RU2651702C1 - Rotating control valve - Google Patents

Rotating control valve Download PDF

Info

Publication number
RU2651702C1
RU2651702C1 RU2016142427A RU2016142427A RU2651702C1 RU 2651702 C1 RU2651702 C1 RU 2651702C1 RU 2016142427 A RU2016142427 A RU 2016142427A RU 2016142427 A RU2016142427 A RU 2016142427A RU 2651702 C1 RU2651702 C1 RU 2651702C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
windows
stator
distribution
spool
Prior art date
Application number
RU2016142427A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Дмитриевич Свияженинов
Original Assignee
Евгений Дмитриевич Свияженинов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Евгений Дмитриевич Свияженинов filed Critical Евгений Дмитриевич Свияженинов
Priority to RU2016142427A priority Critical patent/RU2651702C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2651702C1 publication Critical patent/RU2651702C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L7/00Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
    • F01L7/02Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M41/00Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor
    • F02M41/02Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor being spaced from pumping elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M41/00Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor
    • F02M41/02Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor being spaced from pumping elements
    • F02M41/06Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor being spaced from pumping elements the distributor rotating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Sliding Valves (AREA)

Abstract

FIELD: engines.
SUBSTANCE: invention may be used in fuel supply systems for internal combustion engines (ICE). Rotating control valve includes stationary stator (3) and slowly rotating rotor (1), provided with uniformly distributed circumferential windows (2) and (4), periodically overlapping. Rotor contains a gaseous or liquid medium under pressure. Stator is equipped with n windows, where n is the number of cylinders of the internal combustion engine, and the rotor is mn+1 or mn-1 windows, where m is any natural number: m = 1, 2, 3,…, respectively for direct or reverse distribution with respect to the direction of rotation of the rotor.
EFFECT: technical result is a decrease in the rotor speed, an increase in the time of overlapping of the stator and rotor windows, as well as an increase in the efficiency and reliability of the device.
1 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах питания двигателей внутреннего сгорания (ДВС), а также других распределительных системах.The invention relates to mechanical engineering and can be used in power systems of internal combustion engines (ICE), as well as other distribution systems.

Золотниковый распределитель – устройство, направляющее поток газа или жидкости путём смещения окон подвижной части относительно окон в поверхности неподвижной части, по которой она скользит. Золотниковые распределители топлива гораздо более просты по конструкции, чем применяемые в ДВС кулачково-плунжерные /Гроэ Х., Русс Г. Бензиновые и дизельные двигатели. Изд-во «За рулем». М., 2013, с. 155-165/. Дело в том, что кулачковые устройства распределения являются тяжело нагруженными механизмами. Так, удельные давления в зоне контакта пары трения кулачок-толкатель могут достигать 15000 кГ/см

Figure 00000001
, а скорость скольжения – 3-4 м/сек /Розенберг Ю.А., Виноградова И.Э. Смазка механизмов машин. Гос. научно-техническое изд-во нефтяной и горно-топливной литературы. М., 1960, с. 240/. Помимо износа, постоянные ударные нагрузки приводят к усталостным разрушениям. Плунжерные пары обладают инерционностью и теряют эффективность на высокочастотных режимах работы. Традиционные системы топливоподачи являются одним из основных источников шума ДВС.Spool valve - a device that directs the flow of gas or liquid by displacing the windows of the moving part relative to the windows in the surface of the fixed part along which it slides. Spool fuel dispensers are much simpler in design than those used in ICE cam-plunger / Groe H., Russ G. Petrol and diesel engines. Publishing House "Driving". M., 2013, p. 155-165 /. The fact is that cam distribution devices are heavily loaded mechanisms. So, the specific pressure in the contact zone of the friction cam-pusher pair can reach 15,000 kg / cm
Figure 00000001
, and sliding speed - 3-4 m / s / Rosenberg Yu.A., Vinogradova I.E. Lubrication of machinery mechanisms. Gos. scientific and technical publishing house of oil and mining and fuel literature. M., 1960, p. 240 /. In addition to wear, constant shock loads lead to fatigue failure. Plunger couples have inertia and lose efficiency in high-frequency operating modes. Traditional fuel supply systems are one of the main sources of ICE noise.

Особенно эффективны золотниковые распределители с поступательно вращающимися золотниками благодаря отсутствию возвратно-поступательных колебательных движений, сопровождающихся инерционными нагрузками, амплитуды которых пропорциональны квадрату частоты. Между тем использование таких вращающихся золотниковых распределителей до сих пор сдерживалось следующим обстоятельством. С ростом частоты вращения золотника увеличивается окружная скорость на его наружной поверхности, и механизм скольжения сопрягающихся поверхностей (ротора и статора) осложняется значительным тепловыделением, трудностями смазки, износом сопрягающихся поверхностей и нарушениями плотности их взаимного прилегания. Следовательно, снижение частоты вращения золотниковых распределителей при сохранении функциональности открывает возможности их широкого внедрения.Spool valves with progressively rotating spools are especially effective due to the absence of reciprocating vibrational movements accompanied by inertial loads whose amplitudes are proportional to the square of the frequency. Meanwhile, the use of such rotating spool valves so far has been restrained by the following circumstance. With an increase in the rotational speed of the spool, the peripheral speed on its outer surface increases, and the sliding mechanism of the mating surfaces (rotor and stator) is complicated by significant heat generation, lubrication difficulties, wear of the mating surfaces and violations of the density of their mutual fit. Therefore, reducing the speed of the spool valves while maintaining functionality opens up the possibility of their widespread implementation.

Например, известен вращающийся золотниковый распределитель, входящий в /Крупский М.Г., Куянов Ю.Ф., Кузин В.Е., Гришин С.В. Устройство для подачи топлива в многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания. Патент на изобретение № 2075621, фиг.4. /, принятый за прототип. Этот распределитель включает в себя неподвижный статор и вращающийся ротор, расположенный внутри статора по его оси симметрии. Функция статора – равномерное размещение по окружности n окон для питания n-цилиндрового ДВС, а ротора – последовательное распределение топлива из его внутренней полости по окнам статора посредством только одного его окна. Топливо распределяется при вращении ротора-золотника через единственное его окно. Окна, или порты, статора и ротора выполнены в виде щелевых отверстий. Вращающийся ротор-золотник кинематически связан с коленчатым валом двигателя и синхронизирован с ним в соответствии с фазой подачи и порядком работы цилиндров. Таким образом, за один полный оборот ротора-золотника распределитель вырабатывает полный цикл раздачи топлива по всем цилиндрам. Что, в свою очередь, отвечает двум полным оборотам коленвала для четырехтактного ДВС. Следовательно, для системы питания по прототипу частота вращения ротора-золотника всего лишь в два раза медленнее частоты вращения коленвала.For example, a rotating spool valve is known, included in / Krupsky M.G., Kuyanov Yu.F., Kuzin V.E., Grishin S.V. A device for supplying fuel to a multi-cylinder internal combustion engine. Patent for invention No. 2075621, FIG. 4. / adopted as a prototype. This distributor includes a fixed stator and a rotating rotor located inside the stator along its axis of symmetry. The stator function is the uniform distribution of n windows around the circumference to power the n-cylinder internal combustion engine, and the rotor is the sequential distribution of fuel from its internal cavity through the stator windows through only one of its windows. Fuel is distributed during the rotation of the spool rotor through its only window. Windows, or ports, stator and rotor are made in the form of slotted holes. The rotating rotor-spool is kinematically connected with the crankshaft of the engine and synchronized with it in accordance with the supply phase and the order of the cylinders. Thus, for one full revolution of the spool rotor, the distributor generates a complete fuel distribution cycle for all cylinders. Which, in turn, corresponds to two full crankshaft revolutions for a four-stroke ICE. Therefore, for the power system of the prototype, the rotational speed of the spool rotor is only two times slower than the crankshaft speed.

