RU2472014C2

RU2472014C2 - Valve unit for two-stroke engine

Info

Publication number: RU2472014C2
Application number: RU2008138455/06A
Authority: RU
Inventors: Мидхат ОКАНОВИЧ; Гунтер ЦАУНЕР
Original assignee: Брп-Пауэртрэйн Гмбх Унд Ко. Кг
Priority date: 2008-01-31
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2013-01-10
Also published as: RU2008138455A

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: two-stroke internal combustion engine includes case (14), crankshaft (8), cylinder block (6) connected to engine case (14), the first and the second cylinders (12), which are located in cylinder block (6) and have outlet openings (13). The first and the second pistons (17) are located in cylinders (12) and connected to crankshaft (8). Valve unit (10A) is connected to cylinder block (6) and includes at least one valve actuator (30), the first and the second valves (20A) connected to valve actuator (30). The first and the second valves (20A) are provided with possibility of being moved between the first position, in which valve covers the first distance in outlet opening (13) and the second position, in which valve covers the second distance in outlet opening. The second distance is shorter than the first distance. Valve connecting element (80) is connected to the first and the second valves and provided with possibility of being moved with them. Position transmitter has the first and the second parts. The first part of position transmitter is connected to cylinder block, and the second part of position transmitter is connected to valve connecting element (80). Electronic control unit is electrically connected to position transmitter. Version of engine design is described.

EFFECT: reduction of obstacles preventing the movement of valves due to coking.

23 cl, 19 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к клапанному устройству, подходящему для использования с выпускными отверстиями в многоцилиндровом двухтактном двигателе внутреннего сгорания.The present invention relates to a valve device suitable for use with exhaust openings in a multi-cylinder two-stroke internal combustion engine.

Уровень техникиState of the art

Для того чтобы обеспечить двухтактному двигателю высокую мощность на высоких скоростях, требуется высокая объемная производительность, а потери должны быть минимальными. Это может быть достигнуто более ранним и поэтому большим открытием выпускного канала в цилиндр. Регулировка выпускных отверстий для обеспечения максимальной энергетической производительности двигателя на высоких скоростях включает, в диапазоне средних скоростей, не только существенное уменьшение полезного хода, но также и большое увеличение потерь энергии. Как следствие, крутящий момент увеличивается, а удельный расход топлива очень сильно возрастает. Более высокий крутящий момент совместно с более низким расходом топлива могут быть получены на более низких скоростях, только если открытие выпускного отверстия происходит позже, при ходе поршня вниз, что означает, что выпускное отверстие может быть в более низком положении, чем при высокой скорости двигателя.In order to provide a two-stroke engine with high power at high speeds, high volumetric performance is required, and losses should be minimal. This can be achieved with an earlier and therefore larger opening of the exhaust channel into the cylinder. Adjusting the exhaust openings to ensure maximum energy performance of the engine at high speeds includes, in the medium speed range, not only a significant decrease in the effective stroke, but also a large increase in energy loss. As a result, the torque increases, and the specific fuel consumption increases very much. Higher torque together with lower fuel consumption can be obtained at lower speeds only if the opening of the outlet occurs later, with the piston moving down, which means that the outlet can be in a lower position than at high engine speed.

С этой целью, как известно, необходимо обеспечить в выходном отверстии клапан, выполненный с возможностью перемещения между положением полного потока и положением, ограничивающим поток. В положении, ограничивающем поток, конец клапана находится, по существу, на уровне с периферийной поверхностью отверстия цилиндра. В положении, ограничивающем поток, выпускное отверстие фактически опущено по отношению к ходу поршня вниз. Клапан регулируется для изменения относительной высоты выпускного отверстия, как требуют предоставленные рабочие условия двигателя.For this purpose, as is known, it is necessary to provide a valve in the outlet that is movable between the full flow position and the flow restriction position. In the flow restriction position, the end of the valve is substantially level with the peripheral surface of the cylinder bore. In the position restricting the flow, the outlet is actually lowered relative to the stroke of the piston down. The valve is adjustable to change the relative height of the outlet, as required by the engine operating conditions.

В течение срока службы двигателя происходит процесс, известный как «коксование», при котором побочный продукт сгорания топлива в цилиндрах откладывается и накапливается на различных элементах в выпускной части двигателя, включая и подвижный клапан. Накапливание коксовых отложений может препятствовать движению клапана между положением полного потока и положением, ограничивающим поток. Как результат - действительное положение может отличаться от требуемого положения, приводя к снижению производительности двигателя. Кроме того, если клапан находится не в требуемом положении из-за коксовых отложений или других препятствий, его действительное положение достаточно сложно определимо и сложно регулировать то или другое положение клапана и другой аспект производительности двигателя, такой как подходящее соотношение топливо/воздух для действительного положения клапана. Более того, коксование в одном или более цилиндрах многоцилиндрового двигателя может привести к тому, что клапаны двух или более цилиндров будут находиться в разных положениях. Как результат - несколько цилиндров будут иметь различные рабочие характеристики, которые могут негативно повлиять на производительность двигателя, экономию топлива и удобство водителя, а также преждевременный износ элементов двигателя.During the life of the engine, a process known as “coking” occurs, in which the by-product of the combustion of fuel in the cylinders is deposited and accumulated on various elements in the exhaust part of the engine, including the movable valve. The accumulation of coke deposits can impede valve movement between the full flow position and the flow restriction position. As a result, the actual position may differ from the desired position, resulting in reduced engine performance. In addition, if the valve is not in the required position due to coke deposits or other obstructions, its actual position is difficult to determine and difficult to control one or another valve position and other aspect of engine performance, such as a suitable fuel / air ratio for the actual valve position . Moreover, coking in one or more cylinders of a multi-cylinder engine may cause the valves of two or more cylinders to be in different positions. As a result, several cylinders will have different performance characteristics that can adversely affect engine performance, fuel economy and driver comfort, as well as premature wear of engine components.

Таким образом, существует необходимость в подвижном клапанном устройстве, подходящем для использования с двумя или более выпускными отверстиями в двухтактных двигателях внутреннего сгорания с уменьшенной вероятностью возникновения препятствий движению из-за коксования.Thus, there is a need for a movable valve device suitable for use with two or more exhaust openings in two-stroke internal combustion engines with a reduced likelihood of obstruction of movement due to coking.

Существует также необходимость в клапанном устройстве, подходящем для использования с двумя или более выпускными отверстиями в двухтактных двигателях внутреннего сгорания, в котором разница в положении между действительным положением клапанов и требуемым положением клапанов может быть определена.There is also a need for a valve device suitable for use with two or more exhaust openings in two stroke internal combustion engines in which a difference in position between the actual position of the valves and the desired position of the valves can be determined.

Существует также необходимость в подвижном клапанном устройстве, подходящем для использования с двумя или более выпускными отверстиями в двухтактных двигателях внутреннего сгорания, в котором отклонения положения клапана между выпускными отверстиями уменьшаются.There is also a need for a movable valve device suitable for use with two or more exhaust openings in two stroke internal combustion engines in which deviations of the valve position between the exhaust openings are reduced.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Целью настоящего изобретения является устранение, по меньшей мере, нескольких недостатков предшествующего уровня техники.The aim of the present invention is to eliminate at least several disadvantages of the prior art.

Целью настоящего изобретения также является создание подвижного клапанного устройства, подходящего для использования с двумя или более выпускными отверстиями в двухтактных двигателях внутреннего сгорания с уменьшенной вероятностью возникновения препятствий движению из-за коксования.An object of the present invention is also to provide a movable valve device suitable for use with two or more exhaust openings in two stroke internal combustion engines with a reduced likelihood of obstruction of movement due to coking.

Целью настоящего изобретения также является создание подвижного клапанного устройства, подходящего для использования с двумя или более выпускными отверстиями в двухтактных двигателях внутреннего сгорания, в котором разница в положении между действительным и требуемым положениями клапана может быть определена.An object of the present invention is also to provide a movable valve device suitable for use with two or more exhaust openings in two stroke internal combustion engines, in which a difference in position between the actual and desired valve positions can be determined.

В одном аспекте изобретения предложен двигатель внутреннего сгорания, содержащий картер двигателя. Коленчатый вал расположен в картере двигателя. Первый и второй цилиндры расположены в блоке цилиндров. Первый цилиндр имеет первое выпускное отверстие. Второй цилиндр имеет второе выпускное отверстие. Первый поршень расположен с возможностью перемещения в первом цилиндре. Второй поршень расположен с возможностью перемещения во втором цилиндре. Первый и второй поршни функционально соединены с коленчатым валом. Клапанное устройство функционально соединено с блоком цилиндров. Клапанное устройство содержит, по меньшей мере, один привод клапана. Первый клапан функционально соединен с, по меньшей мере, одним приводом клапана. Первый клапан выполнен с возможностью перемещения между первым положением, в котором первый клапан проходит первое расстояние в первом выпускном отверстии и вторым положением, в котором первый клапан проходит второе расстояние в первом выпускном отверстии. Второе расстояние меньше первого расстояния. Второй клапан функционально соединен с, по меньшей мере, одним приводом клапана. Второй клапан выполнен с возможностью перемещения между первым положением, в котором второй клапан проходит первое расстояние во втором выпускном отверстии и вторым положением, в котором второй клапан проходит второе расстояние во втором выпускном отверстии. Второе расстояние меньше первого расстояния. Клапанный соединительный элемент соединен с первым и вторым клапаном и выполнен с возможностью перемещения с ними. Датчик положения имеет первую и вторую части. Первая часть датчика положения соединена с блоком цилиндров. Вторая часть датчика положения соединена с клапанным соединительным элементом. Электронный блок управления электрически соединен с датчиком положения. Двигатель выполнен с возможностью работы по двухтактному принципу.In one aspect of the invention, there is provided an internal combustion engine comprising a crankcase. The crankshaft is located in the crankcase. The first and second cylinders are located in the cylinder block. The first cylinder has a first outlet. The second cylinder has a second outlet. The first piston is movably disposed in the first cylinder. The second piston is arranged to move in the second cylinder. The first and second pistons are operatively connected to the crankshaft. The valve device is operatively connected to the cylinder block. The valve device comprises at least one valve actuator. The first valve is operatively connected to at least one valve actuator. The first valve is movable between a first position in which a first valve travels a first distance in a first outlet and a second position in which a first valve travels a second distance in a first outlet. The second distance is less than the first distance. The second valve is operatively connected to at least one valve actuator. The second valve is movable between a first position in which the second valve travels the first distance in the second outlet and a second position in which the second valve travels the second distance in the second outlet. The second distance is less than the first distance. The valve connecting element is connected to the first and second valve and is configured to move with them. The position sensor has first and second parts. The first part of the position sensor is connected to the cylinder block. The second part of the position sensor is connected to the valve connecting element. The electronic control unit is electrically connected to the position sensor. The engine is designed to operate on a two-stroke basis.

