RU2689230C1 - Механизм газораспределения двс - Google Patents
Механизм газораспределения двс Download PDFInfo
- Publication number
- RU2689230C1 RU2689230C1 RU2018119040A RU2018119040A RU2689230C1 RU 2689230 C1 RU2689230 C1 RU 2689230C1 RU 2018119040 A RU2018119040 A RU 2018119040A RU 2018119040 A RU2018119040 A RU 2018119040A RU 2689230 C1 RU2689230 C1 RU 2689230C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cams
- end surfaces
- engine
- rod
- cups
- Prior art date
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims abstract description 10
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 4
- 230000013011 mating Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 241001573881 Corolla Species 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000011022 operating instruction Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D13/0203—Variable control of intake and exhaust valves
- F02D13/0207—Variable control of intake and exhaust valves changing valve lift or valve lift and timing
- F02D13/0211—Variable control of intake and exhaust valves changing valve lift or valve lift and timing the change of valve timing is caused by the change in valve lift, i.e. both valve lift and timing are functionally related
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания (ДВС). Механизм газораспределения ДВС предназначен преимущественно для впускных клапанов (1) и состоит из распределительного вала (12) с кулачками (11) и механизма его привода. На каждом из впускных клапанов (1) подвижно установлены стаканы (3), торцевые поверхности (10) которых, обращенные в сторону кулачков (11) распределительного вала (12), выполнены наклонными. Боковые поверхности стаканов (3) снабжены зубьями (4), взаимодействующими с ответными зубьями (5), изготовленными на продольно расположенном штоке (6). Шток (6) установлен на головке (9) цилиндров и связан с контроллером управления движением штока (6). Концевые поверхности кулачков (11) распределительного вала (12), контактирующие с торцевыми поверхностями (10) стаканов (3), имеют шарообразную форму (13). Технический результат заключается в упрощении конструкции устройства для изменения высоты подъема впускного клапана. 3 ил.
Description
Предполагаемое изобретение относится к области двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано в конструкциях, например, ДВС легковых автомобилей.
Известен механизм газораспределения ДВС ВА3-21 114-50 описанный в книге Lada Kalina ВА3-11193,-11194 хетчбек, ВА3-11183, - ВА3-11184 седан, ВА3-11173, -11174 универсал. Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту + каталог деталей. - М.: ООО «ИДТР», 2011 -320 с. и показанный на стр. 45-104. Такой двигатель состоит из блока цилиндров, коленчатого вала, шатунов, поршней, масленого картера, распределительного вала, системы смазки, системы охлаждения, системы питания, системы зажигания, системы вентиляции картера и системы подачи воздуха. Последняя снабжена дроссельным узлом, который дозирует количество воздуха поступающего во впускной коллектор и далее к впускным клапанам. Поступлением воздуха в двигатель управляет дроссельная заслонка соединенная с приводом педали акселератора. Несмотря на свою эффективность использования такая система подачи воздуха в цилиндры не позволяет регулировать его расход проходящий через впускной клапан так как он не имеет возможности изменять свое проходное сечение создаваемое его тарелкой и седлом, что существенно связано с расходом топлива и термическим КПД двигателя.
