RU2126892C1 - Method of active control of gas distribution in internal combustion engine and camshaft for its realization - Google Patents

Method of active control of gas distribution in internal combustion engine and camshaft for its realization Download PDF

Info

Publication number
RU2126892C1
RU2126892C1 RU97109013A RU97109013A RU2126892C1 RU 2126892 C1 RU2126892 C1 RU 2126892C1 RU 97109013 A RU97109013 A RU 97109013A RU 97109013 A RU97109013 A RU 97109013A RU 2126892 C1 RU2126892 C1 RU 2126892C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
valves
camshaft
cylinder
cam
internal combustion
Prior art date
Application number
RU97109013A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97109013A (en
Inventor
М.Н. Щетинин
Original Assignee
Щетинин Михаил Николаевич
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 Щетинин Михаил Николаевич filed Critical Щетинин Михаил Николаевич
Priority to RU97109013A priority Critical patent/RU2126892C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2126892C1 publication Critical patent/RU2126892C1/en
Publication of RU97109013A publication Critical patent/RU97109013A/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: each cylinder of internal combustion engine is furnished at least with three valves, it has angular displacements of the camshaft cams proportional to the rpm and load of the engine, the cams of similar valves of the common cylinder shift in the opposite directions independently of the crank- shaft turn and irrespective of one another. In the composite camshaft the working profile is made up of a pack of bushes kinematically coupled by means of keys with a central rod carrying a drive gear-wheel and a stop. The central rod with the adjustable stop is installed for longitudinal movement relative to the gear-wheel and coupled with the feed drive; cam bushes are made in the form of coaxial parts coupled by a screwed splined joint; conjugated screwed splines of bushes for similar valves of the general cylinder have different directions; screw pairs of the splined joint of the parts of cam bushes for similar valve have a different lead of helix; splined joint in the form of a screw pair is made only on one cam bush for similar valves of the common cylinder. EFFECT: enhanced reliability of valve drive of internal combustion engines and change of phases of gas distribution. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к распределительным механизмам для двигателей с изменяемым потоком рабочего тела, а более конкретно к двигателям внутреннего сгорания с устройствами для изменения фаз распределения и продолжительности открытия и закрытия клапанов. The invention relates to distribution mechanisms for engines with a variable flow of the working fluid, and more particularly to internal combustion engines with devices for changing the distribution phases and the duration of opening and closing of valves.

Для повышения мощностно-экономических показателей двигателей внутреннего сгорания, развития номинальной мощности, необходимо обеспечить наилучшее наполнение цилиндров горючей смесью и наиболее полную очистку цилиндров от отработавших газов. Динамичные впуск и выпуск обеспечиваются установкой на каждом цилиндре кратного числа одноименных клапанов (см. , например, "Авторевью", N 6, 1997 г. с. 11, где описан цилиндр V-образного шестицилиндрового мотора автомобиля Mersedes E4MATTC с 3 клапанами). To increase the power and economic indicators of internal combustion engines, to develop rated power, it is necessary to ensure the best filling of the cylinders with a combustible mixture and the most complete cleaning of the cylinders from exhaust gases. Dynamic inlet and outlet are provided by installing on each cylinder a multiple of the same name valves (see, for example, "Autoreview", N 6, 1997, p. 11, for a cylinder of a V-shaped six-cylinder engine of a Mersedes E4MATTC car with 3 valves).

В этих высокофорсированных по частоте вращения двигателях, нуждающихся в регулировании фаз газораспределения для получения стабильных пусковых качеств и расширения рабочего диапазона частот вращения, при сборке и наладке двигателя осуществляют поворот распределительного вала относительно приводной звездочки, а затем скрепляют с муфтой, оснащенной набором резьбовых регулировочных отверстий (см. патент США N 3734073, кл. F 01 L 1/34, 1973 г.)
Известен способ активного регулирования фаз газораспределения и длительности открытия, закрытия впускных и выпускных клапанов во время работы двигателя, выбранный в качестве прототипа (1).
In these engines, which are highly accelerated by the frequency of rotation, and which need to control the gas distribution phases in order to obtain stable starting qualities and expand the working range of rotation frequencies, during assembly and commissioning of the engine, the camshaft is rotated relative to the drive sprocket, and then fastened to a coupling equipped with a set of threaded adjustment holes ( see US patent N 3734073, class F 01 L 1/34, 1973)
A known method of actively controlling the valve timing and the duration of opening, closing the intake and exhaust valves during engine operation, selected as a prototype (1).

