RU2476691C2 - Engine cylinder intake valve controlled drive - Google Patents
Engine cylinder intake valve controlled drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2476691C2 RU2476691C2 RU2009110906/06A RU2009110906A RU2476691C2 RU 2476691 C2 RU2476691 C2 RU 2476691C2 RU 2009110906/06 A RU2009110906/06 A RU 2009110906/06A RU 2009110906 A RU2009110906 A RU 2009110906A RU 2476691 C2 RU2476691 C2 RU 2476691C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cam
- valve
- shaft
- gear
- engine
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. Оно касается механизма газораспределения, а именно привода клапана впуска рабочей среды в цилиндр двигателя.The invention relates to internal combustion engines. It concerns the gas distribution mechanism, namely, the drive valve for the inlet of the working medium into the engine cylinder.
Известны различные регулируемые приводы клапанов впуска рабочей среды, в частности топливовоздушной смеси, в цилиндр двигателя, показанные в выданном в СССР авторском свидетельстве №151530, в патенте РФ №1805726, в заявках №2214567, опубликованной в Великобритании, и №2890692, опубликованной во Франции, в международной заявке WO 83/04070, в патентах №№2266077, 4382428, 5018487, 7159550, 7225113, выданных в США.There are various adjustable actuator valves for the inlet of the working medium, in particular the air-fuel mixture, into the engine cylinder, shown in the USSR certificate of authorship No. 151530, in the RF patent No. 1805726, in applications No. 2214567 published in the UK, and No. 2890692 published in France , in international application WO 83/04070, in patents No. 2266077, 4382428, 5018487, 7159550, 7225113, issued in the United States.
Более близким аналогом является регулируемый привод клапана впуска рабочей среды в цилиндр двигателя внутреннего сгорания, изображенный в выданном в СССР авторском свидетельстве №775358, МПК F01L 1/00, F02D 13/00. Этот привод впускного клапана двигателя содержит кулачковый вал и эксцентрично установленный на поворотной цапфе рычажный толкатель с роликом, взаимодействующим с кулачком упомянутого кулачкового вала, и подпятником, взаимодействующим со штангой, упирающейся через наконечник в пяту коромысла, перемещающего толкатель клапана. Такой привод клапана позволяет смещать фазы газораспределения и изменять величину открытия клапана, но не позволяет регулировать ширину фазы открытия клапана.A closer analogue is an adjustable actuator valve for the inlet of the working medium into the cylinder of an internal combustion engine, depicted in copyright certificate issued in the USSR No. 775358, IPC F01L 1/00, F02D 13/00. This engine intake valve actuator comprises a camshaft and a lever pusher eccentrically mounted on the pivot pin with a roller interacting with the cam of said camshaft and a thrust bearing interacting with a rod resting through the tip against the heel of the rocker arm that moves the cam follower. Such a valve actuator allows shifting the valve timing and changing the valve opening amount, but does not allow adjusting the width of the valve opening phase.
Задача - создание простого и надежного регулируемого привода клапана впуска рабочей среды в цилиндр двигателя внутреннего сгорания, обеспечивающего возможность регулирования ширины фазы открытия клапана при изменении частоты вращения вала двигателя.The task is to create a simple and reliable adjustable drive valve for the inlet of the working medium into the cylinder of an internal combustion engine, which makes it possible to control the width of the valve opening phase when the engine speed is changed.
Решение этой задачи обеспечено тем, что регулируемый привод клапана впуска рабочей среды в цилиндр двигателя содержит кулачковый и эксцентриковый валы, соединенные между собой многозвенной зубчатой передачей с возможностью изменения углового соотношения между валами посредством органа управления, связанного с одним из звеньев зубчатой передачи, на шейке эксцентрикового вала установлен ползун, взаимодействующий с толкателем клапана и снабженный роликом, взаимодействующим с кулачком упомянутого кулачкового вала.The solution to this problem is provided by the fact that the adjustable drive of the inlet valve of the working medium into the engine cylinder contains cam and eccentric shafts interconnected by a multi-link gear transmission with the possibility of changing the angular ratio between the shafts by means of a control element connected to one of the links of the gear transmission on the eccentric neck the shaft has a slider interacting with the cam follower and provided with a roller interacting with the cam of said cam shaft.