В другом аспекте первый, и второй клапаны смещены к первому или второму положению.In another aspect, the first and second valves are biased toward a first or second position.

В другом аспекте и первый и второй клапаны выполнены с возможностью перемещения к третьему положению между первым и вторым положениями.In another aspect, both the first and second valves are movable to a third position between the first and second positions.

В другом аспекте первый и второй клапаны смещены к третьему положению.In another aspect, the first and second valves are biased toward a third position.

В другом аспекте каждое выпускное отверстие является главным выпускным отверстием. Каждый из первого и второго цилиндров дополнительно содержит, по меньшей мере, два дополнительных выпускных отверстия, расположенных симметрично относительно соответствующего главного выпускного отверстия. Каждое дополнительное выпускное отверстие сообщается с главным выпускным отверстием посредством дополнительного выпускного канала. Каждый из первого и второго клапанов дополнительно содержит, по меньшей мере, два дополнительных клапана, отделенных от и соединенных с возможностью перемещения с соответствующим клапаном и перемещающихся с ним. Каждый дополнительный клапан проходит в соответствующее дополнительное выпускное отверстие.In another aspect, each outlet is a main outlet. Each of the first and second cylinders further comprises at least two additional outlet openings located symmetrically with respect to the corresponding main outlet. Each additional outlet communicates with the main outlet through an additional outlet. Each of the first and second valves additionally contains at least two additional valves, separated from and connected with the possibility of movement with the corresponding valve and moving with it. Each additional valve extends into a corresponding additional outlet.

В другом аспекте, по меньшей мере, один привод клапана представляет собой первый привод для привода первого клапана и второй привод для привода второго клапана.In another aspect, the at least one valve actuator is a first actuator for actuating a first valve and a second actuator for actuating a second valve.

В другом аспекте каждый из первого и второго приводов содержит диафрагму. Камера давления образована частично диафрагмой. Камера давления выполнена с возможностью соединения по текучей среде с, по меньшей мере, одним источником давления регулятором давления. Камера давления имеет объем, изменяющийся в ответ, по меньшей мере, частично на давление, подаваемое в камеру давления, по меньшей мере, одним источником давления.In another aspect, each of the first and second actuators comprises a diaphragm. The pressure chamber is partially formed by a diaphragm. The pressure chamber is configured to be fluidly coupled to at least one pressure source by a pressure regulator. The pressure chamber has a volume that varies in response, at least in part, to the pressure supplied to the pressure chamber by at least one pressure source.

В другом аспекте первый и второй клапаны расположены, по меньшей мере, частично снаружи блока цилиндров. Датчик положения расположен снаружи блока цилиндров.In another aspect, the first and second valves are located at least partially outside the cylinder block. The position sensor is located outside the cylinder block.

В другом аспекте клапанный соединительный элемент соединен с первым и вторым клапанами посредством соответствующих частей первого или второго клапанов, расположенных снаружи блока цилиндров.In another aspect, the valve coupler is connected to the first and second valves by means of respective parts of the first or second valves located outside the cylinder block.

В другом аспекте датчик положения представляет собой датчик на эффекте Холла.In another aspect, the position sensor is a Hall effect sensor.

В другом аспекте, третий цилиндр расположен в блоке цилиндров. Третий цилиндр имеет третье выпускное отверстие. Третий поршень расположен с возможностью перемещения в третьем цилиндре и функционально соединен с коленчатым валом. Клапанное устройство дополнительно содержит третий клапан, функционально соединенный с, по меньшей мере, одним приводом клапана. Третий клапан выполнен с возможностью перемещения между первым положением, в котором третий клапан проходит первое расстояние в третьем выпускном отверстии и вторым положением, в котором третий клапан проходит второе расстояние в третьем выпускном отверстии. Второе расстояние меньше первого расстояния. Клапанный соединительный элемент дополнительно соединен с третьим клапаном и выполнен с возможностью перемещения вместе с ним.In another aspect, the third cylinder is located in the cylinder block. The third cylinder has a third outlet. The third piston is movably located in the third cylinder and is operatively connected to the crankshaft. The valve device further comprises a third valve operably connected to at least one valve actuator. The third valve is movable between a first position in which the third valve extends a first distance in the third outlet and a second position in which a third valve extends a second distance in the third outlet. The second distance is less than the first distance. The valve connecting element is additionally connected to the third valve and is arranged to move with it.

В другом аспекте четвертый цилиндр расположен в блоке цилиндров. Четвертый цилиндр имеет четвертое выпускное отверстие. Четвертый поршень расположен с возможностью перемещения в четвертом цилиндре и функционально соединен с коленчатым валом. Клапанное устройство дополнительно содержит четвертый клапан, функционально соединенный с, по меньшей мере, одним приводом клапана. Четвертый клапан выполнен с возможностью перемещения между первым положением, в котором четвертый клапан проходит первое расстояние в четвертом выпускном отверстии и вторым положением, в котором четвертый клапан проходит второе расстояние в четвертом выпускном отверстии. Второе расстояние меньше первого расстояния. Клапанный соединительный элемент дополнительно соединен с четвертым клапаном и выполнен с возможностью перемещения вместе с ним.In another aspect, the fourth cylinder is located in the cylinder block. The fourth cylinder has a fourth outlet. The fourth piston is movably located in the fourth cylinder and is operatively connected to the crankshaft. The valve device further comprises a fourth valve operably connected to at least one valve actuator. The fourth valve is movable between a first position in which the fourth valve extends a first distance in the fourth outlet and a second position in which a fourth valve extends a second distance in the fourth outlet. The second distance is less than the first distance. The valve connecting element is additionally connected to the fourth valve and is arranged to move with it.

Другой целью настоящего изобретения является создание двигателя внутреннего сгорания, содержащего картер двигателя. Коленчатый вал расположен в картере двигателя. Блок цилиндров соединен с картером двигателя. Первый и второй цилиндры расположены в блоке цилиндров. Первый цилиндр имеет первое выпускное отверстие. Второй цилиндр имеет второе выпускное отверстие. Первый поршень расположен с возможностью перемещения в первом цилиндре, а второй поршень расположен с возможностью перемещения во втором цилиндре. Первый и второй поршни функционально соединены с коленчатым валом. Клапанное устройство функционально соединено с блоком цилиндров. Клапанное устройство содержит, по меньшей мере, один привод клапана. Первый клапан функционально соединен с, по меньшей мере, одним приводом клапана. Первый клапан выполнен с возможностью перемещения между первым положением, в котором первый клапан проходит первое расстояние в первом выпускном отверстии и вторым положением, в котором первый клапан проходит второе расстояние в первом выпускном отверстии. Второе расстояние меньше первого расстояния. Второй клапан функционально соединен с, по меньшей мере, одним приводом клапана. Второй клапан выполнен с возможностью перемещения между первым положением, в котором второй клапан проходит первое расстояние во втором выпускном отверстии, и вторым положением, в котором второй клапан проходит второе расстояние во втором выпускном отверстии. Второе расстояние меньше первого расстояния. Клапанный соединительный элемент жестко соединен с первым и вторым клапанами и выполнен с возможностью перемещения с ними между первым и вторым положениями. Клапанный соединительный элемент выполнен с возможностью перемещения между первым и вторым положениями посредством поступательного перемещения с поддержанием,по существу, постоянной угловой ориентации относительно блока цилиндров. Двигатель выполнен с возможностью работы по двухтактному принципу.Another objective of the present invention is to provide an internal combustion engine comprising a crankcase. The crankshaft is located in the crankcase. The cylinder block is connected to the crankcase. The first and second cylinders are located in the cylinder block. The first cylinder has a first outlet. The second cylinder has a second outlet. The first piston is moveable in the first cylinder, and the second piston is moveable in the second cylinder. The first and second pistons are operatively connected to the crankshaft. The valve device is operatively connected to the cylinder block. The valve device comprises at least one valve actuator. The first valve is operatively connected to at least one valve actuator. The first valve is movable between a first position in which a first valve travels a first distance in a first outlet and a second position in which a first valve travels a second distance in a first outlet. The second distance is less than the first distance. The second valve is operatively connected to at least one valve actuator. The second valve is movable between a first position in which the second valve travels the first distance in the second outlet and a second position in which the second valve travels the second distance in the second outlet. The second distance is less than the first distance. The valve connecting element is rigidly connected to the first and second valves and is configured to move with them between the first and second positions. The valve connecting element is arranged to move between the first and second positions by translational movement while maintaining a substantially constant angular orientation with respect to the cylinder block. The engine is designed to operate on a two-stroke basis.

В другом аспекте, первый и второй клапаны смещены к первому или второму положению.In another aspect, the first and second valves are biased to a first or second position.

В другом аспекте, каждый из первого и второго клапанов выполнен с возможностью перемещения к третьему положению между первым и вторым положениями.In another aspect, each of the first and second valves is configured to move to a third position between the first and second positions.

В другом аспекте, первый и второй клапаны смещены к третьему положению.In another aspect, the first and second valves are biased toward a third position.

В другом аспекте, каждое выпускное отверстие является главным выпускным отверстием. Каждый из первого и второго цилиндров дополнительно содержит, по меньшей мере, два дополнительных выпускных отверстия, расположенных симметрично относительно соответствующего главного выпускного отверстия. Каждое дополнительное выпускное отверстие сообщается с главным выпускным отверстием посредством дополнительного выпускного канала. Каждый из первого и второго клапанов дополнительно содержит, по меньшей мере, два дополнительных клапана отделенных от и соединенных с возможностью перемещения с соответствующим клапаном и перемещаемых с ним. Каждый дополнительный клапан проходит в соответствующее дополнительное выпускное отверстие.In another aspect, each outlet is a main outlet. Each of the first and second cylinders further comprises at least two additional outlet openings located symmetrically with respect to the corresponding main outlet. Each additional outlet communicates with the main outlet through an additional outlet. Each of the first and second valves additionally contains at least two additional valves separated from and connected with the possibility of movement with the corresponding valve and moved with it. Each additional valve extends into a corresponding additional outlet.

