SK283125B6 - Sústava rotačných guľových ventilov na použitie v motore s vnútorným spaľovaním - Google Patents

Sústava rotačných guľových ventilov na použitie v motore s vnútorným spaľovaním Download PDF

Info

Publication number
SK283125B6
SK283125B6 SK495-94A SK49594A SK283125B6 SK 283125 B6 SK283125 B6 SK 283125B6 SK 49594 A SK49594 A SK 49594A SK 283125 B6 SK283125 B6 SK 283125B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
rotary
exhaust
ball
intake
ball valve
Prior art date
Application number
SK495-94A
Other languages
English (en)
Other versions
SK49594A3 (en
Inventor
George J. Coates
Original Assignee
George J. Coates
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 George J. Coates filed Critical George J. Coates
Publication of SK49594A3 publication Critical patent/SK49594A3/sk
Publication of SK283125B6 publication Critical patent/SK283125B6/sk

Links

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
    • F01L7/10Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with valves of other specific shape, e.g. spherical
    • 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
    • F01L7/026Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves with two or more rotary valves, their rotational axes being parallel, e.g. 4-stroke
    • 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
    • F01L7/16Sealing or packing arrangements specially therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/006Camshaft or pushrod housings
    • F02F2007/0063Head bolts; Arrangements of cylinder head bolts

Abstract

Sústava je umiestnená v delenej hlave obsahujúcej hornú časť (112) a spodnú časť (110), ktoré po svojom upevnení vymedzujú dutiny (107, 113) na otočný hriadeľ, na ktorom sú upevnené rotačné nasávacie ventily (10) a rotačné výfukové guľové ventily (40) na každý valec, pričom spodná časť (110) delenej hlavy obsahuje nasávací otvor (108) a výfukový otvor (109) v spojení s každým valcom, a hlava valca má nasávací kanál (114) a výfukové potrubie (120) v spojení s dutinami (107, 113) v delenej hlave valca. Zmes paliva a vzduchu je dodávaná do rotačného nasávacieho guľového ventilu (10) z obidvoch strán, a výfukové plyny sú odvádzané z obidvoch strán rotačného výfukového guľového ventilu (40). Prstencový tesniaci prostriedok (116) umiestnený v spodnej polovici (110) zostavy delenej hlavy okolo nasávacieho otvoru (108) a výfukového otvoru (109) zaisťuje plynotesné spojenie s rotačným a výfukovým guľovým ventilom (10, 40).ŕ

