FI117348B - Hydraulinen laitejärjestely polttomoottorin venttiilien toiminnan ohjaamiseksi - Google Patents

Description

117348

Hydraulinen laitejäijestely polttomoottorin venttiilien toiminnan ohjaamiseksi.

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1, 8 ja H johdannon määrittelemää tyyppiä 5 oleva hydraulinen laitejäijestely polttomoottorin venttiilien toiminnan ohjaamiseksi

Keksinnön taustaa

On tunnettua, että ohjaamalla polttomoottorin imu-ja pakoventtiilin aukioloaikaa moottorin käydessä, voidaan saavuttaa monia etuja. Moottorin suurinta tehoa voidaan tarvittaessa 10 nostaa pidentämällä venttiilien aukioloaikoja suurehkoilla käyntinopeuksilla, esim. kun suurinta tehoa tarvitaan, tai vääntömomenttia kasvattaa esim. osateholla ja pienemmillä kierrosluvuilla, valitsemalla sopivalla tavalla lyhyemmät aukioloajat. Polttoaineen kulutusta ja haitallisia päästöjä voidaan myös pienentää, valitsemalla moottorin toimintatilan mukainen kulloinkin optimaalisin venttiilien ajoitus. Tunnettuja venttiilien ohjauskeinoja 15 ja myös venttiilien ohjauksen avulla saatavia etuja käsitellään mm. suomalaisessa Tapio Stenmanille myönnetyssä patentissa FI 101998 ja hänen lähes samankaltaisessa englanninkielisessä eurooppalaisessa patentissaan EP 0966 596 Bl. Kyseisissä esillä olevan patentin patentinhakijalle myönnetyissä aiemmissa patenteissa on kuitenkin useita kohtia, • · » • · · • ** joita voidaan edelleen kehittää.

W 20 • ·· / Eräs huono puoli mainituissa keksinnöissä on, että venttiilin aukenemisen määrä ja siten « · *** myös ohjattavan kaasun tai ilman virtausaukko pyrkii kyseisten keksintöjen ··· peruskonstruktiossa pienenemään venttiilin aukioloaikaa lyhennettäessä, ellei mainittua * 4 pienenemistä kompensoida eräin kyseisissä keksinnöissä kuvailluin tietyllä tavalla sitovin . 25 suunnitteluteknisin jäijestelyin. Tällöin esim. nokka-akselin nokka on tehtävä • · « • 44 korkeammaksi, kuin haluttu tietyin välityssuhtein saatava venttiilin nousu edellyttää.

4 4«

Kyseinen venttiilin avautumisen pieneneminen on tietyissä moottorin toimintatilanteissa 4 . · · ·. haitaksi, ja vaikea kaikissa tapauksissa täysin välttää kuvailluin jäijestelyin.

• 4 1« : 4 • 4 • · 4 • 4 * t : 30 »44 • 44 4 4 2 117348

Esillä olevaan keksintöön liittyvä venttiilin sulkeutumisen myöhentämiseen liittyvä perusmenetelmä sensijaan ei sellaisenaan pienennä venttiilin aukenemisen määrää, eikä siten myöskään esim. imu- tai pakokanavan ja venttiilin välistä virtausaukkoa. Edellä mainitun patentin FI 101998 patenttihakemuksesta jakamalla erotetussa patentissa FI 5 102691, joka käsittelee pääasiassa paineen aikaansaamista järjestelmässä ennen moottorin käynnistämistä esim. erityisen suurissa moottoreissa, on huonona puolena että paineenalainen välittävä neste, joka poistetaan ajoitusmuutoksen toteuttamiseksi laitteen venttiilinpuoleisen ja nokanpuoleisen männän välistä, ohjataan paineettomaan säiliöön eikä esim. edelleen hyötykäyttöön. Tästä johtuu, että esimerkiksi poistoputkistossa aiheutuu 10 kavitaatiota helpommin kuin järjestelmässä, jossa poistettava neste johdetaan säiliöön, jossa on jonkin verran painetta, ja tarvitaan normaalia tehokkaampi öljypumppu öljyn poistuman korvaamiseksi ja paineen nostamiseksi nollasta uudelleen tarvittavalle tasolle.

Mainittu asia on huomioitu New Sulzer Diesel AG:n eurooppalaisessa patentissa EP 0 15 738 826 A1 palauttamalla venttiilin sulkeutumista tietyin ehdoin viivyttävä välittävä neste varaajaan. Viimeksi mainitussa keksinnössä ei kuitenkaan siirretä välittävää nestettä suorimmalla ja tehokkaimmalla tavalla uudelleen laitteen sisäiseen hyötykäyttöön, kuten esillä olevassa keksinnössä tehdään. Mainitussa patentissa ei myöskään ajoiteta venttiilin sulkeutumista samalla tavoin kuin esillä olevassa keksinnössä venttiilin sulkeutumisen *· · • V 20 viivytykseen liittyen, ohjaamalla poistettavaa välittävää nestettä siten, että venttiilin • * V.: sulkeutuminen taatusti tapahtuu myös toimintahäiriön sattuessa, eikä polttosylinterissä ♦ * ·. ·: liikkuva kaasuj a ohjaava venttiili pääse jäämään aukiasentoon esim. ventti il inohj auslaitteen • •m • · *·*· ohjausventtiilin vian sattuessa, mikä voisi aiheuttaa esim. mäntävaurion, sekä moottorin ♦ «·· ·;;; palamiskaasuja ohjaavan venttiilin tuhoutumisen.

25

Vielä voidaan todeta, että suomalaisessa tämän patenttihakemuksen hakijan aiemmassa • * ψ .···. patentissa FI 102850 kuvaillaan keinot säätää venttiilin iskun vaimennusta tavalla, joka \ soveltuu käytettäväksi esim. silloin, kun rakenteeseen liittyy keinuvipu, joka on yleinen • · t ratkaisu esim. kun nokka-akseli on moottorin kannen tasalla kannen sivulla, tai kannen • ψ • · ‘‘‘ 30 alapuolella. Esillä oleva keksintö esittää keinot ulottaa samantyyppinen säätö esim.

* ♦ » *···* sellaiseen kompaktimpaan moottorirakenteeseen, jossa on kannen yläpuolinen nokka-akseli, jolloin kyseinen säätörakenne soveltuu paremmin myös nopeakäyntisiin moottoreihin. Esillä olevassa keksinnössä kaikki edellä mainitut epäkohdat on saatu korjattua keksinnön 3 117348 selityksen edetessä nähtävällä tavalla. Lisäksi esillä olevassa keksinnössä kiinnitetään erityistä huomiota voiteluöljyn liiallisten paineiskujen eliminointiin, sekä venttiilinohjauslaitteen mäntien materiaalivalintoihin ja/tai tiiviyteen.

