SK287587B6 - Four stroke combustion engine with circular cone in engine timing mechanism - Google Patents

Four stroke combustion engine with circular cone in engine timing mechanism Download PDF

Info

Publication number
SK287587B6
SK287587B6 SK117-2006A SK1172006A SK287587B6 SK 287587 B6 SK287587 B6 SK 287587B6 SK 1172006 A SK1172006 A SK 1172006A SK 287587 B6 SK287587 B6 SK 287587B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
cone segment
cylinder head
rotary cone
segment
combustion engine
Prior art date
Application number
SK117-2006A
Other languages
Slovak (sk)
Other versions
SK1172006A3 (en
Inventor
Jozef Čekan
Original Assignee
Jozef Čekan
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 Jozef Čekan filed Critical Jozef Čekan
Priority to SK117-2006A priority Critical patent/SK287587B6/en
Priority to PCT/SK2007/050018 priority patent/WO2008018842A1/en
Priority to CZ200920829U priority patent/CZ19452U1/en
Publication of SK1172006A3 publication Critical patent/SK1172006A3/en
Publication of SK287587B6 publication Critical patent/SK287587B6/en

Links

Landscapes

  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

A rotating cone segment (8) is in a valve mechanism fitted to identical shape beds in the bottom of the cylinder head (1) so that the hole in the conical part of the segment using a stepper motor (19) exactly in step, 120 ° shifts by rotating in direction from the suction channel (6) to the exhaust duct (7) in the axis of the stem (9) discharged to the outside of the cylinder head (1).

Description

Vynález je orientovaný do oblasti štvortaktných spaľovacích motorov a rieši predovšetkým zjednodušenie rozvodového mechanizmu, zvýšenie efektívneho výkonu motora znížením odporu nasávania a výfuku, a tým zníženie obsahu NOx vo výfukových plynoch. Okrem toho v dôsledku minimálneho zdvihu rotačného kužeľového segmentu i výrazného zníženia hladiny hlučnosti motora. Preto je zvlášť vhodný na výrobu naftových motorov.The invention is directed to the field of four-stroke internal combustion engines and, in particular, aims to simplify the timing mechanism, increase the efficient engine power by reducing intake and exhaust resistance, and thereby reduce the NOx content of the exhaust gases. In addition, due to the minimal stroke of the rotary cone segment as well as a significant reduction in the engine noise level. It is therefore particularly suitable for the manufacture of diesel engines.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Rotačný systém v časti rozvodového mechanizmu obdobného charakteru ako predstavuje štvortaktný spaľovací motor s rotačným kužeľovým segmentom v rozvodovom mechanizme podľa tohto vynálezu nie je v doterajšom stave techniky známy. Čiastočne porovnateľné sú kyvné, posuvné alebo posúvacie systémy rozvodových mechanizmov spaľovacích motorov, ktorých nevýhodou sú však netesnosti a pomerne veľké trecie plochy rozvodových elementov, ako aj značný rozsah zdvihu funkčných časti.A rotary system in a portion of a timing mechanism similar to that of a four-stroke internal combustion engine in a timing mechanism according to the present invention is not known in the art. Partially comparable are the swinging, sliding or shifting systems of the internal combustion engine, but the drawbacks are leaks and relatively large friction surfaces of the timing elements, as well as a considerable stroke range of the functional parts.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nedostatky rieši štvortaktný spaľovací motor s rotačným kužeľovým segmentom v rozvodovom mechanizme podľa tohto vynálezu, ktorého ústredným elementom je rotačný kužeľový segment v tvare zrezaného kužeľa, vybavený jedným otvorom, vsadený do tvarovo identického lôžka v spodnej časti hlavy valca tak, že jeho stopka je kalibrovaným otvorom vyvedená na vonkajšiu stranu hlavy valca, vybavená pružinou, čím sa dosiahne tesné dosadnutie segmentu do lôžka v spodnej časti hlavy valca, a tak v závislosti od jednotlivých taktov motora striedavo otvára a zatvára otvor nasávacieho a výfukového kanála, usporiadané tak, že vo vzťahu k pozícii zapaľovacej sviečky, resp. dýzy vstrekovania zaujímajú polohu pootočenú o 120°.The aforementioned drawbacks are solved by a four-stroke internal combustion engine with a rotary cone segment in the timing mechanism of the present invention, the central element of which is a truncated cone segment with a single orifice embedded in a shape identical seat at the bottom of the cylinder head. an opening extending to the outside of the cylinder head, provided with a spring to achieve a close fit of the segment into the bed at the bottom of the cylinder head, and alternately opens and closes the intake and exhaust port openings, depending on individual engine strokes, arranged so that the position of the spark plug, respectively. the injection nozzles occupy a position rotated by 120 °.