В другом аспекте, каждый из первого и второго приводов содержит диафрагму. Камера давления образована, по меньшей мере, частично диафрагмой. Камера давления выполнена с возможностью соединения по текучей среде с, по меньшей мере, одним источником давления посредством регулятора давления. Камера давления имеет объем, изменяющийся в ответ, по меньшей мере, частично на давление, подаваемое в камеру давления, по меньшей мере, одним источником давления.In another aspect, each of the first and second actuators comprises a diaphragm. The pressure chamber is formed at least partially by a diaphragm. The pressure chamber is configured to be fluidly coupled to at least one pressure source through a pressure regulator. The pressure chamber has a volume that varies in response, at least in part, to the pressure supplied to the pressure chamber by at least one pressure source.

В другом аспекте, первый и второй клапаны расположены, по меньшей мере, частично снаружи блока цилиндров. Датчик положения расположен снаружи блока цилиндров.In another aspect, the first and second valves are located at least partially outside the cylinder block. The position sensor is located outside the cylinder block.

В другом аспекте клапанный соединительный элемент соединен с первым и вторым клапанами посредством соответствующих частей первого и второго клапанов, расположенных снаружи блока цилиндров.In another aspect, the valve coupler is connected to the first and second valves by means of respective parts of the first and second valves located outside the cylinder block.

В другом аспекте, третий цилиндр расположен в блоке цилиндров. Третий цилиндр имеет третье выпускное отверстие. Третий поршень расположен с возможностью перемещения в третьем цилиндре и функционально соединен с коленчатым валом. Клапанное устройство дополнительно содержит третий клапан, функционально соединенный с, по меньшей мере, одним приводом клапана. Третий клапан выполнен с возможностью перемещения между первым положением, в котором третий клапан проходит первое расстояние в третьем выпускном отверстии и вторым положением, в котором третий клапан проходит второе расстояние в третьем выпускном отверстии. Второе расстояние меньше первого расстояния. Клапанный соединительный элемент дополнительно жестко соединен с третьим клапаном и выполнен с возможностью перемещения вместе с ним.In another aspect, the third cylinder is located in the cylinder block. The third cylinder has a third outlet. The third piston is movably located in the third cylinder and is operatively connected to the crankshaft. The valve device further comprises a third valve operably connected to at least one valve actuator. The third valve is movable between a first position in which the third valve extends a first distance in the third outlet and a second position in which a third valve extends a second distance in the third outlet. The second distance is less than the first distance. The valve connecting element is additionally rigidly connected to the third valve and is arranged to move with it.

В другом аспекте четвертый цилиндр расположен в блоке цилиндров. Четвертый цилиндр имеет четвертое выпускное отверстие. Четвертый поршень расположен с возможностью перемещения в четвертом цилиндре и функционально соединен с коленчатым валом. Клапанное устройство дополнительно содержит четвертый клапан, функционально соединенный с, по меньшей мере, одним приводом клапана. Четвертый клапан выполнен с возможностью перемещения между первым положением, в котором четвертый клапан проходит первое расстояние в четвертом выпускном отверстии и вторым положением, в котором четвертый клапан проходит второе расстояние в четвертом выпускном отверстии. Второе расстояние меньше первого расстояния. Клапанный соединительный элемент дополнительно жестко соединен с четвертым клапаном и выполнен с возможностью перемещения вместе с ним.In another aspect, the fourth cylinder is located in the cylinder block. The fourth cylinder has a fourth outlet. The fourth piston is movably located in the fourth cylinder and is operatively connected to the crankshaft. The valve device further comprises a fourth valve operably connected to at least one valve actuator. The fourth valve is movable between a first position in which the fourth valve extends a first distance in the fourth outlet and a second position in which a fourth valve extends a second distance in the fourth outlet. The second distance is less than the first distance. The valve connecting element is additionally rigidly connected to the fourth valve and is arranged to move with it.

В этой заявке термин «внешнее давление» означает давление окружающей текучей среды. Термин «избыточное давление» означает давление, которое превышает внешнее давление. Термин «отрицательное давление» означает давление, которое ниже внешнего давления. Термин «нейтральное положение», использованный в отношении пружины, означает, что пружина находится ни в растяжении, ни в сжатии.In this application, the term "external pressure" means the pressure of the surrounding fluid. The term "overpressure" means a pressure that exceeds the external pressure. The term "negative pressure" means a pressure that is lower than the external pressure. The term "neutral position", used in relation to the spring, means that the spring is neither in tension nor in compression.

Каждый из вариантов осуществления настоящего изобретения имеет, по меньшей мере, одну из вышеуказанных целей и/или аспектов, но не обязательно имеет их все.Each of the embodiments of the present invention has at least one of the above objectives and / or aspects, but does not necessarily have all of them.

Дополнительные и/или альтернативные признаки, аспекты и преимущества вариантов осуществления настоящего изобретения станут очевидными из последующего описания, сопроводительных чертежей и приложенной формулы изобретения.Additional and / or alternative features, aspects, and advantages of embodiments of the present invention will become apparent from the following description, accompanying drawings, and appended claims.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Для лучшего понимания настоящего изобретения, а также других аспектов и признаков сделана ссылка на последующее описание, которое должно быть использовано вместе с сопроводительными с чертежами, на которых:For a better understanding of the present invention, as well as other aspects and features, reference is made to the following description, which should be used in conjunction with the accompanying drawings, in which:

Фиг.1 представляет собой вид в поперечном разрезе двухцилиндрового двухтактного двигателя, имеющего первое конструктивное выполнение клапанного устройства в соответствии с аспектами настоящего изобретения;Figure 1 is a cross-sectional view of a two-cylinder two-stroke engine having a first embodiment of a valve device in accordance with aspects of the present invention;

Фиг.2 представляет собой вид в поперечном разрезе двухтактного двигателя, имеющего второе конструктивное выполнение клапанного устройства в соответствии с аспектами настоящего изобретения, причем клапан клапанного устройства имеет первую и вторую части клапана;Figure 2 is a cross-sectional view of a two-stroke engine having a second embodiment of a valve device in accordance with aspects of the present invention, the valve of the valve device having first and second valve parts;

Фиг.3 представляет собой вид с пространственным разделением деталей клапанного устройства по фиг.2;Figure 3 is a view with a spatial separation of the parts of the valve device of figure 2;

Фиг.4 представляет собой вид сбоку клапанного устройства по фиг.2;Figure 4 is a side view of the valve device of figure 2;

Фиг.5 представляет собой вид в поперечном разрезе по линии А-А на фиг.4 клапанного устройства по фиг.2;FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4 of the valve device of FIG. 2;

Фиг.6 представляет собой вид сверху клапанного устройства по фиг.2;Fig.6 is a top view of the valve device of Fig.2;

Фиг.7 представляет собой вид в поперечном разрезе по линии В-В на фиг.6 клапанного устройства по фиг.2;FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 6 of the valve device of FIG. 2;

Фиг.8 представляет собой вид в перспективе со стороны входа двухтактного двигателя, имеющего клапанное устройство в соответствии с аспектами настоящего изобретения, и регулятор давления;Fig. 8 is a perspective view from the inlet side of a two-stroke engine having a valve device in accordance with aspects of the present invention and a pressure regulator;

Фиг.9А представляет собой схематичный вид в поперечном разрезе двигателя по фиг.2 с первой частью клапана в положении, ограничивающем поток, и со второй частью клапана в положении, ограничивающем поток;Fig. 9A is a schematic cross-sectional view of the engine of Fig. 2 with the first part of the valve in the flow restriction position and with the second part of the valve in the flow restriction position;

Фиг.9В представляет собой схематичный вид в поперечном разрезе двигателя по фиг.2 с первой частью клапана в промежуточном положении и второй частью клапана в положении, ограничивающем потоком;Fig. 9B is a schematic cross-sectional view of the engine of Fig. 2 with the first part of the valve in the intermediate position and the second part of the valve in the flow restriction position;

Фиг.9С представляет собой схематичный вид в поперечном разрезе двигателя по фиг.2 с первой частью клапана в положении полного потока и второй частью клапана в положении полного потока;Fig. 9C is a schematic cross-sectional view of the engine of Fig. 2 with the first part of the valve in the full flow position and the second part of the valve in the full flow position;

Фиг.10А представляет собой вид в поперечном разрезе клапанного устройства по фиг.4 с первой частью клапана в положении, ограничивающем поток, и второй частью клапана в положении, ограничивающем поток;Fig. 10A is a cross-sectional view of the valve device of Fig. 4 with the first part of the valve in the flow restriction position and the second part of the valve in the flow restriction position;

Фиг.10В представляет собой вид в поперечном разрезе клапанного устройства по фиг.4 с первой частью клапана в промежуточном положении и второй частью клапана в промежуточном положении;Fig. 10B is a cross-sectional view of the valve device of Fig. 4 with the first part of the valve in the intermediate position and the second part of the valve in the intermediate position;

Фиг.10С представляет собой вид в поперечном разрезе клапанного устройства по фиг.4 с первой частью клапана в положении полного потока и второй частью клапана в положении полного потока;Fig. 10C is a cross-sectional view of the valve device of Fig. 4 with the first part of the valve in the full flow position and the second part of the valve in the full flow position;

Фиг.11 представляет собой вид в перспективе клапана, привода и клапанного соединительного элемента двигателя по фиг.2;11 is a perspective view of the valve, actuator and valve connecting element of the engine of FIG. 2;

Фиг.12 представляет собой вид в перспективе со стороны выпуска двухтактного двигателя, имеющего клапанное устройство в соответствии с аспектами настоящего изобретения;12 is a perspective view from the exhaust side of a two stroke engine having a valve device in accordance with aspects of the present invention;

Фиг.13 представляет собой вид в перспективе датчика положения, который может использоваться с клапанным устройством согласно аспектам настоящего изобретения;13 is a perspective view of a position sensor that can be used with a valve device according to aspects of the present invention;