5 Keksinnön yleinen tarkoitus

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on siten esittää ratkaisu mm. kaikkiin aiemmin edellä mainittuihin ongelmiin ennen kaikkea siten, että polttomoottorin polttosylintereissä liikkuvien venttiilien ajoitusta voidaan ohjata entistä monipuolisemmin, sekä venttiilien aukeamishetkeä, että sulkeutumishetkeä ohjaamalla, esimerkiksi patenttivaatimuksissa 1-7 10 kuvaillulla tavalla. Patenttivaatimukset 1 ja 2 tuovat erityisen selvästi esille selvän eron mm. saman hakijan aiempaan patenttihakemukseen FI 20031111 nähden ajoituksen ohjauskeinoissa nokanpuoleiseen mäntään ja poistokanavistoon liittyen.Lisäksi aikaansaadaan, että välittävän nesteen pumppaamiseksi ei tarvita erityisen suurta tai tehokasta öljypumppua, ja että kavitaatio pysyy pienenä, kun mm. paine-ero on 15 sovitettavissa poistokohteesta varaavaan säiliöön (esim. patenttivaatimukset 2 ja 12). Lisäksi myös järjestelmän toimintaa ohjaavien ohjausventtiilien ja niihin liittyvien komponenttien kestoikään (patenttivaatimus 7) ja ohjauksen monipuolisuuteen on kiinnitetty huomiota, mm. ohjausventtiilien edullisen avaamis- ja aukipitämisjärjestelyn avulla (esim. vaatimukset 5- 7), Vielä lisäksi moottorin polttosylintereissä liikkuvien ftft I ft ft ft : .* 20 venttiilien iskunvaimennukseen istukkaansa vasten on kiinnitetty erityistä huomiota ♦ · « *;*· esimerkiksi patenttivaatimuksessa 8 kuvaillulla tavalla. Piikkimäisten paineiskujen * ϊ vähentämiseen on mm. öljysuodattimilla ja öljyputkistossa on pyritty esimerkiksi • » • i * *; vaatimusten 11-13 kuvailemin tavoin. Venttiilinohj auslaitteen mäntien materiaalivalintoihin ft#» ]"l ja tiiviyteen on kiinnitetty huomiota mm. patenttivaatimuksista 9 ja 10 ilmenevin tavoin.

« 25 ; Keksintö on esitetty itsenäisissä patenttivaatimuksissa 1, 8 ja 11, ja keksinnön edullisia ft · · ··· « . * · \ sovellusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa 2-7,9 ja 10, sekä 12 ja 13.

« · * « « • · * . 30 # * • « • · ft · · « · 4 117348

Viittaukset piirustuksiin:

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin edullisten sovellutusesimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin joissa: 5 Kuvassa IA nähdään leikkauspiirros keksinnön esittämästä venttiilien ohjausjäijestelmästä 31 sekä venttiilinohjauslaite 30 kokonaisuutena venttiili avattuna, sekä siihen liittyvä ohjausjärjestelmä. Kuvassa IB nähdään kyseisen järjestelmän, ja kaikkien muiden järjestelmien, paitsi 96 yksityiskohta. Kuvassa 1C päävoitelukanava 173 on sijoitettu varaajasäilöin 16 perään, eikä sitä ennen kuten kuvassa IA, ja paine synnytetään 10 varaajasäihöön 16 jo ennen moottorin käynnistämistä. Paineen synnyttäminen järjestelmään on mahdollista tehdä myös ennen moottorin käynnistämistä, ja eräs edullinen tapa tehdä se näytetään kuvassa ID. Kuvassa 2 nähdään leikkauspiirros keksinnön esittämästä järjestelmästä 31 kokonaisuutena venttiili suljettuna, sekä siihen liittyvä ohjausjärjestelmä. Kuvassa 3 nähdään järjestelmä 31 toimintavaiheessa, jossa venttiilin avausliike on 15 meneillään. Kuvassa 4A nähdään järjestelmä 31 toimintavaiheessa, jossa venttiili on sulkeutumassa. Kuvassa 4B nähdään kiertokanki ja siihen liittyvät voitelukanavat. Kuvassa 5A nähdään järjestelmään kuuluvien mäntien rakennetta yksityiskohtaisemmin, ja ainakin osa männistä voi olla keraamisia. Kuvassa 5B nähdään vastaavat männät, joista ainakin osa voi olla esim. valmistettu alumiinista, ja jotka on varustettu männänrenkain. Kuvassa 5C Γ·20 nähdään kuvan 10A järjestelmässä 96 käytettävä nokanpuoleinen mäntä (la, Id) irrotettuna ympäristöstään. Kuvassa 6 nähdään yksityiskohtia, mäntiä ympäröivien kammioiden » rakenteesta mm. siten, että numerointi on täydellisempää. Kuvassa 7 nähdään järjestelmä :...· 3 Γ, jonka venttiilinohjauslaitteesta 30 jonkin verran poikkeavaan venttiilinohjauslaitteen

Ml ···: 30* rakenteeseen on liitetty mm. yksi poistokanava, jonka avulla venttiili saadaan * 9 * "· · * 25 sulkeutumaan tavallista aikaisemmin. Kuvassa 8 nähdään nokaton ohjausjärjestelmä, jossa . ei käytetä nokka-akselin nokkaa venttiilin avaamiseen, vaan venttiili avataan pumpun » 9 · 4 4 4

Hl kehittämän nestepaineen avulla. Kuvassa 9 esitetään venttiilien toiminta « · 4 » kampiakselin kiertymiskulman funktiona, ts. venttiilien toimintaa kuvaava käyrästö.

t · ·

Kuvissa 10A-10C nähdään järjestelmä, jossa venttiilin sulkeutumista ohjaus venttiilin 10 4 · "* 30 ollessa kiinni, ohjaa mm, nokanpuoleisessa männässä oleva lovi.

4 · # *44 4 4 4 5 117348

Venttiilinohjausjärjestelmä 31 venttiili 100c avattuna, kuva IA

Kuvan 1A jäqestelmässä 31 on nähtävissä polttomoottoriin kuuluva venttiilinohjauslaite 30. Kyseisessä venttiilinohjauslaitteessa 30 on nokanpuoleinen mäntä 1 ja venttiilinpuoleinen mäntä 4, joiden välisessä sylinteritilassa 22a on välittävää nesteittä. Nokka-akselin 19 5 nokka 20 liikuttaa mäntää 1 nokanseuraajarullan 41 välityksellä. Venttiilipuoleinen mäntä 4 liikkuu ohjausventtiilin 10 ollessa auki männän 1 liikkeen ja välittävän nesteen välittämän voiman välityksellä sylinteritilasta 22a ulospäin, tehden venttiiliä 100c painavan työliikkeen ja palaa takaisin sisäänpäin seuraten mäntää 1 nokka-akselin 19 nokan 20 väistyessä. Venttiilinpuoleisen männän 4 ulospäin suuntautuvan liikkeen aikana kyseistä mäntää 4 10 ympäröivä sisempi kammio 23 täyttyy välittävällä nesteellä. Täyttyminen tapahtuu venttiilinpuoleista mäntää 4 ympäröivän mäntäosan 28 imevän liikkeen ja täyttökanavaan 18 liittyvän suuntaisventtiilin 17 avulla varaajasäiliöstä 16, jossa on välittävää nestettä.