Description

Oblasť techniky
Predkladaný vynález sa týka motora s vnútorným spaľovaním piestového a valcového typu a najmä zdokonalenej sústavy guľových otáčavých ventilov na použitie v motore s otáčavými ventilmi s vnútorným spaľovaním na zavadenie zmesi palivo/vzduch k valcu a odvedenie výfukových plynov.
Doterajší stav techniky
V motore s vnútorným spaľovaním piestového a valcového typu je nevyhnutné počas spaľovacieho cyklu sýtiť valec zmesou palivo/vzduch a pri výfukovom cykle odplynovať alebo odvádzať výfukové plyny z každého valca motora. V konvenčnom motore piestového a valcového typu sa tak robí niekoľkotisíckrát za minútu na jeden valec. V konvenčnom motore s vnútorným spaľovaním spôsobuje otáčanie vačkového hriadeľa otvorenie odpruženého ventilu, ktoré umožňuje prietok zmesi paliva a vzduchu z karburátora do valca a spaľovacej komory počas nasávacieho zdvihu. Počas kompresného a spaľovacieho (pracovného) zdvihu piesta uzatvára uvedený vačkový hriadeľ nasávací ventil a ten istý vačkový hriadeľ uzatvára iný odpružený ventil, výfukový ventil, na vyprázdnenie valca potom, keď nastane kompresia a spaľovanie. Výfukové plyny opúšťajú valec a vstupujú do výfukového potrubia.
Technické vybavenie spojené s výkonnou činnosťou konvenčného motora s vnútorným spaľovaním, obsahujúceho odpružené ventily, zahrnuje také súčasti, ako sú pružiny, závlačky, vodiace plochy, hriadeľ vahadla a samotné ventily umiestené zvyčajne v hlave valca tak, že pracujú vo zvislej polohe s prietokovým prierezom ventila zasahujúcim do valca na privádzanie, odplynovanie alebo odvod plynov.
Pretože sa stále zvyšujú otáčky motora, ventily sa zatvárajú a otvárajú častejšie a nastavenie a tolerancia sa stávajú kritické v snahe zabrániť náhodnému dotyku piesta s otvoreným ventilom, ktorý môže spôsobiť vážne poškodenie motora. S ohľadom na uvedené technické vybavenie a činnosť je zvyčajnou praxou, že každému valcu je určený jeden výfukový ventil a jeden nasávací ventil so zodpovedajúcim skôr uvedeným technickým vybavením, ale pri mnohých motoroch s vnútorným spaľovaním sa teraz pristúpilo k systému niekoľkoccstných ventilov, pričom každý má pripojené technické vybavenie a multiplové vačkové hriadele.
V štandardnom motore s vnútorným spaľovaním otáča vačkovým hriadeľom kľukový hriadeľ pomocou prevodového remeňa alebo rozvodnej reťaze. Činnosť vačkového hriadeľa a pridružených ventilov ovládaných vačkovým hriadeľom predstavuje oblasť podieľajúcu sa na znížení účinnosti motora v dôsledku trenia spojeného s činnosťou rôznych súčastí.
Prihlasovateľ vyvinul zostavu otáčavých ventilov na použitie v motore s vnútorným spaľovaním, čo dokladajú US patenty 4 944 261, 4 953 527, 4 989 558, a 4 976 232. Zostava guľových otáčavých ventilov predložená prihlasovateľom výrazne eliminuje technické vybavenie spojené s konvenčnou a štandardnou zostavou tanierových ventilov použitou v konvenčnom automobile. Výhody guľových otáčavých ventilov predstavených prihlasovateľom sú vysvetlené v uvedených US patentoch.
Guľové otáčavé ventily navrhnuté prihlasovateľom nielen znižujú počet častí potrebných na činnosť motora s vnútorným spaľovaním, ale taktiež zvyšujú účinnosť a znižujú emisie.
Predkladaná prihláška je zameraná na zdokonalený guľový otáčavý ventil na použitie v zostave navrhnutej prihlasovateľom, umožňujúcej, aby sa s cieľom zlepšiť odplynovanie motora a plnenie valca zmesou palivo/vzduch privádzala zmes do nasávacieho ventilu z oboch jeho strán a pre zdokonalené odvádzanie spotrebovanej zmesi a súčasné zníženie pracovnej teploty a ďalšie zníženie emisií odvádzali výfukové plyny z výfukového ventilu z obidvoch strán.
Podstata vynálezu
Uvedené nedostatky sú do značnej miery odstránené sústavou rotačných guľových ventilov na použitie v motore s vnútorným spaľovaním podľa vynálezu, ktorej podstata spočíva v tom, že zásobné dutiny rotačného nasávacieho guľového ventilu a výfukové komory rotačného výfukového guľového ventilu sú vytvorené na obidvoch stranách dutiny rotačného nasávacieho guľového ventilu a na obidvoch stranách dutiny rotačných guľových ventilov v hornej časti hlavy valcov a dolnej časti hlavy valcov a prstencové dutiny sú vytvorené v obidvoch bočných stenách rotačných nasávacích guľových ventilov a rotačných výfukových guľových ventilov.
Vo výhodnom uskutočnení tesniaci prostriedok obsahuje spodný vodiaci krúžok vybavený prstencovou vodiacou drážkou a uložený v hlave valca okolo nasávacieho vstupu zo strany rotačného nasávacieho guľového ventilu a okolo výfukového výstupu zo strany rotačného výfukového guľového ventilu, pričom spodný vodiaci krúžok jc vybavený priechodným otvorom, ktorý sa prekrýva s nasávacím vstupom alebo výfukovým výstupom, horný tesniaci krúžok vyberateľné uložený v prstencovej vodiacej drážke spodného vodiaceho krúžku a vybavený hornou plochou tvarovo prispôsobenou guľovému obvodu rotačného nasávacieho guľového ventilu alebo guľového obvodu rotačného výfukového guľového ventilu a priechodným otvorom prekrývajúcim sa s priechodným otvorom spodného vodiaceho krúžku a nasávacím vstupom alebo výfukovým výstupom, pružiaci predpätý prostriedok umiestnený v prstencovej vodiacej drážke spodného vodiaceho krúžku pod horným tesniacim krúžkom a vyvíjajúci na horný tesniaci krúžok umiestnený okolo horného tesniaceho krúžku v styku s vonkajšou obvodovou stenou prstencovej vodiacej drážky, spojovací priechod umiestnený medzi nasávacím vstupom alebo výfukovým výstupom a radiálnym tesniacim krúžkom upevneným k hornému tesniacemu krúžku. V ďalšom výhodnom uskutočnení v zakrivenej hornej ploche horného tesniaceho krúžku, ktorá má doplnkový tvar ku guľovému povrchu rotačného nasávacieho guľového ventilu alebo rotačného guľového ventilu, je prstencovo vložený uhlíkový vložkový mazací krúžok z uhlíkových vlákien.
V ďalšom výhodnom uskutočnení tesniaci prostriedok na hornom tesniacom krúžku obsahuje jeden alebo viac radiálnych tesniacich krúžkov snímateľné umiestnených okolo horného tesniaceho krúžku, pričom radiálne tesniace krúžky sú v tesnom kontakte s vonkajšou obvodovou stenou prstencovej vodiacej drážky spodného vodiaceho krúžku.
V ďalšom výhodnom uskutočnení pružný prostriedok umiestnený v prstencovej vodiacej drážke pod horným tesniacim krúžkom obsahuje jednu alebo viac prstencových zvlnených pružín, ktoré vyvíjajú na horný tesniaci krúžok tlak smerom dohora a pritláčajú zakrivenú hornú plochu
SK 283125 Β6 horného tesniaceho krúžku k obvodovej ploche rotačného nasávacieho guľového ventilu alebo rotačného výfukového guľového ventilu.
V ďalšom výhodnom uskutočnení je horný tesniaci krúžok vytvorený z uhlíkových vlákien.
Výhodné je, keď rotačný nasávací guľový ventil na využitie v spaľovacom motore s rotačnými guľovými ventilmi obsahuje teleso ventilu v tvare guľového úseku vymedzeného z gule dvomi rovnobežnými rovinami, umiestnenými symetricky voči stredu gule a vymedzujúcimi čelnú stenu a rovinné bočné steny a je vybavené osovo a centrálne umiestneným priechodným otvorom na hriadeľ a prstencovými vybraniami, vytvorenými v obidvoch bočných stenách telesa ventilu okolo priechodného otvoru na hriadeľ, pričom prstencové vybrania sú vzájomne oddelené priehradkou, ktorá obsahuje priechodný kanál medzi prstencovými vybraniami a priliehajúci k saciemu otvoru vytvorenému v čelnej stene ventilu.
Výhodné je tiež, keď rotačný výfukový guľový ventil obsahuje teleso ventilu v tvare guľového úseku vymedzeného z gule dvomi rovnobežnými rovinami, umiestnenými symetricky voči stredu gule a vymedzujúcimi guľovitú čelnú stenu a rovinné bočné steny, pričom teleso ventilu je vybavené centrálne umiestneným osovým priechodným otvorom na hriadeľ a prstencovými vybraniami, vytvorenými v obidvoch bočných stenách telesa ventilu okolo priechodného otvoru na hriadeľ, pričom prstencové vybrania sú vzájomne oddelené priehradkou, ktoré obsahujú priechodný kanál, spojujúci prstencové vybrania a umiestnený priľahlo k výfukovému otvoru, vytvorenému v guľovej čelnej stene telesa ventilu.
V ďalšom výhodnom uskutočnení prstencové vybrania v bočných stenách rotačného výfukového guľového ventilu obsahujú výstupok, prebiehajúci radiálne von od priechodného otvoru na hriadeľ ku guľovitej obvodovej čelnej stene, pričom výstupok je umiestnený v blízkosti priechodného kanálu v priehradke na vytváranie prídavného tlaku na obvod výfukových plynov.