Этот способ содержит операции синхронного поворота кулачков одноименных клапанов в противоположные стороны относительно поворота коленчатого вала, чем достигается требуемое перекрытие клапанов. Способ позволяет увеличить длительность периода открытия клапанов при увеличении частоты вращения коленчатого вала за счет того, что клапаны (впускной и выпускной одного распредвала) открываются раньше и соответственно раньше закрываются, а управляемые другим распредвалом позже открываются и соответственно позже закрываются. This method includes the operation of synchronously turning the cams of the same valve in opposite directions relative to the rotation of the crankshaft, thereby achieving the required overlap of the valves. The method allows to increase the length of the valve opening period with increasing crankshaft speed due to the fact that the valves (inlet and outlet of one camshaft) open earlier and, accordingly, earlier close, and controlled by another camshaft later open and, accordingly, later close.

Таким образом, суммарное угловое смещение кинематически связанных распределительных валов относительно своих приводов увеличивает длительность фаз впуска и выпуска при увеличении частоты вращения двигателя. Thus, the total angular displacement of kinematically connected camshafts relative to their drives increases the duration of the intake and exhaust phases with increasing engine speed.

Известный способ обеспечивает автоматическую точную установку фаз газораспределения, что улучшает показатели по мощности, экономичности двигателя и по его запуску за счет расширения рабочего диапазона частот вращения, уменьшения оборотов холостого хода и пусковых оборотов. The known method provides automatic accurate installation of the valve timing, which improves performance in terms of power, engine efficiency and in starting it by expanding the operating range of rotational speeds, reducing idle speed and starting speed.

Однако продолжением указанных преимуществ способа являются следующие недостатки: одновременно с необходимым угловым смещением кулачка клапана впуска в сторону опережения поворотом распредвала, синхронно с углом поворота коленчатого вала, на равный угол в ту же сторону смещается кулачок клапана выпуска, в сторону запаздывания, что сокращает перекрытие клапанов и как следствие ухудшает продувку цилиндров. В итоге увеличивается расход топлива и содержание вредных веществ в выхлопе. However, the following disadvantages are a continuation of the indicated advantages of the method: simultaneously with the necessary angular displacement of the inlet cam, the cam is in the same direction as the camshaft, synchronously with the angle of rotation of the crankshaft, the cam of the exhaust valve is shifted by the same angle in the same direction, which reduces the overlap of the valves and as a result worsens the purge of the cylinders. As a result, fuel consumption and the content of harmful substances in the exhaust increase.

Для независимого регулирования хода одноименных клапанов известны устройства, обеспечивающие автоматическое изменение фаз газораспределения в двигателе внутреннего сгорания в достаточно широких пределах за счет размещения подвижных промежуточных конструктивных элементов и механизмов (кулачков, муфт, кулис, эксцентриков и т.п.) между кулачками распредвала и клапанами (см. например, изобретения по а.с. N 151530, опубл. в бюл. N 21-62 и N 335426, опубл. 11.04.72 в бюл. N 13, кл. F 01 L 1/34 и патентам Швейцарии N 390617, опубл. в 1965 г., кл. 46 /01 и РФ N 355815 фирмы "Фиат", опубл. 16.10.72 в бюл. N 31, F 01 L 1/02). For independent control of the stroke of the same name valves, devices are known that automatically change the valve timing in an internal combustion engine over a wide range by placing movable intermediate structural elements and mechanisms (cams, couplings, wings, cam, etc.) between the camshaft cams and valves (see, for example, inventions according to A.S. N 151530, publ. in bull. N 21-62 and N 335426, publ. 11.04.72 in bull. N 13, CL F 01 L 1/34 and Swiss patents N 390617, published in 1965, CL 46/01 and the Russian Federation N 355815 of the company Fiat, published 16 .10.72 in bull. N 31, F 01 L 1/02).

К недостаткам указанных и подобных устройств следует отнести малую надежность, поскольку они содержат подвижные элементы, находящиеся в зоне ударных нагрузок, сложность настройки и регулировки. Обязательное присутствие этих промежуточных элементов, особенно в многоцилиндровых конструкциях является серьезным препятствием к форсированию двигателей по частоте вращения. The disadvantages of these and similar devices include low reliability, since they contain movable elements located in the zone of shock loads, the difficulty of setting up and adjusting. The obligatory presence of these intermediate elements, especially in multi-cylinder structures, is a serious obstacle to engine speed boosting.