Фиг.14 представляет собой вид в перспективе трех цилиндрового двухтактного двигателя, имеющего конструктивное выполнение клапанного устройства в соответствии с аспектами настоящего изобретения;Fig. 14 is a perspective view of a three cylinder two stroke engine having an embodiment of a valve device in accordance with aspects of the present invention;

Фиг.15 представляет собой вид в перспективе четырехцилиндрового двухтактного двигателя, имеющего конструктивное выполнение клапанного устройства в соответствии с аспектами настоящего изобретения.Fig is a perspective view of a four-cylinder two-stroke engine having a structural embodiment of the valve device in accordance with aspects of the present invention.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Клапанное устройство 10 в соответствии с аспектами настоящего изобретения, которое описано более подробно ниже, содержит два привода 30 и 130 клапана. Клапан 20 соединен с приводом 30, а клапан 120 соединен с приводом 130. На фиг.1 показано первое конструктивное исполнение клапанного устройства 10, представляющего собой клапанное устройство 10А, имеющее привод 30, 130 (оба показаны на фиг.11), и в котором клапаны 20, 120 представляют собой неразъемные клапаны 20А, 120А. Предполагается, что клапаны 20, 120 могут быть в качестве альтернативы приведены в действие одним приводом 30. Как показано на фиг.1, клапанное устройство 10А функционально соединено с двухцилиндровым двухтактным двигателем 11А. Следует понимать, что двухтактный двигатель 11А может иметь больше двух цилиндров, как будет описано ниже. Двигатель 11А содержит картер 14 двигателя и блок 6 цилиндров, соединенный с картером 14 двигателя. Два цилиндра 12 (оба показаны на фиг.12) расположены в блоке 6 цилиндров, каждый из которых соответствующее выпускное отверстие 13. Цилиндры 12 могут быть выполнены в блоке 6 цилиндров любым подходящим способом, известным в данной области техники, таким как расположение гильзы цилиндра в соответствующих цилиндрических отверстиях, выполненных в блоке 6 цилиндров или посредством покрытия внутренней поверхности каждого цилиндрического отверстия подходящим покрытием, таким как Nicasil. Выпускной канал 22 сообщается с каждым цилиндром 12 через соответствующее выпускное отверстие 13. Картер 14 двигателя имеет соответствующие впускные отверстия 15 и внутренние камеры 16, соответствующие каждому цилиндру 12. Коленчатый вал 8 расположен во внутренних камерах 16 картера 14 двигателя. Два поршня 14 соединены с коленчатым валом 8 при помощи соответствующих штоков и совершают возвратно-поступательные перемещения в соответствующих отверстиях 18 цилиндра. Каждый из поршней 17 выполнен с возможностью открытия или закрытия соответствующего выпускного отверстия 13 и соответствующего передающего отверстия 19. Работа только одного цилиндра 12 и его клапана 20 будет описана ниже, и следует понимать, что другой цилиндр 12 и клапан 120 работают аналогичным образом.The valve device 10 in accordance with aspects of the present invention, which is described in more detail below, comprises two valve actuators 30 and 130. The valve 20 is connected to the actuator 30, and the valve 120 is connected to the actuator 130. FIG. 1 shows a first embodiment of a valve device 10, which is a valve device 10A having an actuator 30, 130 (both shown in FIG. 11), and in which valves 20, 120 are one-piece valves 20A, 120A. It is contemplated that valves 20, 120 may alternatively be actuated by a single actuator 30. As shown in FIG. 1, valve device 10A is operatively coupled to a two-cylinder, two-stroke engine 11A. It should be understood that the two-stroke engine 11A may have more than two cylinders, as will be described below. The engine 11A comprises a crankcase 14 of the engine and a cylinder block 6 connected to the crankcase 14 of the engine. Two cylinders 12 (both shown in FIG. 12) are located in cylinder block 6, each of which has a corresponding outlet 13. Cylinders 12 can be made in cylinder block 6 by any suitable method known in the art, such as arranging the cylinder liner in corresponding cylindrical holes made in the cylinder block 6 or by coating the inner surface of each cylindrical hole with a suitable coating, such as Nicasil. An exhaust channel 22 is in communication with each cylinder 12 through a corresponding outlet 13. The engine crankcase 14 has respective inlets 15 and inner chambers 16 corresponding to each cylinder 12. The crankshaft 8 is located in the inner chambers 16 of the engine crankcase 14. Two pistons 14 are connected to the crankshaft 8 using the corresponding rods and make reciprocating movements in the corresponding holes 18 of the cylinder. Each of the pistons 17 is configured to open or close a respective outlet 13 and a corresponding transmission hole 19. The operation of only one cylinder 12 and its valve 20 will be described below, and it should be understood that the other cylinder 12 and valve 120 work in a similar way.

Когда двигатель 11А работает на низких или средних скоростях, выпускное отверстие 13 не должно быть преждевременно открыто поршнем 17, поскольку он движется вниз. Такое преждевременное открытие выпускного отверстия 12 предотвращается клапаном 20А. Клапан 20А установлен с возможностью скольжения в направляющем канале 21, имеющем продольное направление, которое является приблизительно радиальным относительно отверстия 18 цилиндра и проходит под острым углом к оси выпускного канала 22. Кромка 28 клапана 20А имеет такую форму, чтобы совпадать с формой отверстия 18 цилиндра 12. Как станет видно из последующего описания, привод 30 клапана выполнен с возможностью перемещения клапана 20А между первым положением, ограничивающим поток, в котором клапан 20А проходит первое расстояние в выпускном отверстии 13, вторым положением полного потока, в котором клапан 20А отведен из выпускного отверстия 13, и третьим промежуточным положением, в котором клапан 20А проходит второе расстояние в выпускном отверстии 13 так, что он находится в положении, которое расположено между вторым и первым положением. Поскольку второе расстояние меньше первого, клапан 20А, когда он находится в третьем положении, не ограничивает поток выпускных газов через выпускное отверстие 13 в такой степени, как это происходит, когда он находится в первом положении. Привод 30 клапана смещает клапан 20А к третьему положению. Клапанный соединительный элемент 80 в виде балки жестко прикреплен к соединителям 33 двух клапанов 20А и 120А при помощи резьбовой гайки 82, как видно на фиг.11. Предполагается, что могут быть использованы любые другие известные в данной технике способы соединения, и что балка 80 может быть в качестве альтернативы соединена с другой подходящей частью клапана 20А, 120А. Балка 80 перемещается вместе с клапанами 20А, 120А, когда они приводятся в действие приводом 30 клапана, и поддерживает постоянную угловую ориентацию относительно клапанов 20А, 120А и блока 6 цилиндров, тем самым обеспечивая, что оба клапана и 20А и 120А остаются в одинаковом положении друг относительно друга.When the engine 11A is operating at low or medium speeds, the outlet 13 should not be prematurely opened by the piston 17 as it moves downward. Such premature opening of the outlet 12 is prevented by the valve 20A. The valve 20A is slidably mounted in a guide channel 21 having a longitudinal direction that is approximately radial relative to the cylinder bore 18 and extends at an acute angle to the axis of the exhaust channel 22. The flange 28 of the valve 20A is shaped to match the shape of the bore 18 of the cylinder 12 As will be seen from the following description, valve actuator 30 is configured to move valve 20A between a first flow restriction position in which valve 20A travels a first distance in the outlet stii 13, a second position of the total flux, wherein 20A valve withdrawn from the outlet 13, and the third intermediate position, in which 20A valve extends a second distance into the outlet 13 so that it is in a position which is located between the second and first position. Since the second distance is less than the first, the valve 20A, when it is in the third position, does not restrict the flow of exhaust gases through the outlet 13 to the same extent as occurs when it is in the first position. The valve actuator 30 biases the valve 20A to a third position. The valve connecting member 80 in the form of a beam is rigidly attached to the connectors 33 of the two valves 20A and 120A by means of a threaded nut 82, as can be seen in FIG. 11. It is contemplated that any other joining methods known in the art may be used, and that the beam 80 may alternatively be connected to another suitable part of the valve 20A, 120A. The beam 80 moves with the valves 20A, 120A when they are actuated by the valve actuator 30, and maintains a constant angular orientation with respect to the valves 20A, 120A and the cylinder block 6, thereby ensuring that both valves and 20A and 120A remain in the same position relative to a friend.

Со ссылкой на фиг.2 показано второе конструктивное исполнение клапанного устройства 10, представляющее собой клапанное устройство 10В, которое имеет приводы 30, и в котором клапаны 20, 120 представляют собой клапаны 20В и 120В, состоящие из двух частей, которое более подробно описано ниже. Как показано на фиг.2, клапанное устройство 10В функционально соединено с двухтактным двигателем 11В. Кроме того, элементы, описанные выше в отношении двигателя 11А, которые были обозначены теми же ссылочными позициями, не будут описаны снова, двигатель 11В имеет, как лучше видно на фиг.9А-9С, дополнительные выпускные отверстия 34, расположенные симметрично относительно главного выпускного отверстия 13. Дополнительные выпускные отверстия 34 соединены с выпускным каналом 22 при помощи дополнительных каналов 35. Дополнительные направляющие каналы (не показаны) расположены параллельно направляющему каналу 21 в области дополнительных клапанов 35 для размещения дополнительных клапанов 44, описанных более подробно ниже, которые соединены с клапаном 20В, состоящим из двух частей.Referring to FIG. 2, a second embodiment of a valve device 10 is shown, which is a valve device 10B that has actuators 30 and in which valves 20, 120 are two-part valves 20B and 120B, which are described in more detail below. As shown in FIG. 2, the valve device 10B is operatively connected to a two-stroke engine 11B. In addition, the elements described above with respect to the engine 11A, which were denoted by the same reference numerals, will not be described again, the engine 11B has, as best seen in FIGS. 9A-9C, additional outlets 34 arranged symmetrically with respect to the main outlet 13. Additional outlets 34 are connected to the outlet channel 22 by means of additional channels 35. Additional guide channels (not shown) are parallel to the guide channel 21 in the region of the additional valves 35 for accommodating additional valves 44, described in more detail below, which are connected to the two-part valve 20B.