V ďalšom výhodnom uskutočnení výstupok a prstencové vybrania sú pozvoľna sklonené od priehradky smerom dohora.
Predložený vynález rieši aj rotačný nasávaci guľový ventil pre sústavu rotačných guľových ventilov na použitie v motore s vnútorným spaľovaním, ktorého podstata spočíva v tom, že obsahuje teleso v tvare guľového úseku vymedzeného z gule dvomi rovnobežnými rovinami umiestnenými symetrický voči stredu gule a vymedzujúcimi guľový obvod a rovinné bočné steny, pričom ďalej obsahuje centrálne umiestnený osový priechodný otvor na hriadeľ s prstencovými vybraniami vytvorenými v obidvoch bočných stenách telesa okolo priechodného otvoru na hriadeľ, pričom prstencové vybrania sú navzájom oddelené priehradkou a sú v spojení s nasávacím otvorom v obvodovej čelnej stene.
Výhodné je, keď priehradka obsahuje priechodný kanál spojený s prstencovými vybraniami a priliehajúci k nasávaciemu otvoru vytvorenému v obvodovej čelnej stene telesa.
V ďalšom výhodnom uskutočnení priechodný otvor na hriadeľ je vytvorený osovo v strede telesa a siaha od jednej jeho rovinnej bočnej steny k druhej rovinnej bočnej stene. V ďalšom výhodnom uskutočnení sú rovinné bočné steny umiestnené symetricky vzhľadom na stred telesa.
Podstatou predloženého vynálezu je aj rotačný výfukový guľový ventil pre sústavu rotačných guľových ventilov na použitie v motore s vnútorným spaľovaním, spočívajúcu a v tom, že obsahuje teleso v tvare guľového úseku vymedzeného z gule dvomi rovnobežnými rovinami umiestne nými symetricky voči stredu gule a vymedzujúcimi guľový obvod a rovinné bočné steny, pričom ďalej obsahuje centrálne umiestnený osový priechodný otvor na hriadeľ s prstencovými vybraniami vytvorenými v obidvoch bočných stenách spojenými s výfukovým otvorom v obvodovej čelnej stene.
Vo výhodnom uskutočnení obsahuje priehradka priechodný kanál na spojenie medzi prstencovými vybratiami umiestnený v obvodovej čelnej stene telesa.
V ďalšom výhodnom uskutočnení prstencové vybrania obsahujú výstupok prebiehajúci radiálne von od otvoru na hriadeľ k obvodovej čelnej stene, pričom výstupok je umiestnený v blízkosti priechodného kanála, vytvoreného v priehradke na vytváranie prídavného tlaku na odvod výfukových plynov. V ďalšom výhodnom uskutočnení výstupok v prstencových vybratiach je pozvoľne sklonený od priehradky smerom dohora. Výhodné je tiež, keď sú rovinné bočné steny umiestnené symetricky vzhľadom na stred telesa.
Cieľom vynálezu bolo poskytnúť nový a jedinečne zdokonalený rotačný guľový ventil pre spaľovacie motory, ktorý umožňuje prívod zmesi paliva a vzduchu z obidvoch strán rotačného nasávacieho ventilu, výfukové plyny sú odvádzané z výfukového ventilu z obidvoch jeho strán na zdokonalenie odvádzania spotrebovaných plynov z valca a udržanie nižšej teploty výfukového ventilu, zníženie hmotnosti zdokonalených otáčavých ventilov, zlepšenie privádzania zmesi paliva/vzduch k valcu a odvádzanie plynov z valca zásluhou vnútorných priechodných kanálov, privádzanie zmesi palivo/vzduch do valca z obidvoch priečnych strán nasávacieho guľového otáčavého ventilu a odvádzanie výfukových plynov z valca z obidvoch strán výfukového guľového otáčavého ventilu, ktorý má navyše schopnosť dodávať prídavný impulz k toku výfukových plynov k výfukovému potrubiu.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Ciele vynálezu a aj jeho prínos budú zrejmé pomocou nasledujúcich výkresov, na ktorých obr. 1 je bokorys zdokonaleného nasávacieho guľového otáčavého ventilu, obr. 2 je čelný pohľad na zdokonalený nasávací guľový otáčavý ventil, obr. 3 je perspektívny pohľad na zdokonalený nasávací guľový otáčavý ventil, obr. 4 je bokorys zdokonaleného výfukového guľového otáčavého ventilu, obr. 5 je čelný pohľad na zdokonalený výfukový guľový otáčavý ventil, obr. 6 je perspektívny pohľad na zdokonalený výfukový guľový otáčavý ventil, obr. 7 je pohľad zhora na zostavu štvorvalcovej delenej hlavy ilustrujúci spôsob, akým sú nasávacie guľové otáčavé ventily zásobované zmesou palivo/vzduch a výfukové plyny odvádzané z výfukových guľových otáčavých ventilov, obr. 8 je bočný pohľad v reze na zostavu valcovej hlavy ilustrujúci vzájomný vzťah medzi nasávacím a výfukovým guľovým otáčavým ventilom, obr. 9 je perspektívny pohľad na zostavu valcovej hlavy ilustrujúci vzájomný vzťah medzi nasávacím a výfukovým guľovým otáčavým ventilom, obr. 10a až 10b sú bokorysy výfukového otáčavého ventilu, postupne zobrazujúce spôsob, akým sú výfukové plyny odvádzané z valca,
SK 283125 Β6 obr. 11 je rozložený bokorys tesniaceho prostriedku pre zdokonalený guľový otáčavý ventil, a obr. 12 je rozložený perspektívny pohľad na tesniaci prostriedok.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Obr. 1, 2 a 3 zobrazujú v bokoryse, čelnom pohľade a perspektívnom pohľade nasávací guľový ventil, ktorý je predmetom vynálezu. Nasávací guľový ventil 10 je definovaný guľovitým úsekom ohraničeným dvoma rovnobežnými bočnými stenami 14 a 16 umiestenými po oboch stranách guľového stredu a definujúcimi tak guľovitú obvodovú čelnú stenu 12a. Bočné steny 14,16 obsahujú kruhovité vybrania 18 a 20. Vybrania 18 a 20 sú navzájom oddelené priehradkou 22 umiestenou v guľovom ventile 10 v rovnakej vzdialenosti od oboch prstencovitých bočných stien 14,
16.
Priehradka 22 v stredovej oblasti prechádza do prvku 24 na upnutie hriadeľa, pričom dĺžka prvku 24 zodpovedá šírke guľovitej čelnej steny 12. Centrálny prvok 24 na upnutie hriadeľa obsahuje axiálny priechodný otvor 26. Centrálny prvok 24 na upevnenie hriadeľa a axiálny priechodný otvor 26 sú prostriedkami na upevnenie nasávacieho guľového ventilu 10 na centrálne umiestený hriadeľ 28 (neznázornený) na umožnenie rotačného usporiadania nasávacieho guľového ventilu 10 na zavádzanie zmesi paliva a vzduchu do valca, ako bude ďalej podrobnejšie opísané.
Guľovitá obvodová čelná stena 12 obsahuje na svojom povrchu otvor 30 na spojenie s vybraniami 18 a 20. Priehradka 22 obsahuje priechodný kanál na spojenie kruhových vybraní 18 a 20. Tento priechodný kanál 32 je umiestený v priehradke 22 priľahlo k otvoru 30 v guľovitej obvodovej čelnej stene 12.
Pri tomto usporiadaní budú obe kruhovité vybrania 18 a 20 v spojení so zdrojom zmesi palivo/vzduch alebo vzduchovej zmesi z nasávacieho potrubia na zavedenie zmesi do valca motora s vnútorným spaľovaním. Zmes palivo/vzduch alebo vzduchová zmes môžu byť teda privádzané do nasávacieho guľového ventilu 10 z oboch jeho strán.
Výsledkom otáčania nasávacieho guľového ventilu 10 na hriadeli 28 bude, že otvor 30 sa dostane do spojenia s nasávacím otvorom valca motora s vnútorným spaľovaním. Nasávací otvor, v prípade motorov s vstrekovaním paliva, umožni, aby zmes palivo/vzduch alebo vzduchová zmes prešla z kruhovitých vybraní 18 a 20 otvorom 30 do valca.
Ďalšie otáčanie nasávacieho guľového ventilu 10 presunie nasávací otvor 30 mimo styku s nasávacím otvorom valca, pričom guľovitá obvodová čelná stena 12 utesní nasávací otvor valca a tým preruší tok zmesi palivo/vzduch do valca. Zmes palivo/vzduch alebo vzduchová zmes bude pokračovať v toku z nasávacieho potrubia do kruhovitých vybraní 18 a 20 nasávacieho guľového ventilu 10 na zavedenie zmesi do valca pri ďalšom otáčaní nasávacieho guľového ventilu 13 v čase, keď sa nasávací otvor 30 prekryje so vstupom do komory.
Obr. 4, 5 a 6 zobrazujú bočný, čelný a perspektívny pohľad na výfukový guľový ventil 40, ktorý je predmetom vynálezu. Výfukový guľový ventil 40 je definovaný guľovitým úsekom ohraničeným dvoma rovnobežnými bočnými stenami 44 a 46 umiestenými po oboch stranách guľového stredu a definujúcimi tak guľovitú obvodovú čelnú stenu 42. Bočné steny 44 a 46 obsahujú kruhovité vybrania 48 a 50. Vybrania 48 a 50 sú navzájom oddelené priehradkou 52 umiestenou v guľovom ventile 40.
Priehradka 52 v stredovej oblasti prechádza do prvku 54 na upnutie hriadeľa, pričom dĺžka prvku 54 zodpovedá šírke guľovitej čelnej steny 42. Centrálny prvok 54 na upnutie hriadeľa obsahuje axiálny priechodný otvor 56. Centrálny prvok 54 na upevnenie hriadeľa a axiálny priechodný otvor 56 sú prostriedkami na upevnenie výfukového guľového ventilu 40 na centrálne umiestený hriadeľ 28 (nezobrazený) na umožnenie rotačného usporiadania výfukového guľového ventilu 40 na odvádzanie plynov z pohyblivého valca, ako bude ďalej podrobnejšie opísané.