Počas taktu kompresie a expanzie je otvor rotačného kužeľového segmentu v polohe II., keď prekrýva otvor zapaľovacej sviečky, resp. dýzy vstrekovania.During the cycle of compression and expansion, the opening of the rotary cone segment is in position II when it overlaps the spark plug opening, respectively. injection nozzles.

Presúvanie otvoru rotačného kužeľového segmentu medzi polohami I., II. a III. v závislosti od práve prebiehajúceho pracovného taktu motora obstaráva vonkajší element, napr. krokový elektromotor prostredníctvom stopky rotačného kužeľového segmentu tak, že v čase krátkodobého impulzu sily Fi na prekonanie direktívnej sily pružiny, ktorá obstaráva tesné dosadnutie rotačného kužeľového segmentu do lôžka v spodnej časti hlavy valca sa tento o mieru vertikálneho zdvihu a uvoľní a krokový elektromotor ho prestaví do polohy nasledujúceho pracovného taktu motora.Moving the rotary cone segment hole between positions I., II. and III. depending on the current working cycle of the engine, it provides an external element, e.g. stepper motor by means of a rotary cone segment shank so that at the moment of a momentary impulse of force Fi to overcome the directing force of the spring that provides a tight fit of the rotary cone segment into the bed at the bottom of the cylinder head position of the next working cycle of the engine.

Krokový elektromotor teda obstaráva presúvanie otvoru rotačného kužeľového segmentu v závislosti od prebiehajúceho taktu spaľovacieho motora, presne v kroku 120°, polohou I. nasávanie počnúc, polohou III. výfuku končiac, pričom je tento proces riadený elektronickou logikou vo väzbe na otáčky kľukového hriadeľa motora.Accordingly, the stepper motor provides for displacement of the rotary cone segment aperture, depending on the running stroke of the internal combustion engine, precisely at 120 °, by position I suction starting at position III. The process is controlled by electronic logic in relation to the engine crankshaft speed.

Pri presúvaní otvoru rotačného kužeľového segmentu medzi polohami III. výfuku a 1. nasávania s ohľadom na usporiadanie otvorov výfukového a nasávacieho kanála v hlave valca, nedochádza k časovému prekrytiu oboch taktov. To znamená, že únik čerstvej spaľovacej zmesi do výfukových plynov nie je možný. Okrem toho všetky otvory v hlave valca vstupujúce do priestoru rozvodového systému rotačného kužeľového segmentu sú vybavené tesniacimi krúžkami, dopružovanými k vonkajšiemu povrchu rotačného kužeľového segmentu, čím sa tesniaci účinok úmerne zvýši.When moving the rotary cone segment hole between positions III. Exhaust and intake with respect to the arrangement of the exhaust and intake duct openings in the cylinder head, there is no overlap of both cycles. This means that leakage of fresh combustion mixture into the exhaust gases is not possible. In addition, all openings in the cylinder head entering the space of the rotary cone segment timing system are provided with sealing rings springed to the outer surface of the rotary cone segment, thereby increasing the sealing effect proportionally.

Najdôležitejším faktorom v porovnaní s doterajším stavom techniky je aktívny prierez otvorov nasávania a výfuku, čo v dôsledku zníženia odporov prispieva k efektívnosti spaľovacieho procesu. Druhým významným faktorom je nízka miera vertikálneho zdvihu rotačného kužeľového segmentu, čo výrazne znižuje hladinu hluku spaľovacieho motora. Okrem toho, usporiadanie rotačného systému rozvodového mechanizmu podľa vynálezu, vzhľadom na nízku mieru vertikálneho zdvihu rotačného kužeľového segmentu umožňuje dosiahnuť vysoký stupeň kompresie v závislosti od tvaru kužeľového nadstavca piesta, čo taktiež prispieva k vyššej efektívnosti spaľovacieho procesu.The most important factor compared to the prior art is the active cross-section of the intake and exhaust openings, which contributes to the efficiency of the combustion process by reducing the resistance. The second significant factor is the low vertical lift rate of the rotary cone segment, which significantly reduces the noise level of the internal combustion engine. In addition, the arrangement of the rotary system of the timing mechanism of the invention, due to the low vertical lift rate of the rotary cone segment, allows to achieve a high degree of compression depending on the shape of the cone extension of the piston, which also contributes to higher efficiency of the combustion process.