Известен также механизм газораспределения ДВС описанный в книге «Тойота Королла Аксио/ Королла Филдер. Модели 2WD4BD 2006-2012 гг.выпуска с двигателями 1NZ-FE (1,5 л), 2ZR-FE (1,8 л) и 2ZR-FAE (1,8 л). Серия Автомобиль. Устройство, техническое обслуживание и ремонт. - М.: Легион - Автодата, 2012.-424 с. В этой книге дается пошаговое описание процедур по эксплуатации, ремонту и техническому обслуживанию переднеприводных и полноприводных автомобилей Toyota Corolla Axio/Corolla Fielder, оборудованных бензиновыми двигателями INZ-FE (1,5 л), 2ZR-FE (1,8 л) и 2ZR-FAE (1,8 л). Издание содержит руководство по эксплуатации, описание систем, подробные сведения по техническому обслуживанию автомобиля, диагностике, ремонту и регулировке некоторых элементов систем двигателя (в т.ч. систем управления двигателем, изменения фаз газораспределения (VVT), и бесступенчатого изменения высоты подъема клапанов (VALVEMATIC для двигателя 2ZR-FAE (1,8 л). Привод VALVEMATIC для двигателя 2ZR-FAE (1,8 л) показан на стр. 140, рис. «Расположение элементов системы электронного управления двигателем (2ZR-FAE)» позиция семь. Такой привод бесступенчатого изменения высоты подъема клапанов состоит из управляющего штока, ползуна, роликового и качающихся промежуточных рычагов, демпфера. Управляющий шток передает поступательное перемещение от контроллера VM на ползуны, который связан с электромотором вращающим корпус механизма с эпициклами, причем последние в свою очередь, приводят во вращение сателлиты. Солнечные шестерни и шток перемещаются в осевом направлении, управляя высотой подъема клапанов. Ползуны имеют косые зубья, находящиеся в зацеплении с внутренними зубьями на роликовом и качающихся рычагах, они определяют взаимное положение этих рычагов. Роликовый рычаг находится в контакте с кулачком распределительного вала впускных клапанов, его перемещение передается через ползун на качающиеся рычаги, которые воздействуют на рокеры и открывают впускные клапаны. Демпфер постоянно поджимает роликовый рычаг и позволяет ему отслеживать профиль кулачка распределительного вала. Анализ вышеизложенного показывает, что несмотря на эффективность использования такого технического решения в практике оно достаточно сложно по конструкции и имеет высокую стоимость при изготовлении за счет наличия большого числа составляющей элементной базы.
Поэтому, целью предполагаемого изобретения является упрощение конструкции бесступенчатого изменения высоты подъема впускных клапанов ДВС.
Поставленная цель достигается тем, что на каждом из впускных клапанов подвижно установлены стаканы, торцевые поверхности которых, обращенные в сторону кулачков распределительного вала, выполнены наклонными, а боковые поверхности стаканов снабжены зубьями взаимодействующими с ответными зубьями изготовленными на продольно расположенном штоке установленном на головке цилиндров и связанным с контроллером управления движением штока причем, концевые поверхности кулачков распределительного вала контактирующие с упомянутыми торцевыми поверхностями стаканов имеют шарообразную форму.
На чертежах фиг. 1 и фиг. 2 показаны два положения клапана относительно кулачка распределительного вала и на фиг. 3 один из них вид сверху.
Механизм газораспределения ДВС состоит из впускного клапана 1 и пружины сжатия 2 расположенные в стакане 3 снабженном зубьями 4 взаимосвязанными с зубьями 5выполненными на штоке 6 расположенном подвижно в контроллере 7 и опоре 8 жестко закрепленными на головке 9 блока цилиндров ДВС. Стакан 3 имеет торцевую наклонную поверхность 10 контактирующую с кулачком 11 распределительного вала 12. Торцевая часть кулачка 11 имеет шарообразную форму 13.
Работает механизм газораспределения ДВС следующим образом. Предположим, что в предложенном нами техническом решении, так же как и в конструкции двигателя 2ZR-FAE (1,8 л), описанного в прототипе, дроссельная заслонка подачи воздуха в его цилиндры практически постоянно поддерживается в положении полного открытия при этом, дозирование топливовоздушной смеси осуществляется изменением высоты подъема клапанов, а это происходит за счет специальной программы составленной для контроллера 7, который своим штоком 6 с помощью зубьев 5, связанными с зубьями 4, совершающим его поступательное движение позволяет поворачивать стакан 3 не только на малые углы, но и на угол 180° (см. фиг. 1 и фиг. 2 где положение стакана 3 на них изображении клапанов различное). Следует отметить, что при работе двигателя в начале такта впуска давление во впускном коллекторе у двигателя, на котором установлена предложенная конструкция управления впускного клапана, близко к атмосферному, благодаря чему значительно уменьшаются насосные потери при ходе поршня из верхней мертвой точки в нижнюю (на чертежах поршни и заслонка подачи воздуха не показаны). При этом впускные клапаны закрываются в точке, близкой к НМТ, уменьшая перекрытие для улучшения компрессии.
