RU2206763C1 - Device to control power output of internal combustion engine - Google Patents

Device to control power output of internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2206763C1
RU2206763C1 RU2001131202/06A RU2001131202A RU2206763C1 RU 2206763 C1 RU2206763 C1 RU 2206763C1 RU 2001131202/06 A RU2001131202/06 A RU 2001131202/06A RU 2001131202 A RU2001131202 A RU 2001131202A RU 2206763 C1 RU2206763 C1 RU 2206763C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
valve
cup
intake valve
piston
stroke
Prior art date
Application number
RU2001131202/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Г.А. Ибадуллаев
Original Assignee
Ибадуллаев Гаджикадир Алиярович
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 Ибадуллаев Гаджикадир Алиярович filed Critical Ибадуллаев Гаджикадир Алиярович
Priority to RU2001131202/06A priority Critical patent/RU2206763C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2206763C1 publication Critical patent/RU2206763C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; four-stroke internal combustion engines. SUBSTANCE: proposed device contains cylinder, piston, cylinder head with intake and exhaust valves, movable undervalve cup, camshaft with cam mechanism to operate intake and exhaust valves, and drive mechanism of undervalve cup. Undervalve cup is provided with seats for intake and exhaust valves, upper end face surface, intake and exhaust channels, intake and exhaust ports. Upper end face surface of undervalve cup has guide rod, for valve steams and hole connecting intake channels of undervalve cup with space between upper end face surface of undervalve cup and bottom of hole of undervalve cup. Combustion chamber is formed by piston crown, bottoms of undervalve cup, intake and exhaust valve and wall of hole undervalve cup. At minimum loads of engine and at starting with undervalve cup shifted into extreme lower position towards piston, intake valve displaces through maximum value relative to axis of rotation of camshaft cam, thus providing minimum travel of intake valve and minimum area of through section of opened intake valve. At increase of load on engine, undervalve cup shifts in opposite side relative to piston, thus providing increase of intake valve stroke and area of through section of opened intake valve. At nominal load undervalve cup displaces into extreme upper position relative to piston thus providing maximum stroke of intake valve and maximum area of through section of opened intake valve. EFFECT: increased efficiency of engine, reduced fuel consumption, improved performance of engine and reliability of device. 22 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, в частности к четырехтактным двигателям внутреннего сгорания с устройствами для регулирования мощности. The invention relates to internal combustion engines, in particular to four-stroke internal combustion engines with devices for regulating power.

Известно устройство для регулирования мощности двигателя внутреннего сгорания, содержащее цилиндр, поршень, головку цилиндра, в которой размещены, по меньшей мере один, впускной и один выпускной клапаны, установленный в отверстии подклапанного стакана головки цилиндра подвижный подклапанный стакан, распределительный вал с кулачковым механизмом для привода впускного и выпускного клапанов, и приводной механизм подклапанного стакана, причем подклапанный стакан со стороны поршня снабжен седлом выпускного клапана (см. заявку Великобритании 2033960, опубл. 29.05.1980). A device for adjusting the power of an internal combustion engine is known, comprising a cylinder, a piston, a cylinder head, in which at least one inlet and one exhaust valves are mounted, a movable valve, a camshaft with a cam mechanism for driving the inlet and exhaust valves, and the actuator mechanism of the subvalve cup, the subvalve cup on the piston side having a valve seat (see Great Britain uu 2033960, publ. 29.05.1980).

Недостатком известного устройства является недостаточно высокий коэффициент полезного действия (кпд) ввиду плохой очистки паразитного (мертвого) объема камеры сгорания, невозможности регулирования соотношением количества рабочего заряда (воздуха или топливно-воздушной смеси) в зависимости от режима работы двигателя и недостаточно надежная работа устройства. A disadvantage of the known device is not a high efficiency (efficiency) due to poor cleaning of the parasitic (dead) volume of the combustion chamber, the inability to control the ratio of the amount of working charge (air or fuel-air mixture) depending on the engine operating mode and insufficiently reliable operation of the device.

