SE536251C2 - Förfarande och anordning vid ventilstyrning - Google Patents

Abstract

Förfarande och anordning för att öppna en ventil (11) som är anordnad attkommunicera med ett utrymme (10) med faser av gasövertryck, speciellt ettcylinderutrymme hos en förbränningsmotor. Via en tryckförstärkare (60), sominnefattar en primärkolv (61) och en sekundärkolv (62), och via en fluid påföresventilen (11) en öppningsrörelse, varvid tryckförstärkarens (60) sekundärkolv (62)utövar tryck på fluiden, och att tryckförstärkarens (60) primärkolv (61) viastyrorgan (31 ,40,80) trycksätts med gas från utrymmet (10) eller från en annantryckgaskälla under önskade tidsperioder för öppning av ventilen (11) via tryckförstärkaren (60).

Description

535 251 Uppfinningens fördelar Bland uppflnningens många fördelar kan nämnas följande.

Uppfinningen erbjuder ett attraktivt komplement till ventilstyrda förbränningsmotorer och kan därvid utföra en kompletterande ventilstyrning i samband med exempelvis motorbromsning. Den kan även utföra en initialöppning vid normal ventilöppning och därigenom svara för ett krafttillskott som möjliggör ventilöppning vid höga mottryck.

Uppfinningen uppvisar både tekniska och ekonomiska fördelar.

Kort beskrivning av ritningama l det följande skall utföringsexempel av uppfinningen beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar.

Figur 1 visar schematiskt en uppfinningsenlig anordning.

Figur 2 visar den uppfinningsenliga anordningen i en genomskärning.

Detaljbeskrivning av visat utföringsexempel l fig 1 och 2 visas schematiskt ett utrymme i form av cylinder 10 i en förbränningsmotor samt en vid cylindern anordnad ventil 11 som kan vara en insugningsventil eller en avgasventil. Det skall naturligtvis inses att cylindern 10 i verkligheten är försedd med åtminstone två ventiler. Ventilen 11 påverkas att öppna sig med hjälp av en manövreringsanordning 12 iform av exempelvis en kamaxel med tillhörande tryckstång 13 och en vippbar hävarm 14 enligt konventionella principer eller enligt andra kända lösningar. För ventilens 11 stängningsrörelse är en returfjäder 15 anordnad. Ventilen 11 uppvisar en ventilstång 16 och en vid denna anordnad tryckstång 17 som vid öppningsrörelse påverkas av manövreringsanordningen 12 vilken således svarar för den normala regleringen av ventilens öppnings- och stängningsmönster. Det skall inses att manövreringsanordningen 12 kan vara utformad på flera olika sätt.

Enligt uppfinningen är en slavkolv 20 ringforrnigt anordnad kring tryckstàngen 17.

Slavkolven 20 är axiellt glidbar längs tryckstången 17, Tryckstången 17 uppvisar ett 536 251 förtjockat parti 21 mot vilket slavkolven 20 verkar. Slavkolvens 20 returrörelse säkerställs av en returfiäder 22.

Från förbrånningsutrymmet/cylindern 10 är anordnat en kanal 30 som löper till en första styrventil 31 som i det visade exemplet utgörs av en så kallad kulventil med en fiäderpàverkad kula 32 som i norrnaltillstånd tätar möten ringforrnig tätningsyta 33.

Från ventilen 31 löper en kanal 35 till en andra styrventil 40 såsom framgår av figurerna. Från ventilen 40 löper en kanal 45 fram till en cylinder 50 för en primärkolv 61 hos en tryckförstärkare 60. Från en cylinder 51 för en sekundärkolv 62 hos tryckförstärkaren 60 löper en kanal 70 fram till en cylinder 25 för slavkolven 20.

Primärkolvens 61 diameter är större än sekundärkolvens 62 diameter så att en tryckförstärknlng erhålls.

För säkerställande av tryckförstârkarens 60 returrörelse är en returfjäder 63 anordnad såsom framgår av figurerna.