Со ссылкой на фиг.3-7 будет описан клапан 20В, состоящий из двух частей. Клапан 20В, состоящий из двух частей, включает в себя первую часть 39 клапана и вторую часть 40 клапана. Каждая из первой части 39 клапана и второй части 40 клапана имеет кромку 41, 42 соответственно, имеющую такую форму, чтобы соответствовать форме отверстия 18 цилиндра 12. В работе, как показано на фиг.2, вторая часть 40 клапана поддержана и расположена выше первой части 39 клапана. Первая часть 39 клапана имеет выполненный за одно целое соединитель 33, который соединяет первую часть 39 клапана с приводом 30. Вторая часть 40 клапана имеет заплечики 46, которые зацепляются первой частью 39 клапана, когда первая часть 39 клапана перемещается в положение полного потока, как описано более подробно ниже. Пара пружин 52 расположена между второй частью 40 клапана и нижней частью привода 30 клапана. Клапан 20В, состоящий из двух частей, также имеет дополнительные клапаны 44 для ограничения потока выходящих газов в дополнительном выпускном канале 35. Дополнительные клапаны 44 отделены от и соединены с возможностью перемещения с первой частью 39 клапана посредством прорезей 48 (Фиг.3) в дополнительных клапанах 44, которые входят в зацепление с лапками 50 на первой части 39 клапана. Клапанный соединительный элемент 80 жестко прикреплен к соединителю 33 аналогичным образом, как и в варианте осуществления, показанном на фиг.2With reference to FIGS. 3-7, a two-part valve 20B will be described. The two-part valve 20B includes a first valve part 39 and a second valve part 40. Each of the first part 39 of the valve and the second part 40 of the valve has an edge 41, 42, respectively, having such a shape as to correspond to the shape of the hole 18 of the cylinder 12. In operation, as shown in FIG. 2, the second part 40 of the valve is supported and located above the first part 39 valves. The first valve part 39 has an integral connector 33 that couples the first valve part 39 to the actuator 30. The second valve part 40 has shoulders 46 that engage the first valve part 39 when the first valve part 39 moves to the full flow position, as described in more detail below. A pair of springs 52 are located between the second part 40 of the valve and the lower part of the actuator 30 of the valve. The two-part valve 20B also has additional valves 44 for restricting the flow of exhaust gases in the additional exhaust channel 35. The additional valves 44 are separated from and connected with the possibility of movement with the first part 39 of the valve through the slots 48 (Figure 3) in the additional valves 44, which engage with the tabs 50 on the first part 39 of the valve. The valve connecting element 80 is rigidly attached to the connector 33 in the same manner as in the embodiment shown in figure 2

Далее со ссылкой на фиг.2-7 будет описан привод 30 клапана. Привод 30 клапана имеет корпус 26. Первый конец диафрагмы 24 соединен посредством первой кольцевой пружины 54 с корпусом 26. Стенка 23 камеры давления соединена со вторым концом диафрагмы 24 посредством второй кольцевой пружины 26. Диафрагма 24 и стенка 23 камеры давления образуют камеру 32 давления между ними, которая имеет переменный объем. Соединитель 33 первой части 39 клапана проходит через корпус 26 и соединен со стенкой 23 камеры давления с возможностью перемещения. Кольцо 58 и уплотнительное кольцо 60 расположены между корпусом 26 и соединителем 33 для направления соединителя 33, когда он перемещается со стенкой 23 камеры давления и предотвращения прохождения выпускных газов в камеру 32 давления из направляющего отверстия 21. Пружина 27 расположена внутри камеры 32 давления вокруг соединителя 33 между стенкой 23 камеры давления и кольцом 58. Пружина 27 смещает первую часть 39 клапана к третьему промежуточному положению, показанному на фиг.9В и 10В, описанных более подробно ниже. Предполагается, что пружина 27 может быть расположена в другом месте и смещать первую часть 39 клапана к третьему промежуточному положению, например, между первой частью 39 клапана и нижней частью корпуса 26. Также предполагается, что пружина 27 может отсутствовать и что диафрагма 24 может быть самосмещающаяся для смещения первой части 39 клапана к третьему промежуточному положению посредством соответствующей формы диафрагмы 24 и ее выполнением из подходящего материала. Крышка 25 хорошо видна на фиг.12, соединена с корпусом 26 обоих клапанов 20, 120 болтами 62 для размещения стенки 23 камеры давления и узлов диафрагмы 24 клапанов 20 и 120 между ними. Крышка 25 также вмещает балку 80, а также датчик 84 давления, который будет описан более подробно ниже. Корпус 26 соединен с блоком 6 цилиндров болтами 64. Уплотнение 66 расположено между корпусом 26 и блоком 6 цилиндров для предотвращения выхода выпускных газов из выпускного канала 22 через направляющее отверстие 21. Отверстие 29 камеры 32 давления расположено на корпусе 26 и обеспечивает сообщение по текучей среде камеры 32 давления с, по меньшей мере, одним источником давления посредством регулятора давления, как описано ниже. Другое отверстие 31, расположенное на корпусе 26, используется для проветривания пространства, окружающего камеру 32 давления.Next, a valve actuator 30 will be described with reference to FIGS. The valve actuator 30 has a housing 26. The first end of the diaphragm 24 is connected via the first annular spring 54 to the housing 26. The wall 23 of the pressure chamber is connected to the second end of the diaphragm 24 by the second annular spring 26. The diaphragm 24 and the wall 23 of the pressure chamber form a pressure chamber 32 between them which has a variable volume. The connector 33 of the first valve portion 39 extends through the housing 26 and is movably connected to the wall 23 of the pressure chamber. The ring 58 and the o-ring 60 are located between the housing 26 and the connector 33 to guide the connector 33 when it moves with the wall 23 of the pressure chamber and to prevent the passage of exhaust gases into the pressure chamber 32 from the guide hole 21. A spring 27 is located inside the pressure chamber 32 around the connector 33 between the wall 23 of the pressure chamber and the ring 58. The spring 27 biases the first part 39 of the valve to the third intermediate position shown in figv and 10B, described in more detail below. It is contemplated that the spring 27 may be located elsewhere and bias the first valve portion 39 toward a third intermediate position, for example, between the first valve portion 39 and the lower portion of the housing 26. It is also assumed that the spring 27 may be absent and that the diaphragm 24 may be self-biasing to move the first part 39 of the valve to the third intermediate position by means of the corresponding shape of the diaphragm 24 and its implementation of a suitable material. The cover 25 is clearly visible in FIG. 12, connected to the housing 26 of both valves 20, 120 by bolts 62 for accommodating the wall 23 of the pressure chamber and the nodes of the diaphragm 24 of the valves 20 and 120 between them. The cover 25 also accommodates the beam 80, as well as the pressure sensor 84, which will be described in more detail below. The housing 26 is connected to the cylinder block 6 by bolts 64. A seal 66 is located between the housing 26 and the cylinder block 6 to prevent exhaust gases from leaving the exhaust channel 22 through the guide hole 21. A hole 29 of the pressure chamber 32 is located on the housing 26 and provides a message on the fluid of the chamber 32 pressure with at least one pressure source through a pressure regulator, as described below. Another hole 31 located on the housing 26 is used to ventilate the space surrounding the pressure chamber 32.

На фиг.8 показано одно возможное конструктивное выполнение регулятора давления для сообщения по текучей среде камер 32 давления двух приводов 30 клапана с множеством источников давления. При работе двигателя 11 избыточное и отрицательное давление создаются внутри картера 14 двигателя. Первый трубопровод 68 обеспечивает сообщение по текучей среде картера 14 двигателя с первым электромагнитным клапаном 70. Первый обратный клапан (не показан) расположен в первом трубопроводе 68 для обеспечения только избыточного давления, обеспечиваемого в первом электромагнитном клапане 70. Второй трубопровод 72 обеспечивает сообщение по текучей среде картера 14 двигателя со вторым электромагнитным клапаном 74. Второй обратный клапан (не показан) расположен во втором трубопроводе 72 для обеспечения только отрицательного давления, обеспечиваемого во втором электромагнитном клапане 74. Трубопроводы 76 обеспечивают сообщение по текучей среде первого и второго электромагнитных клапанов 70, 74 с отверстиями камер 32 давления приводов 30 клапана. Благодаря выборочному открытию и закрытию электромагнитных клапанов 70, 74 возможно обеспечение избыточного или отрицательного давления в камере 32 давления приводов клапана. Третий клапан (не показан) обеспечивает выборочное сообщение по текучей среде камер 32 давления с воздухом, окружающим двигатель 11 для обеспечения внешнего давления в камеры 32 давления. Предполагается, что давление, эквивалентное внешнему давлению, может быть обеспечено в камере 32 давления посредством обеспечения регулируемого количества как избыточного, так и отрицательного давления посредством электромагнитных клапанов 70 и 74. Электронный блок управления определяет, какое давление необходимо обеспечить в камерах 32 давления на основании скорости двигателя, как описано ниже, и открывает и закрывает клапаны соответственно таким образом, чтобы получать требуемое положение клапана 20 клапанного устройства 10. Предполагается, что электронный блок управления может также определять, какое давление необходимо обеспечить в камерах 32 давления на основании степени открытия дросселя или величины ускорения двигателя 11. Предполагаются также другие регуляторы давления, например, такой как описан в патенте США № 6,244,227 В1, 12.06.2001 на имя Matte под названием «Клапанное устройство, использующее среду под давлением для управления рабочими условиями двухтактного двигателя», содержание которого включено здесь посредством ссылки.FIG. 8 shows one possible embodiment of a pressure regulator for fluid communication of pressure chambers 32 of two valve actuators 30 with multiple pressure sources. When the engine 11 is operating, excess and negative pressure are created inside the crankcase 14 of the engine. The first conduit 68 provides fluid communication with the crankcase 14 of the engine to the first solenoid valve 70. A first non-return valve (not shown) is located in the first conduit 68 to provide only the overpressure provided in the first solenoid valve 70. The second conduit 72 provides fluid communication the crankcase 14 of the engine with a second solenoid valve 74. A second check valve (not shown) is located in the second pipe 72 to provide only negative pressure, providing forward the second solenoid valve 74. Piping 76 provide fluid communication of the first and second solenoid valves 70, 74 with the holes 32 pressure chambers 30 of the valve actuator. By selectively opening and closing the solenoid valves 70, 74, it is possible to provide excessive or negative pressure in the pressure chamber 32 of the valve actuators. A third valve (not shown) provides selective fluid communication between the pressure chambers 32 and the air surrounding the engine 11 to provide external pressure to the pressure chambers 32. It is contemplated that a pressure equivalent to external pressure can be provided in the pressure chamber 32 by providing an adjustable amount of both overpressure and negative pressure by solenoid valves 70 and 74. The electronic control unit determines what pressure must be provided in the pressure chambers 32 based on speed engine, as described below, and opens and closes the valves, respectively, so as to obtain the desired position of the valve 20 of the valve device 10. Assumption It is understood that the electronic control unit can also determine what pressure must be provided in the pressure chambers 32 based on the degree of opening of the throttle or the acceleration value of the engine 11. Other pressure regulators are also contemplated, for example, as described in US Pat. No. 6,244,227 B1, 06/12/2001 in the name of Matte under the name "Valve device using a pressurized medium to control the operating conditions of a two-stroke engine", the contents of which are incorporated herein by reference.

