FI102850B - Laite polttomoottorin venttiilien toiminnan ohjaamiseksi - Google Patents

Description

102850

Laite polttomoottorin venttiilien toiminnan ohjaamiseksi.

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen l johdannossa määriteltyä tyyppiä oleva laite polttomoottorin venttiilien toiminnan ohjaamiseksi.

5

Polttomoottorin venttiilit ovat moottorin kaasujen ohjauselimiä, jotka vaativat melko suuria voimia auetakseen, koska venttiilien aukeamista vastustaa mm. niiden sulkemiseen tarvittavien melko voimakkaiden venttiilinjousien voima. Kyseisten venttiilinjousien voiman on oltava riittävä mm. sulkemaan venttiilit suurimmillakin moottorin kierrosnopeuksilla riittävällä 10 nopeudella sulkeutumista vastaan työskentelevistä massavoimista ja kaasuvoimista huolimatta.

Pakoventtiilin avautumista vastustaa jousen lisäksi, varsinkin moottorin toimiessa voimakkaalla kuormituksella, sylinterissä pakoventtiilin avaamishetkellä vallitseva pakokaasun paine. Kyseinen paine on melko korkea, varsinkin jos pakoventtiili avataan suhteellisen aikaisessa 15 vaiheessa, kuten esimerkiksi korkeaviritteisissä ja/tai ahdetuissa nelitahtimoottoreissa, tai pakoventtiilein varustetuissa kaksitahtimoottoreissa. Mm. mainitun paineen johdosta esimerkiksi suuria toiveita herättänyt keksintö, venttiilien elektromagneettinen ohjaus, avaus ja sulkeminen, näyttää mahdottomalta toteuttaa niin, etteivät komponentit kuumene ja pala piloille joutuessaan alttiiksi toistuvalle venttiilin avauskuormitukselle.

20 . Esimerkiksi suurissa dieselmoottoreissa, kuten laivojen pääkoneissa ja sähkövoimalaitosten • · « * * f .' ' moottoreissa venttiilien käyttövoimia voidaan välittää hydraulisesti pitkiäkin matkoja ilman \.:.t suuria haitallisia massavoimia Esimerkiksi jos voima välitetään alapuoliselta nokka-akselilta * « · .·, ; kansiventtiileille hydraulisesti pitkien painavien työntötankojen sijasta, vältetään suuria • · · • · : ·. 25 heilahtelevia massavoimia. Tällöin voidaan mm. paremmin kasvattaa kierrosnopeuksia.

t « · · • * · • · ·

Useissa erityisen suurissa kaksitahtisissa dieselmoottoreissa käytettävien pakoventtiilien suuri koko aikaansaa voimakkaasti avautumista vastustavan suuren painepinta-alan, sekä • · voimakkaita venttiilinjousia edellyttävän suuria massavoimia aikaansaavan suuren painon.

.·. 30 Tällöin avaamis- ja sulkemisvoimat kasvavat erityisen merkittäviksi. Hydraulinen välitys, jossa : pienempi nokka-akselin nokanpuoleinen mäntä ohjaa suurempaa venttiilinpuoleista mäntää .. [ vähentää avaamis- ja sulkemisvoimien aikaansaamaa mm. nokka-akselin nokkiin kohdistuva _ rasitusta. Hydraulista venttiilimekamsmia käytetäänkin jo eräissä suurissa kaksitahtidieseleissä.

• · 2 102850

Hydraulista venttiilinohjausjäijestelrnää on edullista käyttää, paitsi edellä esitetyistä syistä, myös erityisesti silloin, kun halutaan aikaansaada vaihteleviin moottorin käyttöolosuhteisiin kukoinkin optimaalisesti sopiva venttiiliajoitus. Tämä pätee sekä kaksitahtisiin että nelitahtisiin moottoreihin, esimerkiksi ajoneuvoissa käytettävät diesel- ja bensiinimoottorit mukaan lukien. 5

Esillä olevan keksinnön edullisen ilmenemän avulla, voidaan muuttaa mm. venttiilien aukioloajan pituutta ja aukioloajan ajoitusta suhteessa kampiakselin kiertymään moottorin käydessä, moottorin kulloistenkin toimintaolosuhteiden vaatimalla tavalla. Aukioloaikaa mm. lyhennetään keksinnön selityksen edetessä ilmenevällä tavalla aukioloajan alusta tai lopusta.

10

Keksinnön taustalla oleviin laitteisiin kuuluu nokka-akselin nokan puoleinen mäntä ja venttiilin puoleinen mäntä, sekä mainittujen mäntien välinen sylinteritila, johon liittyy ainakin yksi mäntien välistä voimaa välittävän nesteen täyttökanava. Eräisiin keksinnön taustalla oleviin laitteisiin kuuluu myös jokin keino vähentää venttiilin istukkaansa kohdistamaa iskuvoimaa.