Отмеченные недостатки устранены в механизме газораспределения четырехтактного двигателя внутреннего сгорания, описанном в патенте РФ N 2011853, опубл. 30.04.94 в бюл. N 8 по кл. F 01 L 1/34, который содержит многоклапанную (три и более) головку блока цилиндров и привод с двумя параллельными распределительными валами, управляющими впускными и выпускными клапанами посредством кулачков, и устройством одновременного углового поворота обоих распределительных валов относительно привода при изменении частоты вращения в противоположные стороны, так как кулачки одноименных клапанов установлены на разных валах и жестко сблокированы с кулачками другого назначения (наименования). Между коленчатым валом и распределительными валами смонтированы промежуточные механизмы регулирования их поворота - центробежные муфты. The noted disadvantages are eliminated in the gas distribution mechanism of a four-stroke internal combustion engine described in RF patent N 2011853, publ. 04/30/94 in bull. N 8 by cl. F 01 L 1/34, which contains a multi-valve (three or more) cylinder head and an actuator with two parallel camshafts that control the intake and exhaust valves by means of cams, and a device for simultaneous angular rotation of both camshafts relative to the actuator when the speed changes to opposite sides, since the cams of the same valve are installed on different shafts and are rigidly interlocked with cams of another purpose (name). Between the crankshaft and camshafts mounted intermediate mechanisms for controlling their rotation - centrifugal couplings.

Однако на практике применение описанного устройства в автомобилях представляется проблематичным из-за его громоздкости. Изобретение может быть использовано в качестве стенда для испытаний и отработки газораспределения и режимов работы двигателя внутреннего сгорания с регулированием фаз. Технологические возможности по точной установке требуемых фаз впуска и выпуска ограничены жесткой связью кулачков разноименных клапанов, поэтому в двигателе не достигается максимальная мощность из-за неудовлетворительной продувки цилиндров, так как перекрытие клапанов снижено. However, in practice, the use of the described device in cars is problematic because of its bulkiness. The invention can be used as a bench for testing and working out of gas distribution and operating modes of an internal combustion engine with phase control. Technological possibilities for the precise installation of the required intake and exhaust phases are limited by the rigid connection of the cams of the opposite valves, therefore, the maximum power is not achieved in the engine due to the unsatisfactory purge of the cylinders, since the valve overlap is reduced.

Компактным устройством для точного регулирования фаз газораспределения автономно от поворота коленчатого вала является составной распределительный вал для многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания, содержащий несущий приводное колесо стержень с размещенными на нем втулками, имеющими кулачковые выступы. Кулачковые втулки соединены с центральным стержнем при помощи сменных ступенчатых шпонок, каждая из которых имеет заданный угол смещения ступени, входящей в стержень, по отношению к ступени, входящей во втулку. В осевом направлении кулачковые втулки зафиксированы резьбовым упором стержня в пакет (2). A compact device for precise control of gas distribution phases independently of crankshaft rotation is a composite camshaft for a multi-cylinder internal combustion engine, comprising a shaft supporting the drive wheel with bushings placed on it having cam tabs. The cam bushings are connected to the central shaft by interchangeable step keys, each of which has a predetermined angle of displacement of the step included in the shaft with respect to the step included in the bush. In the axial direction, the cam bushings are fixed by a threaded stop of the rod into the bag (2).

Это изобретение выбрано в качестве прототипа для предложенного устройства из числа аналогов как более близкое по технической сущности и достигаемому результату: независимому смещению кулачков распределительного вала на различные заданные углы поворота. This invention is selected as a prototype for the proposed device from among the analogues as closer in technical essence and the achieved result: independent camshaft cam displacement by various predetermined rotation angles.

Недостатком известного устройства является дискретный выбор углов смещения кулачков, ступенчатое регулирование фаз газораспределения на неработающем двигателе вручную. Описанный составной вал имеет ограниченные технологические возможности по изменению углов перекрытия клапанов и длительности фаз газораспределения, так как его назначение заключается лишь в подборе во время ремонта и наладки двигателя необходимых шпонок ступенчатой формы переменного профиля, посредством которых изменяется пространственное положение кулачковых втулок относительно центрального стержня, жестко кинематически связанного с коленчатым валом. A disadvantage of the known device is the discrete selection of the cam angle, the stepwise control of the valve timing on an idle engine manually. The described composite shaft has limited technological capabilities for changing valve overlap angles and the duration of the gas distribution phases, since its purpose is only to select the necessary step-shaped dowels of variable profile during engine repair and adjustment, by means of which the spatial position of the cam bushings relative to the central shaft changes kinematically connected to the crankshaft.