Между тем частоты вращения коленчатых валов ДВС, особенно автомобильных, постоянно возрастают и в настоящее время достигают 5000 – 8000 об/мин. Это обусловлено исключительно особенностью функционирования ДВС, выраженной их «скоростной характеристикой»: максимумы вырабатываемых ДВС мощностей и крутящих моментов лежат в достаточно узких высокочастотных диапазонах оборотов коленвала /Автомобильный справочник BOSH. М.: Изд-во «За рулем», 2012. – 1280 с./.Meanwhile, the frequency of rotation of the crankshafts of the internal combustion engine, especially automobile ones, is constantly increasing and currently reaches 5000 - 8000 rpm. This is due solely to the functioning of the internal combustion engine, expressed by their “speed characteristic”: the maximum power and torque generated by the internal combustion engine lie in rather narrow high-frequency ranges of crankshaft revolutions / BOSH Car Directory. M .: Publishing house “Behind the wheel”, 2012. - 1280 p. /.

Соответственно частоты вращения ротора-золотника также высоки и должны составлять 2500 – 4000 об/мин. Но высокие частоты вращения ротора вращающегося золотникового распределителя совершенно не требуются для его оптимального функционирования. Более того, они вредны и весьма опасны. Действительно, столь высокая частота вращения ротора-золотника такого точного и ответственного устройства, каким является распределитель системы питания, приводит к целому ряду причин, резко снижающих его функционально-эксплуатационные качества. Перечислим только некоторые из них.Accordingly, the rotational speeds of the spool rotor are also high and should be 2500 - 4000 rpm. But high rotor speeds of the rotary spool valve are not required at all for its optimal functioning. Moreover, they are harmful and very dangerous. Indeed, such a high rotational speed of the spool rotor of such an accurate and responsible device as the distributor of the power system leads to a number of reasons that sharply reduce its functional and operational qualities. We list only a few of them.

1. Резко снижается функциональность и надежность устройства из-за значительного механического тепловыделения, трудностей смазки, износа сопрягающихся поверхностей и нарушений плотности их взаимного прилегания.1. The functionality and reliability of the device are sharply reduced due to significant mechanical heat generation, lubrication difficulties, wear of mating surfaces and violations of the density of their mutual fit.

2. Высокая частота вращения ротора-золотника приводит к весьма малому промежутку времени прохождения его единственного порта через каждый порт статора, что не обеспечивает высокой надежности топливоподачи соответствующего цилиндра. При этом большая часть времени вращения ротора-золотника расходуется не на выполнение его главной функции – снабжение цилиндров топливом, а на непроизводительную холостую транспортировку своего единственного порта к очередному порту статора.2. The high rotational speed of the spool rotor leads to a very short period of time for its single port to pass through each port of the stator, which does not provide high reliability of fuel supply for the corresponding cylinder. Moreover, most of the rotation time of the spool rotor is spent not on fulfilling its main function - supplying cylinders with fuel, but on unproductive idle transportation of its only port to the next stator port.

3. Единственный порт ротора-золотника традиционной системы питания по прототипу, последовательно обслуживающий несколько портов статора, по числу цилиндров ДВС, непрерывно испытывает весьма интенсивные высокочастотные гидроаэродинамические нагрузки, вызывающие тепловыделение и температурный уход механических свойств. Представляется рациональным добавить новые порты ротора-золотника, тем самым эту высокую гидроаэродинамическую нагрузку на один порт золотника поровну распределить между несколькими портами ротора, каждый из которых станет работать в щадящем режиме с пониженными нагрузками, что служит надежности и увеличению рабочего ресурса.3. The only port of the rotor-spool of the traditional power supply system of the prototype, which sequentially serves several stator ports, by the number of ICE cylinders, continuously experiences very intense high-frequency hydroaerodynamic loads, which cause heat generation and temperature loss of mechanical properties. It seems rational to add new ports of the spool rotor, thereby equally distributing this high hydroaerodynamic load on one spool port between several ports of the rotor, each of which will work in a sparing mode with reduced loads, which serves to increase reliability and increase operating life.

4. При выходе из строя, например, засорения этого единственного порта ротора-золотника полностью прекращается работа всей системы питания. Несколько портов ротора существенно повышает ее живучесть.4. In the event of failure, for example, clogging of this single port of the spool rotor, the entire power system completely stops working. Several rotor ports significantly increase its survivability.

5. Высокая частота вращения ротора влечет повышенный износ подшипниковых узлов ротора и высокий уровень вибраций, снижающий точность устройства и приводящий к усталостным разрушениям. 5. High rotor speed entails increased wear of the rotor bearing assemblies and a high level of vibration, which reduces the accuracy of the device and leads to fatigue fractures.

Иначе говоря, если для коленчатого вала ДВС высокооборотность – необходимое эксплуатационное условие, то для роторного золотникового устройства его системы питания – существенный конструктивный недостаток. Комплекс этих проблем и привел к отказу от применения золотниковых роторных распределителей в пользу расточительных по конструкции кулачково-плунжерных систем питания.In other words, if high-speed is a necessary operating condition for an ICE crankshaft, then for a rotary spool device of its power supply system there is a significant design flaw. The complex of these problems led to the abandonment of the use of spool rotary distributors in favor of cam-plunger power systems wasteful in design.

Итак, как показано выше, вращающиеся золотники не приспособлены к высоким оборотам, и существенным недостатком прототипа является высокая частота вращения золотника.So, as shown above, the rotating spools are not adapted to high speeds, and a significant disadvantage of the prototype is the high rotation speed of the spool.