15

Esillä oleva keksintö esittää edullisen ilmentymän laitteesta, jossa venttiilien aukioloaikaa mm.

lyhennetään ja ajoitetaan suhteessa kampiakselin kiertymään päästämällä välittävää nestettä, kuten öljyä, pois mäntiä yhdistävästä kammiosta. Esimerkiksi suomalaisen patenttijulkaisun 952226 kuvaamassa samankaltaisessa laitteessa, avattua välittävän nesteen puikausaukkoa ei 20 pian suljeta uudestaan ainakaan purkausaukkoon liittyvän männän avulla. Tällöin venttiili ei , enää sulkeudu nokka-akselin nokan ohjaamana, vaan iskumaisesti, nähtävästi täysin • « « vaimentamattomana. Esillä olevan keksinnön kunkin purkausaukon nestepäästöä rajoittaa mm.

|... > kyseiseen purkausaukkoon liittyvä mäntä. Koska mäntiä yhdistävää kammiota kuitenkin osittain • » » : vajennetaan, syntyy ns. "kadonneena liikkeenä" tunnettu ilmiö. Kyseisestä ilmiöstä aiheutuu, t f • m : ·, 25 että venttiili sulkeutuu sellaisen nokka-akselin nokan osan ohjatessa sulkeutumista, joka ei ole • · > venttiilin sulkuliikkeen loppuunsaattamiseen tarkoitettu. Mainitunkaltainen nokan osa ei hidasta venttiilin sulkeutumista sulkemisliikkeen loppuvaiheessa ainakaan riittävästi. Tällöin : *: *: venttiili sulkeutuu mahdollisesti hyvinkin voimakkaan venttiilinj ousen vaikuttaessa, iskeytyen · :T: liian suurella voimalla ja nopeudella istukkaansa. Esillä olevassa keksinnössä käytetään . 30 välittävän nesteen, kuten öljyn, virtauksen virtausvastuksen kasvattamista liian voimakkaan ] venttiilin sulkeutumisiskun vaimentamiseksi. Samantapaisia laitteita tunnetaan useita.

Eräs tällainen laite on saksalaisessa patenttijulkaisussa DE 38 34 882 A 1 nähtävä laite, jossa 3 102850 on väistyvä mäntä, jonka liikenopeutta voidaan välittävän nesteen kuristuselimillä hidastaa. Mainittu hidastaminen vaikuttaa väistyvän männän uuteen lähtöasemaan muuttaen sitä. Täten vaikutetaan sen liikkeen pituuteen, jonka väistyvä mäntä tekee päästäen välittävää nestettä omalle lähtöpaikalleen, pois nokanpuoleisen männän ja venttiilinpuoleisen männän välisestä 5 kammiosta. Menettelyllä vaikutetaan lähinnä venttiilin aukeamia- ja sulkeutumisajankohtaan ja venttiilin aukeamismatkaan. Ajoitusmuutos aikaansaadaan siksi, että väistyvän männän liike eräällä tavalla korvaa osan venttiilimAnnAn ja siten venttiilin liikkeestä. Säädetystä kuristuksesta riippuen, osa venttiilin liikkeestä jää tällöin toteutumatta. Mainittujen kuristuselinten säätämisellä ei ole siis mahdollista, tai tarkoituskaan, merkittävästi vähentää venttiilin 10 iskuvoimaa istukkaansa tai venttiilin sulkunopeutta sulkuliikkeen loppuvaiheessa, silloin kun välittävää nestettä on poistettu väistyvältä männältä vapautuneeseen tilaan. Viimeksimainittuun venttiilin iskuun vaikuttaa kyseisessä laitteessa sen sijaan venttiitimAnnän päässä oleva kavennusosa ja siihen liittyvä kapeneva sylinteritila. Syvyyttä johon venttiilimflnnän pää tai siihen liittyvä kavennusosa työntyvät kapenevaan sylinteritilaan, tai vaimennusvoimaa, ei voida 15 yksinkertaisella tavalla säätää.

Patenttijulkaisussa DE 35 37 630 AI esitetään polttomoottoreihin tarkoitettu venttiilijäijestelmä, jonka päätarkoituksena on nimenomaan valmennustoiminnan alkaminen aina oikeaan aikaan !!' venttiilin sulkuliikkeen loppuvaiheen aikana. Laite on ns. hydraulinen lineaarisen pitenemisen '... 20 tasapainoituslaite, joka on järjestetty venttiilin liikettä välittävän onton, ns. venttiilimännän, • · * .·. : sisällä olevan venttiilinvarren pään kanssa kontaktissa olevan pienemmän apumännän, ns.