Технической задачей, на решение которой направлена группа изобретений, объединенных общим замыслом, является разработка простого и надежного устройства для активного регулирования фаз газораспределения многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания с кратным количеством одноименных клапанов на каждом цилиндре, обеспечивающего плавное в автоматическом режиме изменение продолжительности впуска топливной смеси и выпуска отработавших газов, адекватное нагрузке и автономное от поворота коленчатого вала, и дифференцированные опережения открытия и запаздывания закрытия одноименных клапанов для выбора необходимого их перекрытия. При этом должно быть обеспечено независимое друг от друга изменение опережения и запаздывания фазы газораспределения как впускных, так и выпускных клапанов. The technical task to which the group of inventions, united by a common concept, is directed, is to develop a simple and reliable device for actively controlling the gas distribution phases of a multi-cylinder internal combustion engine with a multiple of the same name valves on each cylinder, which ensures a smooth automatic change in the duration of the fuel mixture intake and exhaust exhaust gas, adequate load and autonomous from crankshaft rotation, and differentiated opera the opening and the delayed closing of the valves of the same name to select the required overlap. At the same time, a change in the timing and timing of the valve timing of both the intake and exhaust valves, independent of each other, should be ensured.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном способе активного регулирования газораспределения в двигателе внутреннего сгорания, каждый цилиндр которого оснащен как минимум тремя клапанами, содержащем угловые смещения кулачков распределительного вала, пропорциональные числу оборотов и нагрузке двигателя, причем кулачки одноименных клапанов общего цилиндра смещают в противных направлениях, угловые смещения каждого кулачка, согласно изобретению, осуществляют автономно от поворота коленчатого вала и независимо между собой, а в известном распределительном валу двигателя внутреннего сгорания для реализации этого способа, рабочий профиль которого составлен из пакета втулок, кинематически связанных посредством шпонок с центральным стержнем, несущим приводное зубчатое колесо и упор, по предложению автора, центральный стержень с регулируемым упором установлен с возможностью продольных перемещений относительно зубчатого колеса и связан с приводом передачи, а втулки кулачков выполнены в виде коаксиальных частей, связанных винтовым шлицевым соединением, причем направление сопрягаемых винтовых шлицев втулок для одноименных клапанов общего цилиндра установлено противным, а шаг спирали винтовых пар шлицевого соединения частей кулачковых втулок для одноименных клапанов выполнен разным и, в частности, шлицевое соединение в виде винтовой пары выполнено только на одной кулачковой втулке для одноименных клапанов общего цилиндра. The required technical result is achieved by the fact that in the known method of actively controlling the gas distribution in an internal combustion engine, each cylinder of which is equipped with at least three valves containing angular displacements of the camshaft cams proportional to the number of revolutions and engine load, the cams of the same valve valves of the common cylinder are shifted in opposite directions, the angular displacements of each cam, according to the invention, are carried out independently from the rotation of the crankshaft and independently m between each other, and in the known camshaft of an internal combustion engine for implementing this method, the working profile of which is composed of a package of bushings kinematically connected by means of dowels with a central shaft supporting the drive gear and an emphasis, at the suggestion of the author, a central shaft with an adjustable emphasis is installed with the possibility of longitudinal displacements relative to the gear wheel and is connected with the transmission drive, and the cam sleeves are made in the form of coaxial parts connected by a spline screw connection moreover, the direction of the mating screw spline of the bushings for the same cylinder valves of the same cylinder is set to the opposite, and the spiral pitch of the screw pairs of the spline connection of parts of the cam bushings for the same valves is different and, in particular, the spline connection in the form of a screw pair is made on only one cam sleeve for the same name valves of the common cylinder.

Каждый из существенных признаков сам по себе известен, но в предложенной совокупности создают новизну качества, то есть при этом получен эффект суммы, а не сумма эффектов. Каждый из существенных признаков порознь необходим, а вместе достаточны для того, чтобы характеризовать группу изобретений в том качестве, которое проявляется в положительном техническом результате при реализации. Each of the essential features is known per se, but in the proposed aggregate they create a novelty of quality, that is, in this case the effect of the sum is obtained, and not the sum of the effects. Each of the essential features is separately necessary, but together sufficient to characterize the group of inventions in the quality that is manifested in a positive technical result during implementation.

Отличительные признаки позволили простыми и надежными средствами оптимизировать фазы газораспределения на всех режимах работы двигателя внутреннего сгорания, снизить расход топлива и содержание вредных веществ в выхлопе за счет его более полного сгорания, что, в свою очередь, повысило мощность. Distinctive features made it possible by simple and reliable means to optimize the gas distribution phases at all operating modes of the internal combustion engine, to reduce fuel consumption and the content of harmful substances in the exhaust due to its more complete combustion, which, in turn, increased power.