Задачей изобретения является повышение кпд двигателя, снижение расхода топлива, увеличение эффективности работы двигателя и повышение надежности устройства. The objective of the invention is to increase engine efficiency, reduce fuel consumption, increase engine efficiency and increase the reliability of the device.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для регулирования мощности двигателя внутреннего сгорания содержит цилиндр, поршень, головку цилиндра, в которой размещены, по меньшей мере один, впускной и один выпускной клапаны, установленный в отверстии подклапанного стакана головки цилиндра подвижный подклапанный стакан, распределительный вал с кулачковым механизмом для привода впускного и выпускного клапанов, и приводной механизм подклапанного стакана, причем подклапанный стакан со стороны поршня снабжен седлом выпускного клапана, согласно изобретению подклапанный стакан со стороны поршня снабжен седлом для впускного клапана и содержит впускной и выпускной каналы, впускное и выпускное окна, которые расположены на боковой поверхности подклапанного стакана, при этом выше и ниже впускного и выпускного окон боковая поверхность подклапанного стакана снабжена уплотняющими элементами, верхняя торцевая поверхность подклапанного стакана снабжена, по меньшей мере, одним направляющим стержнем, отверстиями для штоков клапанов и отверстием, соединяющим впускной канал подклапанного стакана с объемом между верхней торцевой поверхностью подклапанного стакана и днищем отверстия подклапанного стакана, камера сгорания образована днищем поршня, днищами подклапанного стакана, впускным и выпускным клапанами и стенками отверстия подклапанного стакана, стержень снабжен пружиной, расположенной со стороны распределительного вала, с возможностью обеспечения связи между подклапанным стаканом и рабочим органом приводного механизма подклапанного стакана, между штоком выпускного клапана и кулачком распределительного вала установлен компенсатор зазора, причем при минимальных нагрузках двигателя и запуске подклапанный стакан выполнен с возможностью перемещения и обеспечения минимальной площади проходного сечения открытого впускного клапана, при номинальной нагрузке двигателя - с возможностью обеспечением максимальной площади проходного сечения открытого впускного клапана, а при промежуточных нагрузках двигателя - с возможностью обеспечением площади проходного сечения открытого впускного клапана между максимальной и минимальной площадями, при минимальных нагрузках двигателя и запуске, при перемещении подклапанного стакана в крайнее нижнее положение в сторону поршня, впускной клапан выполнен с возможностью максимального смещения относительно оси вращения кулачка распределительного вала, обеспечивая минимальных ход впускного клапана и минимальную площадь проходного сечения открытого впускного клапана, а при увеличении нагрузки на двигатель подклапанный стакан выполнен с возможностью перемещения в противоположную от поршня сторону, уменьшая величину смещения штока клапана относительно оси кулачка, обеспечивая при этом увеличение хода впускного клапана и увеличение площади проходного сечения открытого впускного клапана, причем при номинальной нагрузке на двигатель подклапанный стакан выполнен с возможностью смещения в крайнее верхнее относительно поршня положение, обеспечивая при этом уменьшение величины смещения штока впускного клапана от оси кулачка до минимального значения, максимальный ход впускного клапана и максимальную площадь проходного сечения открытого впускного клапана. This object is achieved in that the device for regulating the power of the internal combustion engine comprises a cylinder, a piston, a cylinder head, in which at least one inlet and one exhaust valves are installed, a movable valve, a camshaft, camshaft with a cam mechanism for driving the intake and exhaust valves, and a drive mechanism for the sub-valve, the sub-valve of the piston side having a valve seat Apana, according to the invention, the piston-side valve cup is provided with a seat for the inlet valve and contains inlet and outlet channels, inlet and outlet ports that are located on the side surface of the sub-valve cup, while the side surface of the valve cup is provided with sealing elements above and below the inlet and outlet windows. , the upper end surface of the subvalve cup is provided with at least one guide rod, holes for valve rods and an opening connecting the inlet al of the valve stem with a volume between the upper end surface of the valve stem and the bottom of the valve stem opening, the combustion chamber is formed by the piston bottom, valve stem bottoms, inlet and outlet valves and the walls of the valve stem opening, the shaft is provided with a spring located on the camshaft side, with the possibility of the connection between the valve stem and the working body of the drive mechanism of the valve valve, between the exhaust valve stem and cam cam a gap compensator is installed on the casting shaft, and at minimum engine loads and starting, the subvalve cup is made with the ability to move and provide a minimum passage area of the open intake valve, with a rated engine load - with the possibility of ensuring the maximum passage area of the open intake valve, and with intermediate engine loads - with the possibility of ensuring the area of the bore of the open intake valve between the maximum and minimum sparingly, with minimum engine loads and starting, when moving the subvalve cup to its lowest position toward the piston, the intake valve is configured to maximize displacement relative to the axis of rotation of the camshaft cam, providing minimum intake valve stroke and a minimum passage area of the open intake valve, and when the load on the engine increases, the subvalve cup is arranged to move in the opposite direction from the piston, reducing the amount of displacement the valve stem relative to the axis of the cam, while providing an increase in the stroke of the intake valve and an increase in the passage area of the open intake valve, and at the rated load on the engine, the sub-valve can be displaced to the highest position relative to the piston, while reducing the amount of displacement of the intake valve stem from the cam axis to the minimum value, the maximum stroke of the intake valve and the maximum flow area of the open intake valve.

Выпускной клапан с компенсатором зазора может быть выполнен с возможностью сохранения неизменного хода и неизменной максимальной площади проходного сечения открытого выпускного клапана при перемещении подклапанного стакана. An exhaust valve with a gap compensator can be configured to maintain a constant stroke and a constant maximum flow area of the open exhaust valve when moving the subvalve cup.

Выпускной клапан с компенсатором зазора может быть выполнен с возможностью изменения величины хода и изменения площади проходного сечения открытого выпускного клапана при перемещении подклапанного стакана. The exhaust valve with a gap compensator can be made with the possibility of changing the magnitude of the stroke and changing the area of the passage section of the open exhaust valve when moving the subvalve cup.

При остановке двигателя подклапанный стакан может перемещаться в крайнее нижнее положение относительно поршня, обеспечивая минимальных ход впускного клапана и минимальную площадь проходного сечения открытого впускного клапана. When the engine is stopped, the subvalve cup can move to its lowest position relative to the piston, ensuring minimum inlet valve stroke and a minimum passage area of the open intake valve.

Рабочий орган приводного механизма подклапанного стакана может быть выполнен в виде втулки, установленной в кольцевое цилиндрическое углубление, выполненное по периметру днища отверстия подклапанного стакана. The working body of the drive mechanism of the valve can be made in the form of a sleeve mounted in an annular cylindrical recess made along the perimeter of the bottom of the opening of the valve.

Днище отверстия подклапанного стакана совместно с торцевой стороной втулки может образовывать опорную площадку для подклапанного стакана при работе двигателя на номинальной мощности. The bottom of the opening of the valve stem together with the end side of the sleeve can form a supporting platform for the valve valve when the engine is running at rated power.

Торцевая сторона втулки может образовывать опорную поверхность для подклапанного стакана при работе двигателя на режимах от минимального до номинального. The front side of the sleeve can form a supporting surface for the valve stem during engine operation from minimum to nominal.

Опорная поверхность может быть выполнена ребристой для сообщения объема между верхней торцевой поверхностью подклапанного стакана и днищем отверстия подклапанного стакана с впускным трактом. The supporting surface may be ribbed to communicate the volume between the upper end surface of the subvalvular cup and the bottom of the opening of the subvalvular cup with the inlet tract.