ψ » » • « : *. työntömflnnän avulla. Tarkoituksena on näin estää käyttöolosuhteista tai kulumisesta johtuva venttiilimännän paluuasennon syvyyden muutos, joka vaikuttaisi vaimennusvoimakkuuden muuttumiseen itsestään. Syvyyttä, mihin venttiilimännän pää tai siihen liittyvä kavennus « · ·,*,’· 25 työntyvät kapenevaan sylinteritilaan, ei voida yksinkertaisella tavalla mainitusta automaattisesta • · * v · toiminnosta erikseen säätää. Laitteella ei siis pyritä muuttamaan vaimennusvoimakkuutta, m esimerkiksi kyseisen moottorin toimintaolosuhteisiin kulloinkin sopivammiksi, vaan pitämään vaimennusliike ja siten osittain vaimennusvoimakkuuskin automaattisesti aina samana.

« * * 30 Laitteessa on kuitenkin puutteena, että pienemmän, ns. työritömännän ja työmännän väliin täytyy varustaa tietty poisto. Mainitusta poistosta riisuva paineen häviö hydraulijärjestelmässä täytyy tasapainottaa yhä uudelleen toiminta-asteen huononemisen vuoksi. Laitteen jäijestetyillä ei lisäksi myöskään voida varmuudella taata, etteivät järjestelyt johtaisi venttiilin 4 102850 avausliikkeeseen ja aukioloaikaan jota ei enää voida lyödä lukkoon tarkasti, koska työtilassa ja työkammiossa olevasta paineesta riippuen ensinnäkin liikkuu apumäntä, mikä pienentyneestä männän halkaisijasta johtuen johtaa nopeaan liikkeeseen, ja toisaalta sitä esiohjaa läpimitaltaan selvästi suurempi työmäntä oleellisesti hitaammin.

5

Eurooppalaisessa patenttijulkaisussa EP 0 255 668 A 3 esitetään vielä eräs venttiilin ja sen istukan välistä iskua vaimentava rakenne. Myös tässä ratkaisussa on viimeksi mainitun saksalaisen patenttijulkaisun DE 35 37 630 AI tavoin pienempi apumäntä, ns. työmäntä, joka painaa venttiiliä sen varren päästä, ja sitä ympäröivä hydraulisessa sylinterissä liikkuva 10 holkkimainen mäntä. Mainitut männät pääsevät liikkumaan toisiinsa nähden samassa pitkittäissuunnassa kuin missä venttiiliä painetaan. Tässä edellä mainittua saksalaista patenttijulkaisua DE 35 37 630 AI uudemmassa Eurooppa-patenttijulkaisussa kuvatussa järjestelyssä ei käytetä takaiskuventtiiliä, kuten mainitussa saksalaisessa laitteessa. Tällöin vaara, että venttiili jäisi pitkäksi ajaksi samaan väärään toimintamalliin, esimerkiksi osaksi 15 avoimeksi kun sen tulisi olla suljettu, vähenee patenttijulkaisun DE 35 37 630 AI esittämään laitteeseen verrattuna, mutta ei kokonaan poistu. Sisäkkäiset männät voivat kuitenkin joutua epätasapainoiseen asemaan ja venttiili voi jäädä esimerkiksi osaksi auki liian ahtaiden virtausteiden taida, tai laitteessa edestakaisin liikkuvan kuristuslaikan takertuessa, tai joutuessa • · vääränlaiseen kontaktiin laitteen edestakaisin liikkuvan jarruelementin kanssa. Kuristuslaikan , ; , 20 väärä asento ja/tai väärä kontakti voi aiheutua esimerkiksi siitä, että kuristuslaikka joutuu liian , . : vinoon asentoon suhteessa sitä ympäröivään sylinteriin nesteen pyörteUyn, toistuvien väärien kosketusten, tai kulumisen johdosta. Tällöin, työmäntä ja/tai työmäntää ympäröivä liikkuva » · : holkki tai niiden mukanaan liikuttama venttiili ei pääse tekemään paiuuliikettään ainakaan riittävällä nopeudella.

25

t i « "•'S

• · : : : Varsinaista säätöelintä jolla voisi automaattisista toiminnoista erikseen lisätä tai vähentää vaimennusvoimaa, tai mahdollisuutta yksinkertaisella tavalla muuttaa venttiilimännän pään • . * * *. sisään työnlymissyvyyttä sylinterin pienempihalkaisijaisiin osiin nähden, ei tässäkään laitteessa

«M

..' ole. Tämän laitteen tarkoituksena onkin vakioida venttiilin sulkeutuessa syntyvää virtausvastusta • · · ,, 30 edelliseen patenttijulkaisuun DE 35 37 630 AI nähden parannetulla tavalla. Haluttaessa • · muutoksia vaimennuksessa, on muutettava osien mittoja tai muotoa, tai esimerkiksi jarruelementin reikien tai kuristuslaikan reikien tai lovien aukkojen kokoja.