Guľovitá obvodová čelná stena 42 obsahuje na svojom povrchu otvor 60 na spojenie s vybraniami 48 a 50. Priehradka 52 obsahuje priechodný kanál na spojenie kruhových vybraní 48 a 50. Tento priechodný kanál 62 je umiestený v priehradke 52 protiľahlo k otvoru 60 v guľovitej obvodovej čelnej stene 42.
Pri tomto usporiadaní budú obe guľovité vybrania 48 a 50 v spojení s výfukovým potrubím na odvod plynov z valca motora s vnútorným spaľovaním. Výfukový guľový ventil 40 môže teda odvádzať plyny z valca s využitím oboch strán ventilu 40.
Výsledkom otáčania výfukového guľového ventilu 40 na hriadeli 58 pri práci motora bude, že otvor 60 a guľovitá čelná stena 42 budú v spojení s výfukovým otvorom valca motora s vnútorným spaľovaním. Výfukový otvor umožni, aby plyny prešli z valca otvorom 60 a odtiaľ vybraniami 48 a 50 k výfukovému potrubiu.
Ďalšie otáčanie výfukového guľového ventilu 40 presunie výfukový otvor 60 z oblasti výfukového otvoru valca, pričom guľovitá obvodová čelná stena 42 utesní výfukový otvor valca a tým preruší odvádzanie plynov z valca. V čase, keď je výfukový guľový ventil 40 v uzavretej polohe, prebieha vo valci jeho plnenie a kompresný/pracovný zdvih, pričom ďalšie otáčanie výfukového guľového ventilu 40 privedie otvor 60 do spojenia s výfukovým otvorom valca na umožnenie odvedenia plynov uvoľnených z valca počas výfukového zdvihu výfukovým otvorom valca cez otvor 60 a odtiaľ vybraniami 48 a 50 k výfukovému potrubiu.
Podľa prednostného vytvorenia sa na povzbudenie odvádzania výfukových plynov mení hĺbka uvedených vybraní 48 a 50, od bočných stien 44 a 46 k priehradke 52. Priehradka 52 vymedzuje v oblasti bezprostredne priľahlej k okraju otvoru 60, ktorý sa otáča do začiatočného vyrovnania s výfukovým otvorom valca, maximálnu hĺbku vybraní 48 a 50. Hĺbka vybraní 48 a 50 sa zmenšuje tak, že priľahlo k protiľahlému okraju otvoru 60 je vo vybraniach 48 a 50 vytvorený výstupok 49 a 51. Uvedený protiľahlý okraj otvoru 60 je časťou, ktorá je počas otáčania posledná v styku s výfukovým otvorom valca. Sklon vo vybraniach 48 a 50 by mal byť pozvoľne skrutkovitého tvaru, alebo by sa mal strmo zvažovať smerom hore k výstupkom 49 a 51. Úlohou je zabezpečiť prídavný impulz podporujúci rýchly odvod výfukových plynov k výfukovému potrubiu. Malo by byť však zjavné, že výfukový ventil by bol takisto funkčný s vybraniami 48 a 50 so stálou hĺbkou. Výstupky 49 a 51 sú prednostným vytvorením na udelenie prídavného impulzu výfukovým plynom.
Konceptom guľových otáčavých ventilov je eliminovať potrebu ventilov s rozvodnou tyčou a príslušného technického vybavenia a navrhnúť prostriedky na plnenie valca pre jeho pracovný zdvih a vypláchnutie valca počas výfukového zdvihu. Ako bude zjavné z ďalšieho opisu s prihliadnutím na obr. 7, nasávací guľový ventil 10 a konkrétne vybrania 18 a 20 sú v stálom spojení so zmesou palivo/vzduch privádzanou z nasávacieho kanálu 114 z karburátora, ktorá je v čase, keď sa pri otáčaní nasávacieho gu ľového ventilu 10 spojí nasávací otvor 30 guľového ventilu 10 s nasávacim otvorom valca v spodnej polovici hlavy valca, zavedená z vybraní 18 a 20 do valca, ako bude ďalej opísané. Keď nie je nasávací otvor 30 v spojení s nasávacím otvorom valca, slúži guľovitá obvodová čelná stena 12 ako tesnenie nasávacieho otvoru valca. Pokiaľ ide o výfukový zdvih valca, udržuje guľovitá obvodová čelná stena 42 výfukového guľového ventilu 40 tesnenie výfukového otvoru valca do toho času, kým sa výfukový otvor 60 v guľovitej obvodovej čelnej stene 42 výfukového guľového ventilu 40 pri jeho otáčavom pohybe dostane do spojenia s výfukovým otvorom valca umiesteným v spodnej polovici hlavy valca. Výfukový zdvih piesta spôsobuje odvod plynov výfukovým otvorom do vybraní 48 a 50 výfukového guľového ventilu 40 a odtiaľ do výfukového potrubia 120. Tí, ktorí sú oboznámení s odborom si uvedomia, že umiestenie nasávacieho otvoru 30 na nasávacom guľovom ventile 10 a výfukového otvoru 60 na výfukovom guľovom ventile 40 je vytvorené s ohľadom na pracovný zdvih a výfukové zdvihy piesta vo valci a požiadavky na nastavenie motora.
Obr. 8 znázorňuje bočný pohľad v reze na valec a hlavu valca s vnútorným piestom v spojení s nasávacim guľovým ventilom 10. Valec, piest a blok sú podobné týmto častiam v konvenčnom motore s vnútorným spaľovaním. Znázornený blok 100 motora obsahuje dutinu 102 valca, v ktorej je umiestený vratne pohyblivý piest 104 spojený s kľukovým hriadeľom 103 a pohybujúci sa vratne v dutine 102 valca. Dutina valca je obklopená mnohými kanálmi 106 navrhnutými tak, aby nimi mohla prechádzať chladiaca tekutina na udržovanie teploty motora. Ako bude zjavné tým, ktorí sú oboznámení s odborom, dutina valca a v nej uzavretý piest sú po odstránení hlavy z motora s vnútorným spaľovaním viditeľné. Hlava použitá v motore podľa prihlasovateľa je delená hlava pozostávajúca zo spodnej časti 110, ktorá je upevnená k bloku 100 motora a obsahuje nasávací otvor 108 pre valec 192. Nasávací otvor 108 je umiestený v polguľovitej dutine 107 určenej na uloženie spodnej časti ventilu 10, ohraničenej vnútorným úsekom dvoch zvislých rovnobežných rovín. Horná polovica 112 zostavy delenej hlavy obsahuje tiež polguľovitú dutinu 113 vymedzenú vnútorným úsekom dvoch rovnobežných rovín na vymedzenie dutiny na uloženie hornej časti nasávacieho guľového ventilu 10. Nasávací guľový ventil 10 je po pripevnení hornej polovice 112 a spodnej polovice 110 hlavy k bloku motora štandardnými skrutkami, určenými na toto spojenie, rotačné zapuzdrený v dutine vymedzenej dvoma polovicami zostavy delenej hlavy.
V uvedenej hornej časti 112 a spodnej časti 110 zostavy delenej hlavy sú vytvorené dutiny, ktoré sa kryjú s bočnými stenami 14 a 16 a tým aj s vybraniami 18 a 20 v nasávacom guľovom ventile 10. Tieto dutiny 115 a 117 sú v spojení s nasávacim potrubím a nasávacim kanálom 114, čo umožňuje, aby zmes palivo/vzduch prúdila do vybraní 18 a 20 nasávacieho guľového ventilu 10. Týmto spôsobom je nasávací guľový ventil 10 v stálom spojení so zdrojom zmesi palivo/vzduch, ktorá je privádzaná do vybraní 18 a 20, takže keď sa dostane z nasávacieho otvoru 30 na obvodovej čelnej stene 12 nasávacieho guľového ventilu 10 do spojenia s nasávacim otvorom valca, je zmes palivo/vzduch zavedená do valca. Toto usporiadanie je najlepšie zjavné z obr. 7.
Tesniaci prostriedok 116, ako bude ďalej opísané, je umiestený okolo nasávacieho otvoru 108 do dutiny 102 valca na vytvorenie efektívneho tesnenia počas otáčavého pohybu nasávacieho guľového ventilu 10. Tesniaci prostriedok 116 zabezpečuje efektívne tesnenie povrchu čelnej steny 12 nasávacieho ventilu 10.
V tomto usporiadaní je do vybraní 18 a 20 nasávacieho guľového ventilu 10 nepretržite privádzaná nasávacim kanálom 114 zmes palivo/vzduch. Táto zmes nie je zavedená do dutiny 102 valca, kým sa nedostane nasávací otvor 30 pri otáčavom pohybe do vzájomného prekrytia s nasávacim otvorom 108 do valca 120. Tesniaci prostriedok 116 spolupracuje s obvodovou čelnou stenou 12 nasávacieho guľového ventilu 10 na vytvorenie efektívneho plynotesného uzáveru na zabezpečenie prechodu zmesi palivo/vzduch z vybraní 18 a 20 nasávacim otvorom 108 do dutiny 102 valca. Pri normálnej činnosti motora dôjde k zavedeniu zmesi do valca pri pohybe piesta 104 smerom dole počas nasávacieho zdvihu, čím sa valec plní zmesou palivo/vzduch. Hneď ako je nasávací otvor 30 uzavretý, takže už nie je v spojení s nasávacim otvorom 108 do valca, utesní guľovitá obvodová čelná stena 12 nasávacieho guľového ventilu 10 v spolupráci s tesniacim prostriedkom nasávací otvor v rámci prípravy na pracovný zdvih piesta 104 a zapálenie zmesi palivo/vzduch. Rotácia nasávacieho guľového ventilu 10 sa dosiahne pomocou hriadeľa 28, ku ktorému je nasávací guľový ventil pripevnený. Hriadeľ 28 spolu s rozvodovou reťazou alebo iným podobným zariadením a kľukovým hriadeľom, ku ktorému sú upevnené piesty 104, zabezpečujú vhodné nastavenie otvárania a zatvárania nasávacieho otvoru 108 pomocou vzájomného prekrývania s nasávacim otvorom 30 nasávacieho guľového ventilu 10.