Voitelujärjestelmästä esim. kuusisylinterisessä moottorissa 15 Esim. kuvan IA ja 1C välittävä neste varaajassa 16, kuten esim. moottorin voitelunesteena toimiva voiteluaine, on parhaiten paineen alaista. Voiteluaine voi olla esim. mineraaliöljyä, tai synteettistä, tai osasynteettistä voiteluainetta. Varaajasäiliöön 16 liittyy edullisesti paineakku 62, joka varaa varaajasäiliöön 16 painetta tunnetulla tavalla esim. paineakkuun 62 liittyvän jousen tai kaasun paineen avulla. Lisäksi itse varaajasäiliöön 16 liittyy ·· * • · · * ·* 20 edullisesti paineenrajoitin 82a, toisin kuin tavanomaisemmissa ratkaisuissa, joissa * « i paineenrajoitin on sijoitettu yleensä heti pumpun 36 jälkeen. Paineenalainen varaajasäiliö * * 16 ottaa vastaan ja vaimentaa esim. suuren varsinkin kuusisylinterisen moottorin « · piikkimäisiä paineiskuja, jotka syntyvät eräiden kämmen polvien yhtä aikaa avatessa ja * varsinkin sulkiessa yhteyden päävoitelukanavista 173 männille ja esim. mäntien * * 25 jäähdytyssuuttimille. Kuvassa IA päävoitelukanava 173, joka sijaitsee kampiakselissa, on : .·. ennen varaajaa 16, kun taas kuvassa 1C mainittu päävoitelukanava 173, joka sijaitsee •f# 4 kampiakselissa, on varaajasäiliön 16 jälkeen. Voitelujäijestelmään palataan uudelleen »tt keksinnön selityksen edistyessä, selityksen loppuosassa.

• · m * * * , 30 Kun pidättävän kammion annetaan tyhjentyä ohjausventtiilin 10 kautta • # . ; Venttiilinpuoleisen männän 4 sisäänpäin suuntautuvan paluuliikkeen aikana välittävää « * 4 nestettä poistuu sisemmästä kammiosta 23 venttiilinpuoleista mäntää 4 ympäröivän mäntäosan 28 painamana. Kyseinen välittävän nesteen poistuminen tapahtuu toista 6 117348 poistokanavaa 7 pitkin varaajasäiliöön 16 silloin, kun ohjaus venttiili 10 on auki. Venttiilinpuoleista mäntää 4 ympäröivä lieriömäinen mäntäosa 28 on kiinnitetty kyseiseen venttiilinpuoleisen männän kierteisiin 40 lieriön pohjassa olevin vastaavin kiertein 40.

5 Venttiilin 100c aukioloajan pidentäminen loppupäästä, kuvat 1 ja 4

Ohjausventtiilin 10 ollessa kiinni sisemmän kammion 23 täyttyminen tapahtuu edellä kuvatulla tavalla. Koska ohjausventtiili 10 on kiinni, välittävä neste ei kuitenkaan pääse poistumaan sisemmästä kammiosta 23 toisen poistokanavan 7 kautta varaajasäiliöön 16, kun nokka-akselin 19 nokka 20 alkaa väistyä. Kuvassa 4 on esitetty kyseinen tilanne. 10 Tällöin venttiilinpuoleinen mäntä 4 mainittua mäntää ympäröivine välittävää nestettä pidättämään kykenevine mäntäosineen 28 jää paikalleen, tekemättä paluuliikettä välittömästi männän 1 perässä. Mainittu paikalleen jääminen johtuu siitä, että välittävän nesteen poistuminen välittävää nestettä pidättävästä sisemmästä kammiosta 23 toisen poistokanavan 7 kautta varaajasäiliöön 16 estetään mainitun suljetun ohjausventtiilin 10 ja 15 täyttökanavaan 18 liittyvän välittävää nestettä vain sisäänpäin päästävän suuntaisventtiilin 17 avulla. Tällöin moottorin imu- tai pakoventtiili 100c, tai vielä vaihtoehtoisesti esim. kaasumoottorissa polttoaineena toimivan kaasun ohjausventtiili 100c pääsee sulkeutumaan vasta, kun nokanpuoleisen männän 1 sisempi reuna ohittaa välittävän nesteen siirtokanavan 5 suuaukon aukon 6, jolloin mainittu välittävää nestettä pidättänyt kammio 23 pääsee • * * : .* 20 tyhjenemään välittävästä nesteestä. Siirtokanavan 5 suuaukkoa 6 avaaja sulkee tarkemmin • « e ***** ottaen männän 1 osa Ib. Mainittu tyhjeneminen tapahtuu siirtokanavasta 5 nokanpuoleisen

• · J

*· *· männän 1 ja venttiilinpuoleisen männän 4 välisen kammion 22a kautta ensimmäiseen • · “f poistokanavaan 12 ja sieltä edelleen varaajasäiliöön 16. Ohjainosassa 54, jonka läpi siirtokanava 5 kulkee, on reikä (tai reiät) 89* esim. ulomman uran 89 kohdalla. Kyseisestä • « 25 reiästä tai rei’istä välittävä neste pääsee mainittuun siirtokanavan 5 suuaukkoon 6. Täten : ,·, ohjausventtiilin 10 sulkemisella aikaansaatu viivytys välittävän nesteen poistumisessa « » · ·«· * .···. mäntää 4 ympäröivästä sisemmästä kammiosta 23 aikaansaa, että venttiilin 100c * · ’ . aukioloaika pitenee halutulla tavalla venttiilin 100c aukioloajan lopusta.

* 4 • 4 30 • 4 4 4 4 4 4 4 • 44 4 4 I7 117348 Männän 1 paluuliike, kuva 4, venttiilin 100c sulkeutumisen viivästyttäminen Venttiili 100c jää siis kuvan 4 näyttämällä tavalla täysin auki olevaan asentoon, kunnes nokanpuoleinen mäntä 1 avaa siirtokanavan 5 suuaukon 6 työntyessään ulospäin. Kyseinen avautuminen on juuri tapahtumaisillaan kuvassa 4, Männän 1 ulospäin työntyminen 5 tapahtuu pääasiassa jousen 2 ja edullisesti myös siirtokanavasta 5 suuntaisventtiilin 35 ja porauksen 33 läpi ohjautuvan välittävän nesteen paineen voimalla, nokanseuraajarullan 41 seuratessa väistyvää nokka-akselin 19 nokkaa 20. Tällöin siirtokanavan 5 sisemmän suuaukon 6 sijoituskohta sylinterithän 22a nokan 20 ja venttiilin 100c välisen pituusakselin suunnassa määrää ennakolta valittavissa olevalla tavalla venttiilin 100c 10 sulkeutumishetken, tai ainakin hetken, jona venttiili 100c alkaa sulkeutua. Siirtokanavan 5 mitoitus halkaisijoineen, aukkoineen ja suuntaisventtiileineen 34 määrää puolestaan ainakin osaksi venttiilin 100c sulkeutumisnopeuden. Kyseiseen sulkeutumisnopeuteen liittyvää venttiilin 100c iskun vaimennusta moottorin kannessa 205 olevaa istukkaansa 100b vasten valotetaan lisäksi keksinnön selityksen edetessä. Mäntään 1 voidaan tarvittaessa liittää myös 15 toinen jousi esim. kyseisen männän osan la ulkopuolelle, tekemällä olake kyseistä jousta varten männän I osaan Ia ja edullisesti sijoittamalla jousi esim. sylinteritilaan 22a ympäröivään rengasmaiseen syvennykseen olakkeen ja syvennyksen pohjan väliin (ei näytetty).