5 102850

Varsinkin edellä kuvatuissa patenttijulkaisuissa DE 38 34 882 AI ja EP O 235 668 A3 näytetyissä ratkaisuissa välittävän nesteen viitaustiet ovat verrattuna käsillä olevan keksinnön mukaiseen ratkaisuun melko monimutkaiset ja väkisinkin joiltakin osin ahtaat aiheuttaen epätoivottavia virtausvastuksia sekä hitausvoimia. Lisäksi mainitut ratkaisut sisältävät useita 5 liikkuvia osia, jotka tekevät mainitut ratkaisut käsillä olevaan keksintöön nähden turhan monimutkaisiksi. Tällöin luotettava toiminta vaarantuu varsinkin toimintanopeuksien ja/tai moottorin kierrosluvun kasvaessa. Esillä olevassa keksinnössä yhteys nokanpuoleisen männän ja venttiilinpuoleisen männän välillä on kaikkiin mainittuihin laitteisiin verrattuna suora ja avoin, jolloin ei samassa määrin aiheudu epäedullisia virtausvastuksia ja hitausvoimia.

10

Tekniikan tason kuvauksena voidaan vielä todeta, että esillä olevan keksinnön säätöelimellä voidaan käsisäätöisesti, parhaiten käsityökalun avulla, sovittaa riittävällä tarkkuudella ja helppoudella vaimennusvoimakkuus suuremmaksi tai pienemmäksi. Näin voidaan viimeistellä moottorinsuunnittelijoiden työ tietyissä rajoissa. Näiden rajojen sisällä samaa laitetta voidaan 15 soveltaa esimerkiksi käytettäväksi saman tai useamman moottorinvalmistajan kooltaan tai tyypiltään jonkin verran toisistaan poikkeaviin moottoreihin. Kyseisissä moottoreissa voivat esimerkiksi sylinterin mitat, venttiilien ja niiden jousien koko, tai käytettävät moottorin kierrosluvut olla jonkin verran erilaiset. Samoin laitteen avulla tehtävää vaimennuksen säätöä

I I I

!!' ' voidaan muuttaa, mitä ei voida tehdä edellä mainituissa ennestään tunnetuissa laitteissa, jos on '... 20 tiedossa suuria muutoksia esimerkiksi käytettävässä öljylaadussa, moottorin viritysasteessa, tai ; sääoloissa. Tällöin venttiilin iskun vaimennus voidaan esimerkiksi sovittaa hiukan ;·, keskimääräistä vähäisemmäksi, moottori tehtaan kylmempiin maihin kuten Skandinaviaan toimittamiin moottoreihin, jossa käynnistyksiä tehdään talvisin myös kovalla pakkasella, jolloin öljy aina jonkin verran jäykentyy kasvattaen vaimennus voimaa. Vastaavasti vaimennusta ; ·. ·. 25 voidaan keskimääräisestä jonkin verran lisätä säätämällä pienempi välys, ja antamalla hiukan • · erilainen säätöarvo pääasiassa, tai vain lämpimissä maissa, kuten Afrikan mantereella käytettäviin moottoreihin. Viimeksi mainittu siksi että öljyn kuumentuessa ja tullessa • · · todennäköisesti jonkin verran helpommin juoksevaksi myös vaimennusvoima jonkin verran • · • · · kylmempään öljyyn nähden itsestään vähenee.

• M

*... 30

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan parannettu ohjauslaite, jolla polttomoottorin venttiilien toimintaa voidaan ohjata monipuolisemmin, erityisesti siten, että venttiilin iskun vaimennus istukkaansa on sovitettavissa tarvittavalla tavalla.

6 102850 Tämä keksinnön taikoitus saavutetaan keksinnöllä, jonka tunnusomaiset piirteet on esitetty oheisessa patenttivaatimuksessa 1. Tämän keksinnön avulla voidaan aikaansaada tarvittavalla tavalla säädettävissä oleva virtausvastus ja siten sopiva venttiilin ja venttiilin istukan välisen iskun vaimeneminen. Pääpiirteissään vaimennus tapahtuu seuraavalla tavalla.