Задачей заявляемого изобретения является многократное снижение частоты вращения ротора вращающегося золотникового распределителя за счет того, что полный цикл распределения питания по цилиндрам ДВС осуществляется за время не полного оборота ротора, а только за время весьма малого его поворота. Подобное решение было использовано применительно к системам зажигания и турбонаддува ДВС /Свияженинов Е.Д. Распределитель зажигания двигателя внутреннего сгорания. Патент на изобретение № 2362242. Приоритет 21.05.2008, Свияженинов Е.Д. Модернизация распределителя зажигания ДВС. «Автомобильная промышленность». № 6, 2014, Свияженинов Е.Д. Датчик-распределитель зажигания двигателя внутреннего сгорания. Патент на изобретение № 2452066. Приоритет 17.05.2010, Свияженинов Е.Д. Модернизация классических роторных бесконтактных датчиков-распределителей зажигания ДВС. «Автомобильная промышленность». № 3, 2016, Свияженинов Е.Д. Наддув ДВС с резонансным топливовоздушным образованием. «Автомобильная промышленность». № 1, 2015/. Сопутствующим эффектом является достижение максимально возможного времени перекрытия портов ротора и статора, в течение которого топливо поступает в определенный цилиндр ДВС, вплоть до непрерывного его распределения по цилиндрам, а также повышение надежности и живучести системы питания вследствие использования многих портов ротора-золотника вместо одного. Это устраняет перечисленные выше проблемы внедрения вращающихся золотниковых распределителей.The objective of the invention is the multiple reduction of the rotor speed of the rotary spool valve due to the fact that the full cycle of power distribution along the ICE cylinders is carried out during the time of not full revolution of the rotor, but only during its very small rotation. A similar solution was used in relation to the ignition and turbocharging systems of the internal combustion engine / Sviyazheninov E.D. Distributor of ignition of an internal combustion engine. Patent for invention No. 2362242. Priority 05.21.2008, E. Sviyazheninov Modernization of the engine ignition distributor. "Automotive industry". No. 6, 2014, Sviyazheninov E.D. Distribution sensor for ignition of an internal combustion engine. Patent for invention No. 2452066. Priority 05.17.2010, Sviyazheninov ED Modernization of classic rotary contactless sensors-distributors of ignition of internal combustion engines. "Automotive industry". No. 3, 2016, Sviyazheninov E.D. Supercharging ICE with resonant air-fuel formation. "Automotive industry". No. 1, 2015 /. A concomitant effect is the achievement of the maximum possible time for the ports of the rotor and stator to overlap, during which the fuel enters a specific engine cylinder, up to its continuous distribution across the cylinders, as well as increasing the reliability and survivability of the power system due to the use of many rotor-spool ports instead of one. This eliminates the above problems of introducing rotary spool valves.

Поставленная задача решается тем, что во вращающемся золотниковом распределителе питания n-цилиндрового ДВС статор содержит n равномерно расположенных по окружности портов (окон), а ротор состоит из вращающегося цилиндрического золотника с равномерно распределенными по окружности mn+1 или mn-1 портами (окнами), где m – любое натуральное число: m = 1, 2, 3,…. При этом топливо последовательно распределяется по всем цилиндрам в порядке их работы за время не полного оборота ротора-золотника, а только за время его поворота на угол 2π/(mn+1) или 2π/(mn-1) в направлении, совпадающем с направлением вращения ротора (прямое распределение) или противоположном (обратное распределение), соответственно.The problem is solved in that the stator contains n ports (windows) evenly spaced around the circumference in the rotating spool power distributor of the n-cylinder ICE, and the rotor consists of a rotating cylindrical spool with ports (windows) evenly distributed around the circumference of mn + 1 or mn-1 , where m is any natural number: m = 1, 2, 3, .... In this case, the fuel is sequentially distributed over all cylinders in the order of their operation during the time of not complete revolution of the spool rotor, but only during its rotation through the angle 2π / (mn + 1) or 2π / (mn-1) in the direction coinciding with the direction rotor rotation (direct distribution) or opposite (reverse distribution), respectively.

Следовательно, требуемая частота вращения ротора-золотника снижается в mn+1 или mn-1 раз соответственно по сравнению с традиционным вращающимся золотником, снабженным только одним портом (окном) ротора и n портами (окнами) статора. Время замкнутого состояния, равное времени перекрытия портов (окон) статора и ротора, в течение которого топливо поступает в определенный цилиндр ДВС, увеличивается в это же число раз.Consequently, the required rotational speed of the rotor-spool decreases mn + 1 or mn-1 times, respectively, compared with a traditional rotating spool equipped with only one port (window) of the rotor and n ports (windows) of the stator. The time of the closed state, equal to the time of overlapping of the ports (windows) of the stator and rotor, during which the fuel enters a certain cylinder of the internal combustion engine, increases by the same number of times.

Таким образом, предложен вращающийся золотниковый распределитель, включающий неподвижный статор, снабженный n равномерно распределенными по окружности окнами, и скользящий по нему ротор, содержащий газообразную или жидкую среду под давлением, снабженный окнами, периодически перекрывающими окна статора. Ротор содержит mn+1 или mn-1 равномерно распределенных по окружности окон, где m=1, 2, 3, … - любое натуральное число, n - число окон статора, тогда полный цикл последовательного распределения среды ротора по окнам статора осуществляется за время не полного оборота ротора, а только за время его поворота на малый угол 2π/(mn+1) или 2π/(mn-1), соответственно в прямом или обратном направлении относительно направления вращения ротора, при этом должны быть выполнены условия: γ≤δ, где γ=γrsrs - угловые величины окон ротора и статора, δ - универсальная (зависящая только от чисел n, m) характеристика устройства - это угол, определяющийся соотношениями: δ=2π/(n·(mn+1)) - для прямого распределения, δ=2π/(n·(mn-1)) - для обратного распределения, причем при γ=δ достигается непрерывное во времени распределение, а при γ<δ - распределение дискретное.Thus, a rotating spool valve is proposed, including a fixed stator, equipped with n windows uniformly distributed around the circumference, and a sliding rotor along it, containing a gaseous or liquid medium under pressure, equipped with windows periodically overlapping the stator windows. The rotor contains mn + 1 or mn-1 windows evenly distributed around the circumference, where m = 1, 2, 3, ... is any natural number, n is the number of stator windows, then a complete cycle of sequential distribution of the rotor medium among the stator windows takes no time complete rotation of the rotor, but only during its rotation through a small angle of 2π / (mn + 1) or 2π / (mn-1), respectively, in the forward or reverse direction relative to the direction of rotation of the rotor, while the conditions must be met: γ≤δ , where γ = γ r + γ s , γ r , γ s are the angular values of the rotor and stator windows, δ is universal (depends which is a function of the device, which depends only on the numbers n, m), this is the angle determined by the relations: δ = 2π / (n · (mn + 1)) for the direct distribution, δ = 2π / (n · (mn-1)) for the inverse distribution, moreover, with γ = δ, a continuous distribution in time is achieved, and for γ <δ, the distribution is discrete.

Изложенная сущность поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена схема вращающегося золотникового распределителя системы питания двигателя внутреннего сгорания для m = 2, на фиг. 2-4, фиг. 5-7 – последовательность и схема работы портов (окон) вращающегося золотника для прямого и обратного распределения соответственно. Прямое распределение показано на фиг. 2-4, тогда как обратное – на фиг. 5-7. В качестве примера приведена схема прямого распределения для 4-цилиндрового двигателя, n = 4, и обратного распределения для 6-цилиндрового двигателя, n = 6. В обоих случаях используется ротор с последовательными значениями m = 1, 2, 3. На фиг. 8 представлены временные развертки поступления топлива в каждый из трактов цилиндров двигателя при непрерывном (а) и дискретном (б) распределении. На фиг. 9, 10 приведены частоты вращения роторов традиционного однопортового золотника по прототипу и mn+1, mn-1-портового соответственно по предлагаемой схеме устройства как функции частот вращения коленвала ДВС.The stated essence is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a diagram of a rotating spool valve of the power supply system of an internal combustion engine for m = 2, FIG. 2-4, FIG. 5-7 is a sequence and diagram of the ports (windows) of a rotating spool for forward and reverse distribution, respectively. The direct distribution is shown in FIG. 2-4, while the opposite is shown in FIG. 5-7. An example is a direct distribution diagram for a 4-cylinder engine, n = 4, and a reverse distribution for a 6-cylinder engine, n = 6. In both cases, a rotor with sequential values m = 1, 2, 3 is used. FIG. Figure 8 shows the time sweeps of the fuel supply to each of the engine cylinder paths with continuous (a) and discrete (b) distribution. In FIG. Figures 9 and 10 show the rotational speeds of the rotors of a traditional single-port spool according to the prototype and mn + 1, mn-1-port, respectively, according to the proposed device scheme as a function of the engine speed.