Регулируемый привод впускного клапана двигателя, охарактеризованный приведенной совокупностью признаков, вследствие установки между кулачком и толкателем клапана ползуна с роликом, непрерывно перемещаемого шейкой эксцентрикового вала, связанного с кулачковым валом многозвенной зубчатой передачей, обеспечивает путем изменения углового соотношения между валами посредством органа управления, соединенного со звеном зубчатой передачи, возможность увеличения или уменьшения времени взаимодействия кулачка и ролика ползуна. Так, при встречном перемещении кулачка и ролика время их взаимодействия уменьшается и соответственно получается меньше время воздействия кулачка через ползун на толкатель клапана, отчего фаза впуска укорачивается. При попутном перемещении кулачка и ролика время их контакта увеличивается и, значит, дольше происходит нажатие кулачка через ползун на толкатель клапана, увеличивая фазу впуска. Тем самым простыми средствами путем изменения углового соотношения между кулачковым и эксцентриковым валами достигается при необходимости изменение ширины фазы открытия клапана впуска рабочей среды в цилиндр двигателя.The adjustable drive of the engine intake valve, characterized by the above set of features, due to the installation of a slide with a roller continuously moving by the eccentric shaft connected to the cam shaft by a multi-link gear between the cam and the cam follower, provides by changing the angular ratio between the shafts by means of a control connected to the link gear transmission, the possibility of increasing or decreasing the interaction time of the cam and the roller slide. So, when the cam and roller move in opposite directions, the time of their interaction decreases and, accordingly, the time of the cam action through the slider on the valve follower is shorter, which makes the intake phase shortened. With the simultaneous movement of the cam and the roller, their contact time increases and, therefore, the cam is pressed longer through the slider on the valve follower, increasing the intake phase. Thus, by simple means, by changing the angular ratio between the cam and eccentric shafts, it is possible, if necessary, to change the width of the phase of opening the valve for the inlet of the working medium into the engine cylinder.
Указанный ползун, установленный на шейке эксцентрикового вала, снабжен подпятником, контактирующим с толкателем клапана.The specified slider mounted on the neck of the eccentric shaft is equipped with a thrust bearing in contact with the valve follower.
Упомянутая многозвенная зубчатая передача, соединяющая эксцентриковый вал с кулачковым валом, содержит планетарный механизм, одно из звеньев которого соединено с органом управления.Mentioned multi-link gear connecting the eccentric shaft with the cam shaft, contains a planetary mechanism, one of the links of which is connected to the control.
Планетарный механизм состоит из водила, соединенного с эксцентриковым валом, коронного колеса, соединенного зубчатыми колесами с кулачковым валом, и солнечной шестерни, соединенной с органом управления.The planetary mechanism consists of a carrier connected to an eccentric shaft, a crown wheel connected by gears to a cam shaft, and a sun gear connected to a control body.
Планетарный механизм при другом исполнении содержит водило, соединенное с кулачковым валом, коронное колесо, соединенное зубчатыми колесами с эксцентриковым валом, и солнечную шестерню, соединенную с органом управления.In another embodiment, the planetary mechanism comprises a carrier connected to a cam shaft, a crown wheel connected by gears to an eccentric shaft, and a sun gear connected to a control member.
На фигуре 1 изображен двигатель внутреннего сгорания, поперечный разрез по впускному и выпускному клапанам.The figure 1 shows an internal combustion engine, a cross section through the intake and exhaust valves.
На фигуре 2 показана зубчатая передача, соединяющая кулачковый и эксцентриковый валы привода впускного клапана двигателя.Figure 2 shows a gear train connecting the cam and eccentric shafts of the engine intake valve actuator.
Двигатель внутреннего сгорания, представленный на фигуре 1, содержит рабочий цилиндр 1 с поршнем 2, впускной клапан 3, соединяющий при его открытии впускной канал 4 с цилиндром 1 двигателя для впуска в него рабочей среды, в частности топливовоздушной смеси, выпускной клапан 5 для выпуска отработавших газов из цилиндра 1 в выпускной канал 6, расположенный в головке цилиндров двигателя.The internal combustion engine shown in figure 1, contains a working cylinder 1 with a piston 2, an inlet valve 3, connecting when opening the inlet channel 4 with the cylinder 1 of the engine for inlet of the working medium, in particular the air-fuel mixture, the exhaust valve 5 for exhaust gases from the cylinder 1 to the exhaust channel 6 located in the cylinder head of the engine.