Со ссылкой на фиг.14 показано клапанное устройство 110 в соответствии с аспектами настоящего изобретения, функционально соединенное с двигателем 111, имеющим три цилиндра 112. Клапанное устройство 110 содержит три привода 131 клапана. Клапан (не показан) соединен с каждым приводом 131. Каждый клапан может быть неразъемным клапаном, аналогичным клапанам 20А на фиг.1, или клапаном, состоящим из двух частей, аналогичным клапанам 20В на фиг.1. Двигатель 111 содержит картер двигателя (не показан) и блок 106 цилиндров, соединенный с картером двигателя. Три цилиндра 112 расположены в блоке 106 цилиндров, каждый из которых имеет соответствующее выпускное отверстие 113. Цилиндры 112 могут быть выполнены в блоке 106 цилиндров любым известным в данной области технике способом, таким как размещение гильз цилиндра в соответствующих отверстиях цилиндра, выполненных в блоке 106 цилиндров или посредством покрытия внутренней поверхности каждого отверстия цилиндра подходящим покрытием, таким как Nicasil. Выпускной канал (не показан) сообщается с каждым цилиндром 112 посредством соответствующего выпускного отверстия 113. Картер двигателя имеет соответствующие впускные отверстия и внутренние камеры, соответствующие каждому из цилиндров 112. Коленчатый вал (не показан) расположен во внутренних камерах картера двигателя. Три поршня (не показаны) соединены с коленчатым валом при помощи соответствующих соединительных штоков (не показаны) и совершают возвратно-поступательное перемещение в соответствующих отверстиях в цилиндре. Каждый поршень выполнен с возможностью открытия и закрытия соответствующего выпускного отверстия и соответствующего передающего отверстия. Клапанный соединительный элемент в виде балки 180 жестко прикреплен к соединителям 133 трех клапанов посредством резьбовых гаек 182. Предполагается, что могут быть использованы любые другие известные в данной области техники способы соединения, и что балка 180 в качестве альтернативы может быть соединена с другой соответствующей частью клапана. Балка 180 перемещается вместе с клапанами, когда они приводятся в действие приводом 131 клапана, и поддерживает постоянную угловую ориентацию относительно клапанов и блока 106 цилиндров, тем самым обеспечивая, что оба клапана останутся в одинаковом положении друг относительно друга.Referring to FIG. 14, a valve device 110 is shown in accordance with aspects of the present invention operably coupled to an engine 111 having three cylinders 112. The valve device 110 comprises three valve actuators 131. A valve (not shown) is connected to each actuator 131. Each valve may be a one-piece valve, similar to valves 20A in FIG. 1, or a two-part valve, similar to valves 20B in FIG. The engine 111 comprises an engine crankcase (not shown) and a cylinder block 106 connected to the engine crankcase. Three cylinders 112 are located in the cylinder block 106, each of which has a corresponding outlet 113. The cylinders 112 can be made in the cylinder block 106 by any method known in the art, such as placing cylinder liners in the corresponding cylinder bores made in the cylinder block 106 or by coating the inner surface of each cylinder bore with a suitable coating such as Nicasil. An exhaust channel (not shown) is in communication with each cylinder 112 through a corresponding outlet 113. The engine crankcase has respective inlets and inner chambers corresponding to each of the cylinders 112. A crankshaft (not shown) is located in the inner chambers of the engine crankcase. Three pistons (not shown) are connected to the crankshaft using corresponding connecting rods (not shown) and reciprocate in the corresponding holes in the cylinder. Each piston is configured to open and close a corresponding outlet and a corresponding transmission hole. A valve connecting element in the form of a beam 180 is rigidly attached to the connectors 133 of the three valves by means of threaded nuts 182. It is contemplated that any other connection methods known in the art may be used, and that the beam 180 may alternatively be connected to another corresponding part of the valve . The beam 180 moves with the valves when they are actuated by the valve actuator 131 and maintains a constant angular orientation with respect to the valves and the cylinder block 106, thereby ensuring that both valves remain in the same position relative to each other.

Со ссылкой на фиг.15 показано клапанное устройство 210 в соответствии с аспектами настоящего изобретения, функционально соединенное с двигателем 211, имеющим четыре цилиндра 212. Клапанное устройство 210 содержит четыре привода 230 клапана. Клапан (не показан) соединен с каждым приводом 230. Каждый клапан может быть неразъемным клапаном, аналогичным клапанам 20А на фиг.1, или клапаном, состоящим из двух частей, аналогичным клапанам 20В на фиг.1. Двигатель 211 содержит картер двигателя (не показан) и блок 206 цилиндров, соединенный с картером двигателя. Четыре цилиндра 212 расположены в блоке 206 цилиндров, каждый из которых имеет соответствующее выпускное отверстие 213. Цилиндры 212 могут быть выполнены в блоке 206 цилиндров любым известным в данной области техники способом, таким как размещение гильз цилиндра в соответствующих отверстиях цилиндра, выполненных в блоке 206 цилиндров или посредством покрытия внутренней поверхности каждого отверстия цилиндра подходящим покрытием, таким как Nicasil. Выпускной канал (не показан) сообщается с каждым цилиндром 212 посредством соответствующего выпускного отверстия 213. Картер двигателя имеет соответствующие впускные отверстия и внутренние камеры, соответствующие каждому из цилиндров 212. Коленчатый вал (не показан) расположен во внутренних камерах картера двигателя. Четыре поршня (не показаны) соединены с коленчатым валом при помощи соответствующих соединительных штоков (не показаны) и совершают возвратно-поступательные перемещения в соответствующих отверстиях цилиндра. Каждый поршень выполнен с возможностью открытия и закрытия соответствующего выпускного отверстия и соответствующего передающего отверстия. Клапанный соединительный элемент в виде балки 280 жестко прикреплен к соединителям 233 трех клапанов посредством резьбовых гаек 282. Предполагается, что могут быть использованы любые другие известные в данной области техники способы соединения, и что балка 280 в качестве альтернативы может быть соединена с другой соответствующей частью клапана. Балка 280 перемещается вместе с клапанами, когда они приводятся в действие приводом 231 клапана, и поддерживает постоянную угловую ориентацию относительно клапанов и блока 206 цилиндров, тем самым обеспечивая, что оба клапана останутся в одинаковом положении друг относительно друга.With reference to FIG. 15, a valve device 210 is shown in accordance with aspects of the present invention operably coupled to an engine 211 having four cylinders 212. The valve device 210 comprises four valve actuators 230. A valve (not shown) is connected to each actuator 230. Each valve may be a one-piece valve, similar to valves 20A in FIG. 1, or a two-part valve, similar to valves 20B in FIG. The engine 211 comprises a crankcase (not shown) and a cylinder block 206 connected to the crankcase. Four cylinders 212 are located in cylinder block 206, each of which has a corresponding outlet 213. Cylinders 212 can be made in cylinder block 206 by any method known in the art, such as placing cylinder liners in corresponding cylinder bores made in cylinder block 206. or by coating the inner surface of each cylinder bore with a suitable coating such as Nicasil. An exhaust channel (not shown) is in communication with each cylinder 212 via a corresponding outlet 213. The engine crankcase has respective inlets and inner chambers corresponding to each of the cylinders 212. A crankshaft (not shown) is located in the inner chambers of the engine crankcase. Four pistons (not shown) are connected to the crankshaft using corresponding connecting rods (not shown) and reciprocate in the corresponding cylinder bores. Each piston is configured to open and close a corresponding outlet and a corresponding transmission hole. A valve connecting element in the form of a beam 280 is rigidly attached to the connectors 233 of the three valves by means of threaded nuts 282. It is contemplated that any other connection methods known in the art may be used, and that the beam 280 may alternatively be connected to another corresponding part of the valve . The beam 280 moves with the valves when they are actuated by the valve actuator 231, and maintains a constant angular orientation with respect to the valves and the cylinder block 206, thereby ensuring that both valves remain in the same position relative to each other.

Далее со ссылкой на фиг.9А-10С будет описана работа клапанного устройства 10В относительно клапана 20В. Следует понимать, что клапан 120В приводится в действие, по существу, аналогично, и его работа не будет описана подробно. Также следует понимать, что клапанные устройства 110 и 210 работают, по существу, одинаково и их работа не будет описана подробно. Линия 78 на фиг.10А-10С - это линия, проходящая через концы кромок 41 первой части 39 клапана и пересекающая отверстие 18 цилиндра, когда первая часть клапана находится в положении, ограничивающем поток, показанном на фиг.10А. Линия 78 была добавлена просто для того, чтобы показать перемещение клапана 20 относительно отверстия 18 цилиндра.Next, with reference to FIGS. 9A-10C, operation of the valve device 10B with respect to the valve 20B will be described. It should be understood that the valve 120B is actuated in substantially the same way, and its operation will not be described in detail. It should also be understood that the valve devices 110 and 210 operate essentially the same and their operation will not be described in detail. Line 78 in FIGS. 10A-10C is a line passing through the ends of the edges 41 of the first valve part 39 and crossing the cylinder bore 18 when the first part of the valve is in the flow restriction position shown in FIG. 10A. Line 78 was added simply to show the movement of valve 20 relative to cylinder bore 18.