5

Venttiilin puoleisen männän sisempi pää rajoittaa yhdessä nokanpuoleisen männän ja venttiilinpuoleisen männän sylinterin halkaisijamuutokseen liittyvän portaan kanssa suuremman rengastilan, joka pienenee säätöruuvista säädettyyn määrään saakka. Tällöin virtaus pois suuremmasta rengastilasta tapahtuu, mikäli virtaus niin säädetään, osittain tai kokonaan 10 pienemmän rengastilan kautta venttiilin lähestyessä suljettu-asentoaan. Virtaus tapahtuu kyseisistä rengastiloista nokanpuoleisen männän ja venttiilinpuoleisen männän väliseen sylinteritilaan. Tällöin tapahtuvan virtausvastuksen kasvamisen alkamisajankohtaa ja virtausvastusta voidaan säätää. Virtausvastus, jota mainitulla tavalla voidaan säätää säätöruuvista, kasvaa merkittäväksi säädetyn liikematkan verran ennen venttiilin sulkeutumista, 15 jos venttiilin nopeus ylittää tietyn raja-arvon, siten vähentäen venttiilin istukkaansa kohdistamaa iskuvoimaa.

Keksinnön edullisia sovellutusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa 2-11.

20 Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin edullisten sovellutusesimerkkien , avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa: lii f I * \..e Kuvat 1A-1D näyttävät keksinnön, varustettuna eräin vaihtoehtoisin öljyn ohjauskeinoin.

• · · t’t . Nokka-akseli on kannen alapuolella, eikä sitä ole näytetty. Kuvat 9-11 esittävät tarkennettuna • · · :·. 25 kuvaryhmässä 1A-1D esitetyn venttiilinpuoleisen männän 6 sisemmän pään 48 ja siihen t · t , ·; . liittyvän venttiilin lyöntiä istukkaansa "kadonneen liikkeen" aikana vaimentavan rakenteen.

• * · . ’. *. Kyseisessä kuvaryhmässä 1A-1D nokanpuoleinen mäntä 4 on alinna työntötangon 51 varassa • e : * * *; ja veottiilinpuoleinen mäntä 6 on ylinnä, rajoittuen säätöruuviin 4S, joka voi kuulua esimerkiksi , - , 30 venttiiliä painavaan keinuvipuun. Jos nokanpuoleisen männän 4 pää 3 muotoillaan toisin, se voi olla työntötangon 51 sijasta esimerkiksi suorassa kosketuksessa nokka-akselin nokkaan ja nokka-akseli voi olla kannen tasossa sivulla, mikä osoittaa järjestelmän muuntautumiskykyä.

I I

· · « « • i i 7 102850 Käännettäessä virta-avainta (ei näytetty), joka kuvien IA-ID mukaisessa jäijestelmässä sijaitsee akun ja painekytkimen välissä, akulta tuleva virta käynnistää sähkömoottorin 38, joka käyttää öljypumppua 38B. Painekytkimelle 39 tulee ohjauskanavaa 40 pitkin välittävän nesteen paine, joka riittävän suureksi noustuaan riittää aikaansaamaan yhteyden käynnistysmoottorin 43 ja sen 5 voimanlähteen, tässä akun 3 S välille. Painekytkin voi vaihtoehtoisesti välittää esimerkiksi otyausimpulssin, joka avaa yhteyden erillisellä ilmapumpulla tuotetun paineilman päästämiseksi käyimistysjäijestelmään. Paine, jota painekytkin 39 tunnustelee, kohdistuu jakeluverkon kautta venttiilin ohjausjärjestelmän yksiköiden kanaviin 8, 9 ja 10. Paine johdetaan nokka-akselin nokan puoleisen männän 4 ja venttiilin puoleisen männän 6 väliseen sylinteritilaan 5, kanavaa 10 10 pitkin myös kohtaan joka ei tule nokanpuoleisen männän 4 sulkemaksi nokan asennosta riippumatta. Käynnistys ei siis ole mahdollinen ennen välittävän nesteen paineen nousua myös tilassa 5. Välittävän nesteen paine voi tulla mahdolliseksi myös moottorin voitelukohteisiin, mikäli öljypumpun 38B tuotto valitaan suunnitteluvaiheessa sitä silmälläpitäen.

15 Kun moottoria pyöritetään käynnistysmoottorilla 43, alkaa moottorin oma öljypumppu 41 pyöriä huolehtien sekä voiteluöljyn että venttiilien ohjausjärjestelmän öljynpaineesta, jos välittävänä nesteenä käytetään moottoriöljyä. Moottorin käynnistys- ja öljynsyöttöjäijestelmään 37 kuuluvat lisäksi paineenrajoitin 42, öljynsuodatin 45 sekä imusiivilä 44. Lisäksi öljynsyöttölinjaan voi i.: kuulua yksi tai useampia paineakkuja, kuten esimerkiksi paineakut 28 ja 29. öljynpoisto 20 tehdään kanavia 15, 16,20 pitkin ohjausventtiilien 15D, 16D, 20D avulla, sekä lisäksi kuvissa 1C ja ID myös kyseisissä kuvissa nähtävän ohjausventtiilin 20F avulla.