Привод клапана 3 впуска рабочей среды в цилиндр двигателя содержит кулачковый вал 7, имеющий кинематическую связь с коленчатым валом двигателя. С кулачковым валом 7 многозвенной зубчатой передачей 8 (фигура 2) соединен эксцентриковый вал 9. На эксцентрично расположенной шейке 10 вала 9 установлен ползун 11, снабженный подпятником 12, контактирующим с толкателем 13 клапана 3, обеспечивая взаимодействие с ним ползуна 11. Соприкасающиеся между собой поверхность 14 толкателя 13 и обращенная к толкателю поверхность подпятника 12 выполнены цилиндрическими. На ползуне 11 установлен ролик 15, взаимодействующий с кулачком 16 вала 7. При закрытом клапане 3 центр кривизны поверхности 14 толкателя 13 расположен на оси кулачкового вала 7, центр кривизны подпятника 12 расположен на оси ролика 15.The valve drive 3 of the inlet of the working medium into the cylinder of the engine contains a
Кулачковый вал 7 и эксцентриковый вал 9 соединены между собой зубчатой передачей 8 с возможностью изменения углового соотношения между этими валами посредством органа управления 17, связанного с одним из звеньев зубчатой передачи 8. Зубчатая передача 8 содержит планетарный механизм, состоящий из водила 18, соединенного с эксцентриковым валом 9, коронного зубчатого колеса 19, соединенного зубчатыми колесами 20, 21 и 22 с кулачковым валом 7, и солнечной шестерни 23, соединенной с органом управления 17. Орган управления 17 зубчатой передачей 8 выполнен в виде электродвигателя. Он может быть выполнен также в виде гидромотора. Модуль передаточного числа зубчатой передачи 8 между валами 7 и 9 при неподвижной солнечной шестерне 23, то есть при отсутствии ее поворота органом управления 17, равен единице.The
В зубчатой передаче 8 у планетарного механизма водило 18 может быть соединено с кулачковым валом 7, а коронное зубчатое колесо 19 может быть соединено зубчатыми колесами с эксцентриковым валом 9. При этом солнечная шестерня 23 остается соединенной с органом управления 17.In the
Во время работы двигателя при вращении кулачкового вала 7 кулачок 16, вступая в контакт с роликом 15, смещает ролик 15 и вместе с ним конец ползунка 11 в сторону клапана 3, сдвигая толкатель 13. При перемещении толкателя 13 в сторону цилиндра 1 двигателя происходит открытие впускного клапана 3, соединяющего цилиндр 1 с впускным каналом 4, по которому в цилиндр 1 поступает рабочая среда, например топливовоздушная смесь. В конце такта впуска рабочей среды, когда поршень 2 опускается в нижнее положение, кулачок 16 сходит с ролика 15, после чего под действием сжатой возвратной пружины толкатель 13 возвращается в исходное положение, и клапан 3 закрывается.During engine operation, when the
Регулирование ширины фазы открытия впускного клапана 3 производится органом управления 17 путем поворота солнечной шестерни 23 электродвигателем или гидромотором. Так, повернув на некоторый определенный угол солнечную шестерню 23 органом управления 17 и, значит, изменив угловое соотношение между валами 7 и 9, можно установить ползун 11 с роликом 15 относительно кулачка 16 в таком положении, при котором ролик 15 во время контакта с кулачком 16 перемещается ползуном 11 навстречу кулачку 16. В этом случае укорачивается время контакта ролика 15 и кулачка 16, отчего продолжительность открытия клапана 3 получается меньше. При малой частоте вращения вала двигателя это обеспечивает позднее открытие и раннее закрытие впускного клапана 3 для уменьшения обратного выброса отработавших газов во впускной канал 4 и увеличения наполнения цилиндра двигателя.The width of the phase of opening the intake valve 3 is controlled by the
Повернув на другой определенный угол солнечную шестерню 23 органом управления 17 и, следовательно, задавая другое угловое соотношение между валами 7 и 9, можно установить ползун 11 с роликом 15 относительно кулачка 16 в ином положении, при котором ролик 15 во время контакта с кулачком 16 перемещается ползуном 11 в ту же сторону, в которую перемещается кулачок 16. Тогда удлиняется время контакта ролика 15 и кулачка 16, в результате чего продолжительность открытия клапана 3, то есть ширина фазы впуска, получается больше. При большой частоте вращения вала двигателя расширение фазы впуска обеспечивает поступление в цилиндр двигателя большего количества рабочей среды, в частности топливовоздушной смеси для увеличения мощности двигателя. Причем ранним открытием впускного клапана 3 обеспечивается внутренняя рециркуляция газов, то есть заброс отработавших газов во впускной канал 4 для снижения оксидов азота. Позднее закрытие впускного клапана 3 позволяет использовать динамический наддув для увеличения наполнения цилиндра двигателя топливовоздушной смесью.By turning the