Оси отверстий для штоков клапанов могут проходить через отверстие втулки. The axis of the valve stem openings may extend through the bore of the sleeve.

Втулка дополнительно может быть связана с дополнительным приводным механизмом подклапанного стакана с возможностью перемещения в сторону, противоположную от поршня, от дополнительного приводного механизма. The sleeve may additionally be connected with an additional drive mechanism of the subvalve cup with the possibility of movement in the direction opposite to the piston from the additional drive mechanism.

Втулка может быть связана с одним приводным механизмом подклапанного стакана с возможностью перемещения как в сторону, противоположную от поршня, так и в сторону поршня. The sleeve can be connected with one drive mechanism of the subvalve cup with the possibility of movement both in the direction opposite to the piston, and in the direction of the piston.

Приводной механизм подклапанного стакана может быть выполнен или гидравлическим, или электрическим, или механическим и может быть снабжен блоком управления. The drive mechanism of the subvalve cup can be either hydraulic, or electric, or mechanical and can be equipped with a control unit.

Днище подклапанного стакана напротив отверстия для свечи зажигания может быть снабжено желобом для искры зажигания при ходе впускного клапана меньше максимальной величины. The bottom of the undervalve cup opposite the spark plug hole may be provided with a groove for the spark during the intake valve stroke less than the maximum value.

Днище подклапанного стакана может быть снабжено дополнительном желобом для впрыска топлива при ходе впускного клапана меньше максимальной величины. The bottom of the valve can be equipped with an additional groove for fuel injection when the intake valve is less than the maximum value.

Днище поршня напротив отверстия для свечи зажигания может быть снабжено желобом для искры зажигания при ходе впускного клапана меньше максимальной величины. The piston bottom opposite the spark plug hole may be provided with a groove for the spark spark when the intake valve stroke is less than the maximum value.

Днище поршня снабжено дополнительном желобом для впрыска топлива при ходе впускного клапана меньше максимальной величины. The piston bottom is equipped with an additional groove for fuel injection when the intake valve stroke is less than the maximum value.

Профиль кулачков распределительного вала может быть выполнен с возможностью более раннего по сравнению с моментом открытия впускного клапана, определяемым заводом-изготовителем, для двигателя такого же типа с постоянной величиной хода клапана и более позднего по сравнению с моментом закрытия впускного клапана, определяемым заводом-изготовителем, для двигателя такого же типа с постоянной величиной хода клапана. The camshaft cam profile may be configured to be earlier than the inlet valve opening timing determined by the manufacturer for an engine of the same type with a constant valve stroke and later than the intake valve closing timing determined by the manufacturer, for an engine of the same type with a constant valve stroke.

Величина перекрытия клапанов может быть больше величины, определяемой заводом-изготовителем для двигателя такого же типа с постоянной величиной хода клапана. The amount of valve overlap may be greater than the value determined by the manufacturer for an engine of the same type with a constant valve stroke.

Распределительный вал может быть выполнен с возможностью перемещения в сторону штоков клапанов на режиме номинальной мощности для увеличения максимального проходного сечения открытого впускного клапана. The camshaft may be configured to move toward the valve stems at nominal power mode to increase the maximum flow area of the open intake valve.

Длина штока выпускного клапана может быть больше длины штока впускного клапана, а ход выпускного клапана больше хода впускного клапана на всех режимах работы двигателя. The length of the exhaust valve stem may be greater than the length of the intake valve stem, and the exhaust valve stroke is longer than the intake valve stroke in all engine operating modes.

Между штоком впускного клапана и кулачком распределительного вала может быть установлен противоударный гидравлический компенсатор зазора. Between the inlet valve stem and camshaft cam, a shockproof hydraulic clearance compensator can be installed.

Между штоком выпускного клапана и кулачком распределительного вала может быть установлен гидравлический компенсатор зазора. A hydraulic gap compensator can be installed between the exhaust valve stem and camshaft cam.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показано устройство для изменения рабочего объема камеры сгорания с открытым выпускным клапаном;
на фиг. 2 - конструкция подклапанного стакана, вид А-А фиг. 1;
на фиг. 3 - конструкция подклапанного стакана, вид Б-Б фиг. 1;
Устройство для регулирования мощности двигателя внутреннего сгорания содержит цилиндр 1, поршень 2, головку 3 цилиндра, в которой размещены впускной и выпускной клапаны 4 и 5, и впускной и выпускной тракты 6 и 7. Подвижный цилиндрический подклапанный стакан 8 установлен в отверстии 9 подклапанного стакана головки 3 цилиндра. Имеется распределительный вал с кулачковым механизмом для привода впускного и выпускного клапанов 4 и 5 и приводной механизм подклапанного стакана 8 (на чертежах не показаны). Подклапанный стакан 8 со стороны поршня снабжен седлом 11 впускного клапана 4 и седлом 12 для выпускного клапана 5. Кроме того, подклапанный стакан 8 содержит впускной и выпускной каналы 14 и 15 с впускными и выпускными окнами, которые расположены на боковой поверхности подклапанного стакана 8. Выше и ниже впускного и выпускного окон боковая поверхность подклапанного стакана 8 снабжена уплотняющими элементами 16. Верхняя торцевая поверхность 13 подклапанного стакана 8 снабжена, по меньшей мере, одним направляющим стержнем 17, отверстиями 18 для штоков клапанов и отверстием 19, соединяющим впускной канал 14 подклапанного стакана 8 с объемом между верхней торцевой поверхностью 13 подклапанного стакана и днищем 20 отверстия 9 подклапанного стакана. Камера сгорания 21 образована днищем поршня 2, днищами подклапанного стакана 8, впускных и выпускных клапанов 4 и 5 и стенками отверстия 9 подклапанного стакана и может быть снабжена не менее одной свечой зажигания 10. Направляющий стержень 17 снабжен пружиной 23, расположенной со стороны распределительного вала, с возможностью обеспечения связи между подклапанным стаканом 8 и рабочим органом приводного механизма подклапанного стакана.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a device for changing the working volume of a combustion chamber with an open exhaust valve;
in FIG. 2 is a design of a subvalve cup, view AA of FIG. 1;
in FIG. 3 - the design of the subvalvular glass, view BB of FIG. 1;
A device for controlling the power of an internal combustion engine comprises a cylinder 1, a piston 2, a cylinder head 3, in which intake and exhaust valves 4 and 5 are placed, and intake and exhaust paths 6 and 7. A movable cylindrical valve valve 8 is installed in the hole 9 of the valve valve head 3 cylinders. There is a camshaft with a cam mechanism for driving the intake and exhaust valves 4 and 5 and a drive mechanism for the valve stem 8 (not shown in the drawings). The valve stem 8 from the piston side is provided with an inlet valve seat 4 and a seat 12 for the exhaust valve 5. In addition, the valve stem 8 includes an inlet and outlet ducts 14 and 15 with inlet and outlet windows that are located on the side surface of the valve stem 8. Above and below the inlet and outlet windows, the lateral surface of the undervalve cup 8 is provided with sealing elements 16. The upper end surface 13 of the undervalve cup 8 is provided with at least one guide rod 17, holes 18 for the rod o valves and a hole 19 connecting the inlet channel 14 of the valve 9 with the volume between the upper end surface 13 of the valve and the bottom 20 of the hole 9 of the valve. The combustion chamber 21 is formed by the bottom of the piston 2, the bottoms of the valve stem 8, intake and exhaust valves 4 and 5 and the walls of the holes 9 of the valve valve and can be equipped with at least one spark plug 10. The guide rod 17 is provided with a spring 23 located on the camshaft side, with the possibility of providing communication between the subvalve cup 8 and the working body of the drive mechanism of the subvalve cup.

