RU2529982C2

RU2529982C2 - Engine valve drive

Info

Publication number: RU2529982C2
Application number: RU2013103152/06A
Authority: RU
Inventors: Андрей Аминодович Никитин; Георг Георгович Тер-Мкртичьян
Priority date: 2013-01-24
Filing date: 2013-01-24
Publication date: 2014-10-10
Also published as: RU2013103152A

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: invention can be used in ICE timing gear valves. Engine valve drive comprises camshaft (2) with cam (3) and shaft (6) with eccentric (7). Rocker (8) is fitted at eccentric (7). One arm of rocker (8) is arranged opposite camshaft cam (3). Another arm of rocker (8) is located opposite one bell crank arms (10). Opposite arm of bell crank (10) is arranged opposite pusher (4) of valve (1).

EFFECT: engine can be changed from four-stroke mode to two-stroke mode.

2 cl, 5 dwg

Description

Техническое решение относится к двигателям внутреннего сгорания. Оно касается привода подъемного клапана газораспределительного механизма поршневого двигателя.The technical solution relates to internal combustion engines. It concerns the actuator of the lift valve of the gas distribution mechanism of the piston engine.

Известны различные приводы впускных и выпускных клапанов двигателей внутреннего сгорания, представленные, например, в патентах №№2136901, 2173393, 2328605, 2330164, выданных в Российской Федерации. Однако при этих приводах невозможно изменять частоту открытия и закрытия клапанов.There are various actuators of the intake and exhaust valves of internal combustion engines, presented, for example, in patents No. 2136901, 2173393, 2328605, 2330164, issued in the Russian Federation. However, with these actuators it is not possible to change the frequency of valve opening and closing.

Задача - создание особого привода клапана двигателя внутреннего сгорания, при котором можно принудительно изменять частоту открытия и закрытия клапана при необходимости перевода двигателя с четырехтактного цикла работы на двухтактный цикл в некоторых его цилиндрах.The task is to create a special valve drive of an internal combustion engine, at which it is possible to forcefully change the frequency of opening and closing the valve if it is necessary to transfer the engine from a four-cycle cycle to a two-cycle cycle in some of its cylinders.

Решение задачи создания привода клапана двигателя внутреннего сгорания, при котором можно принудительно изменять частоту открытия и закрытия клапана, обеспечено тем, что устройство привода клапана двигателя, содержащее кулачковый вал, снабжено валом с эксцентриком, на котором установлено коромысло, одно из плеч коромысла расположено напротив кулачка упомянутого кулачкового вала, а другое плечо расположено напротив плеча двуплечего рычага, другое плечо которого расположено напротив толкателя клапана. При наличии в приводе клапана упомянутого кулачкового вала и вала с эксцентриком, несущего коромысло, контактирующее одним плечом с кулачком, а другим плечом контактирующее с плечом двуплечего рычага, другое плечо которого расположено напротив толкателя клапана, получаются две действующие поочередно кинематические цепи воздействия на клапан. Одна из этих кинематических цепей, в которой расположен кулачок упомянутого кулачкового вала, является основной, обеспечивающей постоянный привод клапана. Другая кинематическая цепь, в которой расположены коромысло, установленное на эксцентрике, и двуплечий рычаг, плечи которого расположены напротив коромысла и толкателя клапана, является дополнительной, позволяющей переводить двигатель с четырехтактного режима его работы на двухтактный режим в некоторых его цилиндрах для использования обычного двигателя в качестве комбинированного с продолженным расширением горячих газов при малых и средних его нагрузках для более полного использования их энергии.The solution to the problem of creating a valve actuator for an internal combustion engine, at which it is possible to forcibly change the frequency of opening and closing the valve, is ensured by the fact that the engine valve actuator device comprising a cam shaft is provided with an eccentric shaft on which the rocker is mounted, one of the rocker arms is located opposite the cam said camshaft, and the other shoulder is located opposite the shoulder of the two shoulders of the lever, the other shoulder of which is located opposite the cam follower. If the valve cam has a camshaft and an eccentric shaft that carries a rocker in contact with one shoulder of the cam and the other in contact with the shoulder of the two shoulders of the lever, the other shoulder of which is opposite the valve follower, two alternating kinematic chains of action on the valve are obtained. One of these kinematic chains, in which the cam of the said cam shaft is located, is the main one, providing a constant valve drive. Another kinematic chain, in which the rocker mounted on the eccentric, and the two-arm lever, the shoulders of which are opposite the rocker arm and the valve follower, are located, is additional, allowing the engine to be switched from the four-stroke mode of its operation to the two-stroke mode in some of its cylinders for using a conventional engine as combined with continued expansion of hot gases at low and medium loads for a more complete use of their energy.