:v. 20 Ohjauskanava 13, kuvat 2,3 ja 5 • » • »

Kuvassa 2 nähdään, että kun nokka-akselin 19 nokkaa 20 seuraava rullaseuraaja 41 on • 4 * .‘. j nokan 20 peruskaarella, paine ohjauskanavaa 13 pitkin pääsee avaamaan ohjausventtiilin 11. Mäntä 1 on tällöin liikeratansa pohjassa ja venttiili 100c suljettuna. Paine ohjautuu

•M

"•l· männän 4 sisäosasta 22b männässä 4 olevan reiän 15 läpi uraan 14 ja kyseisestä urasta 25 edelleen ohjauskanavaan 13. Ohjausventtiili 11 voidaan pitää venttiilin 100c avausliikkeen alussa avattuna ohjausakanavan 13 avulla, ja sulkea jättämällä kokonaan ohjaamatta \i.: ohjausvirta, tai vaihtoehtoisesti katkaisemalla ohjausvirta ohjausjohtimessa 26, milloin hyvänsä avausliikkeen aikana, sen jälkeen, kun selvimmin kuvassa 5 nähtävä männän 4 ura 14 on ohittanut ohjauskanavan 13 suuaukon. Tilanne, jossa ohjausventtiili 11 olisi jo jonkin * * * 30 aikaa avausliikkeen aikana voitu sähköisesti ohjata auki tai kiinni, nähdään esim. kuvassa * : 3, jossa kyseinen ohjausventtiili 11 on kuvattu kiinni olevana. Kyseistä ohjausventtiiliä 11 ·:**: voitaisiin siis kuvan 3 tilanteessa pitää vaihtoehtoisesti esim. edelleen auki (ei näytetty).

Tällöin, siis ohjausventtiilin 11 ollessa aiiki, vasta se kun männän 1 osan Ib reuna sulkee 1117348 ensimmäisen poistokanavan 12 riittävästi, esim. kuvassa 3 nähtävällä tavalla, aikaansaa venttiilin 100c avausliikkeen alkamisen. Varioimalla kyseisen ohjausvirran katkaisuhetkeä, ja/tai pitämällä ohjausvirtaa jatkuvasti päällä tai jatkuvasti katkaistuna joitakin aikoja, voidaan tiettyjen rajojen sisäpuolella aikaansaada portaattomasti useita erilaisia venttiilin 5 100c avautumishetkiä. Mitä aikaisemmin esim. venttiilin 100c avausliikkeen aikana ohjausventtiili 11 suljetaan, sitä aikaisemmin moottorin imu- tai pakoventtiili 100c avautuu. Ts. esim. jos ohjausvirtaa kytkimenä toimivalta transistorilta 25 ei anneta lainkaan, venttiili 100c aukeaa melkein heti kun nokka 20 määrää, koska ohjausventtiili 11 sulkeutuu lähes välittömästi, kun mäntä 1 on alkanut työntyä sisäänpäin kammioon 22a. Tämä johtuu siitä, 10 että nokanpuoleisen männän reiän ja uran kautta ei reiän ja uran pienen koon takia ehdi poistua välittävää nestettä siinä määrin, että männän 4 liike sen takia viivästyisi oleellisesti. Tällöin myös yhteys ohjauskanavana ohjausventtiilille 11 kanavan 13 kautta katkeaa. Vastaavasti, jos ohjausventtiiliä 11 pidetään koko ajan avattuna, venttiili 100c avautuu vasta, kun männän 1 osan Ib kylki jo sulkee paineen kehittymiseen nähden riittävässä 15 määrin ensimmäisen poistokanavan 12 (mm. kuvassa 1A nähtävään ulompaan suuaukkoon 12b nähden) sisemmän suuaukon (12a).

Ohjauspaineen kulkureitti ohjauskanavaan 13, kuvat 3 ja 5 .. , Männän 4 uraan 14 venttiilille 11 menevä ohjauspaine pääsee parhaiten kuvassa 5 nähtävän • ' i \ l 20 männässä olevan reiän tai reikien 15 kautta. Kun männän 4 ura 14 on ohittanut • * · ***** , · / ohjauskanavan 13 sisemmän suuaukon, esim. venttiilin 100c avausliikkeen aikana kuvassa **··. 3 nähtävällä tavalla, männän 4 kylki peittää ohjauskanavan 13. Tällöin ohjauspaine * · » * ·:. ohjauskanavassa 13 pääsee laskemaan kuristuselimen 53 kautta säilöön, kuten esim.

···* :***; öljypohjaan. Kuristuselimen 53 kautta pääsee poistumaan välittävää nestettä sellainen

•M

25 määrä, joka ei ole määrällisesti merkittävä järjestelmän 31 toiminnan kannalta muutoin, • t • j j kuin siten, että ohjauspaine ei jää ohjauskanavaan 13 silloin kuin mainittu ohjauskanava on * # i männän 4 sulkemana. Tällöin ohjauskanavan 13 ollessa männän 4 kyljen sulkemana, ·;· ·: ohjausventtiili 11 voidaan pitää joko avattuna tai suljettuna, tai se voidaan ohjausyksikössä *:**: 110 olevan ajastimen 228, ja/tai laskinlaitteen 229 avulla pitää avattuna halutun, esim.

··.*: 30 moottorin kierrosluvusta ja elektronisen kaasupolkimen 87 asennosta riippuvan ajan, ja sulkea sitten, katkaisemalla ohjausyksikön 110 avulla transistorilta 25 kantavilta. Kun • * kyseinen kantavitta katkaistaan, transistori 25 lakkaa johtamasta virtaa virtalähteeltä, kuten tässä esim. akulta 27 ohjausjohdinta 26 pitkin ohjausventtiilille 11.

9 117348

Toisen poistokanavan 7 esim. sähköinen ohjaus

Toinen poistokanava 7 voidaan pitää esim. suljettuna ohjausventtiilin 10 avulla halutun ajan, ja sitten avata jo ennen kuin männän 1 osan Ib kylki avaa siirtokanavan 5 suuaukon 6. Täten venttiilin 100c sulkeutumiselle ja siten aukioloajan päättymiselle saadaan 5 portaattomasti useita ajankohtia. Parhaiten venttiili lOOesulkeutuu kuitenkin viimeistään silloin, kun männän 1 osan Ib reuna avaa siirtokanavan 5 sisemmän suuaukon 6. Tämä takaa, että venttiili 100c ei jää auki liian pitkäksi aikaa jonkin toimintahäiriön sattuessa esim. ohjausyksikössä 110 tai ohjausventtiilien 11 ja 10 sähköisessä ohjausjärjestelmässä, vaan että tietty takaraja sulkeutumiselle on olemassa. Jo näillä kahdella ohjausventtiilillä 10 11 ja 10 on mahdollista varioida venttiilin avaushetkeä ja sulkeutumista joko portaattomasti, tai ohjausventtiileitä kulumista aiheuttavalta edestakaiselta liikkeeltä säästäen tietyin portain. Kuitenkin tietty varmuus siitä, että venttiilit 100c eivät juutu tiettyyn virheelliseen toiminta-asentoon säilyy paremmin, kuin esim. eräissä nokattomissa järjestelmissä, joissa polttosylinterien venttiilien toimintaa ohjaavat suoraan esim. 15 nestepainetta ohjaavat edestakaisin liikkuvat ohjausventtiilit. Tällöin vian sattuessa moottori voi menettää kokonaan toimintakykynsä, venttiilien jäädessä virheellisesti esim. pysyvästi suljettuun tai harvinaisemmin pysyvästi avattuun asentoon. Esillä olevan keksinnön avulla tietty perusajoitus säilyy myös esim. sähköisen tai ohjelmallisen vian sattuessa missä hyvänsä ohjausventtiilissä 10,11, tai niitä ohjaavassa järjestelmässä, kuten 20 esim. ohjausyksikössä 110. Tällöin ohjausventtiilit 10,11 asettuvat kyseisissä venttiileissä * * V.: olevan jousen ohjaamaan perusasentoon. Haluttaessa perusasennot missä hyvänsä 4 4 *.*·: ohjausventtiilissä 10, 11, 1Γ, 60 voidaan valita toisin kun kuvissa, esim. kuvassa 1 on