Celkove sa vyšší účinok štvortaktného spaľovacieho motora podľa tohto vynálezu prejaví vo zvýšení merného výkonu, zvýšení hospodárnosti v spotrebe paliva, v znížení hlučnosti, a tým i v celom komplexe znížení negatívnych účinkov na životné prostredie.Overall, the higher performance of the four-stroke internal combustion engine of the present invention results in an increase in specific power, an increase in fuel economy, a reduction in noise, and thus in a whole complex reduction of negative environmental effects.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Obr. 1 znázorňuje v línii rezu A-A riešenie hlavy valca v zmysle predmetu vynálezu.Fig. 1 shows, in section line A-A, a cylinder head solution according to the invention.

Obr. 2 znázorňuje vzájomné usporiadanie otvorov nasávacieho kanála, výfukového kanála a otvoru zapaľovacej sviečky, vo väzbe k rotačnému kužeľovému segmentu v hlave valca s vyznačením jeho smeru otáčania.Fig. 2 shows the alignment of the intake port, exhaust port and spark plug aperture relative to the rotary cone segment in the cylinder head, indicating its direction of rotation.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

V zjednodušenej podobe je princíp a usporiadanie hlavných častí štvortaktného spaľovacieho motora s rotačným kužeľovým segmentom v rozvodovom mechanizme znázornený na obr. 1.In a simplified form, the principle and arrangement of the main parts of a four-stroke internal combustion engine with a rotary cone segment in the timing mechanism is shown in FIG. First

Tento obrázok predstavuje rez hlavy valca 1 a bloku valca 2, ktoré sú vzájomne oddelené tesnením 5. V bloku valca 2 je pohyblivo uložený piest 3, ojnicou 4 spojený s kľukovým hriadeľom motora.This figure shows a cross-section of the cylinder head 1 and the cylinder block 2, which are separated from each other by a gasket 5. In the cylinder block 2, the piston 3 is movably supported by a connecting rod 4 connected to the engine crankshaft.

V hlave valca 1 je ako ústredný element rozvodového mechanizmu uložený rotačný kužeľový segment 8 s jedným otvorom vo svojej kužeľovej časti, ktorého tesné dosadnutie do lôžka v spodnej časti hlavy valca 1 zabezpečuje pružina 12, predpätá medzi opierkou axiálneho ložiska 10 a tanierom pružiny 13, fixovaného v stopke rotačného kužeľového segmentu 9 dvojdielnou kužeľovou vložkou 1_L Funkciu tesnenia spaľovacej komory plní labyrintové tesnenie 15 v hornej časti rotačného kužeľového segmentu 8 a v pozícii otvoru nasávacieho kanála 6, výfukového kanála 7 a zapaľovacej sviečky 18 tesniace krúžky 16 tlačené k vonkajšiemu plášťu rotačného kužeľového segmentu 8 dotláčacou pružinou 17. Impulz vznietenia obstaráva zapaľovacia sviečka 18. ktorá v hornej úvrati piesta 3 v takte kompresie zapáli stlačenú zmes paliva vo vymedzenom priestore vnútra rotačného kužeľového segmentu 8 a kužeľového nadstavca piesta 20. Pre rýchlejšie šírenie horenia zmesi v čase taktu expanzie je v kužeľovom nadstavci piesta 20 vyhovený prešlahový kanál plameňa 21. Súčasťou takto vyhotoveného rozvodového mechanizmu je ešte krokový elektromotor 19. ktorý obstaráva presúvanie otvoru rotačného kužeľového segmentu do príslušnej pozície pracovného taktu spaľovacieho motora a impulzný generátor sily Fi, ktorá v okamihu zmeny pracovného taktu spaľovacieho motora pôsobí na stopku rotačného kužeľového segmentu 9, čím vytvára medzi lôžkom hlavy valca 1 a rotačným kužeľovým segmentom 8 medzeru, ktorá sa rovná miere vertikálneho zdvihu rotačného kužeľového segmentmi. Vonkajšie časti rozvodového mechanizmu z dôvodu účinného mazania sú kryté schematicky vyznačeným krytom rozvodového mechanizmu 14.In the cylinder head 1 there is a rotary cone segment 8 with one hole in its conical part as the central element of the timing mechanism, whose tight fit into the bed at the bottom of the cylinder head 1 is provided by spring 12 biased between thrust bearing 10 and spring plate 13 in the shaft of the rotary cone segment 9 with a two-piece cone liner 11 The labyrinth seal 15 at the top of the rotary cone segment 8 and at the position of the inlet port 6, the exhaust port 7 and the spark plug 18 The ignition impulse 17 is provided by a spark plug 18 which, at the top dead center of the piston 3, ignites the compressed fuel mixture in the defined space of the interior of the rotary cone segment 8 and the cone extension of the piston 20. a faster flame duct 21 is provided in the conical extension of the piston 20 for a faster propagation of the mixture at the time of the expansion. which, at the moment of change of the working cycle of the internal combustion engine, acts on the shank of the rotary cone segment 9, thus creating a gap between the cylinder head bed 1 and the rotary cone segment 8 equal to the vertical stroke of the rotary cone segments. The outer parts of the timing mechanism for effective lubrication are covered by a schematically indicated timing mechanism cover 14.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability

Vynález je možné využiť predovšetkým v automobilovom priemysle. Možnosti využitia sú však všade tam, kde sa štvortaktné spaľovacie motory používajú ako pohonné agregáty.The invention can be used in particular in the automotive industry. However, there are applications where four-stroke internal combustion engines are used as propulsion units.

PATENTOVÝ NÁROKPATENT CLAIM

Claims (1)

Štvortaktný spaľovací motor s rotačným kužeľovým segmentom v rozvodovom mechanizme, s jedným otvorom v kužeľovej časti segmentu, ktorý sa presne v kroku 120 presúva otáčaním v smere od nasávacieho k výfukovému kanálu tak, aby otvor rotačného kužeľového segmentu v jednotlivých pracovných taktoch prekryl otvor práve prebiehajúceho taktu, vyznačujúci sa tým, že do tvarovo identického lôžka v spodnej časti hlavy valca (1) je vsadený rotačný kužeľový segment (8) so stopkou (9) kalibrovaným otvorom vyvedenou na vonkajšiu stranu hlavy valca (1) tak, že medzi opierku axiálneho ložiska (10) a tanier pružiny (13) fixovaný v hornej časti stopky (9) dvojdielnou kužeľovou vložkou (11) je vsadená predpätá pružina (12), ktorá zabezpečuje tesné dosadnutie segmentu do lôžka v spodnej časti hlavy valca (1), čím vytvára vzájomné oddelenie otvoru nasávacieho kanála (6), otvoru výfukového kanála (7) a otvoru zapaľovacej sviečky (18) medzi sebou, pričom na zvýšenie tesniaceho účinku sú v mieste týchto otvorov vyhotovené drážky na uloženie tesniacich krúžkov (16), dotláčaných k vonkajšiemu povrchu kužeľovej časti rotačného kužeľového segmentu (8) dotláčacou pružinou (17), zatiaľ čo funkciu tesnenia v axiálnom smere stopky (9) plní labyrintové tesnenie (15), funkciu nastavenia optimálneho kompresného pomeru tvar kužeľového nadstavca piesta (20) s prešľahovým kanálom (21), funkciu presúvania otvoru rotačného kužeľového segmentu do príslušnej pozície pracovného taktu spaľovacieho motora v danom prípade obstaráva krokový elektromotor (19) a požadovanú medzeru rotačného kužeľového segmentu (8) v lôžku spodnej časti hlavy valca (1) v rozsahu miery zdvihu rotačného kužeľového segmentu (o) v okamihu otočenia otvoru do nasledujúcej pracovnej polohy zabezpečuje impulzný generátor sily (F;) v závislosti od otáčok kľukového hriadeľa.A four-stroke internal combustion engine with a rotary cone segment in the timing mechanism, with one orifice in the cone segment that moves exactly in step 120 by rotating away from the intake to exhaust port so that the orifice of the rotary cone segment characterized in that a rotatable cone segment (8) with a shank (9) calibrated through a hole extending to the outside of the cylinder head (1) is inserted into the shape-identical seat at the bottom of the cylinder head (1) so that between the thrust bearing support ( 10) and the spring plate (13) fixed in the upper part of the shank (9) by a two-piece conical insert (11) is inserted a prestressed spring (12) which ensures tight fit of the segment into the bed in the lower part of the cylinder head (1). intake port (6), exhaust port (7), and spark plug ( 18) with each other, in order to increase the sealing effect, grooves are provided at these openings for receiving the sealing rings (16) pressed against the outer surface of the conical part of the rotary cone segment (8) by the compression spring (17), while the sealing function in axial direction the shank (9) fulfills the labyrinth seal (15), the function of adjusting the optimum compression ratio of the cone extension of the piston (20) with the air channel (21), the function of moving the rotary cone segment hole to the corresponding working cycle position of the internal combustion engine 19) and the required gap of the rotary cone segment (8) in the bottom of the cylinder head (1) in the range of the stroke rate of the rotary cone segment (o) at the moment of opening the hole to the next working position is provided by the impulse force generator (F;) crankshaft.
SK117-2006A 2006-08-09 2006-08-09 Four stroke combustion engine with circular cone in engine timing mechanism SK287587B6 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK117-2006A SK287587B6 (en) 2006-08-09 2006-08-09 Four stroke combustion engine with circular cone in engine timing mechanism
PCT/SK2007/050018 WO2008018842A1 (en) 2006-08-09 2007-08-02 Four-stroke combustion engine with rotating segment in distributing mechanism
CZ200920829U CZ19452U1 (en) 2006-08-09 2007-08-02 Four-stroke internal combustion engine with rotary segment in engine timing mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK117-2006A SK287587B6 (en) 2006-08-09 2006-08-09 Four stroke combustion engine with circular cone in engine timing mechanism