"... Kun öljynpoisto tehdään nokan puoleisen männän 4 liikkeensä aikana sulkemaksi tulevasta • « « · kanavasta venttiilin avausliikkeen alkupäässä, avaamalla alkupään poiston ohjausventtiili 20D, '•'.m 25 20F (kuvat IA, IB; 1C, ID) venttiilin avaushetkeä voidaan myöhentää ja vastaavasti s · · sulkeutumishetkeä aikaistaa. Venttiilin puoleinen mäntä 6, avaa toisen poistokanavan 15, 16 • · « yhden tai useamman purkausaukon 13A, 1 IA, 1 IB venttiilin avausliikkeen loppupäässä, jolloin • · *... venttiilin avautumismatkaa voidaan pienentää ja sulkeutumishetkeä aikaistaa sallimalla • « • · poistovirtaus loppupään poiston poistokanavan 15, 16 kautta.

♦ · : 30 '···’ öljyn purkaus kuristuselimessä 20E, sekä kuvissa 1C ja ID nähtävällä kuristuselimeilä 20G tai kuristuselimenä toimivalla poistoreitin osalla, on mitoitettu siten, että purkausmäärä virtausta rajoittavan osan läpi on suurempi männän (4, 6) kutakin työliikettä kohti pienillä moottorin 8 102850 kierrosluvuilla kuin suurilla moottorin kierrosluvuilla, jolloin kyseisen kuristuksen avulla ohjattavan venttiilin aukioloaika kasvaa moottorin kierrosluvun noustessa ja venttiilin aukioloaika vähenee moottorin kierrosluvun vähetessä, kun purkaus tapahtuu kyseisen rajoittavan osan läpi. Kontrolliyksikkö CU21, valvoo syöttötietojen 221 avulla järjestelmän 5 toimintaa.

Laitteessa on nähtävissä lisäksi mm. seuraavat osat. Mm. öljyn levittiminä ja kuljettimina toimivat männän 6 urat 46 ja männän 4 urat 47. Purkausreitti 19 paineen vähentämiseksi männän 6 pään 49 puolelta männän 6 ympäriltä. Rengasura 19C, jonka avulla mm. voidellaan 10 mäntää 6. Sylinterin 18 kannatinreunus 19B. Mäntien 4 ja 6 jouset 4J, 5J, sekä lukituselin 17B. Puikausaukot 13A, 1 IA, 1 IB, sekä sisempi rengaskäytävä 12A ja ulompi rengaskäytävä 12B.

Patenttivaatimus 1 ilmentää keinoa, jolla voidaan aikaansaada esimerkiksi imu- tai pakoventtiilin iskun vaimennus istukkaansa. Keino on esitetty kuvissa IA-ID. Kuvaryhmässä IS 9-11 on nähtävissä tarkennettuna, kuinka tämä tapahtuu. Öljyn virtaustie pienenee männän 6 lähestyessä välystään 48 A, kun mainittu venttiili lähestyy suljettu-asentoaan. Tällöin kuvan 10 rengastila 48E pienenee ja virtaus tapahtuu kuvan Π pienemmän rengastilan 48F kautta.

Kuvissa IA-ID esitetyn laitteen nokan puoleinen mäntä 4 on läpimitaltaan pienempi kuin "20 venttiilin puoleinen mäntä 6. Tällöin nokan puoleisen männän 4 liikematka on pitempi kuin se venttiilinpuoleisen männän 6 liikematka, jonka nokan puoleinen mäntä 4 aiheuttaa männälle 6 välittävän nesteen välityksellä. Kuvassa 9 nähdään tarkennettuna, kuinka venttiilin puoleisen männän 6 pää 48 ja sen osat 48D ja 48C rajoittavat yhdessä mäntien sylinterin 18 i · « I f · • halkaisijamuutokseen 18C-18B liittyvän portaan 18A kanssa kuvassa 9 ja 10 nähtävän . . 25 suuremman rengastilan 48E, joka pienenee säätöruuvista 4S säädettyyn määrään saakka. Sitä • · · • · · ^ kuinka syvälle sylinterin 18 pienempihalkaisijaiseen osaan 18B säätöruuvi 4S työntää männän • · «

6 pään 48 osat 48D, 48C venttiilinjousen painamana voidaan säätää kyseisestä säätöruuvista 4S

« · ' _ Tällöin virtaus tapahtuu, mikäli virtaus niin säädetään, osittain tai kokonaan syntyneen, kuvassa • · « T 9 ja 11 nähtävän pienemmän rengastilan 48F kautta venttiilin lähestyessä suljettu-asentoaan.

t i » · : ' *30 Rengastilasta 48E rengastilan 48F kautta sylinteritilaan 5 tapahtuvan virtauksen virtausvastus, • · · ’· ·* jota mainitulla tavalla voidaan säätää säätöruuvista 4S, kasvaa merkittäväksi säädetyn liikematkan verran ennen venttiilin sulkeutumista, jos venttiilin nopeus ylittää tietyn raja-arvon. Siten vähennetään venttiilin istukkaansa kohdistamaa iskuvoimaa, joka on tarpeen ns.