Конструктивные отличия распределительного вала обеспечили раздельную от поворота коленчатого вала систему регулирования фаз газораспределения автономным приводом осевой подачи центрального стержня, что позволило смещать кулачки одноименных клапанов общего цилиндра независимо друг от друга в противных направлениях и на разные углы. The design differences of the camshaft provided a separate from the crankshaft rotation system of variable valve timing with an independent axial feed of the central rod, which allowed the cams of the same valve valves to be shifted independently from each other in opposite directions and at different angles.

Предложенная группа изобретений, способ и устройство для его реализации, не известна из доступных источников информации, явным образом не следует из уровня техники и промышленно применима в двигателях внутреннего сгорания для достижения качественно нового технического результата, то есть соответствует критериям патентоспособности. The proposed group of inventions, the method and device for its implementation, is not known from available sources of information, does not explicitly follow from the prior art and is industrially applicable in internal combustion engines to achieve a qualitatively new technical result, that is, meets the criteria of patentability.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена конструкция составного распределительного вала, которая реализует предлагаемый способ регулирования фаз газораспределения. На чертеже условно изображен фрагмент предлагаемой конструкции с двумя кулачками одноименных клапанов общего цилиндра, в крайних рабочих положениях регулирования опережения и запаздывания фаз, соответственно фиг. 1 и фиг. 2. The invention is illustrated in the drawing, which shows the construction of a composite camshaft, which implements the proposed method of controlling the valve timing. The drawing conventionally shows a fragment of the proposed design with two cams of the same valve valves of the common cylinder, in the extreme operating positions of the timing advance and phase delay, respectively FIG. 1 and FIG. 2.

Кулачки 1 и 2 одноименных клапанов двигателя внутреннего сгорания, каждый цилиндр которого имеет как минимум три клапана, установлены посредством шлицевого соединения 3 и 4, образуя винтовую пару противного направления, на коаксиальных им втулках 5 и 6 соответственно. Шаг спирали винтовых пар 1 - 3 и 2 - 4 может быть выполнен равным и разным, что определяет соответствующий угол смещения кулачков 1 и 2 при одинаковой осевой подаче втулок 5, 6. Cams 1 and 2 of the same valve of an internal combustion engine, each cylinder of which has at least three valves, are installed by means of a spline connection 3 and 4, forming a screw pair of the opposite direction, on coaxial bushings 5 and 6, respectively. The spiral pitch of the screw pairs 1 - 3 and 2 - 4 can be made equal and different, which determines the corresponding angle of displacement of the cams 1 and 2 with the same axial feed of the bushings 5, 6.

Кулачки 1 и 2 смонтированы между приводным зубчатым колесом 7 и базирующей втулкой 8, опертых на подшипники 9 и установленных на соединительных втулках 10 и 11. Cams 1 and 2 are mounted between the drive gear 7 and the base sleeve 8, supported on bearings 9 and mounted on the connecting sleeves 10 and 11.

Колесо 7, кулачки 1, 2 и втулка 8 сблокированы в жесткий в осевом направлении пакет, образующий рабочий профиль распределительного вала. Wheel 7, cams 1, 2 and sleeve 8 are blocked in an axially rigid package, forming a camshaft working profile.

Приводное колесо 7 кинематически связано с коленчатым валом (условно не показан). Соединительные втулки 5, 6, 10, 11 смонтированы посредством шпонки 12 на центральном стержне 13, несущем регулируемый упор 14, ограничивающий ход осевой подачи стержня 13, и с противоположной стороны вилку 15 кинематической связи с автономным приводом перемещений стержня 13 ( не показан). The drive wheel 7 is kinematically connected with the crankshaft (conventionally not shown). The connecting sleeves 5, 6, 10, 11 are mounted by means of a key 12 on the central rod 13, which carries an adjustable stop 14, restricting the axial feed of the rod 13, and on the opposite side, a kinematic coupling plug 15 with an autonomous drive of the rod 13 (not shown).

Автоматическое регулирование фаз газораспределения и перекрытия клапанов по управляющим сигналам контрольной аппаратуры, в зависимости от числа оборотов и нагрузки двигателя, осуществляется следующим образом. Automatic control of the valve timing and valve overlap according to the control signals of the control equipment, depending on the number of revolutions and engine load, is as follows.