При использовании в зубчатой передаче 8 планетарного механизма, изображенного на фигуре 2, эксцентриковый и кулачковый валы при работе двигателя вращаются в противоположные стороны. Если с органом управления 17 соединить водило планетарного механизма, а солнечную шестерню закрепить на эксцентриковом или кулачковом валу, то тогда валы 7 и 9 при работе двигателя вращаются в одинаковом направлении. Однако работа привода клапана 3 при изменении устройства зубчатой передачи 8 по существу не изменяется.When used in the
Представленный регулируемый привод клапана впуска рабочей среды в цилиндр двигателя, содержащий на шейке вращающегося эксцентрикового вала ползун с роликом, ползающий вперед-назад при каждом обороте кулачка между ним и толкателем клапана, обеспечивает путем изменения многозвенной зубчатой передачей углового соотношения между кулачковым и эксцентриковым валами возможность вступления ролика ползуна в контакт с кулачком при разных направлениях его перемещения, при которых время их контакта получается различным. Тем самым простыми и надежными средствами обеспечено регулирование в широких пределах ширины фазы впуска рабочей среды в цилиндр двигателя, способствующее повышению эффективности работы двигателя на различных режимах.The presented adjustable actuator valve inlet of the working medium into the engine cylinder, containing on the neck of a rotating eccentric shaft a slider with a roller crawling back and forth at each revolution of the cam between it and the valve follower, provides the possibility of entry by changing the multi-link gear transmission of the angular ratio between the cam and eccentric shafts slide roller in contact with the cam for different directions of its movement, at which the time of their contact is different. Thus, simple and reliable means provide regulation over a wide range of phase widths of the inlet of the working medium into the engine cylinder, which contributes to an increase in the efficiency of the engine in various modes.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009110906/06A RU2476691C2 (en) | 2009-03-26 | 2009-03-26 | Engine cylinder intake valve controlled drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009110906/06A RU2476691C2 (en) | 2009-03-26 | 2009-03-26 | Engine cylinder intake valve controlled drive |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009110906A RU2009110906A (en) | 2010-10-10 |
RU2476691C2 true RU2476691C2 (en) | 2013-02-27 |
Family
ID=44024450
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009110906/06A RU2476691C2 (en) | 2009-03-26 | 2009-03-26 | Engine cylinder intake valve controlled drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2476691C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8919311B2 (en) | 2013-03-06 | 2014-12-30 | General Electric Company | Method and systems for variable valve timing for a V-engine with a single central camshaft |
RU2704899C2 (en) * | 2016-12-16 | 2019-10-31 | Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк | System and method for providing exhaust gas recirculation (egr) for engine |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU775358A1 (en) * | 1977-05-04 | 1980-10-30 | Пензенский Дизельный Завод Производственного Объединения По Дизелям И Турбокомпрессорам | Gas distribution mechanism |
SU1805726A1 (en) * | 1988-01-04 | 1996-06-20 | Научно-исследовательский конструкторско-технологический институт тракторных и комбайновых двигателей | Automatic control device and valve timing gear of internal combustion engine |
RU2109145C1 (en) * | 1992-02-24 | 1998-04-20 | Перкинс Лимитед | Connection of engine with gear drive |