Схема вращающегося многопортового золотникового распределителя питания ДВСICE Rotating Multiport Spool Power Distributor

Многопортовый золотниковый распределитель питания n-цилиндрового ДВС (фиг. 1) состоит из вращающегося ротора-золотника 1 с равномерно распределенными по окружности портами 2 угловой величины γr, отделяющего равномерно установленные по окружности статора 3 n портов 4 угловой величины γs от топлива под давлением, находящегося во внутренней полости ротора. Золотник 1 содержит mn+1 или mn-1 портов 2, где m – любое натуральное число: m = 1, 2, 3,…. Обозначим через γ полный (суммарный) угол портов ротора и статора:The multi-port spool power distributor of the n-cylinder internal combustion engine (Fig. 1) consists of a rotating spool rotor 1 with angular size ports 2 r uniformly distributed around the circumference, separating angularly distributed 3 n ports 4 of the angular quantity γ s 4 from the fuel under pressure located in the inner cavity of the rotor. Spool 1 contains mn + 1 or mn-1 of ports 2, where m is any positive integer: m = 1, 2, 3, .... Let γ denote the total (total) angle of the rotor and stator ports:

γ=γrs.γ = γ r + γ s .

При этом угол γr может быть как больше угла γs, (фиг. 1), так и меньше его. Соотношение углов γ

Figure 00000002
и γ
Figure 00000003
определяется конкретной реализацией устройства, в частности, шириной портов 3, 4, радиусом золотника 1, и совершенно не принципиально.Moreover, the angle γ r can be both greater than the angle γ s (Fig. 1), and less than it. Angle ratio γ
Figure 00000002
and γ
Figure 00000003
determined by the specific implementation of the device, in particular, the width of the ports 3, 4, the radius of the spool 1, and absolutely not fundamentally.

Золотник 1 содержит mn+1 портов 2 для реализации прямого распределения или mn-1 портов 2 – для обратного. Для обеспечения раздельного питания каждого цилиндра по времени, чтобы временные циклы поступления топлива в соседние порты статора не перекрывали друг друга, полный угол γ соответственно должен удовлетворять условиям:Spool 1 contains mn + 1 ports 2 for direct distribution or mn-1 ports 2 for reverse. To ensure separate power supply of each cylinder in time, so that the time cycles of fuel supply to neighboring stator ports do not overlap each other, the total angle γ must accordingly satisfy the conditions:

γ

Figure 00000004
δ =
Figure 00000005
(при прямом распределении) ,γ
Figure 00000004
δ =
Figure 00000005
(for direct distribution),

γ

Figure 00000006
δ =
Figure 00000007
(при обратном) ,γ
Figure 00000006
δ =
Figure 00000007
(otherwise)

а число портов 4 статора 3, как указано выше, равно n, где n – число цилиндров ДВС.and the number of ports 4 of stator 3, as indicated above, is n, where n is the number of internal combustion engine cylinders.

Отметим, что если угол γ – частная характеристика конкретной технической реализации многопортового золотникового распределителя, определяющийся его геометрическими размерами, то угол δ, определяющийся соотношениями:Note that if the angle γ is a particular characteristic of a particular technical implementation of a multiport spool valve, determined by its geometric dimensions, then the angle δ, determined by the relations:

δ =

Figure 00000005
,δ =
Figure 00000005
,

δ =

Figure 00000007
– δ =
Figure 00000007
-

принципиальная универсальная (зависящая только от чисел m, n) характеристика устройства, при которой достигается его наиболее эффективный режим функционирования, полностью исключающий непроизводительное (холостое) вращение золотника всего лишь для поворота очередного порта ротора к следующему порту статора (непрерывное распределение), что будет показано ниже. fundamental universal (depending only on numbers m, n) device characteristics, in which its most effective mode of operation is achieved, completely eliminating unproductive (idle) rotation of the spool just to rotate the next rotor port to the next stator port (continuous distribution), which will be shown below.

На фиг. 2-4 изображена схема прямого распределения для 4-цилиндрового двигателя, n = 4, а на фиг. 5-7 – схема обратного распределения 6-цилиндрового двигателя, n = 6. В обоих случаях использован ротор с последовательными значениями m = 1, 2, 3. In FIG. 2-4 show a direct distribution diagram for a 4-cylinder engine, n = 4, and in FIG. 5-7 is a diagram of the inverse distribution of a 6-cylinder engine, n = 6. In both cases, a rotor with sequential values m = 1, 2, 3 is used.

Принцип работы многопортового вращающегося золотникового распределителя питания ДВС. Анализ прямого и обратного распределенияThe principle of operation of the multi-port rotating spool power distributor of the internal combustion engine. Forward and reverse distribution analysis

Для пояснения принципа работы многопортового ротора-золотника, а также анализа прямого и обратного распределения питания по цилиндрам ДВС, служат фиг. 2-7 соответственно. На фиг. 2-4 изображена схема прямого распределения для 4-цилиндрового двигателя, а на фиг. 5-7 – схема обратного распределения для 6-цилиндрового двигателя посредством многопортового ротора-золотника с указанием опорных углов.To explain the principle of operation of the multi-port rotor-spool, as well as the analysis of the direct and reverse power distribution among the internal combustion engine cylinders, FIG. 2-7 respectively. In FIG. 2-4 show a direct distribution diagram for a 4-cylinder engine, and FIG. 5-7 is a reverse distribution diagram for a 6-cylinder engine by means of a multi-port rotor-spool with reference angles.

Направление вращения ротора-золотника 1 показано круговой стрелкой, помеченной буквой f. Далее f будет обозначать также частоту вращения ротора 1. The direction of rotation of the spool rotor 1 is shown by a circular arrow marked f. Further, f will also denote the rotational speed of the rotor 1.

Передние края портов 2 ротора-золотника 1 по ходу его вращения обозначены вращающимися лучами r

Figure 00000008
(сплошные линии), а передние края портов 4 статора 3 – неподвижными лучами s
Figure 00000009
(штриховые линии), с индексами i, j, соответствующими порядковым номерам портов 2 ротора 1 и портов 4 статора 3.The leading edges of the ports 2 of the spool rotor 1 along its rotation are indicated by rotating beams r
Figure 00000008
(solid lines), and the front edges of the ports 4 of the stator 3 are fixed beams s
Figure 00000009
(dashed lines), with indices i, j corresponding to the serial numbers of ports 2 of rotor 1 and ports 4 of stator 3.