При осевом перемещении автономным приводом стержня 13 кулачки 1 и 2 поворачиваются под действием винтовых шлицев 3 и 4 втулок 5 и 6 в разные стороны, смещая время начала и конца впуска (и выпуска посредством другой пары аналогичных кулачков на общем с первыми стержне 13), увеличивая или уменьшая опережение и запаздывание открытия и закрытия клапанов. During axial movement of the rod 13 by an independent drive, the cams 1 and 2 rotate under the action of the screw slots 3 and 4 of the bushings 5 and 6 in different directions, shifting the start and end times of the inlet (and release by means of another pair of similar cams in common with the first rod 13), increasing or reducing the timing and delay of opening and closing valves.

На минимальных оборотах холостого хода и при пуске двигателя перекрытие фаз одноименных клапанов максимальное, поэтому длительность фаз впуска и выпуска минимальна, соответствующим образом угол смещения между кулачками 1 и 2 устанавливается наименьшим. At minimum idle and when starting the engine, the phase overlap of the valves of the same name is maximum, therefore, the duration of the intake and exhaust phases is minimal; accordingly, the offset angle between the cams 1 and 2 is set to the smallest.

При увеличении частоты вращения коленчатого вала обеспечивается более раннее открытие и закрытие впускного и выпускного клапанов за счет углового смещения в разные стороны кулачков 1, 2 распредвала посредством осевой подачи стержня 13 на требуемую линейную величину, однозначно определяющую угловые смещения кулачков 1, 2 (равные или разные в зависимости от шага спирали винтовых пар 1 - 3 и 2 - 4). By increasing the speed of the crankshaft, an earlier opening and closing of the intake and exhaust valves is ensured due to the angular displacement of the camshaft cams 1, 2 by means of the axial feed of the shaft 13 by the required linear value, which uniquely determines the angular displacements of the cams 1, 2 (equal or different depending on the spiral pitch of the screw pairs 1 - 3 and 2 - 4).

При увеличении числа оборотов двигателя происходит увеличение длительности фаз газораспределения, при этом длительность фазы впуска и выпуска превышает начальную длительность этих фаз. With an increase in the number of engine revolutions, the duration of the gas distribution phases increases, while the duration of the intake and exhaust phases exceeds the initial duration of these phases.

При достижении частоты вращения коленчатого вала максимальной величины угловые смещения кулачков 1, 2 одноименных клапанов также являются наибольшими. When reaching the maximum speed of the crankshaft, the angular displacements of the cams 1, 2 of the same valve are also greatest.

Опережением открытия и запаздыванием закрытия впускного клапана достигается увеличение продолжительности передачи горючей смеси топлива в цилиндр, что обеспечивает максимальное его наполнение и способствует повышению мощности двигателя. Ahead of opening and delaying the closing of the intake valve, an increase in the duration of the transfer of the combustible fuel mixture to the cylinder is achieved, which ensures its maximum filling and contributes to an increase in engine power.

Увеличение продолжительности выпуска отработавших газов обеспечивает их удаление в фазе опережения за счет повышенного давления в конце рабочего хода - улучшается продувка, то есть наиболее полная очистка цилиндров. An increase in the exhaust gas discharge time ensures their removal in the lead phase due to the increased pressure at the end of the stroke — the purge is improved, that is, the most complete cleaning of the cylinders.

Для смещения кулачков 1, 2 в сторону уменьшения угла между ними стержень 13 подают в обратном направлении. To shift the cams 1, 2 in the direction of decreasing the angle between them, the rod 13 is fed in the opposite direction.

Описанный способ регулирования фаз газораспределения обеспечивает наилучшее наполнение цилиндров топливом и наиболее полную очистку цилиндров от отработавших газов, при этом двигатель развивает номинальную мощность. The described method of controlling the valve timing provides the best filling of the cylinders with fuel and the most complete cleaning of the cylinders from exhaust gases, while the engine develops rated power.

Впускной клапан открывается в конце такта выпуска до прихода поршня в верхнюю мертвую точку, то есть с заданным опережением, а закрывается в начале такта сжатия после прихода поршня в нижнюю мертвую точку, то есть с необходимым запаздыванием, которые автоматически устанавливаются раздельным смещением кулачков 1, 2 и автономно от поворота коленчатого вала, в зависимости от числа оборотов и нагрузки двигателя, системой управления привода подачи стержня 13. The inlet valve opens at the end of the exhaust stroke before the piston arrives at the top dead center, that is, with a predetermined lead, and closes at the beginning of the compression stroke after the piston arrives at the lower dead center, that is, with the necessary delay, which are automatically set by separate shift of the cams 1, 2 and independently from the rotation of the crankshaft, depending on the number of revolutions and engine load, the control system of the drive supply of the rod 13.