Как указано выше, при низких скоростях двигателя желательно ограничить поток выпускных газов через выпускное отверстие 13 и дополнительные отверстия 34. Таким образом, при низких скоростях двигателя, клапан 20В перемещается в положение, ограничивающее поток, показанное на фиг.9А и 10А. Чтобы переместить клапан 20В в это положение, ограничивающее поток, давление в камере 32 давления должно быть отрицательным. Если отрицательного давления достаточно для преодоления смещения пружины 27, объем камеры 32 давления уменьшается. Это приводит к сжатию пружины 27, а стенка 23 камеры давления перемещает первую часть 39 клапана в первое положение, ограничивающее поток в выпускном отверстии 13. Дополнительные клапаны 44, которые перемещаются с первой частью 39 клапана, также перемещают положение, ограничивающее поток, в дополнительные выпускные каналы 35. Вторая часть 40 клапана удерживается в положении, ограничивающем поток при помощи смещения пружины 52. Когда клапан 20В перемещает положение, ограничивающее поток, жесткое соединение между клапанами 20В и 120В при помощи стержня 80 обеспечивает, что клапан 120В перемещается в то же положение, ограничивающее поток.As indicated above, at low engine speeds, it is desirable to restrict the flow of exhaust gases through the outlet 13 and additional openings 34. Thus, at low engine speeds, the valve 20B moves to the flow restriction position shown in FIGS. 9A and 10A. In order to move the valve 20B to this flow restriction position, the pressure in the pressure chamber 32 must be negative. If the negative pressure is sufficient to overcome the bias of the spring 27, the volume of the pressure chamber 32 is reduced. This compresses the spring 27, and the pressure chamber wall 23 moves the first valve part 39 to a first flow restriction position in the outlet 13. The additional valves 44 that move with the first valve part 39 also move the flow restriction position to the additional exhaust valves. channels 35. The second part 40 of the valve is held in a position restricting the flow by displacing the spring 52. When the valve 20B moves the position restricting the flow, a rigid connection between the valves 20B and 120B using a rod 80 ensures that valve 120B moves to the same flow restriction position.

При высоких скоростях двигателя желательно, чтобы выпускные газы проходили свободно через выпускное отверстие 13 и дополнительное отверстие 34. Таким образом, при высоких скоростях двигателя, клапан 20В перемещается в положение полного потока, показанное на фиг.9С и 10С. Для перемещения клапана 20В в это положение полного потока в камере 32 давления должно быть избыточное давление. Если отрицательного давления достаточно для преодоления смещения пружины 27, объем камеры давления 32 увеличивается. Это приводит к растяжению пружины 27, а стенка 23 камеры давления перемещает первую часть 39 клапана во второе положение полного потока, в котором она отведена от выпускного отверстия 13. Дополнительные клапаны 44, которые перемещаются с первой частью 39 клапана, также перемещают положение полного потока, в котором они отведены от дополнительного выпускного канала 35. При перемещении во второе положение полного потока, первая часть 39 клапана входит в зацепление с заплечиками 46 на второй части 40 клапана и перемещает вторую часть 10 клапана в положение полного потока. Когда клапан 20В перемещает положение полного потока, жесткое соединение между клапанами 20В и 120В при помощи стержня 80 обеспечивает, что клапан 120В перемещается в то же положение полного потока.At high engine speeds, it is desirable that the exhaust gases flow freely through the outlet 13 and the additional hole 34. Thus, at high engine speeds, the valve 20B moves to the full flow position shown in FIGS. 9C and 10C. To move valve 20B to this full flow position, overpressure must be in the pressure chamber 32. If the negative pressure is sufficient to overcome the bias of the spring 27, the volume of the pressure chamber 32 increases. This causes the spring 27 to stretch, and the pressure chamber wall 23 moves the first valve part 39 to a second full flow position, in which it is diverted from the outlet 13. Additional valves 44 that move with the first valve part 39 also move the full flow position, in which they are diverted from the additional exhaust channel 35. When moving to the second full flow position, the first valve part 39 engages with the shoulders 46 on the second valve part 40 and moves the second valve part 10 in position full flow rate. When the valve 20B moves the full flow position, the rigid connection between the valves 20B and 120B using the rod 80 ensures that the valve 120B moves to the same full flow position.

При средних скоростях двигателя желательно ограничить поток выпускных газов через выпускное отверстие 13 и дополнительное отверстие 34, но в меньшей степени, чем при низких скоростях двигателя. Таким образом, при средних скоростях двигателя, клапан 20В перемещается в промежуточное положение, показанное на фиг.9В и 10В. Для перемещения клапана 20В в это промежуточное положение в камере 32 давления должно быть обеспечено внешнее давление. Если внешнее давление недостаточно для преодоления смещения пружины 27, объем камеры давления 32 изменяется для достижения объема, при котором пружина 27 незначительно сжата. Пружина 27 незначительно сжата вследствие смещения, приложенного пружинами 52 к первой части 39 клапана при помощи заплечиков 46 на второй части 40 клапанов. Стенка 23 камеры давления перемещает первую часть 39 клапана в третье промежуточное положение в выпускном отверстии 13. Дополнительные клапаны 44, которые перемещаются с первой частью 39 клапана, также перемещают промежуточное положение в выпускном патрубке 35. Промежуточные положения расположены между соответствующим положением, ограничивающим поток, и положением полного потока. Вторая часть 40 клапана удерживается в положении, ограничивающем поток перемещением пружины 52. Когда клапан 20В перемещается в промежуточное положение, жесткое соединение между клапанами 20В и 120В посредством балки 80 обеспечивает, что клапан 120В перемещается в то же промежуточное положение.At medium engine speeds, it is desirable to limit the flow of exhaust gases through the outlet 13 and the additional hole 34, but to a lesser extent than at low engine speeds. Thus, at medium engine speeds, valve 20B moves to the intermediate position shown in FIGS. 9B and 10B. To move the valve 20B to this intermediate position, an external pressure must be provided in the pressure chamber 32. If the external pressure is not enough to overcome the bias of the spring 27, the volume of the pressure chamber 32 is changed to reach the volume at which the spring 27 is slightly compressed. The spring 27 is slightly compressed due to the bias applied by the springs 52 to the first valve part 39 by means of the shoulders 46 on the second valve part 40. The wall 23 of the pressure chamber moves the first part 39 of the valve to a third intermediate position in the outlet 13. Additional valves 44, which move with the first part 39 of the valve, also move the intermediate position in the outlet pipe 35. The intermediate positions are located between the corresponding position restricting the flow, and full flow position. The second part 40 of the valve is held in a position restricting the flow to the movement of the spring 52. When the valve 20B is moved to the intermediate position, the rigid connection between the valves 20B and 120B via the beam 80 ensures that the valve 120B moves to the same intermediate position.

Поскольку пружина 27 перемещает клапан 20В в положение, показанное на фиг.9В и 10В, пружина 27 обычно возвращает клапан 20В в это положение каждый раз, когда в камере 32 давления обеспечивается внешнее давление, поскольку внешнее давление будет недостаточно для преодоления смещения пружины 27. Это позволяет получить надежное положение клапана 20В, подходящее для работы на средних скоростях двигателя.Since the spring 27 moves the valve 20B to the position shown in FIGS. 9B and 10B, the spring 27 usually returns the valve 20B to this position every time external pressure is provided in the pressure chamber 32, since the external pressure will not be enough to overcome the bias of the spring 27. This allows you to get a reliable position of the valve 20B, suitable for operation at medium engine speeds.

Предполагается, что элемент привода 30 клапана должен быть переустановлен так, чтобы избыточное давление могло бы перемещать клапан 20В в положение, показанное на фиг.9С и 10С. Также предполагается, что это давление, отличающееся от внешнего давления, может быть обеспечено в камере 32 давления для перемещения клапана 20В в положение, показанное на фиг.9В и 10С посредством пружины 27, которая будет в нейтральном положении, когда обеспечено такое отличающееся давление. Следует понимать, что положение клапана 20В между положениями, показанными на фиг.9А-10С, может быть достигнуто обеспечением другого давления в камере 32 давления.It is contemplated that the valve actuator member 30 should be reset so that overpressure could move the valve 20B to the position shown in FIGS. 9C and 10C. It is also contemplated that this pressure, different from the external pressure, may be provided in the pressure chamber 32 to move the valve 20B to the position shown in FIGS. 9B and 10C by means of a spring 27 that will be in a neutral position when such a different pressure is provided. It should be understood that the position of the valve 20B between the positions shown in FIGS. 9A-10C can be achieved by providing a different pressure in the pressure chamber 32.

Если перемещение клапана 20В затрудняется, например, наличием коксовых отложений, вероятно, что комбинированное усилие, действующее на клапан 20В его приводом 30В, и смещение пружин 27, 52 будет недостаточным для преодоления препятствия и перемещения клапана 20В в требуемое положение в соответствии с давлением в приводе 30. Клапан 120 подвержен воздействию подобного усилия своим приводом 130В и пружинами 27, 52 для перемещения клапана 120В в то же требуемое положение. Препятствие клапану 20В также препятствует перемещению клапана 120В, поскольку балка 80 предотвращает относительное перемещение между клапанами 20В и 120В. В результате комбинированное усилие приводов 30А и 130В действует на оба клапана 20В и 120В, и комбинированное усилие может быть достаточным для преодоления препятствия, например, разрушив или переместив коксовые отложения. Если препятствие не преодолено, оба клапана остаются в затрудненном положении.If the movement of the valve 20B is hindered, for example, by the presence of coke deposits, it is likely that the combined force acting on the valve 20B by its actuator 30B and the bias of the springs 27, 52 will not be sufficient to overcome the obstacle and move the valve 20B to the desired position in accordance with the pressure in the actuator 30. Valve 120 is subject to similar forces by its actuator 130B and springs 27, 52 to move valve 120B to the same desired position. Obstruction to the valve 20B also prevents the movement of the valve 120B, since the beam 80 prevents the relative movement between the valves 20B and 120B. As a result, the combined force of the actuators 30A and 130B acts on both valves 20B and 120B, and the combined force may be sufficient to overcome the obstacle, for example, destroying or moving coke deposits. If the obstacle is not overcome, both valves remain in a stiff position.