9 102850 kadonneen liikkeen nimellä tunnetun ilmiön aikana. Mainittu ilmiö syntyy, kun välittävän nestettä on päästetty mäntien välisestä tilasta 5.

Kuvassa IB nähdään kuvasta IA poiketen keino aikaansaada venttiilin tekeminen osittain tai 5 kokonaan toimimattomaksi, avaamalla syöttökana vasta 10 yhteys öljyn säiliöön ohjausventtiilillä 23D. Vaihtoehtoisesti, tai tämän lisäksi välittävän nesteen poisto voidaan tehdä suuremman loppupään poiston ohjausventtiilillä 15D tarkoitusta varten suurennetun (ei näytetty) purkausaukon 13 A ja rengaskäytävän 12A kautta, johon yhteys on osittain auki esimerkiksi männän 6 pään 48 kautta, tai jonka mäntä 6 avaa. Toimintoa voidaan tarvittaessa 10 vaimentaa sulkemalla osittain välittävän nesteen syöttö öljypumpulta 41 ohjausventtiilillä 24D.

Seuraavassa esitetään lisäksi eri lailla vaikuttavia keinoja lyhentää venttiilin aukioloaikaa aukioloajan alusta ja lopusta eri lailla ajoitetuin tai erisuuruisin öljyn alkupään poistoin tarvittavalla tavalla: 15 -Kuvassa 1C nähdään kuvasta IA poiketen poistokanavan 20C kahdeksi eri aikaan aukeavaksi osaksi 20A ja 20B jaettu purkausaukko, kanavaan 20C sijoitetut ohjausventtiilit 20D, 20F, sekä kuristuselimet 20E, 20G, ja kanavaan 15 sijoitettu kuristuselin 15E.

-Kuvassa ID nähdään kuvasta IA poiketen kaksi erillistä poistokanavaa 20A, 20B sekä .: : kyseisille kanaville erilliset ohjausventtiilit 20D, 20F, sekä kuristuselimet 20E, 20G.

I « ! 20

I t · f t I

' ' ' Eräässä keksinnön toteutusmuodossa nokka-akselin nokka on tehty niin korkeaksi että venttiilin '; nousu pysyy riittävänä myös jonkin alkupään poiston kanavan 20; 20A, 20B, 20C (kuvat IA,

IB; 1C, ID) ollessa auki. Loppupään poiston kanava 16 on jätetty ilman säätöelimiä 16D

• · • avoimeksi kanavaksi (ei näytetty). Tällöin venttiilin liiallinen nousu tarvittaessa estyy alkupään . . 25 poiston kanavan 20,20A, 20B, 20C ollessa osittain tai kokonaan suljettuna, koska purkausreitti • ♦ · * ♦ · I IB-12B-16 aukeaa männän 6 pään 48 avaamana.

• ♦ · « • · · 'tt> On selvää, että keksintö ei rajoitu ilmentymiin, jotka on näytetty, vaan useat muunnokset on • · • · *!* mahdollista toteuttaa kaikkien tässä selityksessä ja seuraavissa vaatimuksissa esitettyjen • * 4 t : ’ * 30 venttiilin iskun vaimennuskeinojen, sekä venttiilin ohjaus- ajoitus- ja säätökeinojen erilaisina • · '···' yhdistelminä.

Claims (11)