* 44 4 I

* · · · * näytetty, eli esim. ohjausventtiili 10 voi olla perusasennossaan jousen avulla auki ohjattuna.

• 4 4 4 4 444 4 4 ***** 25 Ensimmäisen poistokanavan avulla saavutettavia etuja, verrattuna laitteeseen, jossa on vain toinen poistokanava, tai suomalaiseen patenttiin FI101998, kuvat 1-4 4 * ΐ

Miten suurta etua sitten saavutetaan puhtaasti venttiilin 100c monipuolisempaa ajoitusta * ^4 •e ajatellen tällä keksinnöllä verrattuna esim. aiemmin edellä mainittuun suomalaiseen 4 4 4 patenttiin FI 101998, jos kyseisestä tunnetusta keksinnöstä otetaan ns. alkupään poisto * 4 4 4' 30 ensimmäisen poistokanavan kautta, ja liitetään se laitteeseen, jossa venttiilin 100c 4 4 4» * *: · ] sulkeutumista voidaan viivyttää pidättämällä välittävää nestettä sisemmässä kammiossa 23.

Voidaan sanoa, että venttiilin ajoitusmielessä venttiilin 100c aukioloaikaa voidaan jatkaa pitemmäksi suhteessa nokka-akselin 19 nokan 20 yksin määräämään aukioloaikaan, kuin 7*=-=--------- 117348 ίο edellä mainitussa tunnetussa keksinnössä esitetyin keinoin on mahdollista. Verrattuna eurooppalaiseen patenttiin EP 0 738 826 AI, voidaan puolestaan ohjata myös venttiilin 100c aukeamishetkeä, mitä kyseisessä tunnetussa laitteessa ei voitu tehdä.

5 Keksinnön tähän mennessä kuvailluilla järjestelyillä saavutetaan seuraavat toiminnot ja toimintatilat: • A: Ohjausventtiili 11 on kiinni, ohjausventtiili 10 auki.

Venttiili 100c toimii kuten nokka-akselin 19 nokka 20 määrää. Melko pitkä 10 kampiakselin kiertymiskulman suhteen melko aikaisella oleva aukioloaika.

• B: Ohjausventtiili 11 on auki ja ohjausventtiili 10 auki.

Venttiili 100c avautuu myöhemmin, sulkeutuu alussa tapahtuneen välittävän nesteen päästön takia aikaisemmin. Lyhyt aukioloaika, ei aikaisella eikä 15 myöhäisellä.

• C: Ohjausventtiili 11 on auki ja ohjausventtiili 10 kiinni.

Venttiili 100c avautuu myöhemmin, sulkeutuu myöhemmin. Melko pitkä aukioloaika, aukioloajan ajoitus myöhäisellä kampiakselin kiertymiskulman ·· 1 : 20 suhteen.

» i

• 1 I

• » · * « M · • · 9 • D: Ohjausventtiili 11 on auki, mutta suljetaan ennen kuin männän 1 reuna • · • # peittää ensimmäisen poistokanavan 12 aukon ja ohjausventtiili 10 kiinni.

Ohjausventtiili 11 avataan uudelleen ja pidetään auki venttiilin 100c 25 paluuliikkeen aikana ensimmäisen poistokanavan 12 kautta siirtokanavaa 5 : pitkin tapahtuvaa poistoa varten.

» · · • 1 · · ·"·· - Venttiili 100c avautuu myöhemmin, mutta ei niin myöhään kuin kohdassa • · · e ^. B, ja sulkeutuu samoin kuin kohdassa C.

• · . 30 E: Ohjausventtiili 11 on kiinni ja ohjausventtiili 10 kiinni avausliikkeen . aikana, mutta ohjausventtiili 11 avataan sulkeutumisliikettä varten auki.

Venttiili 100c avautuu aikaisemmin, kuin kohdissa B, C tai D. Sulkeutuu myöhemmin, samoin kuin kohdassa C. Pitkä venttiilin 100c aukiolon ajoitus.

117348 π * F: Ohjausventtiili 11 on kiinni ja ohjausventtiili 10 kiinni, mutta ohjausventtiili 10 avataan jo ennen kuin mäntä 1 avaa ensimmäisen poistokanavan 12 ja siirtokanavan 5 suuaukon 6.

Venttiili 100c avautuu aikaisemmin, kuin kohdissa B, C tai D. Sulkeutuu 5 myöhemmin, mutta ei niin myöhään kuin kohdassa C. Melko pitkä ajoitus, joka on aikaisella kampiakselin kiertymiskulman suhteen.

• Kun ohjausventtiili 10 on kiinni, ohjausventtiilille 11 ohjataan pitovirta ohjausjohdinta 26 pitkin esim. kuvan 4 näyttämässä tilanteessa, jossa 10 ohjauskanavan 13 kautta pääsevä paine on avannut ohjausventtiilin 11.

Tällöin ohjausventtiili 11 on auki ja pysyy auki männän 1 avatessa siirtokanavan 5 suuaukon 6.

Järjestelmän 31 täyttyminen ja pumppaus: Sylinteritila 22a, kuva 2 15 Esim. kuvien 1 -4 jäijestelmässä 31 venttiilinohjauslaitteen 30 täyttyminen tapahtuu esim. sylinteritilaan 22a siirtokanavan 5 ja/tai täyttökanavan 32 kautta siirtokanavan 5 sisemmän suuaukon 6 ja/tai parhaiten kuvassa 2A ja 1C nähtävän täyttökanavan 32 porauksen 33 kautta. Täyttyminen pääsee tapahtumaan esim. täyttökanavaa 32 pitkin kuvan 2 tilanteessa, jossa siirtokanavan 5 sisempi suuaukko 6 on avautuneena.