Таким образом группа изобретений решает поставленную задачу повышения мощностно-экономических показателей двигателя внутреннего сгорания по сокращению расхода горючего и снижению выброса вредных веществ за счет полноты сгорания горючего и улучшения продувки цилиндров, которые оптимизируются предложенными конструктивными усовершенствованиями распредвала, автоматически выполняемой последовательностью независимых операций регулирования режимов работы двигателя. Thus, the group of inventions solves the task of increasing the power and economic indicators of an internal combustion engine to reduce fuel consumption and reduce emissions of pollutants due to the completeness of fuel combustion and improve the purge of cylinders, which are optimized by the proposed design improvements to the camshaft, automatically performed by a sequence of independent operations to regulate engine operating conditions .

(56) 1. Патент РФ N 2011853, кл. F 01 L 1/34, 1994. (56) 1. RF patent N 2011853, cl. F 01 L 1/34, 1994.

2. Авторское свидетельство N 219327, кл. F 01 L 1/04, 1968. 2. Copyright certificate N 219327, cl. F 01 L 1/04, 1968.

Claims (4)

1. Способ активного регулирования газораспределения в двигателе внутреннего сгорания, каждый цилиндр которого оснащен как минимум тремя клапанами, содержащий угловые смещения кулачков распределительного вала, пропорциональные числу оборотов и нагрузке двигателя, причем кулачки одноименных клапанов общего цилиндра смещают в противных направлениях, отличающийся тем, что угловые смещения каждого кулачка осуществляют автономно от поворота коленчатого вала и независимо между собой. 1. A method of actively controlling the gas distribution in an internal combustion engine, each cylinder of which is equipped with at least three valves, comprising angular displacements of the camshaft cams proportional to the number of revolutions and engine load, moreover, the cams of the same valve valves of the common cylinder are displaced in opposite directions, characterized in that the angular the displacements of each cam are carried out independently of the rotation of the crankshaft and independently of each other. 2. Распределительный вал двигателя внутреннего сгорания для реализации способа по п.1, рабочий профиль которого составлен из пакета втулок, кинематически связанных посредством шпонок с центральным стержнем, несущим приводное зубчатое колесо и упор, отличающийся тем, что центральный стержень с регулируемым упором установлен с возможностью продольных перемещений относительно зубчатого колеса и связан с приводом подачи, а втулки кулачков выполнены в виде коаксиальных частей, связанных винтовым шлицевым соединением, причем направление сопрягаемых винтовых шлицев втулок для одноименных клапанов общего цилиндра установлено противным. 2. The camshaft of an internal combustion engine for implementing the method according to claim 1, the working profile of which is made up of a package of bushings kinematically connected by means of dowels with a central shaft supporting a drive gear and an emphasis, characterized in that the central shaft with an adjustable emphasis is installed with the possibility longitudinal displacements relative to the gear wheel and is connected with the feed drive, and the cam sleeves are made in the form of coaxial parts connected by a screw spline connection, the direction of Tightening screw slots of the bushings for the valves of the same name of the common cylinder is set to the opposite. 3. Распределительный вал по п.2, отличающийся тем, что шаг спирали винтовых пар шлицевого соединения частей кулачковых втулок для одноименных клапанов выполнен разным. 3. The camshaft according to claim 2, characterized in that the spiral pitch of the screw pairs of the spline connection of the cam sleeve parts for the valves of the same name is made different. 4. Распределительный вал по п.2, отличающийся тем, что шлицевое соединение в виде винтовой пары выполнено только на одной кулачковой втулке для одноименных клапанов общего цилиндра. 4. The camshaft according to claim 2, characterized in that the spline connection in the form of a screw pair is made on only one cam sleeve for the valves of the same cylinder of the same name.
RU97109013A 1997-06-02 1997-06-02 Method of active control of gas distribution in internal combustion engine and camshaft for its realization RU2126892C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97109013A RU2126892C1 (en) 1997-06-02 1997-06-02 Method of active control of gas distribution in internal combustion engine and camshaft for its realization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97109013A RU2126892C1 (en) 1997-06-02 1997-06-02 Method of active control of gas distribution in internal combustion engine and camshaft for its realization

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2126892C1 true RU2126892C1 (en) 1999-02-27
RU97109013A RU97109013A (en) 1999-05-10