Выпускной клапан 5 с компенсатором зазора (на чертеже не показан) может быть выполнен с возможностью сохранения неизменного хода и неизменной максимальной площади проходного сечения открытого выпускного клапана 5 при перемещении подклапанного стакана. The exhaust valve 5 with a gap compensator (not shown in the drawing) can be configured to maintain a constant stroke and a constant maximum flow area of the open exhaust valve 5 when moving the subvalve cup.

Выпускной клапан 5 с компенсатором зазора может быть выполнен с возможностью изменения величины хода и изменения площади проходного сечения открытого выпускного клапана 5 при перемещении подклапанного стакана. The exhaust valve 5 with a gap compensator can be made with the possibility of changing the magnitude of the stroke and changing the area of the bore of the open exhaust valve 5 when moving the subvalve cup.

Рабочий орган приводного механизма подклапанного стакана может быть выполнен в виде втулки 22, установленной в кольцевое цилиндрическое углубление, выполненное по периметру днища отверстия подклапанного стакана. The working body of the drive mechanism of the valve can be made in the form of a sleeve 22 mounted in an annular cylindrical recess made along the perimeter of the bottom of the opening of the valve.

Днище 20 отверстия подклапанного стакана совместно с торцевой стороной втулки 22 может образовывать опорную площадку для подклапанного стакана при работе двигателя на номинальной мощности. The bottom 20 of the opening of the valve stem together with the end face of the sleeve 22 can form a supporting platform for the valve valve when the engine is running at rated power.

Торцевая сторона втулки 22 может образовывать опорную поверхность для подклапанного стакана при работе двигателя на режимах от минимального до номинального. The end face of the sleeve 22 may form a supporting surface for the valve stem during engine operation from minimum to nominal.

Опорная поверхность может быть выполнена ребристой для сообщения объема между верхней торцевой поверхностью подклапанного стакана и днищем отверстия подклапанного стакана с впускным трактом. The supporting surface may be ribbed to communicate the volume between the upper end surface of the subvalvular cup and the bottom of the opening of the subvalvular cup with the inlet tract.

Оси отверстий 18 для штоков клапанов 4 и 5 могут проходить через отверстие втулки 22. The axis of the holes 18 for the valve rods 4 and 5 can pass through the hole of the sleeve 22.

Втулка 22 дополнительно может быть связана с дополнительным приводным механизмом (на чертеже не показан) подклапанного стакана 8 с возможностью перемещения в сторону, противоположную от поршня 2, от дополнительного приводного механизма. The sleeve 22 may additionally be associated with an additional drive mechanism (not shown) of the valve body 8 with the possibility of movement in the direction opposite to the piston 2 from the additional drive mechanism.

Втулка 22 может быть связана с одним приводным механизмом подклапанного стакана 8 с возможностью перемещения как в сторону, противоположную от поршня 2. так и в сторону поршня 2. The sleeve 22 may be associated with one drive mechanism of the subvalve cup 8 with the possibility of movement both in the direction opposite to the piston 2. and in the direction of the piston 2.

Приводной механизм подклапанного стакана 8 может быть выполнен или гидравлическим, или электрическим, или механическим и может быть снабжен блоком управления (на чертеже не показан). The drive mechanism of the subvalve cup 8 can be made either hydraulic, or electric, or mechanical and can be equipped with a control unit (not shown in the drawing).

Днище подклапанного стакана 8 напротив отверстия для свечи зажигания 10 может быть снабжено желобом для искры зажигания при ходе впускного клапана 4 меньше максимальной величины. The bottom of the undervalve cup 8 opposite the opening for the spark plug 10 may be provided with a groove for the spark when the inlet valve 4 is less than the maximum value.

Днище подклапанного стакана 8 может быть снабжено дополнительном желобом для впрыска топлива при ходе впускного клапана 4 меньше максимальной величины. The bottom of the undervalve cup 8 may be provided with an additional groove for fuel injection during the course of the intake valve 4 is less than the maximum value.