Výfukový ventil 40 je umiestený v tom istom bloku 100 motora obsahujúcom dutinu 102 valca a vratný piest 104 v dutine 102 valca. Spodná časť 110 a horná časť 112 hlavy sú pripevnené k bloku 100 motora. Výfukový guľový ventil 40 je uložený otáčavo v hornej časti 112 a spodnej časti 110 zostavy delenej hlavy v dutine 107 a 113 podobne ako nasávací guľový ventil 10. Výfukový guľový ventil 40 je v spojení s výfukovým otvorom 109 na dutinu 102 valca.
Piest 104 dokončí pracovný zdvih a tým sa uskutoční aj stlačenie a zapálenie zmesi palivo/vzduch vo valci. Pri pracovnom zdvihu zabezpečí obvodová čelná stena nasávacieho guľového ventilu 10 a výfukového guľového ventilu 40 požadovaný tesniaci uzáver nasávacieho otvoru 108 a výfukového otvoru 109. Zapálenie zmesi palivo/vzduch vyvolá pohyb piesta 104 v dutine 102 valca smerom dole a potom začína piest stúpať pri výfukovom zdvihu. Výfukový guľový ventil 40, rotujúci na hriadeli 28 v nastavenom pohybe s kľukovým hriadeľom, privádza otvor 60 na guľovom povrchu výfukového ventilu 40 do spojenia s výfukovým otvorom 109. Pri tejto konfigurácii sú plyny odvádzané z valca výfukovým otvorom 109 cez otvor 60 do vybraní 48 a 50, odkiaľ ďalej komorami 121 a 123 usporiadanými na vzájomne protiľahlých stranách výfukového ventilu 40 do výfukového kanálu 120, do výfukového potrubia a do okolitej atmosféry (pozri sa na obr. 7). Pri začiatočnom pootvorení výfukového ventiluje výfukový plyn privedený do vybraní 48 a 50 v mieste ich najväčšej hĺbky. Ako bolo už skôr vysvetlené, hĺbka vybraní sa postupne znižuje až k tesniacemu miestu vytvorenému výstupkami 49 a 51. Tento tvar slúži na urýchlenie odvodu výfukových plynov z výfukového plynového ventilu 40 a tým aj na urýchlenie ich odvodu z dutiny 102 valca. Po dokončenom odvode plynov z dutiny 120 valca sa dostane guľovitá obvodová čelná stena 42 výfukového guľového ventilu 40 zase do styku s tesniacim prostriedkom 116, podobne ako to bolo pri nasávacom guľovom ventile na utesnenie výfukového otvoru 109 do času, kým dôjde k ďalšiemu výfukovému zdvihu piesta 104 v dutine 120 valca.
Obr. 9 je perspektívny pohľad na nasávací guľový ventil 10 a výfukový guľový ventil 40, ktoré sú umiestené v spodnej časti 110 zostavy delenej hlavy jedného valca. Ako je zrejmé tým, ktorí sú priemerne oboznámení s odborom, bude aj v prípade použitia V-6, V-8, V-12 motora a pod. každý valec vybavený podobne usporiadanou zostavou guľových rotačných ventilov. Podľa ďalšieho vytvorenia vynálezu sú nasávacie guľové ventily 10 a výfukové guľové ventily 40 umiestené na jednotlivom hriadeli, pokiaľ sú rozmery motora také, že je možné dosiahnuť zdvojený prívod do nasávacieho ventilu a zdvojený odvod z výfukového ventilu bez ovplyvnenia štruktúrnej integrity motora.
Hriadeľ 28 a rotačné guľové ventily 10 a 40 sú v zostave delenej hlavy podopreté nosnými plochami 130. Guľové ventily 10 a 40 sú obrobené podobne ako dutiny 107 a 113, v ktorých sú uložené, pričom tolerancie medzi guľovým ventilom a dutinami sú približne s veľkosťou 1/1000 palca (t. j. približne 0,0254 mm). Keď sú hriadeľ 28 a zostava ventilov umiestené v delenej hlave, je hriadeľ v styku s nosnými plochami 130 a guľové ventily 10 a 40 sú iba v styku s tesniacim prostriedkom 116, ktorého vytvorenie bude ďalej opísané.
Obr. 10a, b, c a d znázorňujú spôsob, akým sú výfukové plyny odvádzané výfukovým ventilom 40 z valca k výfukovému potrubiu. Obr. 10 znázorňuje spôsob, akým prúd vzduchu opúšťa valec 102 cez výfukový otvor 109 a otvor 60 na guľovom povrchu výfukového ventilu 40, a tak vstupuje do vybraní 48 a 50 výfukového ventilu 40. Výfukové plyny sú z vybraní 48 a 50 ďalej odvedené výfukovými komorami 121 a 123 (pozri sa na obr. 7). Výstupky 49 a 50 udelia výfukovým plynom konečný impulz bezprostredne predtým, ako sa znova dostane do vzájomného spojenia otvor 60 s výfukovým otvorom 109.
Obr. 11 je rozložený bokorys tesniaceho prostriedku 116 a obr. 12 je rozložený perspektívny pohľad na tesniaci prostriedok 116. Ďalej je opísaný tesniaci prostriedok 116 s ohľadom na rotačný nasávací ventil 10. Tesniaci prostriedok na rotačný výfukový ventil 40 je vytvorený tak isto a taktiež jeho úloha a funkcia sú rovnaké.
Tesniaci prostriedok 116 pozostáva z dvoch základných častí. Spodný krúžok 140 je umiestený v prstencovitej drážke 138 v spodnej časti 110 zostavy delenej hlavy a obklopuje nasávací otvor 108. Vnútorná obvodová stena 144 a vonkajšia obvodová stena 142 sú spojené rovinnou obvodovou základňou 148, ktorá tak definuje prstencovitú drážku 150 na uloženie horného tesniaceho krúžku 152 ventilu
10.
Horný tesniaci krúžok 152 je vybavený centrálne umiesteným otvorom 154, ktorý je vzájomne vyrovnaný s otvorom 146 a so spodným krúžkom 140. Vonkajšia stena 153 horného tesniaceho krúžku 152 je odstupňovaná smerom dovnútra od hornej plochy 156 k spodnej ploche 158 na vytvorenie prstencovitej drážky 160 pre krúžok 162. Horný tesniaci krúžok 152 je navrhnutý tak, aby lícoval so spodným tesniacim krúžkom 140.
Horná plocha 156 horného tesniaceho krúžku 152 je smerom dovnútra k stredu otvoru 154 zakrivená, pričom horná plocha je vybavená prstencovitým zárezom na umiestenie uhlíkového vložkového mazacieho krúžku 166. Uhlíkový vložkový mazací krúžok 166 vystupuje nad hornú plochu 156 horného tesniaceho krúžku 152 a je v styku s obvodovou čelnou stenou nasávacieho guľového ventilu 10. Zakrivenie hornej plochy 156 je prispôsobené povrchovému zakriveniu nasávacieho guľového ventilu 10, pričom uhlíkový vložkový mazací krúžok 166 je v tesnom kontakte s obvodovou čelnou stenou nasávacieho guľového ventilu 10.
Kontakt medzi uhlíkovým vložkovým mazacím krúžkom 166 a obvodovou čelnou stenou nasávacieho guľového ventilu 10 je udržovaný prstencovitými zvlnenými pruži nami 170 umiestenými v prstencovitej drážke 150 pod horným tesniacim krúžkom 152. Tlak vyvíjaný smerom hore na horný tesniaci krúžok 152 treba udržovať v rozmedzí od 1 do 4 unci. Tento tlak je možno dosiahnuť použitím jednej zvlnenej pružiny umiestnenej v prstencovitej drážke 150 alebo niekoľkými prstencovitými zvlnenými pružinami.
Okolo prstencovitej drážky 160 horného tesniaceho krúžku 152 je umiestený krúžok 162 s funkciou podobnou funkcii piestového krúžku spojeného s piestom. Krúžok 162 slúži na vytvorenie prídavného tesniaceho kontaktu medzi tesniacim prostriedkom 166 a povrchovou plochou rotačného nasávacieho ventilu 10 a rotačného výfukového ventilu počas kompresného a pracovného zdvihu. Zvýšený tlak plynu vo valci a v prstencovitej drážke 150 zvýši tlak pod krúžkom 162, ktorý tvorí tesnenie vonkajšej obvodovej steny 142, zabraňujúce úniku plynov, a prispeje k vzniku sily smerujúcej hore na horný tesniaci krúžok 152 a tým privedie uhlíkový vložkový krúžok 164 do ešte presnejšieho kontaktu s vonkajšou plochou rotačného nasávacieho ventilu 10. K rovnakej interakcii dôjde v prípade tesniaceho prostriedku na rotačný výfukový ventil 40. Počas nasávacieho a výfukového zdvihu bude uhlíkový vložkový krúžok 164 udržovaný v kontakte s rotačným výfukovým ventilom pomocou zvlnených pružín umiestených v prstencovitej drážke 150.
Počas spaľovacieho alebo pracovného zdvihu je hore smerujúci tlak prevedený na horný tesniaci krúžok 152 pomocou stlačenia plynov vo valci a nasávacom otvore 108 a pomocou priechodového kanálika 163 medzi horným tesniacim krúžkom 152 a spodným krúžkom 140, ktorým môžu plyny preniknúť do prstencovitej drážky 150 pod horným tesniacim krúžkom 152 a pritom je im pomocou krúžku 162, ktorý je v kontakte s vonkajšou obvodovou stenou 142 spodného krúžku 140, zabránené uniknúť. To zaisťuje vytvorenie prídavného tlaku pozdĺž zvlnenej pružiny 170 prispievajúceho k spojeniu uhlíkového vložkového krúžku 166 a povrchovej plochy ventilu.
Usporiadanie tesniaceho prostriedku 116 zaisťuje jeho tesný kontakt s rotačným nasávacím a rotačným výfukovým ventilom, a je to vlastne jediný kontakt s nasávacím rotačným ventilom alebo výfukovým rotačným ventilom počas ich otáčania v dutinách na ich uloženie. To významne znižuje počet mechanických súčastí v motore a tým zníženie trenia, ku ktorému dochádza pri práci motora.
Hoci predložený vynález bol opísaný v spojení s jeho konkrétnymi príkladmi vytvorenia, je samozrejmé, že tým, ktorí sú bežne oboznámení s odborom, môžu byť zrejmé mnohé modifikácie, pričom zámerom tejto prihlášky vynálezu je pokryť i možné úpravy a variácie vynálezu. Je teda zámerom, aby bol vynález obmedzený iba patentovými nárokmi a ich ekvivalentmi.