Ключевая особенность предложенной схемы, как видно из этих рисунков, состоит в том, что:A key feature of the proposed scheme, as can be seen from these figures, is that:

1. Последовательные углы между лучами r

Figure 00000008
, s
Figure 00000008
, i = 2, 3, 4… составляют (i–1)δ, т.е. образуют натуральную последовательность (1, 2, 3, …)δ.1. Successive angles between the rays r
Figure 00000008
, s
Figure 00000008
, i = 2, 3, 4 ... constitute (i – 1) δ, i.e. form a natural sequence (1, 2, 3, ...) δ.

2. Вращающееся устройство имеет осевую симметрию mn+1 или mn-1 порядка, т.е. при повороте его вокруг оси вращения на угол 2π/(mn+1) или на угол 2π/(mn-1), соответственно, оно совмещается само с собой.2. The rotating device has axial symmetry of order mn + 1 or mn-1, i.e. when it rotates around the axis of rotation by an angle of 2π / (mn + 1) or by an angle of 2π / (mn-1), respectively, it is combined with itself.

Именно эти два обстоятельства эффективно обеспечивают полный цикл равновременного (равномерного во времени) распределения питания не за полный период вращения ротора-золотника 1, как в традиционном распределителе, принятом за прототип, а только за mn+1 или mn-1 его часть.It is these two circumstances that effectively ensure the full cycle of equal-time (even in time) power distribution not for the full rotation period of the spool rotor 1, as in the traditional distributor adopted for the prototype, but only for mn + 1 or mn-1 part of it.

Работает устройство следующим образом. Пусть в начальный момент времени передний край одного из mn+1 (фиг. 2-4) или mn–1 (фиг. 5-7) портов 2 ротора 1 совпадает с передней кромкой одного из n портов 4 статора 3 (фиг. 4). Порт ротора начинает перекрывать порт статора, и срабатывает подача в него топлива под давлением, пока задний край порта 2 ротора 1 не достигает задней кромки порта 4 статора 3, перекрытие портов закрывается, и поток топлива заканчивается, что происходит при повороте ротора на угол γ. Сразу после этого (непрерывное распределение, при γ = δ) или с некоторой задержкой во времени (дискретное распределение, при γ < δ), начинается подача топлива в следующий порт статора. Действительно, при повороте золотника 1 на угол δ =

Figure 00000010
(при прямом распределении) или на угол δ =
Figure 00000011
(при обратном) открывается поток топлива на соседний порт статора 3 по направлению или против вращения ротора 1. Конструктивным выбором угла γ относительно универсальной постоянной δ (зависящей лишь от чисел m, n) достигается требуемый вид фаз подачи топлива в цилиндры ДВС внутри цикла его питания.The device operates as follows. Let at the initial moment of time, the leading edge of one of mn + 1 (Fig. 2-4) or mn – 1 (Fig. 5-7) ports 2 of rotor 1 coincides with the leading edge of one of the n ports 4 of stator 3 (Fig. 4) . The rotor port begins to overlap the stator port, and fuel is supplied to it under pressure until the rear edge of the rotor 1 port 2 reaches the rear edge of the stator 3 port 4, the ports overlap is closed, and the fuel flow ends, which occurs when the rotor rotates through the angle γ. Immediately after this (continuous distribution, at γ = δ) or with a certain delay in time (discrete distribution, at γ <δ), fuel supply to the next stator port begins. Indeed, when the spool 1 is rotated through an angle δ =
Figure 00000010
(for direct distribution) or at an angle δ =
Figure 00000011
(with the opposite), the fuel flow opens to the adjacent port of the stator 3 in the direction or against the rotation of the rotor 1. By constructive selection of the angle γ with respect to the universal constant δ (depending only on the numbers m, n), the required form of the phases of the fuel supply to the internal combustion engine cylinders is achieved .

Полный цикл распределения топлива по всем цилиндрам ДВС происходит не за полный период вращения золотника 1, как в традиционном распределителе, а только за mn+1 или mn-1 его часть, в силу осевой симметрии устройства mn+1 или mn-1 порядка, когда при повороте его вокруг оси вращения на угол 2π /(mn+1) или на угол 2π /(mn-1), соответственно, оно совмещается само с собой. Поэтому при повороте ротора-золотника 1 на угол 2π /(mn+1) = nδ или на угол 2π/(mn-1) = nδ произойдет последовательное равновременное, т.е. равномерное по времени питание всех трактов цилиндров в прямом или обратном направлении. Таким образом, частота распределения при той же частоте вращения ротора 1 соответственно в mn+1 или mn-1 раз выше, чем в традиционном распределителе по прототипу. Следовательно, требуемая частота вращения mn+1-портового или mn–1-портового золотника 1 будет соответственно в mn+1 или в mn–1 раз меньше частоты вращения однопортового ротора-золотника, дающего ту же частоту распределения. Таким образом, золотник по предложенной схеме устройства выполняет функцию мультипликатора, т.е. умножителя частоты распределения в mn+1 или в mn–1 раз, и его частота вращения должна быть во столько же раз снижена. Но при сниженной частоте вращения золотника во столько же раз увеличивается время замкнутого состояния – время работы порта статора, пока мимо него проходит порт ротора.The full cycle of fuel distribution over all ICE cylinders does not occur during the full rotation period of the spool 1, as in a traditional distributor, but only for mn + 1 or mn-1 part of it, due to the axial symmetry of the mn + 1 or mn-1 order, when when it rotates around the axis of rotation by an angle of 2π / (mn + 1) or by an angle of 2π / (mn-1), respectively, it is combined with itself. Therefore, when the rotor-spool 1 is rotated by an angle of 2π / (mn + 1) = nδ or by an angle of 2π / (mn-1) = nδ, a sequential, simultaneous, i.e. uniform in time supply to all cylinder paths in the forward or reverse direction. Thus, the distribution frequency at the same rotational speed of the rotor 1 is respectively mn + 1 or mn-1 times higher than in the traditional distributor of the prototype. Therefore, the required rotational speed of the mn + 1-port or mn – 1-port spool 1 will be respectively mn + 1 or mn – 1 times less than the rotational speed of a single-port rotor-spool, giving the same distribution frequency. Thus, the spool according to the proposed device circuit serves as a multiplier, i.e. the distribution frequency multiplier is mn + 1 or mn – 1 times, and its rotation frequency should be reduced by the same amount. But with a reduced rotational speed of the spool, the closed-state time increases by the same amount - the operating time of the stator port, while the rotor port passes by it.

Итак, частота распределения ν связана с частотой вращения ротора f следующими соотношениями: для прямого распределенияSo, the distribution frequency ν is related to the rotor speed f by the following relations: for direct distribution

ν = f (mn+1),ν = f (mn + 1),

для обратного распределенияfor inverse distribution

ν = f (mn–1).ν = f (mn – 1).