Плечо упомянутого двуплечего рычага, расположенное напротив толкателя клапана, имеет две лапки, между которыми размещен упомянутый кулачок.The shoulder of said two-shouldered lever, located opposite the valve follower, has two tabs between which said cam is located.

На фигуре 1 изображено устройство привода подъемного клапана газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания, вид сбоку.The figure 1 shows a drive device for a lift valve of a gas distribution mechanism of an internal combustion engine, side view.

На фигуре 2 показано положение этого устройства при закрытом клапане при работе двигателя по четырехтактному циклу.Figure 2 shows the position of this device with the valve closed when the engine is operating on a four-stroke cycle.

На фигуре 3 показано положение этого устройства при открытом клапане при работе двигателя по четырехтактному циклу.Figure 3 shows the position of this device with the valve open when the engine is operating in a four-stroke cycle.

На фигуре 4 показано положение этого устройства при открытом клапане при работе двигателя по двухтактному циклу с приводом клапана от рычага.Figure 4 shows the position of this device with the valve open when the engine is operating in a two-stroke cycle with a valve actuator from the lever.

На фигуре 5 показано положение этого устройства при открытом клапане при работе двигателя по двухтактному циклу с приводом клапана от кулачка.Figure 5 shows the position of this device with the valve open when the engine is operating in a two-stroke cycle with a cam actuator.

Устройство привода подъемного клапана 1 двигателя внутреннего сгорания, представленное в укрупненном виде на фигуре 1, содержит кулачковый вал 2, имеющий постоянный привод от вала двигателя через понижающую зубчатую передачу, обеспечивающую вращение вала 2 в два раза медленнее вала двигателя. Кулачок 3 вала 2 расположен у торца толкателя 4 штока 5 клапана 1. Помимо непосредственного привода от кулачка 3 клапан 1 имеет дополнительный привод от этого кулачка. Дополнительный привод клапана 1 содержит поворотный вал 6 с эксцентриком 7, на котором установлено коромысло 8. Одно из плеч коромысла 8 расположено напротив кулачка 3 вала 2. Другое плечо коромысла 8, на котором установлен ролик 9, расположено у плеча фигурного двуплечего рычага 10 напротив выполненного на конце рычага гребня 11 с профилированной поверхностью. Рычаг 10 выполнен с лапками 12, образующими другое его плечо. Лапки 12 рычага 10 расположены напротив толкателя 4 клапана 1 по разные стороны кулачка 3. Рычаг 10 установлен на цилиндрической опоре 13, образуя с ней шарнирную связь.The drive device of the lift valve 1 of the internal combustion engine, shown in enlarged form in figure 1, contains a cam shaft 2 having a constant drive from the engine shaft through a reduction gear, which rotates the shaft 2 twice as slow as the engine shaft. The cam 3 of the shaft 2 is located at the end of the pusher 4 of the stem 5 of the valve 1. In addition to the direct drive from the cam 3, the valve 1 has an additional drive from this cam. The additional valve actuator 1 contains a rotary shaft 6 with an eccentric 7, on which the rocker 8 is mounted. One of the arms of the rocker arm 8 is located opposite the cam 3 of the shaft 2. The other arm of the rocker arm 8, on which the roller 9 is mounted, is located at the shoulder of the figured two-shouldered lever 10 opposite to the at the end of the lever of the ridge 11 with a profiled surface. The lever 10 is made with paws 12 forming its other shoulder. The paws 12 of the lever 10 are located opposite the pusher 4 of the valve 1 on opposite sides of the cam 3. The lever 10 is mounted on the cylindrical support 13, forming an articulated connection with it.

Это комбинированное устройство привода клапана двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.This combined valve actuator of an internal combustion engine operates as follows.

