierając przy tym w nich przez wszystkie suwy tłoka zawór ssącowydechowy, wyłączonego cylindra, zmieniany jest on w pompę tłoczącą powietrze do układu wydechowego silnika zwiększając skuteczność działania jego katalizatora. Zmniejsza to opory ruchu niepracującego cylindra a wlatujące do niego spaliny ogrzewają go i przez to jest utrzymywany w ciągłej gotowości do pracy. Inne cylindry muszą wtedy rozwijać większą moc a przez to mieć większe napełnienie, co zapewnia większą ich sprawność. Zamknięcie zaworów tarczowych na kanałach dolotowych podczas wydechu zabezpiecza układ dolotowy silnika przed spalinami.
PL 209 865 B1
Możliwość eliminacji suwu sprężania umożliwia rozruch silnika spalinowego maszyną elektryczną zamiast rozrusznikiem. Maszyna ta może służyć też, oprócz ładowania akumulatorów silnikiem, do odzyskowego hamowania pojazdu przed, oraz jego napędu, na skrzyżowaniach, przystankach a szczególnie w korkach ulicznych, co jest bardzo korzystne ekologicznie. Wirnik tej maszyny moż e służyć też jako koło zamachowe silnika spalinowego. Ze względu na możliwość równoczesnego napędzania pojazdu oboma silnikami układu mechanizm rozrządu według wynalazku pozwala na znaczne obniżenie ich masy.

Claims (5)

1. Rozrząd silnika niechłodzonego na wałku rozrządu ma umocowany przesuwnie i połączony za pomącą przesuwnego wpustu z nasuwą, korpus krzywek z naciętą krzywką o stałym kącie otwarcia i krzywką o zmiennym kącie otwarcia połączone krzywką o dużym kącie otwarcia, przy czym krzywki współpracują z dźwigienką zaworu o kształcie łukowym wyposażoną w boczne obrzeża na swych końcach, przy czym popychacz dźwigienki ma główkę w kształcie walca a boczna część grzbietu zaworu dźwigienki ma kształt wypukły, ponadto krzywki współpracują bezpośrednio z końcówką popychacza hydraulicznego zaworu osadzonego w pokrywce, ponadto korpus krzywek z krzywkami, zamocowany jest przesuwnie za pomocą ruchomych wpustów na wałku rozrządu, ułożyskowanym poprzez nasadę tarczy zaworu dolotowego w łożysku ślizgowym umieszczonym w obudowie kanałów, znamienny tym, że tarcza zaworu dolotowego (10) sterująca przepływem powietrza umieszczona jest w kanale dolotowym (16), natomiast tarcza zaworu wylotowego (18) umieszczona jest w obudowie kanału wylotowego (17).
2. Rozrząd, według zastrz. 1, znamienny tym, że tarcza zaworu dolotowego (10) ma zmniejszoną średnicę na jednej czwartej obwodu.
3. Rozrząd, według zastrz. 1, znamienny tym, że tarcza zaworu wylotowego (18) ma zmniejszoną średnicę na trzech czwartych obwodu.
4. Rozrząd, według zastrz. 1, znamienny tym, że tarcza zaworu dolotowego (10) jest osłonięta pokrywą zaworu dolotowego (19).
5. Rozrząd, według zastrz. 1, znamienny tym, że tarcza zaworu wylotowego (18) jest osłonięta pokrywą zaworu wylotowego (20).
PL383376A 2007-09-17 2007-09-17 Rozrząd silnika niechłodzonego PL209865B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL383376A PL209865B1 (pl) 2007-09-17 2007-09-17 Rozrząd silnika niechłodzonego

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL383376A PL209865B1 (pl) 2007-09-17 2007-09-17 Rozrząd silnika niechłodzonego

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL383376A1 PL383376A1 (pl) 2009-03-30
PL209865B1 true PL209865B1 (pl) 2011-10-31

Family

ID=42984853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL383376A PL209865B1 (pl) 2007-09-17 2007-09-17 Rozrząd silnika niechłodzonego

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL209865B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL383376A1 (pl) 2009-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8657044B2 (en) Pneumatic hybrid internal combustion engine on the basis of fixed camshafts
US8371256B2 (en) Internal combustion engine utilizing dual compression and dual expansion processes
JP4255035B2 (ja) バルブ開口機会を増やした6サイクル機関
US7231998B1 (en) Operating a vehicle with braking energy recovery
EP1042598B1 (en) Engine braking with positive power valve actuation
KR960007104B1 (ko) 압축공기를 동력 매체로 하는 엔진
ES2425094T3 (es) Motor de émbolo alternativo turbocargado, con un tanque a presión conectado para superar el retraso del turbo, y un método para el funcionamiento de dicho motor
CN101278113B (zh) 用于内燃机的控制设备和方法
JP5343087B2 (ja) 内燃機関の運転方法、及び内燃機関
US8028665B2 (en) Selective compound engine
US20120285415A1 (en) Internal combustion engine with direct air injection
WO2012138948A1 (en) Air management system for air hybrid engine
EP3596329B1 (en) Internal combustion engine and method for controlling such an internal combustion engine
JPS5930899B2 (ja) 内燃機関の制動方法及びその装置
GB2403772A (en) Regenerative air hybrid engine comprising an internal combustion engine connected to a compressed air storage tank via shut-off valves
RU2361093C2 (ru) Двигатель внутреннего сгорания
CN111727309B (zh) 内燃发动机装置
WO2004080744A1 (en) Regenerative air hybrid engine
US20140158080A1 (en) Rotary Exhaust Valve
PL209865B1 (pl) Rozrząd silnika niechłodzonego
CN108868943A (zh) 应用电磁全可变气门的发动机二四冲程切换方法
US20140182544A1 (en) System and method of improving efficiency of an internal combustion engine
US10634014B2 (en) Variable valve drive with a sliding cam system for an internal combustion engine
US9518482B2 (en) Internal combustion engine
CN112400055A (zh) 用于在发动机制动操作中操作尤其是机动车的内燃机的方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20100917