»# i » i i : ·' 20 • · · Järjestelmän 31 täyttyminen ja pumppaus: Sylinteritila 22a, kuva 4 • · · I,,' Paine sylinteritilassa 22a pyrkisi alenemaan ennen kuin siirtokanavan 5 suuaukko 6 aukeaa, · • · " J esim. kuvan 4 näyttämässä tilanteessa, jossa ohjausventtiili 10 on kiinni, ja venttiili 100c on jäänyt sen vuoksi avattuun asemaan, ellei täyttökanavasta 32 sylinteritilaan 22a sopivaan • « 25 kohtaan ulottuvaa porausta 33 olisi tehty. Välittävän nesteen täyttyminen tapahtuu kuvan 4 : tilanteessa varaajassa 16 vallitsevalla paineella täyttökanavaa 32 pitkin suuntaisventtiilin 35 ··* * .··*. kautta porausta 33 pitkin. Ohjainosassa 54 on ura 88, jonka kautta täyttyminen tapahtuu.

Ohjainosan 54 osallisuus kyseiseen poraukseen 33 ei kuitenkaan ole välttämätön, jos • « ....: kyseinen poraus 33 on mahdollista tehdä sylinterithän 22a muodostaman ympyrän muulta • m * . 30 kohtaa. Siirtokanavasta 5 ei ole yhteyttä mainittuun ohjainosan 54 sisempään uraan 88,

. . joten paine sisemmästä kammiosta 23 ei pääse karkaamaan kyseistä kautta. Kuvan IA

·· osakuvassa 1B nähdään, että yhteys siirtokanavaan 5 suuaukkoon 6 on sen sijaan olemassa, ja se on tehty esim. poraamalla reikä 89* uran 89 kohdalle ohjainosaan 54. Porauksella 33 12 117348 aikaansaadaan siis yhteys täyttökanavasta 32 sylinteritilan 22a haluttuun kohtaan. Tämä mahdollistaa sylinteritilan 22a täyttymisen, kun mäntä 1 ei vielä ole avannut suuaukkoa 6, vaan vielä peittää sekä siirtokanavan 6 suuaukon, että ensimmäisen poistokanavan 12. Mainittu tilanne on nähtävissä kuvassa 4, jossa ohjausventtiili 10 on suljettu ja mäntä 4 5 mäntäosineen 28 on jäänyt paikalleen männän 1 seuratessa väistyvää nokka-akselin 19 nokkaa 20.

Täyttyminen siirtokanavan 5 kautta, kuvasta 4 kuvaan 2 toteutuvalta liikeradalla

Kun nokka-akselin 19 nokan 20 liike etenee kuvan 4 asemasta kuvan 2 asemaan, 10 sylinteritilan 22a täyttyminen alkaa tapahtua tyhjenevästä sisemmästä kammiosta 23 pitkin siirtokanavaa 5. Tämä on mahdollista, koska ohjainosassa 54 on ulompaan uraan 89 johtava poraus 89*, joka on parhaiten nähtävissä kuvasta IB, ja jota pitkin välittävä neste pääsee sisempään suuaukkoon 6 ja edelleen sylinterillään 22a, Venttiilin 100c sulkuliikkeen aikana, kun ohjausventtiili 10 on kiinni, täyttyminen tapahtuu siten, että osa männän 4 ja 15 mäntäosan 28 poistokanavan 12 kautta ulos työntyvästä välittävästä nesteestä jää tarvittaessa sylinteritilaan 22a. Tällöin sylinteritilassa 22a ei ole välittävän nesteen vajausta, kun venttiilin 100c sulkeutumisliike on edennyt kuvan 2 asemaan.

Täyttyminen poistokanavan 12 kautta ·» t I I 9 • * 20 Ohjausventtiilin 11 ollessa auki täyttymistä pääsee tapahtumaan tarvittaessa myös • ♦ I · 9 ***** ensimmäisen poistokanavan 12 kautta, koska mainittuun kanavaan ei edullisimmin liity λ * m suuntaisventtiiliä. Kun ohjausventtiili 11 on auki ja nokka-akselin 19 nokka 20 • « "I peruskaarellaan, täyttökanavaan 32 ja ensimmäiseen poistokanavaan 12 kohdistuu ** Y periaatteessa sama paine varaajasta 16. Tämän sylinteritilan 22a molemmin puolin • * 25 vallitsevan paineen vuoksi virtausta sylinteritilan 22a läpi ei tällöin juuri tapahdu. Kun : .·. välittävää nestettä on esim. mäntien 1 ja 4 pienten vuotojen kautta poistunut, varaaja 16 •M ! ;pystyy täyttämään sylinteritilan 22a. Varaaja 16 pystyy täyttämään sylinteritilan 22a myös * * * kun mäntä 4 jää paikoilleen männän 1 työntyessä ulospäin nokka-akselin 19 nokan 20 4 4 perässä. Mäntä 1 on jaettu ikään kuin kahteen osaan la ja Ib, joiden rakennetta tarkastellaan • * . 30 myöhemmin.

* 9 4 « • 4 · « · 13 117348 Täyttyminen ja pumppaus; Sisempi kammio 23 Välittävää nestettä pidättämään kykenevä sisempi kammio 23 täytetään täyttökanavan 18 kautta suuntaisventtiilin 17 avulla silloinkin, kun ohjausventtiili 10 on kiinni. Ohjausventtiilin 10 ollessa auki täyttymistä pääsee tapahtumaan myös poistokanavan 7 5 kautta, koska siihen ei liity suuntaisventtiiliä. Mäntäosan 28 erottamaan ulompaan kammioon 24 pääsee mäntäosan 28 ohi tapahtuvien vuotojen kautta jonkin verran välittävää nestettä, joka pääsee poistumaan uran 91 kautta vuotokanavaa 50 pitkin esim. kuvassa 4 nähtävään säiliöön 58.

10 Paineen kohoaminen, kuva IA

Sisemmässä kammiossa 23 oleva mäntäosa 28 imee välittävää nestettä kyseiseen kammioon 23 venttiilin 100c avausliikkeen aikana. Venttiilin 100c paluuliikkeen aikana venttiilinjousen lOOd voima pumppaa välittävää nestettä kammiosta 23 siirtokanavaan 5 suuntaisventtiilin 34 kautta, sekä edelleen takaisin varaajasäiliöön 16 sylinterithän 22a ja 15 ensimmäisen poistokanavan 12 kautta. Osakuvasta IB nähdään parhaiten, kuinka välittävä neste pääsee ohjainosan 54 porauksen 891 kautta suuaukolle 6. Ohjausventtiilin 10 ollessa auki pumppausliike alkaa jo aikaisemmin toisen poistokanavan 7 kautta takaisin varaajasäiliöön 16. Varaajasäiliö 16 on parhaiten täynnä välittävää nestettä. Varaajasäiliön 16 painetta varaa paineakku 62. Paineelle asetetaan yläraja paineenrajoittimen 82a avulla.

• 1 1 : 20 Täten venttiilinohjauslaitteeseen 30 kuuluu kammion 23 ja mäntäosan 28 muodostama • 1 i » · ’ ·" ·' pumppuyksikkö, j oka varaa painetta välittävän nesteen, kuten haluttaessa myös moottorin • 1 m *;// joidenkin osien tai apulaitteiden, kuten esim. ahtimen laakereiden voiteluöljyn toimintaan » · • 1 * 1; jäijestelmässä 31. Tämä avustaa kuvassa 1A nähtävää pumppua 36, joka voi siten olla esim.