Claims (19)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Sústava rotačných guľových ventilov v motore s vnútorným spaľovaním, obsahujúca snímateľnú dvojdielnu hlavu valca upevniteľnú k spaľovaciemu motoru a obsahujúca hornú časť hlavy valca a spodnú časť hlavy valca, ktoré pri pripevnení k spaľovaciemu motoru vymedzujú dve dutiny, radiálne vyrovnané s valcami spaľovacieho motora, pričom tieto dutiny vymedzujú prvé dutiny na uloženie navzájom súosovo vyrovnaných rotačných nasávacích guľových ventilov a druhé dutiny na uloženie navzájom súosovo vyrovnaných rotačných výfukových ventilov, pričom spodná časť hlavy valca a prvé dutiny sú vybavené nasávacím vstupom spojeným s valcom, a spodná časť hlavy valca a
    SK 283125 Β6 druhé dutiny sú vybavené výfukovým výstupom spojeným s valcom, zostava rotačných guľových ventilov ďalej obsahuje tesniace prostriedky, spojené s nasávacím vstupom a výfukovým výstupom, nasávací kanál na zavedenie zmesi paliva a vzduchu do hlavy valca cez zásobnú dutinu priľahlú aspoň k jednej strane prvej dutiny a rotačného nasávacieho guľového ventilu a výfukové potrubie na odvod výfukových plynov z valca cez odvádzaciu komoru, priľahlú aspoň k jednej strane druhej dutiny a rotačného výfukového guľového ventilu, prvý hriadeľ otočné uložený na ložiskových plochách v prvej dutine, vyrovnaný s valcami spaľovacieho motora, pričom prvý hriadeľ nesie nemu pripevnené rotačné nasávacie guľové ventily, druhý hriadeľ otočné uložený na ložiskových plochách v druhej dutine a nesúci k nemu pripevnené rotačné výfukové guľové ventily, pričom rotačný nasávací guľový ventil a rotačný výfukový guľový ventil obsahujú guľové úseky vymedzené z gule dvomi rovnobežnými rovinami, umiestnenými symetricky vzhľadom na stred gule a vymedzujúci guľový obvod a rovinné bočné steny, rotačné nasávacie guľové ventily sú upevnené na prvom hriadeli v prvých dutinách v plynotesnom kontakte s nasávacím vstupom a rotačné výfukové guľové ventily sú upevnené na druhom hriadeli v druhých dutinách v plynotesnom kontakte s výfukovým výstupom, pričom rotačné nasávacie guľové ventily sú na svojom guľovom obvode vybavené nasávacím otvorom na zavedenie zmesi paliva a vzduchu do motora a na prerušenie tohto prívodu, kde nasávací otvor je v spojení s aspoň jedným prstencovým vybraním, vytvoreným v jednej z bočných stien rotačného nasávacieho guľového vybrania, prstencové vybranie je v spojení s priľahlou zásobnou dutinou, vytvorenou v spodnej časti hlavy valca, zásobná dutina je v spojení s nasávacím kanálom prívodu zmesi paliva a vzduchu do valca aspoň z jednej strany rotačného nasávacieho guľového ventilu, pričom rotačný výfukový guľový ventil je na svojom guľovom obvode vybavený výfukovým otvorom na odvedenie výfukových plynov z valca a na prerušenie tohto odvádzania a rotačný výfukový guľový ventil je vybavený aspoň jedným prstencovým vybraním, vytvoreným v jednej z rovinných bočných stien v spojení s výfukovým otvorom na guľovom obvode, prstencové vybrania sú spojené s priľahlou výfukovou komorou, vytvorenou v spodnej časti hlavy valca, a priľahlé výfukové komory sú v spojení s výfukovým potrubím na odvod výfukových plynov z valca, vyznačujúca sa tým, že zásobné dutiny rotačného nasávacieho guľového ventilu (10) a výfukové komory (121, 123) rotačného výfukového guľového ventilu (40) sú vytvorené na obidvoch stranách dutiny (107) rotačného nasávacieho guľového ventilu (10) a na obidvoch stranách dutiny (113) rotačných guľových ventilov (40) v hornej časti (110) hlavy valcov a dolnej časti (112) hlavy valcov a prstencové dutiny (18, 20, 48, 50) sú vytvorené v obidvoch bočných stenách (14, 16, 44, 46) rotačných nasávacich guľových ventilov (10) a rotačných výfukových guľových ventilov (40).
  2. 2. Sústava rotačných guľových ventilov podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že tesniaci prostriedok (116) obsahuje spodný vodiaci krúžok (140) vybavený prstencovou vodiacou drážkou (150) a uložený v hlave valca okolo nasávacieho vstupu (108) zo strany rotačného nasávacieho guľového ventilu (10) a okolo výfukového výstupu (109) zo strany rotačného výfukového guľového ventilu (40), pričom spodný vodiaci krúžok (140) je vybavený priechodným otvorom (146), ktorý sa prekrýva s nasávacim vstupom (108) alebo výfukovým výstupom (109), horný tesniaci krúžok (152) vyberateľné uložený v prstencovej vodiacej drážke (150) spodného vodiaceho krúžku (140) a vybavený homou plochou (156) tvarovo prispôsobenou guľovému obvodu (12) rotačného nasávacieho guľového ventilu (10) alebo guľového obvodu (42) rotačného výfukového guľového ventilu (40) a priechodným otvorom (154) prekrývajúcim sa s priechodným otvorom (146) spodného vodiaceho krúžku (140) a nasávacím vstupom (108) alebo výfukovým výstupom (109), pražiaci predpätý prostriedok umiestnený v prstencovej vodiacej drážke (150) spodného vodiaceho krúžku (140) pod horným tesniacim krúžkom (152) a vyvíjajúci na horný tesniaci krúžok (162) umiestnený okolo horného tesniaceho krúžku (152) v styku s vonkajšou obvodovou stenou (142) prstencovej vodiacej drážky (150), spojovací priechod (163) umiestnený medzi nasávacím vstupom (108) alebo výfukovým výstupom (109) a radiálnym tesniacim krúžkom (162) upevneným k hornému tesniacemu krúžku (152).
  3. 3. Sústava rotačných guľových ventilov podľa nároku 2, vyznačujúca sa tým, že v zakrivenej hornej ploche (156) horného tesniaceho krúžku (152), ktorá má doplnkový tvar ku guľovému povrchu rotačného nasávacieho guľového ventilu (10) alebo rotačného guľového ventilu (40), je prstencovo vložený uhlíkový vložkový mazací krúžok (166) z uhlíkových vlákien.
  4. 4. Sústava rotačných guľových ventilov podľa nároku 2 alebo 3, vyznačujúca sa tým, že tesniaci prostriedok na hornom tesniacom krúžku (152) obsahuje jeden alebo viac radiálnych tesniacich krúžkov (162) snímateľné umiestnených okolo horného tesniaceho krúžku (152), pričom radiálne tesniace krúžky (162) sú v tesnom kontakte s vonkajšou obvodovou stenou (142) prstencovej vodiacej drážky (150) spodného vodiaceho krúžku (140).
  5. 5. Sústava rotačných guľových ventilov podľa jedného z nárokov 2až 4, vyznačujúca sa tým, že pružný prostriedok umiestnený v prstencovej vodiacej drážke (150) pod horným tesniacim krúžkom (152) obsahuje jednu alebo viac prstencových zvlnených pružín (170), ktoré vyvíjajú na horný tesniaci krúžok (152) tlak smerom dohora a pritláčajú zakrivenú hornú plochu (156) horného tesniaceho krúžku (152) k obvodovej ploche rotačného nasávacieho guľového ventilu (10) alebo rotačného výfukového guľového ventilu (40).
  6. 6. Sústava rotačných guľových ventilov podľa nárokov 2až 5, vyznačujúca sa tým, že horný tesniaci krúžok (152) je vytvorený z uhlíkových vlákien.
  7. 7. Sústava rotačných guľových ventilov podľa jedného z nárokov 1 až 6, vyznačujúca sa tým, že rotačný nasávací guľový ventil (10) na využitie v spaľovacom motore s rotačnými guľovými ventilmi obsahuje teleso ventilu v tvare guľového úseku vymedzeného z gule dvomi rovnobežnými rovinami, umiestnenými symetricky voči stredu gule a vymedzujúcimi čelnú stenu (12) a rovinné bočné steny (74, 76) a je vybavené osovo a centrálne umiestneným priechodným otvorom (26) na hriadeľ a prstencovými vybraniami (18, 20), vytvorenými v obidvoch bočných stenách (14, 16) telesa ventilu okolo priechodného otvoru (26) na hriadeľ, pričom prstencové vybrania (18,20) sú vzájomne oddelené priehradkou (22), ktorá obsahuje priechodný kanál (32) medzi prstencovými vybraniami (18, 20) a priliehajúci k saciemu otvoru (30) vytvorenému v čelnej stene (12) ventilu.
  8. 8. Sústava rotačných guľových ventilov podľa jedného z nárokov laž 7, vyznačujúca sa tým, že rotačný výfukový guľový ventil (40) obsahuje teleso ventilu v tvare guľového úseku vymedzeného z gule dvomi rovnobežnými rovinami, umiestnenými symetricky voči stredu gule a vymedzujúcimi guľovitú čelnú stenu (42) a rovinné bočné steny (44, 46), pričom teleso ventilu je vy bavené centrálne umiestneným osovým priechodným otvorom (56) na hriadeľ a prstencovými vybraniami (48, 50) vytvorenými v obidvoch bočných stenách (44, 46) telesa ventilu okolo priechodného otvoru (56) na hriadeľ, pričom prstencové vybrania (48, 50) sú vzájomne oddelené priehradkou (52), ktoré obsahujú priechodný kanál (62), spojujúci prstencové vybrania (48, 50) a umiestnený priľahlo k výfukovému otvoru (60) vytvorenému v guľovej čelnej stene (42) telesa ventilu.
  9. 9. Sústava rotačných guľových ventilov podľa nároku
    8, vyznačujúca sa tým, že prstencové vybrania (48, 50) v bočných stenách (44, 46) rotačného výíukového guľového ventilu (40) obsahujú výstupok (49), prebiehajúci radiálne von od priechodného otvoru (56) na hriadeľ ku guľovitej obvodovej čelnej stene (42), pričom výstupok (49) je umiestnený v blízkosti priechodného kanálu (62) v priehradke (52) na vytváranie prídavného tlaku na obvod výfukových plynov.
  10. 10. Sústava rotačných guľových ventilov podľa nároku
    9, vyznačujúca sa tým, že výstupok (49) a prstencové vybrania (18, 20) sú pozvoľna sklonené od priehradky (52) smerom dohora.
  11. 11. Rotačný nasávací guľový ventil pre sústavu rotačných guľových ventilov na použitie v motore s vnútorným spaľovaním podľa nárokov 1 až 10, vyznačujúci sa t ý m , že obsahuje teleso v tvare guľového úseku vymedzeného z gule dvomi rovnobežnými rovinami umiestnenými symetricky voči stredu gule a vymedzujúcimi guľový obvod (12) a rovinné bočnc steny (14, 16), pričom ďalej obsahuje centrálne umiestnený osový priechodný otvor (26) na hriadeľ s prstencovými vybraniami (18, 20) vytvorenými v obidvoch bočných stenách (14, 16) telesa okolo priechodného otvoru (26) na hriadeľ, pričom prstencové vybrania (18, 20) sú navzájom oddelené priehradkou (22) a sú v spojení s nasávacím otvorom (30) v obvodovej čelnej stene (12).
  12. 12. Rotačný nasávací guľový ventil podľa nároku 11, vyznačujúci sa tým, že priehradka (22) obsahuje priechodný kanál (32) spojený s prstencovými vybraniami (18, 20) a priliehajúci k nasávaciemu otvoru (30) vytvorenému v obvodovej čelnej stene (12) telesa.
  13. 13. Rotačný nasávací guľový ventil podľa nároku 11, vyznačujúci sa tým, že priechodný otvor (26) na hriadeľ je vytvorený osovo v strede telesa a siaha od jednej rovinnej bočnej steny (14) k druhej rovinnej bočnej stene (16).
  14. 14. Rotačný nasávací guľový ventil podľa nárokov 11 až 13, vyznačujúci sa tým, že rovinné bočné steny (14, 16) sú umiestnené symetricky vzhľadom na stred telesa.
  15. 15. Rotačný výfukový guľový ventil pre sústavu rotačných guľových ventilov na použitie v motore s vnútorným spaľovaním podľa nárokov lažlO, vyznačujúci sa t ý m , že obsahuje teleso v tvare guľového úseku vymedzeného z gule dvomi rovnobežnými rovinami umiestnenými symetricky voči stredu gule a vymedzujúcimi guľový obvod (12) a rovinné bočné steny (44, 46), pričom ďalej obsahuje centrálne umiestnený osový priechodný otvor (56) na hriadeľ s prstencovými vybraniami (48, 50) vytvorenými v obidvoch bočných stenách (44, 46) spojenými s výfukovým otvorom (60) v obvodovej čelnej stene (42).
  16. 16. Rotačný výfukový nasávací ventil podľa nároku 15, vyznačujúci sa tým, že priehradka (52) obsahuje priechodný kanál (62) na spojenie medzi prstencovými vybratiami (48, 50) umiestnený v obvodovej čelnej stene (42) telesa.
  17. 17. Rotačný výfukový nasávací ventil podľa nárokov 15 až 16, vyznačujúci sa tým, že prstencové vybrania (48, 50) obsahujú výstupok (49) prebiehajúci radiálne von od otvoru (56) na hriadeľ ku obvodovej čelnej stene (42), pričom výstupok (49) je umiestnený v blízkosti priechodného kanála (62), vytvoreného v priehradke (52) na vytváranie prídavného tlaku na odvod výfukových plynov.
  18. 18. Rotačný výfukový nasávací ventil podľa nárokov 15 až 17, vyznačujúci sa tým, že výstupok (49) v prstencových vybratiach (48, 50) je pozvoľne sklonený od priehradky (52) smerom dohora.
  19. 19. Rotačný výfukový nasávací ventil podľa nárokov 15 až 18, vyznačujúci sa tým, že rovinné bočné steny (44, 60) sú umiestnené symetricky vzhľadom na stred telesa.
SK495-94A 1993-05-12 1994-04-28 Sústava rotačných guľových ventilov na použitie v motore s vnútorným spaľovaním SK283125B6 (sk)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/060,358 US5361739A (en) 1993-05-12 1993-05-12 Spherical rotary valve assembly for use in a rotary valve internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK49594A3 SK49594A3 (en) 1995-01-12
SK283125B6 true SK283125B6 (sk) 2003-02-04