Ett styrdon 80 är anordnat för styming av ventilerna 31 och 40 så att önskade uppfinningsenliga öppningscykler erhålls hos ventilen 11. När man önskar en öppning av ventilen 11 så initierar styrdonet 80 en öppning av ventilerna 31 och 40 så att trycksatt gas från cylindern 10 via kanalerna 30,35 och 45 kan nå fram till tryckförstärkarens 60 primärkolv 61 och påföra densamma en rörelse. Därvid sker en tryckökning hos en i kanalen 70 och i övrigt mellan tryckförstärkarens 60 sekundärkolv 62 och slavkolven 20 instängd inkompressibel fluid, exempelvis hydraulolja. Detta medför att slavkolven 20 via förtjockningen 21 påför tryckstången 17 och ventilstången 16 en ventilen 11 öppnande rörelse som längdbegränsas av ett mothåll (ej visat) eller av slavkolvens 20 arbetslängd. När önskad öppningsduration är uppnådd återrnanövreras styrdonet 80 så att ventilen 31 stänger gasflödet från cylindern 10 och ventilen 40 intar ett läge för utsläpp av returgas via en ledning/kanal 90. Därvid kommer tryckförstärkaren 60 att utöva en returrörelse på grund av tryckavlastning och returtiäderverkan. Även slavkolven 20 och därmed tryckstången 17 och ventilen 11 kommer att utöva en returrörelse pà grund av tryckavlastning och returfiäderpåverkan så att ventilen 11 blir stängd. Det skall inses att den nyssnämnda 535 251 4 öppningen och stängningen av ventilen 11 är helt oberoende av normala ventilöppningar och stängningar och att den inte heller stör ett normalt ventilöppningsförfarande. lfig 2 är ett styrdon 80 visat mera i detalj där man ser en reglerstång 95 som påverkar en ventilkula 32 så att ventilöppning erhålls samtidigt som reglerstången tjänar som andra styrventil. Det skall inses att styrventilarrangemangen kan utformas på många olika sätt inom ramen för föreliggande uppfinningsidé. De första och andra styrventilerna kan exempelvis vara integrerade i en enda styrventil som besitter erforderliga styrfunktioner. Även styrdonet 80 kan naturligtvis vara av varierande utformning inom ramen för föreliggande uppfinningsidé. l fig 1 har även visats ett antal ställen A för avluftning samt ett påfyllningsställe B för den inkompressiva fluiden som exempelvis kan vara hydraulolja av lämplig kvalitet.

Anordningen enligt uppfinningen har således flera användningsområden. Ett område är exempelvis motorbromsning. Ett annat område är som assisterande ventilöppnare för att möjliggöra tryckutjämning och därmed minska energibehov vid norrnal ventilöppning.

Anordningen kan naturligtvis kompletteras med erforderliga lägessensorer. Även en externt anordnad tryckgaskälla är möjlig att använda.

Uppfinningen erbjuder ett system för motorbromsning och en servoanordning för ventilöppning. Det skall inses att uppfinningen kan användas vid alla typer av motorer och övriga anordningar där ovanstående behov föreligger.

Uppfinningen är inte begränsad till det visade och beskrivna, utan ändringar och modifikationer är naturligtvis möjliga inom ramen för bifogade patentkrav.

Claims (5)

538 251 5 Patentkrav

1. Förfarande för att öppna en ventil (11) som är anordnad att kommunicera med ett utrymme (10) med faser av gasövertryck, speciellt ett cylinderutrymme hos en förbränningsmotor, kännetecknat av att man via en tryckförstärkare (60), som innefattar en primärkolv (61) och en sekundärkolv (62), och via en inkompressibel fluid påför ventilen (11) en öppningsrörelse, varvid tryckförstärkarens (60) sekundärkolv (62) utövar tryck på den inkompressibla fluiden, och att tryckförstärkarens (60) primärkolv (61) via styrventiler (31 ,40) och ett styrdon (80) trycksätts med gas från utrymmet (10) eller från en annan tryckgaskälla under önskade tidsperioder för öppning av ventilen (11) via tryckförstärkaren (60), att styrventilerna (31,40) och styrdonet (80) ombesörjer gasgenomsläpp när tryckförstärkaren (60) skall verkställa öppning av ventilen (11), och att styrventilerna (31,40) och styrdonet (80) ombesörjer upphörande av gasgenomsläpp när stängning av ventilen (11) skall utföras samtidigt som gasevakuering ombesörjs vid en returrörelse hos tryckförstärkaren (60).

2. Anordning för att öppna en ventil (11) som är anordnad att kommunicera med ett utrymme (10) med faser av gasövertryck, speciellt ett cylinderutrymme hos en förbränningsmotor, kännetecknad av att anordningen innefattar en tryckförstârkare (60) som innefattar en primärkolv (61) och en sekundärkolv (62). att sekundärkolven (62) är inrättad att trycksätta en inkompressibel fluid som påverkar en slavkolv (20) för ventilöppning, och att anordningen innefattar styrventiler (31,40) och ett styrdon (80) för att reglera ett gasflöde till tryckförstärkarens (60) primärkolv (61), och att en kanal (30) för gastillflöde är anordnad från utrymmet (10) eller från en extern tryckgaskälla, och att kanalen (30) via styrventilerna (31,40) är inrättad att kommunicera med tryckförstärkarens (60) primärkolv (61).

3. Anordning enligt krav 2, kännetecknad av att ett utlopp (90) för returgas är anordnat vid tryckförstärkarens (60) primärkolv (61) för att vid deaktivering av styrdonet (80) och styrventilerna (31,40) tillåta gasutflöde. 535 251 6

4. Användning av ett förfarande enligt krav 1, kännetecknad av att förfarandet används för att åstadkomma kompletterande ventilöppning hos en förbränningsmotor och/eller som initialhjälp vid ordinarie ventilöppning.

5. Användning av en anordning enligt krav 2 eller 3, kännetecknad av att anordningen används för att åstadkomma kompletterande ventilöppning hos en förbränningsmotor och/eller som initialhjälp vid ordinarie ventilöppning.