««· "!! moottorin oma myös voiteluöljyn pumppuna toimiva riittävän suurituottoinen öljypumppu, 9 · 25 johon liittyy myös kuvassa IA nähtävä imusiivilä 37 ja suodatin 38. Pumpun 36 ei tarvitse : . tuottaa erityisen suurta painetta, koska paine kohoaa mäntäosan 28 ja sisemmän kammion • ♦ · ··♦ f .··1. 23 muodostaman pumppuyksikön avulla. Vaihtoehtoisesti voiteluöljyn pumppuna (36) ·#1 * . toimii erillinen pumppu ja varaajasäiliön 16 täyttämiseen tai paineen kohottamiseen on oma * 1 pumppunsa.

« 1 30 · · ft ft ft ft «ft ft · 14 117348

Tapa estää varaajasäiliön 16 tyhjeneminen Pääöljykanavan 173 ja varaajasäiliön välillä on kuitenkin edullisesti suuntaisventtiili 82b. Kyseinen suuntaisventtiili 82b estää varaajasäilön tyhjentymisen, joka voisi muuten tapahtua esim. kampiakselin kammenpolvien jäädessä tiettyyn asentoon esim. siten, että 5 voiteluainetta suihkuaisi esim. mäntien jäähdytykseen, kunnes varaajasäiliö 16 tyhjentyy. Myös varaajasäiliöltä 16 voitelukohteisiin 82e, kuten ahtimelle menevään haaraan 82g asennetaan laitteet, jotka estävät voiteluaineen jatkuvan vuodon kyseiseen voitelukohteeseen. Tällainen laite voi olla esim. ohjausyksikön 110 kellolaitteen 227, ajastimen 228, tai laskurin 229 ohjaama esim. sähköjohtimen 82d tai hydraulisen tai 10 pneumaattisen piirin avulla ohjaama sähköinen tai hydraulinen tai pneumaattinen ohjausventtiili 82c. Kyseinen ohjausventtiili 82c asetetaan sulkeutumaan esim. tietyn ajan kuluttua polttomoottorin pysähtymisestä. Tällöin voitelukohteen 82e, kuten ahtimen jäähdytys saadaan hoidettua moottorin pysähdyttyä, mutta vuoto katkeaa ajastuksella. Pääöljykanavasta on edullisesti kuitenkin myös suora yhteys voitelukohteeseen 82e, kuten 15 ahtimelle voitelukanavaa 82f pitkin. Vuoto voitelukohteeseen voidaan saada pysähtymään vaihtoehtoisesti esim. paineenrajoittimen avulla. Tällöin, kun paine laskee varaajasäiliössä 16 tiettyyn arvoon paineenrajoitin (ei näytetty) voitelukohteeseen menevässä haarassa 82g sulkee yhteyden kyseiseen voitelukohteeseen. Myös täten voidaan estää varaajasäiliön 16 tyhjeneminen moottorin pysähdyttyä.

• I I

* · # : .* 20 * · • ♦ · Pääöljykanavassa 173 esiintyvien paineiskujen haitallisen vaikutuksen minimointi j

Kuvassa 4A nähdään päävoitelukanava 173, joka sijaitsee ainakin osaksi kampiakselissa, • ♦ • » * * \ jonka kuutta kammenpolvea kuvaavat sylintereitä 1 -6 edustavat kuusi päävoitelukanavassa 173 kuvattua mäntien kiertokankiin ulottuvaa mutkaa. Tilanne on verrannollinen kuvassa « « * e 25 IA esitettyyn toimintakuvaukseen. Sylintereiden lukumäärä voi keksinnön mukaisessa : . laitteessa olla mikä muukin hyvänsä, mutta varaajasäiliön 16 käyttö on erityisen hyödyllistä ♦ ·· * :***; erityisesti erityisen suuressa kuusisylinterisessä polttomoottorissa. Tämä johtuu siitä, että <* esim. järjestelyssä, jota esim. kuvan 4A päävoitelukanavan mutkat 1-6 kuvaavat, • « kammenpolvet 1, 3 ja 5 ja vastaavasti 2, 4 ja 6 avaavat ja sulkevat kukin yhtäaikaisesti * . 30 esim. kiertokankiin ja mäntien jäähdytyssuuttimille tai vastaaville menevät öljykanavansa, * * . yhteensä siis kaksi kolmen ryhmää öljykanavia. Etenkin yhtäaikaisesta sulkeutumisesta * <· aiheutuu piikkimäisiä paineiskuja päävoitelukanavassa 173. Tämä aiheuttaa ajan kanssa esim. suunsa laivojen tai voimalaitosten diesel- tai kaasumoottoreissa ja vastaavissa, esim.

15 117348 öljyputkien (46') ja suodattimien (38) rikkoutumisia. Kuvassa 4A nähdään, että suodatin 38 on suojassa kampiakselilta tulevilta paineiskuilta, koska kampiakselissa olevan päävoitelukanavan ja öljynsuodattimen välissä on varaajasäiliö 16. Varaajasäiliöön 16 kuuluu edullisesti paineakku 62, mutta kyseinen paineakku ei ole kaikissa tapauksissa 5 välttämätön, koska myös itse venttiilinohjauslaite 30, 301 ja 30", toimivat myös ikään kuin voitelupumppuna.

Kuva 4B, kiertokanki paineiskujen eliminoinnissa

Kuvassa 4B nähdään myös kiertokanki 55', jonka kammenpolven 53' hoikissa 5Γ on 10 kolme reikää 52Ί-ΙΙΙ, jotka avaavat ja sulkevat kaarevaan uraan 54 ja voitelukanavaan 57' johtavan voitelu-ja jäähdytysnesteen kulun hiukan eri aikaan. Osan ajasta kaksi reikää 521 ja 5211 on yhtäaikaisesti yhteydessä kaarevaan uraan 54', koska myös laakerissa 60' on kaksi reikää 58 ja 59 '. Hoikin 51'reikä I aukeaa ensin, ja on jo puoliksi sulkeutumassa, kun hoikin 5Γ reikä II ei enää ole kokonaan vastaavan laakeriliuskassa 60'olevan reikänsä 15 59'kohdalla. Tällöin hoikin 5Γ reikä II on kokonaan auennut, koska mainittu reikä on vastaavan laakeriliuskassa 60' olevan reikänsä 58' kohdalla. Tämän johdosta voitelunesteen kulkutie aukeaa ja sulkeutuu vähintään kahdessa portaassa. Esim. ensin aukeaa 52Ί, sitten 5211. Seuraavaksi sulkeutuu ensin 521 ja sitten 52ΊΙ. Hoikin 51'reikä 52ΊΙΙ porrastaa puolestaan toiseen ryhmään kammenpolvia, esim. ryhmään 2,4,6 kuuluvien reikien kanssa, ·· * • · « : ·1 20 siten, että sen vaikutus osuu samoin, kuin osuisi reiän I katkoviivaan 61'asti isontava • · « %l\ vaikutus. Kyseisen katkoviivan (ikään kuin reikää isontava) vaikutus paineiskuun tuleekin • # * I./ siitä, että ryhmässä 1,3 ja 5 kammenpolven 53 holkkeja on vastaava reikä 521II, joka osuu • » » » paineyhteyden aukeamisen suhteen sen omaan kiertokankeen näytetyn kiertokangen suhteen \ . katkoviivan kohdalle näytetyssä kiertokangessa kampiakselin kiertymiskulman suhteen. Ts.