Family

ID=22028990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK495-94A SK283125B6 (sk) 1993-05-12 1994-04-28 Sústava rotačných guľových ventilov na použitie v motore s vnútorným spaľovaním

Country Status (32)

Country Link
US (1) US5361739A (sk)
EP (1) EP0624718B1 (sk)
JP (1) JP3493054B2 (sk)
KR (1) KR100285222B1 (sk)
CN (1) CN1041451C (sk)
AT (1) ATE163067T1 (sk)
AU (1) AU668289B2 (sk)
BG (1) BG61884B1 (sk)
BR (1) BR9401930A (sk)
CA (1) CA2115502C (sk)
CZ (1) CZ287183B6 (sk)
DE (1) DE69408360T2 (sk)
DK (1) DK0624718T3 (sk)
EG (1) EG20404A (sk)
ES (1) ES2113005T3 (sk)
FI (2) FI106879B (sk)
GR (1) GR3026190T3 (sk)
HU (1) HU217472B (sk)
IL (1) IL108717A (sk)
JO (1) JO1794B1 (sk)
MY (1) MY110473A (sk)
NZ (1) NZ260141A (sk)
PH (1) PH31224A (sk)
PL (1) PL173946B1 (sk)
RO (1) RO111488B1 (sk)
RU (1) RU2122126C1 (sk)
SA (1) SA94140740B1 (sk)
SK (1) SK283125B6 (sk)
TR (1) TR28974A (sk)
TW (1) TW268071B (sk)
UA (1) UA26281C2 (sk)
ZA (1) ZA941100B (sk)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2717857B1 (fr) * 1994-03-25 1996-04-26 Maurice Huwarts Moteur à combustion interne, à obturateurs de distribution rotatifs.
US5535715A (en) * 1994-11-23 1996-07-16 Mouton; William J. Geared reciprocating piston engine with spherical rotary valve
US5724926A (en) * 1995-12-22 1998-03-10 Eagle Heads, Ltd. Rotary valve assembly for an internal combustion engine
US5706775A (en) * 1996-04-12 1998-01-13 New Avenue Development Corp. Rotary valve apparatus for internal combustion engines and methods of operating same
US5967108A (en) 1996-09-11 1999-10-19 Kutlucinar; Iskender Rotary valve system
US5931134A (en) * 1997-05-05 1999-08-03 Devik International, Inc. Internal combustion engine with improved combustion
US6321699B1 (en) * 1997-08-25 2001-11-27 Richard Berkeley Britton Spheroidal rotary valve for combustion engines
GB9719548D0 (en) 1997-09-15 1997-11-19 Stone Timothy Improvements in and relating to internal combustion engines
DE10032721A1 (de) * 2000-07-05 2002-01-17 Arno Hofmann Dichtungssystem
DE10034679A1 (de) * 2000-07-17 2002-01-31 Bayerische Motoren Werke Ag Dichtungsanordnung für einen insbesondere zur Ladungssteuerung bei Brennkraftmaschinen dienenden Drehschieber
US6578538B2 (en) 2001-04-02 2003-06-17 O. Paul Trentham Rotary valve for piston engine
GB0130903D0 (en) * 2001-12-22 2002-02-13 Kingsley Windham Bevan Charles Improvements in and relating to cylinder heads
US6666458B2 (en) * 2002-02-12 2003-12-23 George J. Coates Valve seal for rotary valve engine
US6718933B1 (en) 2002-10-28 2004-04-13 George J. Coates Valve seal for rotary valve engine
US6779925B2 (en) * 2002-11-26 2004-08-24 George J. Coates Bearing assembly
US6789516B2 (en) * 2003-01-07 2004-09-14 George J. Coates Rotary valve and valve seal assembly for rotary valve engine having hemispherical combustion chambers
US6880511B1 (en) * 2003-10-27 2005-04-19 George J. Coates Valve seal assembly for rotary valve engine
US7213547B2 (en) * 2004-12-14 2007-05-08 Massachusetts Institute Of Technology Valve
US7140342B1 (en) 2005-09-01 2006-11-28 Murray Michael J Slotted cylindrical tube rotary valve assembly
US8100102B2 (en) * 2006-12-28 2012-01-24 Perkins Engines Company Limited Cylinder head for an internal combustion engine
US8342204B2 (en) * 2006-12-28 2013-01-01 Perkins Engines Company Limited Rotary valve for use in an internal combustion engine
US7926461B2 (en) * 2006-12-28 2011-04-19 Perkins Engines Company Limited System for controlling fluid flow
US7802550B2 (en) * 2006-12-28 2010-09-28 Caterpillar Inc Cylinder head arrangement including a rotary valve
US7802551B2 (en) * 2006-12-28 2010-09-28 Perkins Engines Company Ltd Cylinder head for an internal combustion engine
US7721689B2 (en) * 2006-12-28 2010-05-25 Perkins Engines Company Limited System and method for controlling fluid flow to or from a cylinder of an internal combustion engine
US7591240B2 (en) * 2006-12-28 2009-09-22 Perkins Engines Company Limited Method for providing a mixture of air and exhaust
US8100144B2 (en) * 2006-12-28 2012-01-24 Perkins Engines Company Limited Mounting arrangement for a rotary valve
KR20080069729A (ko) * 2007-01-24 2008-07-29 인제대학교 산학협력단 크랭크없는 왕복동 엔진
DE102009006904A1 (de) * 2009-01-30 2010-08-12 Audi Ag Dichtungsanordnung für einen Drehschieber
CN102808705A (zh) * 2012-07-23 2012-12-05 济南汉菱电气有限公司 一种圆筒式燃气喷气阀
CN104454169A (zh) * 2013-10-30 2015-03-25 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 外置内燃发动机
USD746411S1 (en) * 2014-04-24 2015-12-29 Kitz Corporation Valve element for rotary valve
US9931447B2 (en) * 2014-12-16 2018-04-03 Novartis Ag Quick-opening vent valve for phaco fluidics aspiration system
TWI547824B (zh) * 2014-12-16 2016-09-01 緯創資通股份有限公司 適用於互動式電子白板系統的控制權限分享方法及其主機端裝置
US9903239B2 (en) * 2015-01-29 2018-02-27 Vaztec Engine Venture, Llc Engine with rotary valve apparatus
US20160222839A1 (en) * 2015-01-29 2016-08-04 Vaztec, Llc Seal apparatus for rotary valve engine
ITUB20153183A1 (it) * 2015-08-06 2017-02-06 Herta Pfeifer Sistema di distribuzione per motori alimentati a vapore
US10487703B2 (en) * 2015-10-21 2019-11-26 Rvd Enterprises, Llc Rotary valve engine system
KR20180021551A (ko) * 2016-08-22 2018-03-05 현대자동차주식회사 냉각수 제어밸브유닛을 갖는 엔진시스템
JP6784577B2 (ja) * 2016-11-15 2020-11-11 日立オートモティブシステムズ株式会社 制御弁
US10677190B2 (en) * 2017-09-13 2020-06-09 Vaztec Engine Venture, Llc Engine with rotating valve assembly
RU2769606C2 (ru) * 2020-08-19 2022-04-04 Юрий Иванович Терентьев Шаровой клапан для двигателя внутреннего сгорания