Днище поршня 2 напротив отверстия для свечи зажигания 10 может быть снабжено желобом для искры зажигания при ходе впускного клапана 4 меньше максимальной величины. The bottom of the piston 2 opposite the hole for the spark plug 10 may be provided with a groove for the spark during the course of the intake valve 4 is less than the maximum value.

Днище поршня 2 может быть снабжено дополнительном желобом для впрыска топлива при ходе впускного клапана 4 меньше максимальной величины. The bottom of the piston 2 can be equipped with an additional groove for fuel injection when the inlet valve 4 is less than the maximum value.

Профиль кулачков распределительного вала может быть выполнен с возможностью более раннего по сравнению с моментом открытия впускного клапана 4, определяемым заводом-изготовителем, для двигателя такого же типа с постоянной величиной хода клапана и более позднего по сравнению с моментом закрытия впускного клапана 4, определяемым заводом-изготовителем, для двигателя такого же типа с постоянной величиной хода клапана. The cam profile of the camshaft can be configured to be earlier than the opening moment of the intake valve 4, determined by the manufacturer, for an engine of the same type with a constant valve stroke and later compared to the closing time of the intake valve 4, determined by the factory - by the manufacturer, for an engine of the same type with a constant valve stroke.

Величина перекрытия клапанов 4 и 5 может быть больше величины, определяемой заводом-изготовителем для двигателя такого же типа с постоянной величиной хода клапана. The amount of overlap of valves 4 and 5 may be greater than the value determined by the manufacturer for an engine of the same type with a constant valve stroke.

Распределительный вал может быть выполнен с возможностью перемещения в сторону штоков клапанов 4 и 5 на режиме номинальной мощности для увеличения максимального проходного сечения открытого впускного клапана, для чего подшипники распределительного вала могут быть оснащены любыми устройствами для линейного перемещения. The camshaft can be arranged to move towards the valve stems 4 and 5 at the rated power mode to increase the maximum flow area of the open intake valve, for which the camshaft bearings can be equipped with any device for linear movement.

Длина штока выпускного клапана 5 может быть больше длины штока впускного клапана 4, а ход выпускного клапана 5 больше хода впускного клапана 4 на всех режимах работы двигателя. The length of the stem of the exhaust valve 5 may be greater than the length of the stem of the intake valve 4, and the stroke of the exhaust valve 5 is greater than the stroke of the intake valve 4 in all engine operating modes.

Между штоком впускного клапана 4 и кулачком распределительного вала может быть установлен противоударный гидравлический компенсатор зазора. Between the stem of the intake valve 4 and the camshaft cam, a shockproof hydraulic clearance compensator can be installed.

Между штоком выпускного клапана 5 и кулачком распределительного вала может быть установлен гидравлический компенсатор зазора. Between the stem of the exhaust valve 5 and the camshaft cam, a hydraulic clearance compensator can be installed.

Устройство работает следующим образом. При минимальных нагрузках двигателя и запуске, по сигналу блока управления втулка 22 перемещает подклапанный стакан 8 в крайнее нижнее положение в сторону поршня 2. Впускной клапан 4 максимально смещается относительно оси вращения кулачка распределительного вала, при этом обеспечивается минимальный ход впускного клапана 4 и минимальная площадь проходного сечения открытого впускного клапана 4. В результате в процессе впуска в цилиндр 1 двигателя поступает минимальное количество рабочего заряда, необходимое для запуска двигателя или для работы на минимальной нагрузке. После подачи минимального количества рабочего заряда (воздуха или топливно-воздушной смеси) начинается рабочий цикл двигателя. При этом благодаря компенсатору зазора выпускной клапан 5 сохраняет величину хода большей, чем величина хода впускного клапана 4. The device operates as follows. At minimum engine loads and starting, at the signal of the control unit, the sleeve 22 moves the subvalve cup 8 to the lowest position towards the piston 2. The intake valve 4 is maximally displaced relative to the axis of rotation of the camshaft cam, while ensuring a minimum stroke of the intake valve 4 and a minimum passage area sections of the open intake valve 4. As a result, during the intake process, the minimum amount of working charge necessary to start the engine or to Bots on minimum load. After applying the minimum amount of working charge (air or fuel-air mixture), the engine starts a working cycle. Moreover, thanks to the gap compensator, the exhaust valve 5 maintains a stroke greater than the stroke of the intake valve 4.

При увеличении нагрузки на двигатель, по сигналу блока управления втулка 22, сохраняющая кинематическую связь с приводным механизмом за счет пружины 23, перемещает подклапанный стакан 8 в противоположную от поршня 2 сторону. Это приводит к уменьшению величины смещения штока впускного клапана 4 относительно оси кулачка, обеспечивая при этом увеличение хода впускного клапана 4 и увеличение площади проходного сечения открытого впускного клапана 4, а следовательно, и к увеличению количества рабочего заряда (воздуха или топливно-воздушной смеси), поступившего в цилиндр для проведения рабочего цикла. Компенсатор зазора выпускного клапана 5 позволяет сохранить необходимую величину хода выпускного клапана 5, обеспечивая пропорциональную площадь проходного сечения выпускного клапана 5 для необходимого количества отработавших газов. When the load on the engine increases, at the signal of the control unit, the sleeve 22, which maintains a kinematic connection with the drive mechanism due to the spring 23, moves the valve valve 8 to the opposite side from the piston 2. This leads to a decrease in the displacement of the rod of the intake valve 4 relative to the axis of the cam, while providing an increase in the stroke of the intake valve 4 and an increase in the passage area of the open intake valve 4, and consequently, an increase in the amount of working charge (air or fuel-air mixture), entered the cylinder for the duty cycle. The compensator for the clearance of the exhaust valve 5 allows you to save the required stroke of the exhaust valve 5, providing a proportional flow area of the exhaust valve 5 for the required amount of exhaust gas.