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK1172006A3 SK1172006A3 (en) 2008-03-05
SK287587B6 true SK287587B6 (en) 2011-03-04

Family

ID=39145261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK117-2006A SK287587B6 (en) 2006-08-09 2006-08-09 Four stroke combustion engine with circular cone in engine timing mechanism

Country Status (1)

Country Link
SK (1) SK287587B6 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
SK1172006A3 (en) 2008-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2011133940A (en) METHOD AND SYSTEM FOR ENGINE EXHAUST GAS CONTROL
JP2008151078A (en) Engine air-intake device
CN101672221B (en) Eight-stroke engine cycle
US8820292B2 (en) Spark-ignition internal combustion engine
RU2361093C2 (en) Internal combustion engine
US8418663B2 (en) Cam actuation mechanism with application to a variable-compression internal-combustion engine
KR920701621A (en) 2-stroke internal combustion engine with diesel-compressed ignition
US10578009B2 (en) Two-stroke internal combustion engine
CN109339946A (en) A kind of double-crankshaft opposed pistons four-stroke engine based on valve scavenging
SK287587B6 (en) Four stroke combustion engine with circular cone in engine timing mechanism
CN102359416B (en) Reverse hedging internal combustion engine
KR20090027872A (en) Engine
CN101349174A (en) Combined valve body external opening distribution engine
JP5243312B2 (en) In-cylinder injection type 2-cylinder internal combustion engine
JP2008075466A (en) Exhaust gas device
JP2007285204A (en) Internal combustion engine
JP2013007270A (en) Port for internal combustion engine
US20160032821A1 (en) Six Stroke Internal-Combustion Engine
JP2006348809A (en) Internal combustion engine
WO2023238418A1 (en) Opposed-piston internal combustion engine
JP2013213486A (en) Structure of internal combustion engine with unprecedented high efficiency
GB2101205A (en) An exhaust system for internal combustion engines
RU2310080C2 (en) Four-stroke internal combustion engine with forced scavenging
JP2022136399A (en) Combustion chamber structure for engine
KR20110017364A (en) An improved combustion engine

Legal Events

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

Effective date: 20110113