Рассмотрим более подробно следующие режимы работы двигателя. Первый режим: запуск двигателя и его глушение. В этом случае (см. фиг. 3 и фиг. 1) стакан 3 под действием поступательного перемещения штока 6 по стрелке А, совершаемое контроллером 7, поворачивается по стрелке В на угол α, а так как он имеет торцевую наклонную поверхность 10, то клапан движется по стрелке С (фиг. 1) и закрывается в точке близкой к НМТ, уменьшая тем самым перекрытие для улучшения компрессии, что позволяет также улучить пусковые характеристик двигателя в целом. Второй режим: холостой ход и повышенные обороты коленчатого вала. В этом случае высота перемещения клапана увеличивается за счет поворота стакана 3 по стрелке В на угол β, что также идет увеличение хода клапана по стрелке С и тем самым усиливается внутренняя рециркуляция отработавших газов. Третий режим: характерен до прогрева двигателя (кроме повышенных оборотов холостого хода). В этом случае клапан открыт на туже величину при повороте стакана 3 на угол α+β, что способствует увеличению эффективности на такте впуска и тем самым повышению мощности двигателя и снижению расхода топлива. Четвертый режим: двигатель прогрет и нагрузка изменяется от низкой до средней. В этом случае высота подъема клапана изменяется с целью более раннего закрытия его (поворот стакана 3 только на угол α) для уменьшения насосных потерь при этом, изменяется фаза выпускного клапана. Такое явление позволяет снизить расход топлива. Пятый режим: двигатель прогрет и имеет высокую нагрузку. В этом случае стакан 3 находится в таком положении, как это показано на чертежах (см. фиг. 3 и фиг. 2) и высота подъема клапана изменяется с целью более позднего закрытия для улучшения наполнения цилиндра воздухом. Далее описанные процессы могут повторятся неоднократно обеспечивая режимы работы ДВС за счет использования кинематической пары состоящей из торцевой наклонной поверхности стакана 3 и контактирующего с ней шарообразную форму 13 кулачка 11 распределительного вала 12.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными конструкциями ГРМ ДВС очевидно так как оно направлено на упрощение конструкции и повышение эффективности использования в сравнении с аналогичной, например, применяемой в двигателе модели 2ZR-FAE (1,8 л).
Claims (1)
- Механизм газораспределения, преимущественно для впускных клапанов двигателей внутреннего сгорания, состоящий из распределительного вала с кулачками и механизма его привода, отличающийся тем, что на каждом из впускных клапанов подвижно установлены стаканы, торцевые поверхности которых, обращенные в сторону кулачков распределительного вала, выполнены наклонными, а боковые поверхности стаканов снабжены зубьями взаимодействующими с ответными зубьями, изготовленными на продольно расположенном штоке, установленном на головке цилиндров и связанном с контроллером управления движением штока, причем концевые поверхности кулачков распределительного вала, контактирующие с упомянутыми торцевыми поверхностями стаканов, имеют шарообразную форму.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018119040A RU2689230C1 (ru) | 2018-05-23 | 2018-05-23 | Механизм газораспределения двс |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018119040A RU2689230C1 (ru) | 2018-05-23 | 2018-05-23 | Механизм газораспределения двс |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2689230C1 true RU2689230C1 (ru) | 2019-05-24 |
Family