На номинальной нагрузке на двигатель, по сигналу блока управления втулка 22 смещает подклапанный стакан 8 в крайнее верхнее положение относительно поршня 2, обеспечивая при этом уменьшение величины смещения штока впускного клапана 4 от оси кулачка до минимального значения и максимальный ход впускного клапана, а следовательно, и максимальную площадь проходного сечения открытого впускного клапана 4. Таким образом, на номинальном режиме обеспечивается максимальное количество рабочего заряда (воздуха или топливно-воздушной смеси). At the rated load on the engine, at the signal of the control unit, the sleeve 22 biases the subvalve cup 8 to the highest position relative to the piston 2, while ensuring a decrease in the displacement of the intake valve stem 4 from the cam axis to the minimum value and the maximum stroke of the intake valve, and therefore the maximum flow area of the open intake valve 4. Thus, in the nominal mode, the maximum amount of working charge (air or fuel-air mixture) is provided.

При остановке двигателя по сигналу блока управления втулка 8 перемещает подклапанный стакан 8 в крайнее нижнее положение относительно поршня 2, обеспечивая минимальный ход впускного клапана и минимальную площадь проходного сечения открытого впускного клапана. When the engine is stopped by a signal from the control unit, the sleeve 8 moves the subvalve cup 8 to the lowest position relative to the piston 2, providing a minimum stroke of the intake valve and a minimum passage area of the open intake valve.

Перемещение подклапанного стакана 8 может происходить под действием гидравлического приводного механизма, например, известного из а. с. СССР 1288319, или механического, например с помощью соответствующим образом спрофилированных кулачков, выполненных на распределительном валу и кинематически связанных с втулкой через толкатель или электромагнитного (силового электромагнита), сердечник которого кинематически связан через толкатель с втулкой 8. The movement of the undervalve cup 8 can occur under the action of a hydraulic drive mechanism, for example, known from a. from. USSR 1288319, or mechanical, for example, by means of appropriately profiled cams made on a camshaft and kinematically connected to the sleeve through a pusher or electromagnetic (power electromagnet), the core of which is kinematically connected via a pusher to sleeve 8.

Claims (22)