При работе двигателя по четырехтактному циклу в его цилиндре клапан 1 имеет привод только непосредственно от кулачка 3 (фигура 2). Во время вращения кулачкового вала 2 кулачок 3 периодически нажимает на толкатель 4 клапана 1 (фигура 3), открывая клапан для впуска в цилиндр двигателя воздуха при использовании этого клапана в качестве впускного клапана либо для выпуска из цилиндра горячего газа при использовании этого клапана в качестве выпускного клапана.When the engine is operating on a four-cycle cycle in its cylinder, valve 1 has an actuator only directly from cam 3 (figure 2). During rotation of the cam shaft 2, the cam 3 periodically presses the cam follower 4 of the valve 1 (FIG. 3), opening the valve for admitting air into the cylinder of the engine when using this valve as an inlet valve or for discharging hot gas from the cylinder when using this valve as an exhaust valve valve.

Для работы двигателя по двухтактному циклу в его цилиндре поворачивают вал 6 с эксцентриком 7, на котором расположено коромысло 8. При повороте вала 6 происходит перемещение оси коромысла 8 в сторону кулачка 3, при котором находящийся на коромысле 8 ролик 9 вступает в контакт с гребнем 11 рычага 10. При взаимодействии ролика 9 коромысла 8 с гребнем 11 рычага 10 привод с его помощью клапана 1 происходит следующим образом. Когда кулачок 3 при вращении вала 2 перемещает контактирующее с ним плечо коромысла 8, другое плечо коромысла, нажимая роликом 9 на гребень 11 рычага 10, поворачивает этот рычаг, который своими лапками 12 действует на толкатель 4 клапана 1, открывая этот клапан (фигура 4). При отходе выступа кулачка 3 от плеча коромысла 8 рычаг 10 возвращается в исходное положение, и клапан 1 закрывается. Следующее открытие клапана 1 происходит при повороте кулачкового вала 3 на 180°, когда кулачок 3 нажимает на толкатель 4 клапана (фигура 5). Таким образом, при рабочем положении коромысла 8, при котором происходит взаимодействие его ролика 9 с гребнем 11 на рычаге 10, клапан 1 открывается дважды за один оборот кулачкового вала 2, то есть в два раза чаще чем при его приводе непосредственно от кулачка 3.For the engine to operate on a two-stroke cycle, a shaft 6 with an eccentric 7 is rotated in its cylinder, on which the rocker 8 is located. When the shaft 6 is rotated, the axis of the rocker 8 moves towards the cam 3, in which the roller 9 located on the rocker 8 makes contact with the ridge 11 lever 10. In the interaction of the roller 9 of the rocker arm 8 with the ridge 11 of the lever 10, the drive with the help of the valve 1 is as follows. When the cam 3, while rotating the shaft 2, moves the arm of the rocker arm 8 in contact with it, the other arm of the rocker arm, pressing roller 9 on the ridge 11 of the lever 10, turns this lever, which with its paws 12 acts on the pusher 4 of the valve 1, opening this valve (figure 4) . When the protrusion of the cam 3 moves away from the arm of the rocker arm 8, the lever 10 returns to its original position, and the valve 1 closes. The next opening of valve 1 occurs when the cam shaft 3 is rotated 180 °, when the cam 3 presses on the valve follower 4 (figure 5). Thus, with the working position of the rocker arm 8, at which its roller 9 interacts with the ridge 11 on the lever 10, the valve 1 opens twice in one revolution of the cam shaft 2, that is, two times more often than when it is driven directly from the cam 3.

Перевод двигателя с четырехтактного режима его работы на двухтактный режим в некоторых его цилиндрах позволяет использовать обычный двигатель в качестве комбинированного с продолженным расширением горячих газов при малых и средних его нагрузках для более полного использования их энергии.Switching the engine from a four-stroke mode to a two-stroke mode in some of its cylinders allows the use of a conventional engine as a combined one with continued expansion of hot gases at low and medium loads for a more complete use of their energy.

Claims

1. An engine valve actuator device comprising a cam shaft, characterized in that it is provided with a cam with an eccentric on which the rocker is mounted, one of the arms of the rocker arm is opposite the cam of said cam shaft, and the other arm is opposite the arm of the two shoulders arm, the other arm of which is located opposite the valve pusher.

2. The valve actuator device according to claim 1, characterized in that the shoulder of said two-armed lever, located opposite the valve follower, has two tabs between which said cam is located.