Случаю γ = δ отвечает непрерывное распределение питания, когда последовательные перекрытия окон ротора и статора происходят непрерывно, без разрывов во времени, или слитно, а случаю γ < δ – дискретная топливоподача, когда последовательные перекрытия окон ротора и статора происходят с определенными разрывами по времени, или раздельно, т.е. между этими последовательными перекрытиями окон содержится некоторая временная пауза. Аналогичным образом работает бесконтактная низкооборотная роторная система зажигания ДВС, изложенная в /Свияженинов Е.Д. Малооборотный датчик зажигания двигателя внутреннего сгорания. «Автомобильная промышленность». № 4, 2014, Свияженинов Е.Д. Фотоэлектрический малооборотный датчик зажигания двигателя внутреннего сгорания. «Автомобильная промышленность». № 4, 2015/. The case γ = δ corresponds to a continuous power distribution, when the successive overlap of the rotor and stator windows occurs continuously, without time gaps, or continuously, and the case γ <δ is the discrete fuel supply, when the successive overlap of the rotor and stator windows occurs with certain time gaps, or separately, i.e. there is a temporary pause between these successive windows. The non-contact low-speed rotary engine ignition system of the ICE described in / Sviyazheninov E.D. Slow-speed ignition sensor of an internal combustion engine. "Automotive industry". No. 4, 2014, Sviyazheninov E.D. Low-speed photoelectric ignition sensor of an internal combustion engine. "Automotive industry". No. 4, 2015 /.

Таким образом, помимо многократного снижения частоты вращения ротора-золотника, благодаря предложенной схеме конструктивно легко достигается и возможность непрерывного распределения – его важнейшее преимущество. При непрерывном распределении все время вращения ротора-золотника полностью расходуется только на совершение его главной функции – раздачу питания по трактам цилиндров ДВС. Непроизводительное холостое вращение ротора лишь для поворота его порта к очередному порту статора может быть полностью исключено.Thus, in addition to a multiple reduction in the rotational speed of the spool rotor, due to the proposed scheme, the possibility of continuous distribution is structurally easily achieved - its most important advantage. With continuous distribution, the entire rotation time of the rotor-spool is completely spent only on the fulfillment of its main function - the distribution of power along the paths of the internal combustion engine cylinders. Unproductive idle rotation of the rotor just to rotate its port to the next stator port can be completely eliminated.

Время замкнутого состояния (время перекрытия окон ротора и статора) составляет 1/(νn) в случае непрерывного распределения, когда γ = δ, и (γ/δ)/(νn) – в случае дискретного, при γ < δ.The time of the closed state (time of overlapping of the rotor and stator windows) is 1 / (νn) in the case of continuous distribution, when γ = δ, and (γ / δ) / (νn) in the case of discrete, for γ <δ.

При прохождении портов 2 ротора-золотника 1 относительно портов 4 статора 3 происходит их периодическое перекрытие, на основании чего выбирается требуемый вид фаз подачи топлива в цилиндры ДВС внутри цикла его питания. На фиг. 8 а представлены временные развертки подачи топлива на вход каждого из трактов цилиндров для прямого непрерывного распределения, а на фиг. 8 б – для дискретного. When the ports 2 of the rotor-spool 1 pass through the ports 4 of the stator 3, they periodically overlap, on the basis of which the required type of phases of the fuel supply to the internal combustion engine cylinders inside its power cycle is selected. In FIG. Fig. 8a shows a temporary scan of the fuel supply to the inlet of each of the cylinder paths for direct continuous distribution, and in Fig. 8 b - for discrete.

В заключение отметим, что золотниковые распределители – гораздо более высокоточные и безынерционные, чем кулачковые, и менее расточительны по конструкции. In conclusion, we note that the spool valves are much more precise and inertialess than cam distributors, and less wasteful in design.

Пример расчета частоты вращения ротора многопортового золотникового распределителя питания ДВС.An example of calculating the rotor speed of a multi-port spool power distributor for internal combustion engines.

Случаи прямого и обратного распределенияForward and reverse distribution cases

В качестве примера рассчитаем схему прямого распределения питания для 4-цилиндрового двигателя, n = 4, и обратного – для 6-цилиндрового двигателя, n = 6, посредством соответственно mn+1 или mn–1-портового золотника ротора и n-портового статора. В обоих рассматриваемых случаях используем значения параметра системы m = 1, 2, 3. Требуемая частота вращения ротора такого распределителя будет ровно в mn+1 или mn–1 раз ниже частоты вращения ротора однопортового распределителя по прототипу. Таким образом, если для традиционного распределителя питания, принятого за прототип, частота вращения ротора только в 2 раза ниже частоты вращения коленвала, то для предлагаемого – в 2(mn+1) или 2(mn–1) раз. На фиг. 9, 10 приведены частоты вращения соответственно mn+1 и mn–1-портового золотника по предлагаемой схеме устройства и однопортового золотника по схеме прототипа, как функции частоты вращения коленвала ДВС. Наглядно виден эффект мультипликации частоты распределения, проявляющийся в mn+1 или mn–1-кратном снижении требуемых частот вращения ротора многопортового золотникового распределителя питания.As an example, we calculate the direct power distribution scheme for a 4-cylinder engine, n = 4, and the reverse one for a 6-cylinder engine, n = 6, by means of mn + 1 or mn – 1-port rotor spool and n-port stator, respectively. In both cases, we use the values of the system parameter m = 1, 2, 3. The required rotor speed of such a distributor will be exactly mn + 1 or mn – 1 times lower than the rotor speed of a single-port distributor according to the prototype. Thus, if for a traditional power distributor adopted as a prototype, the rotor speed is only 2 times lower than the crankshaft speed, then for the proposed one it is 2 (mn + 1) or 2 (mn – 1) times. In FIG. Figures 9 and 10 show the rotational speeds of mn + 1 and mn – 1-port spools according to the proposed device scheme and the single-port spool according to the prototype scheme, as a function of the engine speed. The distribution frequency multiplication effect is clearly visible, manifested in mn + 1 or mn – 1-fold reduction in the required rotational speeds of the rotor of the multiport spool power distributor.

В результате ротор золотника вращается ровно в 2(mn+1) или 2(mn–1) раз медленнее коленвала, а не в два раза, как в прототипе. Устраняются проблемы механических вибраций и тепловыделения, а также износа подшипниковых узлов ротора. Многократно уменьшается тепловыделение, температурный уход механических характеристик и износ элементов системы питания ДВС. В mn+1 и mn–1 раз по сравнению с прототипом увеличивается время замкнутого состояния, что повышает надежность раздачи топлива по трактам цилиндров и, следовательно, надежность рабочего процесса в целом. Это обусловлено тем, что все время вращения ротора распределителя питания эффективно расходуется на совершение главной его функции – раздачу топлива, а непроизводительное холостое вращение ротора только лишь для поворота его единственного порта к портам статора полностью исключено.As a result, the spool rotor rotates exactly 2 (mn + 1) or 2 (mn – 1) times slower than the crankshaft, and not twice, as in the prototype. The problems of mechanical vibrations and heat generation, as well as wear of the bearing assemblies of the rotor are eliminated. The heat release, the temperature deviation of the mechanical characteristics and the wear of the elements of the internal combustion engine power system are many times reduced. In mn + 1 and mn – 1 times, compared to the prototype, the time of the closed state increases, which increases the reliability of the distribution of fuel along the cylinder paths and, therefore, the reliability of the working process as a whole. This is due to the fact that the entire time of rotation of the rotor of the power distributor is effectively spent on its main function - the distribution of fuel, and unproductive idle rotation of the rotor just to rotate its only port to the stator ports is completely excluded.