Со ссылкой на фиг.12 и 13, датчик 84 положения содержит датчик 86 Холла, установленный в блоке 6 цилиндров через корпус 26, и постоянный магнит 88 или железо, содержащий материал, установленный на балке 80. Предполагается, что в качестве альтернативы датчик Холла может быть установлен на балке 80, тогда магнит 88 должен быть установлен в блоке 6 цилиндров. Датчик 84 положения электрически соединен с электронным блоком 90 управления (показан схематично) двигателя 10. Датчик 84 положения передает сигнал электронному блоку управления, показывающий текущее положение клапанов 20В, 120В на основании на определения положения балки 80. Электронный блок управления может посылать сигналы другим элементам двигателя 11А для изменения различных рабочих параметров двигателя 11А, как необходимо, на основании, по меньшей мере, частично сигнала, полученного от датчика 84 положения для улучшения производительности двигателя. Предполагается, что в качестве альтернативы датчик 84 положения может быть любым другим подходящим типом датчика положения, известным в данной области техники.With reference to FIGS. 12 and 13, the position sensor 84 comprises a Hall sensor 86 mounted in the cylinder block 6 through the housing 26, and a permanent magnet 88 or iron containing material mounted on the beam 80. It is contemplated that, as an alternative, the Hall sensor may be installed on the beam 80, then the magnet 88 should be installed in the block of 6 cylinders. The position sensor 84 is electrically connected to the electronic control unit 90 (shown schematically) of the engine 10. The position sensor 84 transmits a signal to the electronic control unit showing the current position of the valves 20B, 120B based on the determination of the position of the beam 80. The electronic control unit can send signals to other engine elements 11A for changing various operating parameters of the engine 11A, as necessary, based at least in part on a signal received from the position sensor 84 to improve performance engine. It is contemplated that, as an alternative, the position sensor 84 may be any other suitable type of position sensor known in the art.

Работа клапанного устройства 10А аналогична работе клапанного устройства 10В в клапане 20А, приводимом в действие, по существу, таким же образом, что и первая часть 39 клапана клапанного устройства 10В, и не будет снова описана, за исключением отличий, описанных ниже. Главное отличие между работой приводов 30 клапанных устройств 10А и 10В на средних скоростях двигателя заключается в том, что поскольку клапанное устройство 10А не имеет пружин 52, объем камеры 32 давления изменяется для достижения такого объема, при котором пружина 27 будет в нейтральном положении.The operation of the valve device 10A is similar to the operation of the valve device 10B in the valve 20A, driven in essentially the same way as the first valve part 39 of the valve device 10B, and will not be described again, except for the differences described below. The main difference between the operation of the actuators 30 of the valve devices 10A and 10B at medium engine speeds is that since the valve device 10A does not have springs 52, the volume of the pressure chamber 32 is changed to achieve such a volume that the spring 27 is in the neutral position.

Двигатель 11, имеющий клапанное устройство 10А или 10В, описанное выше, может быть использован для привода различных видов транспортных средств, таких как мотоцикл, снегоход, вездеход или, например, частное судно.An engine 11 having a valve device 10A or 10B described above can be used to drive various types of vehicles, such as a motorcycle, snowmobile, all-terrain vehicle or, for example, a private ship.

Модификации и изменения вышеописанных вариантов осуществления настоящего изобретения станут очевидными для специалистов в данной области техники. Вышеизложенное описание приведено только в качестве примера и не носит огранивающий характер. Таким образом, объем настоящего изобретения ограничен только объемом приложенной формулы изобретения.Modifications and changes to the above described embodiments of the present invention will become apparent to those skilled in the art. The above description is given as an example only and is not restrictive. Thus, the scope of the present invention is limited only by the scope of the attached claims.

Claims

1. An internal combustion engine comprising:
engine crankcase;
a crankshaft located in the crankcase;
a cylinder block connected to the crankcase;
the first and second cylinders located in the cylinder block, while
the first cylinder has a first outlet and the second cylinder
has a second outlet;
a first piston arranged to move in the first cylinder and a second piston arranged to move in the second cylinder, the first and second pistons being operatively connected to the crankshaft;
a valve device operatively connected to the cylinder block and comprising:
at least one valve actuator;
a first valve operably connected to at least one valve actuator, the first valve being movable between a first position in which the first valve travels a first distance in a first outlet and a second position in which a first valve travels a second distance in a first outlet, wherein the second distance is less than the first distance;
a second valve operably connected to the at least one valve actuator, the second valve being movable between a first position in which the second valve travels a first distance in the second outlet and a second position in which the second valve travels a second distance in a second outlet, wherein the second distance is less than the first distance; and
a valve connecting element connected to the first and second valve and configured to move with them;
a position sensor having first and second parts, wherein the first part of the position sensor is connected to the cylinder block, and the second part of the position sensor is connected to the valve connecting element; and an electronic control unit electrically connected to the position sensor, the engine being configured to operate on a push-pull basis.

2. The engine according to claim 1, in which the first and second valves are offset to the first or second position.

3. The engine according to claim 1, in which each of the first and second valves is arranged to move to a third position between the first position and the second position.

4. The engine according to claim 3, in which the first and second valves are offset to the third position.

5. The engine according to claim 1, in which:
each of the outlets is a main outlet; each of the first and second cylinders further comprises at least two additional outlet openings located symmetrically with respect to the corresponding main outlet, wherein each additional outlet is in communication with the main outlet through an additional outlet; and
each of the first and second valves further comprises at least two additional valves, separated from and connected with the possibility of movement with the corresponding valve and moving with it, and each additional valve passes into the corresponding additional outlet.

6. The engine according to claim 1, in which at least one valve actuator is a first actuator to drive the first valve and a second actuator to drive the second valve.

7. The engine according to claim 6, in which each of the first and second drives contains:
aperture
a pressure chamber formed at least partially by a diaphragm, wherein the pressure chamber is adapted to be fluidly connected to at least one pressure source by means of a pressure regulator and has a volume that changes in response at least partially to pressure, supplied to the pressure chamber by at least one pressure source.

8. The engine according to claim 1, in which:
the first and second valves are located at least partially outside the cylinder block; and
a position sensor is located outside the cylinder block.

9. The engine of claim 8, in which the valve connecting element is connected to the first and second valves through the corresponding parts of the first and second valves located outside the cylinder block.

10. The engine according to claim 1, in which the position sensor is a Hall effect sensor.

11. The engine according to claim 1, additionally containing:
a third cylinder located in the cylinder block and having a third outlet; and
a third piston arranged to move in the third cylinder and functionally connected to the crankshaft; wherein the valve device further comprises a third valve connected to at least one valve actuator and arranged to move between a first position in which the third valve extends a first distance in the third outlet and a second position in which the third valve extends a second a distance in the third outlet, the second distance being less than the first distance; but
the valve connecting element is additionally connected to the third valve and is configured to move with it.

12. The engine of claim 11, further comprising:
a fourth cylinder located in the cylinder block and having a fourth outlet; and
a fourth piston arranged to move in the fourth cylinder and operably connected to the crankshaft;
wherein the valve device further has a fourth valve connected to at least one valve actuator and arranged to move between a first position in which the fourth valve travels the first distance in the fourth outlet and a second position in which the fourth valve passes the second the distance in the fourth outlet, the second distance being less than the first distance; but
the valve connecting element is additionally connected to the third valve and is configured to move with it.

13. An internal combustion engine comprising:
crankcase
a crankshaft located in the crankcase;
a cylinder block connected to the crankcase;
the first and second cylinders located in the cylinder block, the first cylinder having a first outlet, and the second cylinder having a second outlet;
a first piston arranged to move in the first cylinder and a second piston arranged to move in the second cylinder, the first and second pistons being operatively connected to the crankshaft;
a valve device operatively connected to the cylinder block and comprising:
at least one valve actuator;
a first valve operably connected to at least one valve actuator, wherein the first valve is movable between a first position in which: a first valve travels a first distance in a first outlet and a second position in which a first valve passes a second a distance in the first outlet, the second distance being less than the first distance;
a second valve operatively coupled to the at least one valve actuator, wherein the second valve is movable between a first position in which the second valve travels a first distance in the second outlet and a second position in which the second valve travels a second distance in a second outlet, the second distance being less than the first distance;
a valve connecting element rigidly connected to the first and second valves and configured to move with them between the first and second positions, while the valve connecting element is configured to move between the first position and the second position by translational movement while maintaining a substantially constant angular orientation relative to the cylinder block;
moreover, the engine is configured to operate on a two-stroke basis.

14. The engine according to item 13, in which the first and second valves are offset to the first or second position.

15. The engine according to item 13, in which each of the first and second valves is arranged to move to a third position between the first position and the second position.

16. The engine of claim 15, wherein the first and second valves are offset to a third position.

17. The engine according to item 13, in which:
each of the outlets is a main outlet; each of the first and second cylinders further comprises at least two additional outlet openings located symmetrically with respect to the corresponding main outlet, wherein each additional outlet is in communication with the main outlet through an additional outlet; and
each of the first and second valves further comprises at least two additional valves, separated from and connected with the possibility of movement with the corresponding valve and moving with it, and each additional valve passes into the corresponding additional outlet.

18. The engine of claim 13, wherein the at least one valve actuator is a first actuator for driving a first valve and a second actuator for actuating a second valve.

19. The engine of claim 18, wherein each of the first and second drives comprises:
aperture
a pressure chamber formed at least partially by a diaphragm, wherein the pressure chamber is adapted to be fluidly connected to at least one pressure source by means of a pressure regulator and has a volume that changes in response at least partially to pressure, supplied to the pressure chamber by at least one pressure source.

20. The engine according to item 13, in which the first and second valves are located at least partially outside the cylinder block; and a position sensor is located outside the cylinder block.

21. The engine according to claim 20, in which the valve connecting element is connected to the first and second valves through the corresponding parts of the first and second valves located outside the cylinder block.

22. The engine of claim 13, further comprising:
a third cylinder located in the cylinder block and having a third outlet; and
a third piston arranged to move in the third cylinder and functionally connected to the crankshaft;
wherein the valve device further comprises a third valve connected to at least one valve actuator and arranged to move between a first position in which the third valve extends a first distance in the third outlet and a second position in which the third valve extends a second a distance in the third outlet, the second distance being less than the first distance; but
the valve connecting element is additionally rigidly connected to the third valve and configured to move with it.

23. The engine of claim 22, further comprising:
a fourth cylinder located in the cylinder block and having a fourth outlet; and
a fourth piston arranged to move in the fourth cylinder and operably connected to the crankshaft;
wherein the valve device further has a fourth valve connected to at least one valve actuator and arranged to move between a first position in which the fourth valve travels the first distance in the fourth outlet and a second position in which the fourth valve passes the second the distance in the fourth outlet, the second distance being less than the first distance; but
the valve connecting element is additionally rigidly connected to the third valve and configured to move with it.