US6085707A (en) * | 1997-05-29 | 2000-07-11 | Honda Giken Kogvo Kabushiki Kaisha | Valve operating system in internal combustion engine |
US20050229882A1 (en) * | 2002-05-17 | 2005-10-20 | Hideo Fujita | Valve train device for an engine |
GB2428274A (en) * | 2005-07-14 | 2007-01-24 | Powertrain Technology Ltd | I.c. engine valve actuation mechanism with independently variable timing and lift |
RU2323352C1 (en) * | 2006-08-30 | 2008-04-27 | Игорь Аркадьевич Кудрявцев | Gas timing phase control device |
-
2009
- 2009-03-26 RU RU2009110906/06A patent/RU2476691C2/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU775358A1 (en) * | 1977-05-04 | 1980-10-30 | Пензенский Дизельный Завод Производственного Объединения По Дизелям И Турбокомпрессорам | Gas distribution mechanism |
SU1805726A1 (en) * | 1988-01-04 | 1996-06-20 | Научно-исследовательский конструкторско-технологический институт тракторных и комбайновых двигателей | Automatic control device and valve timing gear of internal combustion engine |
RU2109145C1 (en) * | 1992-02-24 | 1998-04-20 | Перкинс Лимитед | Connection of engine with gear drive |
US6085707A (en) * | 1997-05-29 | 2000-07-11 | Honda Giken Kogvo Kabushiki Kaisha | Valve operating system in internal combustion engine |
US20050229882A1 (en) * | 2002-05-17 | 2005-10-20 | Hideo Fujita | Valve train device for an engine |
GB2428274A (en) * | 2005-07-14 | 2007-01-24 | Powertrain Technology Ltd | I.c. engine valve actuation mechanism with independently variable timing and lift |
RU2323352C1 (en) * | 2006-08-30 | 2008-04-27 | Игорь Аркадьевич Кудрявцев | Gas timing phase control device |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8919311B2 (en) | 2013-03-06 | 2014-12-30 | General Electric Company | Method and systems for variable valve timing for a V-engine with a single central camshaft |
EA027740B1 (en) * | 2013-03-06 | 2017-08-31 | Дженерал Электрик Компани | Method and system for variable valve timing for a v-engine with a single central camshaft |
RU2704899C2 (en) * | 2016-12-16 | 2019-10-31 | Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк | System and method for providing exhaust gas recirculation (egr) for engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009110906A (en) | 2010-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6382151B2 (en) | Ring gear variable valve train device | |
EP1167705B1 (en) | Low friction variable valve actuation device | |
US7475659B2 (en) | Device combustion engine | |
KR20110088490A (en) | Internal combustion engine | |
US4934344A (en) | Modified four stroke cycle and mechanism | |
WO1995018917A1 (en) | Variable timing camshaft with variable valve list | |
US20050161010A1 (en) | Valve mechanism for internal combustion engines | |
RU2476691C2 (en) | Engine cylinder intake valve controlled drive | |
US6401677B1 (en) | Cam rocker variable valve train device | |
US7159550B2 (en) | Variable valve train of internal combustion engine | |
US7614371B2 (en) | Engine valvetrain having variable valve lift timing and duration | |
JPH1193710A (en) | Exhaust valve control device of 2-stroke diesel engine with supercharger | |
US7942123B2 (en) | Variable valve system for internal combustion engine | |
US20040139936A1 (en) | Variable valve timing system | |
CN107762587B (en) | Actuating mechanism, variable valve lift device, engine and automobile | |
RU2406831C2 (en) | Device for control over drive of valve of internal combustion engine | |
JP4474058B2 (en) | Variable valve operating device for internal combustion engine | |
KR20080055396A (en) | Variable valve lift system | |
JP4157649B2 (en) | Variable valve operating device for internal combustion engine | |
RU2298108C2 (en) | Timing gear internal combustion engine | |
JP5020339B2 (en) | Variable valve operating device for internal combustion engine | |
EP1426570A2 (en) | Low friction variable valve actuation device | |
GB2478559A (en) | Timing mechanism to provide variable valve timing in an internal combustion engine | |
CN111396167B (en) | Variable lift valve structure | |
GB2428274A (en) | I.c. engine valve actuation mechanism with independently variable timing and lift |