1. 70 102850
2. 1. Laite polttomoottorin venttiilien toiminnan ohjaamiseksi, kun moottoriin kuuluu ainakin yksi 5 imuventtiili ja/tai ainakin yksi pakoventtiili kutakin sylinteriä kohden, laitteeseen kuuluessa nokka-akselin nokan puoleinen mäntä (4) ja venttiilin puoleinen mäntä (6) sekä mäntien (4,6) välinen sylinleritila (5), johon liittyy mäntien välistä voimaa välittävän nesteen täyttökanava (8, 9, 10) ja jossa laitteessa venttiilin puoleisen männän (6) pää (48) rajoittaa yhdessä sylinterin (18) halkaisijamuutokseen liittyvän portaan (18A) kanssa suuremman rengastilan (48E), joka 10 rengastila (48E) pienenee virtauksen tapahtuessa osittain tai kokonaan syntyvän pienemmän rengastilan (48F) kautta pois rengastilasta (48E) venttiilin lähestyessä suljettu-asentoaan, tunnettu siitä, että venttiilin istukkaansa kohdistamaa iskuvoimaa vähentävä välittävän nesteen virtausvastus venttiilin sulkeutuessa on jäljestetty muuteltavaksi suuremmaksi tai pienemmäksi säätöelimenä toimivan säätöruuvin (4S) avulla. 15
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että säätöelimenä toimivan säätöruuvin (4S) avulla voidaan säätää sitä kuinka syvälle sylinterin (18) pienempihalkaisijaisen osan (18A, 18B) suhteen venttiilin puoleisen männän (6) sisemmän pään (48) sisempi osa (48D, 48C) työntyy venttiilin paluuliikkeen vaikutuksesta. 20
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että virtaus tapahtuu suuremmasta * I « ,: ' rengastilasta (48E), mikäli virtaus niin säädetään, osittain tai kokonaan syntyvän pienemmän • · • «i ‘, rengastilan (48F) kautta nokanpuoleisen männän (4) ja venttiilinpuoleisen männän (6) väliseen S * · ! . sylinterillään (5) venttiilin lähestyessä suljettu-asentoaan. ,V} « f · ·
5. 4. Patenttivaatimuksen t mukainen laite, tunnettu siitä, että sylinterin (18) * · · halkaisijamuutokseen liittyvä porras (18A) aikaansaadaan nokanpuoleisen männän (4) ja sitä vastaavan sylinterin (18) osan (18B) ja venttiilinpuoleisen männän (6) ja sitä vastaavan • · sylinterin (18) osan (18C) halkaisijaerolla ja että nokanpuoleinen mäntä (4) ja sitä vastaava t . 30 sylinterin (18) osa (18B) on halkaisijaltaan venttiilinpuoleista mäntää (6) ja sitä vastaavaa . : sylinterin (18) osaa (18C) pienempi. * * « « ► ψ 11 102850
6. 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että säätöelin (4S) liittyy keinuvipuun.
7. 6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että siihen liittyy ainakin yksi 5 mäntien (4,6) välistä voimaa välittävän nesteen poistokanava (20,20A, 20B, 20C, 15,16)
8. 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että ainakin yksi poistokanava on nokanpuoleisen männän (4) sulkemaksi tuleva poistokanava (20, 20A, 20B, 20C), jonka avaamisella venttiilin avaushetkeä voidaan myöhentää. 10 S. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, t u n n e 11 u siitä, että ainakin yksi poistokanava on venttiilinpuoleisen männän (6) avaamaksi tuleva poistokanava (15, 16), jonka avaamisella venttiilin sulkeutumishetkeä voidaan aikaistaa.
9. 9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että ainakin yhteen poistokanavaan (15, 16,20,20A, 20B, 20C) liittyy poistovirtauksen säätöelin (15D, 16D, 20D, 20F, 20E, 20G, 15E) jolla poistokanavan (15, 16,20,20A, 20B) poistovirtaus on säädettävissä.
10. 10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, t u n n e 11 u siitä, että nokka-akselin nokka on tehty 20 niin korkeaksi, että venttiilin nousu pysyy maksimaalisena alkupään poiston kanavan (20; 20A, . .' 20B, 20C) ollessa auki ja että loppupään poiston kanava (16) on jätetty ilman säätöelimiä (16D) f f r « ;' ·,, avoimeksi kanavaksi, jolloin venttiilin liiallinen nousu tarvittaessa estyy alkupään poiston kanavan (20,20A, 20B, 20C) ollessa osittain tai kokonaan suljettuna, koska välittävän nesteen purkausreitti (11B-12B-16) aukeaa männän (6) pään (48) avaamana. 25 • f» ·.·* * 11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite tunnettu siitä että alkupään poisto poistokanavan (20, 20A, 20B, 20C) kautta on varustettu kuristuselimellä (20E, 20G) tai kuiistuselimenä •. V toimivalla poistoreitin osalla, joka on mitoitettu siten, että purkausmäärä virtausta rajoittavan • · · :: : osan läpi on suurempi männän (4,6) kutakin työliikettä kohti pienillä moottorin kierrosluvuilla 30 kuin suurilla moottorin kierrosluvuilla, jolloin kyseisen kuristuksen avulla ohjattavan venttiilin : : aukioloaika kasvaa moottorin kierrosluvun noustessa ja venttiilin aukioloaika lyhenee moottorin ; . ·; kierrosluvun vähetessä, kun purkaus tapahtuu kyseisen rajoittavan osan läpi. 12 102850