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2417013A1 (fr) * 1978-02-10 1979-09-07 Gentile Carl Dispositif a soupapes rotatives pour moteurs a combustion interne
JPS6131123Y2 (sk) * 1978-06-22 1986-09-10
US4370955A (en) * 1979-03-19 1983-02-01 Ruggeri John R Rotary valve for an internal combustion engine
US4989576A (en) * 1981-07-30 1991-02-05 Coates George J Internal combustion engine
IT1217060B (it) * 1987-04-30 1990-03-14 Montagni Alviero Dispositivo di distribuzione per macchine volumetriche alternative, come motori alternativi endotermici con valvola ruotante a forma di solido di rivoluzione in specie sferica.
DE3727690A1 (de) * 1987-08-19 1989-03-02 Rexroth Mannesmann Gmbh Schaltungsanordnung fuer den antrieb eines fahrzeuges
US4821692A (en) * 1988-01-25 1989-04-18 Browne Daniel F Rotary valve mechanism for internal combustion engine
US4989558A (en) * 1988-11-14 1991-02-05 Coates George J Spherical rotary valve assembly for an internal combustion engine
US4953527A (en) * 1988-11-14 1990-09-04 Coates George J Spherical rotary valve assembly for an internal combustion engine
US4944261A (en) * 1989-10-16 1990-07-31 Coates George J Spherical rotary valve assembly for an internal combustion engine
US4976232A (en) * 1989-12-06 1990-12-11 Coates George J Valve seal for rotary valve engine
US5109814A (en) * 1991-05-10 1992-05-05 Coates George J Spherical rotary valve
US5205251A (en) * 1992-08-05 1993-04-27 Ibex Technologies, Inc. Rotary valve for internal combustion engine
DE4302648A1 (de) * 1993-01-30 1994-08-11 Christoph Conradty Drehschieberventil

Also Published As

Publication number Publication date
CN1041451C (zh) 1998-12-30
HU217472B (hu) 2000-02-28
CA2115502C (en) 1999-12-14
GR3026190T3 (en) 1998-05-29
FI942202A0 (fi) 1994-05-11
FI106879B (fi) 2001-04-30
CZ287183B6 (en) 2000-10-11
AU6071994A (en) 1994-11-17
EG20404A (en) 1999-02-28
FI942202A (fi) 1994-11-13
BG98766A (en) 1995-09-29
SA94140740B1 (ar) 2006-07-10
DE69408360T2 (de) 1998-05-20
CZ100994A3 (en) 1995-04-12
ES2113005T3 (es) 1998-04-16
CN1098166A (zh) 1995-02-01
KR100285222B1 (ko) 2001-04-02
UA26281C2 (uk) 1999-07-19
EP0624718B1 (en) 1998-02-04
HUT71038A (en) 1995-11-28
MY110473A (en) 1998-05-30
JO1794B1 (en) 1994-12-25
NZ260141A (en) 1995-06-27
IL108717A0 (en) 1994-05-30
SK49594A3 (en) 1995-01-12
TW268071B (sk) 1996-01-11
CA2115502A1 (en) 1994-11-13
ZA941100B (en) 1994-08-30
IL108717A (en) 2001-05-20
JP3493054B2 (ja) 2004-02-03
FI110887B (fi) 2003-04-15
RO111488B1 (ro) 1996-10-31
PL173946B1 (pl) 1998-05-29
ATE163067T1 (de) 1998-02-15
BG61884B1 (bg) 1998-08-31
FI20010023A (fi) 2001-01-08
DE69408360D1 (de) 1998-03-12
DK0624718T3 (da) 1998-09-23
US5361739A (en) 1994-11-08
PH31224A (en) 1998-05-12
JPH0771212A (ja) 1995-03-14
BR9401930A (pt) 1994-12-13
RU2122126C1 (ru) 1998-11-20
EP0624718A1 (en) 1994-11-17
HU9400793D0 (en) 1994-06-28
AU668289B2 (en) 1996-04-26
TR28974A (tr) 1997-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK283125B6 (sk) Sústava rotačných guľových ventilov na použitie v motore s vnútorným spaľovaním
KR100189172B1 (ko) 내연기관용 구형회전밸브 조립체
JP2698812B2 (ja) 回転式球状バルブ装置
US5878707A (en) Rotary valve internal combustion engine
US6779504B2 (en) Spherical rotary intake valve for spherical rotary valve engine assembly
KR20040089126A (ko) 로타리 밸브 엔진을 위한 밸브 씰
JP4471846B2 (ja) 半球状燃焼室を有するロータリー弁エンジンのロータリー弁用弁シール機構の配置方法
US4773364A (en) Internal combustion engine with rotary combustion chamber
CA2553401A1 (en) Improved valve seal assembly for rotary valve engine
US4867117A (en) Rotary valve with integrated combustion chamber
US4449490A (en) Concentric intake and exhaust valve assembly
US4813392A (en) Rotary valve assembly
JP2003020991A (ja) 4ストローク内燃機関のシリンダヘッド
JP3767716B2 (ja) 過給ポンプ付き火花点火式4サイクル内燃機関
EP0713958B1 (en) Internal combustion engine
GB2195395A (en) Rotary valve assembly
JP3916297B2 (ja) 頭上カム軸式内燃機関
KR810001721B1 (ko) 내연 기관용 밸브
CA1279018C (en) Internal combustion engine with rotary combustion chamber
KR100240717B1 (ko) 오일 차단장치를 구비한 밸브
JP3867820B2 (ja) 火花点火式4サイクル内燃機関
EP0161440A1 (en) Piston type internal combustion engine of annular section
JP4010603B2 (ja) 往復動型コンプレッサ
JPH1144217A (ja) 過給式内燃エンジン
CZ288142B6 (en) Rotary distribution system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of maintenance fees

Effective date: 20130428