Выводы. Технический результатFindings. Technical result

1. Использование mn+1 или mn–1-портового ротора-золотника вместо традиционного однопортового, по прототипу, при n-портовом статоре, где n – число цилиндров ДВС, снижает требуемую частоту вращения ротора-золотника соответственно в mn+1 или в mn–1 раз при той же частоте вращения коленвала ДВС. В первом случае последовательность распределения идет в прямом, а во втором – в обратном направлении относительно направления вращения ротора.1. The use of mn + 1 or mn – 1-port rotor-spool instead of the traditional single-port, according to the prototype, with an n-port stator, where n is the number of ICE cylinders, reduces the required rotational speed of the spool rotor, respectively, in mn + 1 or in mn –1 times at the same engine speed. In the first case, the distribution sequence is in the forward direction, and in the second, in the opposite direction relative to the direction of rotation of the rotor.

2. Увеличение натурального числа – параметра системы m = 1, 2, 3,… позволяет практически неограниченно снижать отношение частот вращений ротора-золотника и коленвала ДВС.2. An increase in the natural number - the system parameter m = 1, 2, 3, ... allows you to almost unlimitedly reduce the ratio of the rotational frequencies of the rotor-spool and ICE crankshaft.

3. Многократное снижение частоты вращения ротора-золотника относительно частоты вращения коленвала весьма существенно для устранения тепловыделения, трудностей смазки, износа сопрягающихся поверхностей и нарушений плотности их взаимного прилегания, а также механических вибраций и динамических нагрузок на подшипниковые узлы ротора, что увеличивает механическую надежность устройства.3. A multiple decrease in the rotor speed of the spool relative to the rotational speed of the crankshaft is very important to eliminate heat generation, lubrication difficulties, wear of mating surfaces and violations of the density of their mutual fit, as well as mechanical vibrations and dynamic loads on the rotor bearing assemblies, which increases the mechanical reliability of the device.

4. Малая частота вращения ротора датчика зажигания в mn+1 или в mn–1 раз соответственно увеличивает время замкнутого состояния и, следовательно, повышает функциональность поступления топлива по трактам цилиндров ДВС.4. The low frequency of rotation of the rotor of the ignition sensor mn + 1 or mn – 1 times, respectively, increases the time of the closed state and, therefore, increases the functionality of the fuel supply along the paths of the internal combustion engine cylinders.

5. Возможность непрерывного распределения, при котором все время вращения ротора-золотника полностью расходуется только на совершение главной его функции – раздачу топлива по цилиндрам, – важнейшее преимущество предлагаемой схемы устройства. Непроизводительное холостое вращение ротора только лишь для поворота единственного порта ротора к очередному порту статора может быть абсолютно исключено.5. The possibility of continuous distribution, in which the entire rotation time of the rotor-spool is completely spent only on the fulfillment of its main function - the distribution of fuel through the cylinders, is the most important advantage of the proposed device circuit. Unproductive idle rotation of the rotor just to rotate a single rotor port to the next stator port can be absolutely eliminated.

6. Замена однопортового ротора распределителя по прототипу на mn+1 или mn–1-портовый ровно в такое же число раз снижает гидродинамическую нагрузку на порты ротора.6. Replacing the single-port rotor of the distributor according to the prototype with mn + 1 or mn – 1-port reduces the hydrodynamic load on the rotor ports exactly the same number of times.

7. При выходе из строя, например, засорении порта ротора раздача топлива не испытывает отказ, т.е. предложенная многопортовая система питания приобретает живучесть, против однопортового.7. In case of failure, for example, clogging of the rotor port, the fuel distribution does not fail, i.e. the proposed multi-port power system acquires survivability, versus single-port.

Источники информацииInformation sources

1. Гроэ Х., Русс Г. Бензиновые и дизельные двигатели. Изд-во «За рулем». М., 2013, с. 155-165.1. Groe H., Russ G. Petrol and diesel engines. Publishing House "Driving". M., 2013, p. 155-165.

2. Розенберг Ю.А., Виноградова И.Э. Смазка механизмов машин. Гос. научно-техническое изд-во нефтяной и горно-топливной литературы. М., 1960.2. Rosenberg Yu.A., Vinogradova I.E. Lubrication of machinery mechanisms. Gos. scientific and technical publishing house of oil and mining and fuel literature. M., 1960.

3. Крупский М.Г., Куянов Ю.Ф., Кузин В.Е., Гришин С.В. Устройство для подачи топлива в многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания. Патент на изобретение № 2075621, фиг.4. (прототип).3. Krupsky M.G., Kuyanov Yu.F., Kuzin V.E., Grishin S.V. A device for supplying fuel to a multi-cylinder internal combustion engine. Patent for invention No. 2075621, FIG. 4. (prototype).

4. Автомобильный справочник BOSH. М.: Изд-во «За рулем», 2012. – 180 с.4. Car directory BOSH. M .: Publishing house “Behind the wheel”, 2012. - 180 p.

5. Свияженинов Е.Д. Распределитель зажигания двигателя внутреннего сгорания. Патент на изобретение № 2362242. Приоритет 21.05.2008.5. Sviyazheninov E. D. Distributor of ignition of an internal combustion engine. Patent for invention No. 2362242. Priority 05.21.2008.

6. Свияженинов Е.Д. Модернизация распределителя зажигания ДВС. «Автомобильная промышленность». № 6, 2014.6. Sviyazheninov E.D. Modernization of the engine ignition distributor. "Automotive industry". No. 6, 2014.

7. Свияженинов Е.Д. Модернизация классических роторных бесконтактных датчиков-распределителей зажигания ДВС. «Автомобильная промышленность». № 3, 2016.7. Sviyazheninov E. D. Modernization of classic rotary contactless sensors-distributors of ignition of internal combustion engines. "Automotive industry". No. 3, 2016.

8. Свияженинов Е.Д. Наддув ДВС с резонансным топливовоздушным образованием. «Автомобильная промышленность». № 1, 2015.8. Sviyazheninov E.D. Supercharging ICE with resonant air-fuel formation. "Automotive industry". No. 1, 2015.

9. Свияженинов Е.Д. Малооборотный датчик зажигания двигателя внутреннего сгорания. «Автомобильная промышленность». № 4, 2014.9. Sviyazheninov E.D. Slow-speed ignition sensor of an internal combustion engine. "Automotive industry". No. 4, 2014.

10. Свияженинов Е.Д. Фотоэлектрический малооборотный датчик зажигания двигателя внутреннего сгорания. «Автомобильная промышленность». № 4, 2015.10. Sviyazheninov E.D. Low-speed photoelectric ignition sensor of an internal combustion engine. "Automotive industry". No. 4, 2015.