ID=66636518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018119040A RU2689230C1 (ru) | 2018-05-23 | 2018-05-23 | Механизм газораспределения двс |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2689230C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU179119A1 (ru) * | И. В. Зиновьев, М. Назаров , В. М. Савельев | УСТРОЙСТВО дл ИЗМЕНЕНИЯ ВЫСОТЫ ПОДЪЕМА ВПУСКНОГО КЛАПАНА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ | ||
DE4200510A1 (de) * | 1992-01-11 | 1993-07-15 | Porsche Ag | Vorrichtung zum steuern eines gaswechselventils eines hubkolbenmotors |
JPH0726926A (ja) * | 1993-07-07 | 1995-01-27 | Zexel Corp | 内燃機関のバルブ制御装置 |
RU2298108C2 (ru) * | 2005-05-04 | 2007-04-27 | Закрытое акционерное общество "Торговый дом "Вертолеты-МИ" | Механизм газораспределения двигателя внутреннего сгорания |
WO2009104942A1 (en) * | 2008-02-21 | 2009-08-27 | Motorcikls, Sia | Device for control of internal combustion engine gas allocation cycles |
-
2018
- 2018-05-23 RU RU2018119040A patent/RU2689230C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU179119A1 (ru) * | И. В. Зиновьев, М. Назаров , В. М. Савельев | УСТРОЙСТВО дл ИЗМЕНЕНИЯ ВЫСОТЫ ПОДЪЕМА ВПУСКНОГО КЛАПАНА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ | ||
DE4200510A1 (de) * | 1992-01-11 | 1993-07-15 | Porsche Ag | Vorrichtung zum steuern eines gaswechselventils eines hubkolbenmotors |
JPH0726926A (ja) * | 1993-07-07 | 1995-01-27 | Zexel Corp | 内燃機関のバルブ制御装置 |
RU2298108C2 (ru) * | 2005-05-04 | 2007-04-27 | Закрытое акционерное общество "Торговый дом "Вертолеты-МИ" | Механизм газораспределения двигателя внутреннего сгорания |
WO2009104942A1 (en) * | 2008-02-21 | 2009-08-27 | Motorcikls, Sia | Device for control of internal combustion engine gas allocation cycles |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1965150B (zh) | 多缸内燃机气门驱动装置 | |
JP4314595B2 (ja) | 6サイクル機関の排気触媒制御 | |
US7819100B2 (en) | Internal combustion engine with intake valves having a variable actuation and a lift profile including a constant lift boot portion | |
CN103939223A (zh) | 火花点火式多汽缸发动机 | |
Flierl et al. | Cylinder deactivation with mechanically fully variable valve train | |
JP5306210B2 (ja) | 混合型のカムシャフトを備えた内燃機関 | |
US9091204B2 (en) | Internal combustion engine having piston with piston valve and associated method | |
Lenz et al. | Variable valve timing—A possibility to control engine load without throttle | |
CN103635674B (zh) | 内燃机 | |
EP4043701A1 (en) | An internal combustion engine with fast combustion, and method for controlling the internal combustion engine | |
JP2002213259A (ja) | 内燃機関の動弁制御装置 | |
Isenstadt et al. | Naturally aspirated gasoline engines and cylinder deactivation | |
RU2689230C1 (ru) | Механизм газораспределения двс | |
CN106523067A (zh) | 一种发动机连续可变气门升程结构 | |
CN107762587B (zh) | 执行机构、可变气门升程装置、发动机及汽车 | |
JP2002227667A (ja) | 内燃機関の可変動弁装置 | |
US20170306869A1 (en) | Diesel engine and method for starting a diesel engine | |
CN202746013U (zh) | 一种汽车发动机 | |
CN202176410U (zh) | 新型高效节能内燃机 | |
AU2010338453B2 (en) | Mechanical variable valve actuation system for 2-stroke and 4-stroke engine operations | |
Flierl et al. | Mechanically fully variable valvetrain and cylinder deactivation | |
Haas et al. | Get ready for the combustion Strategies of tomorrow | |
CN103758604B (zh) | 用于发动机的配气机构及具有其的车辆 | |
US11598256B2 (en) | Throttle-at-valve apparatus | |
WO2016145562A1 (en) | Increased duration intake camshaft with dwell at peak lift |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200524 |