Family

ID=20193559

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97109013A RU2126892C1 (en) 1997-06-02 1997-06-02 Method of active control of gas distribution in internal combustion engine and camshaft for its realization

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2126892C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2445472C2 (en) * 2007-08-11 2012-03-20 Даймлер Аг Actuating device of gas distributing valve
RU2500897C2 (en) * 2009-12-07 2013-12-10 Мицубиси Дзидося Когио Кабусики Кайся Driving device of controlled valves for internal combustion engine
RU2526145C2 (en) * 2011-12-21 2014-08-20 Др. Инг. Х.Ц. Ф. Порше Акциенгезелльшафт Ice valve gear drive
RU2635543C2 (en) * 2013-04-05 2017-11-14 Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК Method of engine state determining and cam profile detection system
RU2657030C2 (en) * 2012-11-20 2018-06-08 Форд Глобал Текнолоджис, ЛЛК Engine unit (variants), engine and method of controlling a camshaft, having top location
RU2684856C1 (en) * 2018-06-25 2019-04-15 Общество с ограниченной ответственностью "Челябинский компрессорный завод" (ООО "ЧКЗ") Device for correcting angular position of the cam shaft of internal combustion engine
RU2704909C2 (en) * 2016-12-22 2019-10-31 Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк System and method for adjusting exhaust valve timing

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2445472C2 (en) * 2007-08-11 2012-03-20 Даймлер Аг Actuating device of gas distributing valve
RU2500897C2 (en) * 2009-12-07 2013-12-10 Мицубиси Дзидося Когио Кабусики Кайся Driving device of controlled valves for internal combustion engine
US8939117B2 (en) 2009-12-07 2015-01-27 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Variable valve actuation device for internal combustion engine
RU2526145C2 (en) * 2011-12-21 2014-08-20 Др. Инг. Х.Ц. Ф. Порше Акциенгезелльшафт Ice valve gear drive
RU2657030C2 (en) * 2012-11-20 2018-06-08 Форд Глобал Текнолоджис, ЛЛК Engine unit (variants), engine and method of controlling a camshaft, having top location
RU2635543C2 (en) * 2013-04-05 2017-11-14 Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК Method of engine state determining and cam profile detection system
RU2704909C2 (en) * 2016-12-22 2019-10-31 Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк System and method for adjusting exhaust valve timing
RU2684856C1 (en) * 2018-06-25 2019-04-15 Общество с ограниченной ответственностью "Челябинский компрессорный завод" (ООО "ЧКЗ") Device for correcting angular position of the cam shaft of internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2699449C2 (en) System and method of controlling engine with disengaged cylinders, connected to double-helical turbosupercharger (embodiments)
US7712442B2 (en) Variable valve lift control system for a combustion engine with underneath camshaft
RU2636977C2 (en) Method for engine (versions) and engine system
US5233948A (en) Variable cycle engine
EP1162350B1 (en) Variable valve timing device of internal combustion engine
EP1936132B1 (en) Internal combustion engine with intake valves having a variable actuation and a lift profile including a constant lift boot portion
RU2404368C2 (en) Spark ignition internal combustion engine
EP0703357B1 (en) Cylinder number-controlled internal combustion engine
JPH10184412A (en) Method and device for exerting influence on gearbox input moment
RU2482308C2 (en) Internal combustion engine with spark ignition
RU2390637C2 (en) Device to control valve timing phases (versions)
JPH0225005B2 (en)
CN102459845A (en) Engine control method
RU2126892C1 (en) Method of active control of gas distribution in internal combustion engine and camshaft for its realization
EP0153325A1 (en) Internal combustion engine.
RU2439351C2 (en) Internal combustion engine with spark ignition
US5931124A (en) Valve timing for internal-combustion engines
KR100258047B1 (en) Apparatus for controlling the valve characteristics of internal combustion engine
EP1242720B1 (en) Four-stroke internal combustion engine with variable cam timing
US6009842A (en) Fuel injection system for a multicylinder internal combustion engine with a fuel supply line serving as a high pressure storage device
DE102006014965A1 (en) Diesel engine has camshafts whose cams can be adjusted to control operating time of charge cycle valves, each cam being made up of two sections which swivel with respect to each other, each section controlling valve on single cylinder
CN111512034A (en) Combustion machine
JP5299103B2 (en) Engine valve timing control device
EP2161434B1 (en) Mechanical device for the phase and lifting variation of the valves in an internal combustion engine
RU2011853C1 (en) Gas distributing mechanism for four-stroke internal combustion engine