1. Устройство для регулирования мощности двигателя внутреннего сгорания, содержащее цилиндр, поршень, головку цилиндра, в которой размещены, по меньшей мере, один впускной и один выпускной клапаны, установленный в отверстии подклапанного стакана головки цилиндра подвижный подклапанный стакан, распределительный вал с кулачковым механизмом для привода впускного и выпускного клапанов, и приводной механизм подклапанного стакана, причем подклапанный стакан со стороны поршня снабжен седлом выпускного клапана, отличающееся тем, что подклапанный стакан со стороны поршня снабжен седлом для впускного клапана и содержит впускной и выпускной каналы, впускное и выпускное окна, которые расположены на боковой поверхности подклапанного стакана, при этом выше и ниже впускного и выпускного окон боковая поверхность подклапанного стакана снабжена уплотняющими элементами, верхняя торцевая поверхность подклапанного стакана снабжена, по меньшей мере, одним направляющим стержнем, отверстиями для штоков клапанов и отверстием, соединяющим впускной канал подклапанного стакана с объемом между верхней торцевой поверхностью подклапанного стакана и днищем отверстия подклапанного стакана, камера сгорания образована днищем поршня, днищами подклапанного стакана, впускным и выпускным клапанами и стенками отверстия подклапанного стакана, стержень снабжен пружиной, расположенной со стороны распределительного вала, с возможностью обеспечения связи между подклапанным стаканом и рабочим органом приводного механизма подклапанного стакана, между штоком выпускного клапана и кулачком распределительного вала установлен компенсатор зазора, причем при минимальных нагрузках двигателя и запуске подклапанный стакан выполнен с возможностью перемещения и обеспечения минимальной площади проходного сечения открытого впускного клапана, при номинальной нагрузке двигателя - с возможностью обеспечения максимальной площади проходного сечения открытого впускного клапана, а при промежуточных нагрузках двигателя - с возможностью обеспечения площади проходного сечения открытого впускного клапана между максимальной и минимальной площадями, при минимальных нагрузках двигателя и запуске, при перемещении подклапанного стакана в крайнее нижнее положение в сторону поршня, впускной клапан выполнен с возможностью максимального смещения относительно оси вращения кулачка распределительного вала, обеспечивая минимальный ход впускного клапана и минимальную площадь проходного сечения открытого впускного клапана, а при увеличении нагрузки на двигатель подклапанный стакан выполнен с возможностью перемещения в противоположную от поршня сторону, уменьшая величину смещения штока клапана относительно оси кулачка, обеспечивая при этом увеличение хода впускного клапана и увеличение площади проходного сечения открытого впускного клапана, причем при номинальной нагрузке на двигатель подклапанный стакан выполнен с возможностью смещения в крайнее верхнее относительно поршня положение, обеспечивая при этом уменьшение величины смещения штока впускного клапана от оси кулачка до минимального значения, максимальный ход впускного клапана и максимальную площадь проходного сечения открытого впускного клапана. 1. A device for controlling the power of an internal combustion engine, comprising a cylinder, a piston, a cylinder head, in which at least one inlet and one exhaust valve are installed, a movable valve valve, a camshaft with a cam mechanism for drive the intake and exhaust valves, and the drive mechanism of the valve stem, and the valve stem on the piston side is equipped with a valve seat of the exhaust valve, characterized in that the valve The piston-side cup is provided with a seat for the inlet valve and contains inlet and outlet channels, inlet and outlet windows that are located on the side surface of the sub-valve, and above and below the inlet and outlet windows, the side surface of the sub-valve is equipped with sealing elements, the upper end surface the undervalve cup is provided with at least one guide rod, openings for valve stems and an opening connecting the inlet channel of the undervalve cup with a volume of m Between the upper end surface of the under-valve cup and the bottom of the under-valve cup opening, the combustion chamber is formed by the piston bottom, the under-valve cup bottoms, inlet and outlet valves and the under-valve cup opening walls, the shaft is provided with a spring located on the camshaft side, with the possibility of providing communication between the under-valve cup and compensation is installed by the working body of the drive mechanism of the subvalve cup, between the exhaust valve stem and the camshaft cam a clearance gap, and at minimum engine loads and starting, the subvalve cup is capable of moving and providing a minimum passage area of the open intake valve, with a rated engine load, with the possibility of ensuring a maximum passage area of the open intake valve, and with intermediate engine loads ensuring the area of the passage section of the open intake valve between the maximum and minimum areas, with minimum engine loads at the start-up and start-up, when the subvalvular cup is moved to its lowest position toward the piston, the intake valve is made with the possibility of maximum displacement relative to the axis of rotation of the camshaft cam, providing a minimum stroke of the intake valve and a minimum passage area of the open intake valve, and with an increase in engine load the subvalve cup is movable in the opposite direction from the piston, reducing the displacement of the valve stem relative to the axis of the cam while ensuring an increase in the stroke of the intake valve and an increase in the passage area of the open intake valve, and at a rated load on the engine, the subvalve cup is capable of shifting to the highest position relative to the piston, while reducing the amount of displacement of the intake valve stem from the cam axis to a minimum values, maximum stroke of the intake valve and maximum flow area of the open intake valve. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выпускной клапан с компенсатором зазора выполнен с возможностью сохранения неизменного хода и неизменной максимальной площади проходного сечения открытого выпускного клапана при перемещении подклапанного стакана. 2. The device according to claim 1, characterized in that the exhaust valve with a gap compensator is configured to maintain a constant stroke and a constant maximum flow area of the open exhaust valve when moving the subvalve cup. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выпускной клапан с компенсатором зазора выполнен с возможностью изменения величины хода и изменения площади проходного сечения открытого выпускного клапана при перемещении подклапанного стакана. 3. The device according to claim 1, characterized in that the exhaust valve with a gap compensator is configured to change the stroke value and change the area of the passage section of the open exhaust valve when moving the subvalve cup. 4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что при остановке двигателя подклапанный стакан перемещается в крайнее нижнее положение относительно поршня, обеспечивая минимальный ход впускного клапана и минимальную площадь проходного сечения открытого впускного клапана. 4. The device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that when the engine is stopped, the subvalve cup moves to its lowest position relative to the piston, providing a minimum stroke of the intake valve and a minimum passage area of the open intake valve. 5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что рабочий орган приводного механизма подклапанного стакана выполнен в виде втулки, установленной в кольцевое цилиндрическое углубление, выполненное по периметру днища отверстия подклапанного стакана. 5. The device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the working body of the actuating mechanism of the undervalve cup is made in the form of a sleeve mounted in an annular cylindrical recess made along the perimeter of the bottom of the opening of the undervalve cup. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что днище отверстия подклапанного стакана совместно с торцевой стороной втулки образует опорную площадку для подклапанного стакана при работе двигателя на номинальной мощности. 6. The device according to claim 5, characterized in that the bottom of the opening of the valve stem together with the end face of the sleeve forms a supporting platform for the valve valve when the engine is running at rated power. 7. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что торцевая сторона втулки образует опорную поверхность для подклапанного стакана при работе двигателя на режимах от минимального до номинального. 7. The device according to p. 5, characterized in that the end side of the sleeve forms a supporting surface for the valve valve when the engine is operating at minimum to nominal speeds. 8. Устройство по п.6 или 7, отличающееся тем, что опорная поверхность выполнена ребристой для сообщения объема между верхней торцевой поверхностью подклапанного стакана и днищем отверстия подклапанного стакана с впускным трактом. 8. The device according to claim 6 or 7, characterized in that the supporting surface is ribbed for communicating the volume between the upper end surface of the undervalve cup and the bottom of the opening of the undervalve cup with the inlet tract. 9. Устройство по любому из пп.5-8, отличающееся тем, что оси отверстий для штоков клапанов проходят через отверстие втулки. 9. The device according to any one of paragraphs.5-8, characterized in that the axis of the holes for the valve rods pass through the hole of the sleeve. 10. Устройство по любому из пп.5-9, отличающееся тем, что втулка дополнительно связана с дополнительным приводным механизмом подклапанного стакана с возможностью перемещения в сторону, противоположную от поршня, от дополнительного приводного механизма. 10. A device according to any one of claims 5 to 9, characterized in that the sleeve is additionally connected to an additional drive mechanism of the valve valve with the possibility of moving in the direction opposite to the piston from the additional drive mechanism. 11. Устройство по любому из пп.5-9, отличающееся тем, что втулка связана с одним приводным механизмом подклапанного стакана с возможностью перемещения как в сторону, противоположную от поршня, так и в сторону поршня. 11. A device according to any one of claims 5 to 9, characterized in that the sleeve is connected to one drive mechanism of the valve valve with the possibility of movement both in the direction opposite to the piston and in the direction of the piston. 12. Устройство по любому из пп.1-11, отличающееся тем, что приводной механизм подклапанного стакана выполнен или гидравлическим, или электрическим, или механическим и снабжен блоком управления. 12. The device according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the actuating mechanism of the subvalve cup is either hydraulic, or electric, or mechanical and is equipped with a control unit. 13. Устройство по любому из пп.1-12, отличающееся тем, что днище подклапанного стакана напротив отверстия для свечи зажигания снабжено желобом для искры зажигания при ходе впускного клапана меньше максимальной величины. 13. The device according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the bottom of the undervalve cup opposite the hole for the spark plug is provided with a groove for the spark during ignition valve stroke less than the maximum value. 14. Устройство по любому из пп.1-13, отличающееся тем, что днище подклапанного стакана снабжено дополнительном желобом для впрыска топлива при ходе впускного клапана меньше максимальной величины. 14. The device according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the bottom of the valve stem is equipped with an additional groove for fuel injection during the intake valve stroke is less than the maximum value. 15. Устройство по любому из пп.1-14, отличающееся тем, что днище поршня напротив отверстия для свечи зажигания снабжено желобом для искры зажигания, при ходе впускного клапана меньше максимальной величины. 15. The device according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the piston bottom opposite the spark plug hole is provided with a groove for the spark spark, when the intake valve stroke is less than the maximum value. 16. Устройство по любому из пп.1-15, отличающееся тем, что днище поршня снабжено дополнительном желобом для впрыска топлива при ходе впускного клапана меньше максимальной величины. 16. The device according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the piston bottom is provided with an additional groove for fuel injection during the intake valve stroke is less than the maximum value. 17. Устройство по любому из пп.1-16, отличающееся тем, что профиль кулачков распределительного вала выполнен с возможностью более раннего по сравнению с моментом открытия впускного клапана, определяемым заводом-изготовителем, для двигателя такого же типа с постоянной величиной хода клапана и более позднего по сравнению с моментом закрытия впускного клапана, определяемым заводом-изготовителем, для двигателя такого же типа с постоянной величиной хода клапана. 17. The device according to any one of claims 1 to 16, characterized in that the cam profile of the camshaft is made earlier than the opening moment of the intake valve, determined by the manufacturer, for an engine of the same type with a constant valve stroke and more late in comparison with the time of closing the intake valve, determined by the manufacturer, for an engine of the same type with a constant valve stroke. 18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что величина перекрытия клапанов больше величины, определяемой заводом-изготовителем, для двигателя такого же типа с постоянной величиной хода клапана. 18. The device according to 17, characterized in that the valve overlap is greater than the value determined by the manufacturer for an engine of the same type with a constant valve stroke. 19. Устройство по любому из пп.1-18, отличающееся тем, что распределительный вал выполнен с возможностью перемещения в сторону штоков клапанов на режиме номинальной мощности для увеличения максимального проходного сечения открытого впускного клапана. 19. The device according to any one of claims 1 to 18, characterized in that the camshaft is arranged to move towards the valve stems at nominal power mode to increase the maximum flow area of the open intake valve. 20. Устройство по любому из пп.1-19, отличающееся тем, что длина штока выпускного клапана больше длины штока впускного клапана, а ход выпускного клапана больше хода впускного клапана на всех режимах работы двигателя. 20. The device according to any one of claims 1 to 19, characterized in that the length of the exhaust valve stem is greater than the length of the intake valve stem, and the stroke of the exhaust valve is greater than the stroke of the intake valve in all engine operating modes. 21. Устройство по любому из пп.1-20, отличающееся тем, что между штоком впускного клапана и кулачком распределительного вала установлен противоударный гидравлический компенсатор зазора. 21. The device according to any one of claims 1 to 20, characterized in that a shockproof hydraulic clearance compensator is installed between the inlet valve stem and camshaft cam. 22. Устройство по любому из пп.1-21, отличающееся тем, что между штоком выпускного клапана и кулачком распределительного вала установлен гидравлический компенсатор зазора. 22. Device according to any one of claims 1 to 21, characterized in that a hydraulic gap compensator is installed between the exhaust valve stem and camshaft cam.
RU2001131202/06A 2001-11-21 2001-11-21 Device to control power output of internal combustion engine RU2206763C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001131202/06A RU2206763C1 (en) 2001-11-21 2001-11-21 Device to control power output of internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001131202/06A RU2206763C1 (en) 2001-11-21 2001-11-21 Device to control power output of internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2206763C1 true RU2206763C1 (en) 2003-06-20