Claims (1)

Вращающийся золотниковый распределитель, включающий неподвижный статор, снабженный n равномерно распределенными по окружности окнами, и скользящий по нему ротор, содержащий газообразную или жидкую среду под давлением, снабженный окнами, периодически перекрывающими окна статора, отличающийся тем, что ротор содержит mn+1 или mn-1 равномерно распределенных по окружности окон, где m=1, 2, 3, … - любое натуральное число, n - число окон статора, тогда полный цикл последовательного распределения среды ротора по окнам статора осуществляется за время не полного оборота ротора, а только за время его поворота на малый угол 2π/(mn+1) или 2π/(mn-1), соответственно в прямом или обратном направлении относительно направления вращения ротора, при этом должны быть выполнены условия: γ≤δ, где γ=γrsrs - угловые величины окон ротора и статора, δ - универсальная (зависящая только от чисел n, m) характеристика устройства - это угол, определяющийся соотношениями: δ=2π/(n·(mn+1)) - для прямого распределения, δ=2π/(n·(mn-1)) - для обратного распределения, причем при γ=δ достигается непрерывное во времени распределение, а при γ<δ - распределение дискретное.A rotating spool valve, including a fixed stator, equipped with n uniformly distributed windows around the circumference, and a sliding rotor along it, containing a gaseous or liquid medium under pressure, equipped with windows periodically overlapping the stator windows, characterized in that the rotor contains mn + 1 or mn- 1 windows uniformly distributed around the circumference, where m = 1, 2, 3, ... is any natural number, n is the number of stator windows, then a complete cycle of sequential distribution of the rotor medium among the stator windows takes no time complete rotation of the rotor, but only during its rotation through a small angle of 2π / (mn + 1) or 2π / (mn-1), respectively, in the forward or reverse direction relative to the direction of rotation of the rotor, while the conditions must be met: γ≤δ , where γ = γ r + γ s , γ r , γ s are the angular values of the rotor and stator windows, δ is the universal (depending only on the numbers n, m) device characteristic is the angle determined by the relations: δ = 2π / (n (Mn + 1)) for the direct distribution, δ = 2π / (n ((mn-1)) for the inverse distribution, and for γ = δ, a continuous distribution in time is achieved, and p for γ <δ, the distribution is discrete.
RU2016142427A 2016-10-27 2016-10-27 Rotating control valve RU2651702C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016142427A RU2651702C1 (en) 2016-10-27 2016-10-27 Rotating control valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016142427A RU2651702C1 (en) 2016-10-27 2016-10-27 Rotating control valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2651702C1 true RU2651702C1 (en) 2018-04-23

Family

ID=62045721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016142427A RU2651702C1 (en) 2016-10-27 2016-10-27 Rotating control valve

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2651702C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2698385C1 (en) * 2018-10-12 2019-08-26 Евгений Дмитриевич Свияженинов Multiplicative spool pulsator
RU2735759C1 (en) * 2020-05-12 2020-11-06 Евгений Дмитриевич Свияженинов Multiplicator-spool valve of artificial pulmonary ventilation
RU2736948C1 (en) * 2020-06-29 2020-11-23 Евгений Дмитриевич Свияженинов Multiplying artificial pulmonary ventilation apparatus
RU2747255C1 (en) * 2020-11-30 2021-04-29 Евгений Дмитриевич Свияженинов Artificial lung ventilation device
RU2755972C1 (en) * 2021-05-17 2021-09-23 Евгений Дмитриевич Свияженинов Device of artificial ventilation of lungs

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4336781A (en) * 1980-04-28 1982-06-29 Stanadyne, Inc. Fuel injection pump snubber
RU2075621C1 (en) * 1994-04-28 1997-03-20 Михаил Георгиевич Крупский Device to deliver fuel into multicylinder internal combustion engine
US5950522A (en) * 1996-06-04 1999-09-14 Lucas Industries Plc Rotary pump and cam ring therefor
RU2323365C1 (en) * 2006-09-06 2008-04-27 Петр Тихонович Харитонов Method, system and device for measuring fuel volume flow rate of internal combustion engine
CN103644054A (en) * 2013-12-05 2014-03-19 中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所 Layer-stepping fuel oil distributor
RU2586079C1 (en) * 2015-02-11 2016-06-10 Евгений Дмитриевич Свияженинов Multi-slot low-speed internal combustion engine ignition sensor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4336781A (en) * 1980-04-28 1982-06-29 Stanadyne, Inc. Fuel injection pump snubber
RU2075621C1 (en) * 1994-04-28 1997-03-20 Михаил Георгиевич Крупский Device to deliver fuel into multicylinder internal combustion engine
US5950522A (en) * 1996-06-04 1999-09-14 Lucas Industries Plc Rotary pump and cam ring therefor
RU2323365C1 (en) * 2006-09-06 2008-04-27 Петр Тихонович Харитонов Method, system and device for measuring fuel volume flow rate of internal combustion engine
CN103644054A (en) * 2013-12-05 2014-03-19 中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所 Layer-stepping fuel oil distributor
RU2586079C1 (en) * 2015-02-11 2016-06-10 Евгений Дмитриевич Свияженинов Multi-slot low-speed internal combustion engine ignition sensor

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2698385C1 (en) * 2018-10-12 2019-08-26 Евгений Дмитриевич Свияженинов Multiplicative spool pulsator
RU2735759C1 (en) * 2020-05-12 2020-11-06 Евгений Дмитриевич Свияженинов Multiplicator-spool valve of artificial pulmonary ventilation
RU2736948C1 (en) * 2020-06-29 2020-11-23 Евгений Дмитриевич Свияженинов Multiplying artificial pulmonary ventilation apparatus
RU2747255C1 (en) * 2020-11-30 2021-04-29 Евгений Дмитриевич Свияженинов Artificial lung ventilation device
RU2755972C1 (en) * 2021-05-17 2021-09-23 Евгений Дмитриевич Свияженинов Device of artificial ventilation of lungs

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2651702C1 (en) Rotating control valve
US4945866A (en) Altered piston timing engine
US3294071A (en) Internal combustion rotary piston engine
US9004022B2 (en) Engine including a crankshaft
US8807108B2 (en) Engine crankshaft
US20100018490A1 (en) Rotary internal combustion engine with annular chamber
US11008937B2 (en) Crank and connecting rod mechanism which can realize miller cycle and its control method
US10604143B2 (en) Engine assembly
US4132513A (en) Rotary engine counterweight system
JP5525279B2 (en) Method for determining at least one misfire cylinder of internal combustion engine, control device, and vehicle drive system
Jones The Curtiss-Wright rotating combustion engines today
US10746096B2 (en) V-type 4-stroke internal combustion engine with 20 cylinders
Kim A study on the development of the CPA (centrifugal pendulum absorber) reducing the rattle & booming noise in the manual transmission vehicle
US2457206A (en) Rotary valve for internalcombustion engines
Flierl et al. Mechanically fully variable valvetrain and cylinder deactivation
US20100083933A1 (en) Rotary internal combustion engine with annular chamber
US3280803A (en) Rotary internal combustion engine
US1872763A (en) Vibration dampener
US20190309792A1 (en) Crankshafts and methods of balancing the same
JPH01110801A (en) Modified type piston timing engine
GB446873A (en) Improvements in radial-cylinder internal-combustion engines and the driving gear thereof
US2156202A (en) Airplane engine
RU2458330C1 (en) Method of diagnosing ice valve timing gear
Jones et al. Design of a high-performance rotary stratified-charge research aircraft engine
WO2014191781A1 (en) Rotary-piston internal combustion engine

Legal Events

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

Effective date: 20181028