Family

ID=29210917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001131202/06A RU2206763C1 (en) 2001-11-21 2001-11-21 Device to control power output of internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2206763C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0420159B1 (en) Variable valve timing rocker arm arrangement for 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
KR101386364B1 (en) Pre-chamber arrangement for a piston engine
JP4166067B2 (en) Multi-cylinder gasoline engine with variable valve
KR100701878B1 (en) Valve drive apparatus of internal-combustion engine
KR20120088363A (en) Variable valve lift apparatus for engine
JP2014098309A (en) Engine with sliding valve
RU2206763C1 (en) Device to control power output of internal combustion engine
JPH0734833A (en) Adjustable valve system of internal combustion engine
RU2206773C1 (en) Device to control colume of combustion chamber and compression ratio of internal combustion engibne
RU2206770C1 (en) Device to control volume of combustion chamber and power of internal combustion engine
RU2206768C1 (en) Device to control volume of combustion chamber of internal combustion engine
WO2002090727A1 (en) A retractable seat valve and method for selective gas flow control in a combustion chamber
KR960007965B1 (en) Method for controlling the closing movement of a hydraulically activated exhaust valve in a marine diesel engine, and an exhaust valve for use in this method
JP4201617B2 (en) Internal combustion engine
RU2206771C1 (en) Device to control volume of combustion chamber, compression ratio and cleaning of combustion chamber of internal combustion engine
RU2206769C1 (en) Device to control volume of combustion chamber and power of internal combustion engine
RU2206772C1 (en) Device to control volume of combustion chamber, compression ratio and cleaning of combustion chamber of internal combustion engine
EP1046804B1 (en) Cylinder head for internal combustion engine
JPS6118013B2 (en)
RU2251005C2 (en) Valve-timing mechanism and method of valve timing of internal combustion engine
KR100387867B1 (en) A variable valve lift control system of engine
RU2206766C1 (en) Device to change displacement of internal combustion engine
JPS6034726Y2 (en) Internal combustion engine intake control device
JPH09177525A (en) Valve system for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20031122