• 1 25 painekanava toisessa kiertokankien ryhmässä on jo juuri auennut ja sulkeutumassa, kun : ,·. näytetyn kiertokangen 55' hoikin 51' reikä alkaa aueta. Tämä tasaa painevaihtelua, ja lisää * ·***; kunkin männän voitelua ja/tai jäähdytystä.

* « « « « 1 • . 30 « « « 1 * 1 · · 16 117348

Kuvan 1Λ voitelujärjestelmä ja paineenvaihtelu päävoitelukanavassa 173 Kuvan IA järjestelyssä ainakin osaksi kampiakselissa oleva päävoitelukanava 173 on sijoitettu suoraan Öljypumpun 36 ja suodattimen 38 perään, mikä takaa esim. runkolaakereille voitelun välittömästi moottorin alkaessa pyöriä esim. käynnistyslaitteen 5 avulla. Tässäkin kuvan IA jäijestelmässä 31 varaajasäiliö 16 on kuitenkin hyödyllinen, koska se aikaansaa vastapaineen päävoitelukanavaan 173, mikä vähentää paineen vaihtelun heilahtelun suuruutta ja iskumaisen painepiikin paineen korkeutta päävoitelukanavassa 173 ja apulaitteilla, kuten suodattimena 38. Paine päävoitelukanavassa 173 ei myöskään putoa yhtä alas kuin tavanomaisessa järjestelyssä, kun kammenpolvet 1-6 avaavat yhteyden 10 kiertokankiin 55'.

Yksi näytetyistä voitelujärjestelmistä valitaan Nämä vaihtoehtoiset voitelujärjestelmät kuvissa IA ja 4A ja 4B on näytetty saman venttiilinohjauslaitteen 30 ja järjestelmän 31 eri asentojen ja toimintakuvausten yhteydessä. 15 Moottoriin, joka oikeasti rakennetaan valitaan tietenkin jokin esim. näytetyistä järjestelmistä, ja kyseinen monen vaihtoehdon kuvaustapa onkin valittu kuvien lukumäärän pitämiseksi kohtuullisena. Kuvassa 1C ja ID esitetään vielä eräs esim. erityisen suuriin moottoreihin soveltuva vaihtoehtoinen voitelujärjestelmä.

• o * • V 20 Paineen aikaansaaminen ennen moottorin käynnistämistä, kuvat 1C ja ID • · ::: Suurissa jäijestelmissä, kuten esim. laivojen pääkoneissa ja voimalaitosten moottoreissa o o • o o *· *· suositellaan tämän patentin hakijan aiemmin saaman suomalaisen patentin 102691 ·* ** *···* kuvailemaa järjestelmää, tai vastaavaa, jossa venttiilin ohjauslaitteen toimintapaine «o· tuotetaan ennen moottorin pyörittämistä käynnistystä varten valmiiksi. Kyseisestä keksintöä o o • · *" 25 muistuttava järjestely nähdään kuvan 1C osakuvassa ID. Kyseisessä järjestelmässä esim, . sähkömoottorilla 38' käytettävä sähkökäyttöinen voitelunestepumppu 38B’ tuottaa paineen o o o .···. ennen käynnistystä. Painekytkin 39' ilmaisee paineen riittävän kohoamisen, sekä avaa o o o o o *. sähköisen yhteyden voimanlähteeltä, tässä akulta 35' käynnistämisen mahdollistamiseksi o o o O o « [V. käynnistysmoottorilla 43', vasta kun riittävä paine on saavutettu. Käynnistys ei ole * ΐ 30 mahdollinen, ennen paineen nostoa, koska käynnistysmoottori 43' ei saa virtaa ennen kuin • •o *·5·" paine on noussut. Tällöin, mikäli edellä kuvatut järjestelyt paineen säilyttämisestä, joita voidaan soveltaa myös tähän järjestelmään, osaksi tai kokonaan pettävät, varaajasäiliö 16 täytetään ennen käynnistämistä ja sen paine kohotetaan haluttuun arvoon.

17 117348

Paineen kohotusjärjestelmä suurissa moottoreissa Järjestelmään kuuluu lisäksi myös imusiivilä, 44', moottorin pyörimisestä mekaanisesti voiman saava varsinainen voitelunestepumppu 41*, sekä suodatin 45'. Näytetty järjestelmä soveltuu pienehköihin polttomoottoreihin, joita voidaan käynnistää esim. sähkömoottorin 5 avulla, mutta sitä voidaan keksinnöllisen ajatuksen rajoissa soveltaa siten, että se soveltuu käytettäväksi sellaisissa suurissa laivojen tai voimalaitosten moottoreissa, joita käynnistetään sähkömoottorin sähköisen käynnistysmoottorin 43' sijasta esim. paineilmalla ja virtalähde voi esim. laivassa olla esim. vaihtovirtaverkko, johon tuotetaan virtaa esim. apukoneen ja generaattorin avulla. Esim. viimeksi mainitun kaltaista järjestelmää hiukan 10 toisenlaisen venttiilinohjauslaitteen yhteydessä kuvaillaan edellä aiemmin mainittua suomalaista patenttia lyhyemmin myös tämän patentin hakijan eurooppalaisessa varsinaisesti venttiilien ajoitukseen liittyvässä englanninkielisessä eurooppalaisessa patentissa EP 0 966 596 Bl.

15 Muu pumppaus ja täyttyminen

Myös mäntä 1 toimii tarvittaessa samaan tapaan imupumppuna, esim. kun moottoria pyöritetään sen käynnistämiseksi ja öljy sylinteritilasta 22a ja 22b on seisomisen aikana jonkin verran vähentynyt. Mäntä 1 täyttää myös varaajaa 16, silloin kun painetta päästetään ohjausventtiilin 11 kautta, sekä pienessä määrin venttiilin 100c avausliikkeen alussa, kun * * · *. ** 20 ohjausventtiili 11 käväisee auki ohjauskanavan 13 hetkeksi avautuessa ja pian sulkeutuessa, • « « • « « ’. silloinkin kun pito virtaa ohjausjohdinta 26 pitkin ei anneta.

• · • *

Venttiilin aukioloajan lyhentäminen alkupäästä, esim. kuva 2 «««« .*·*. Nokanpuoleinen mäntä 1 sulkee ensimmäisen poistokanavan 12 nokka-akselin 19 nokasta 25 20 poispäin suuntautuvan liikkeensä aikana. Välittävän nesteen poistumista ensimmäisen : poistokanavan 12 kautta voidaan säädellä ohjausventtiilin 11 avulla. Ohjausventtiili 11 *** * avataan venttiilin 100c avausliikkeen alussa hydraulisella paineella, joka johdetaan ....: ohjausventtiilille 11 tätä tarkoitusta varten varatusta ohjauskanavasta 13 männän 2 helmassa olevan reiän 15 ja mainittuun reikään liittyvän uran 14 kautta. Kyseinen ohjausventtiili 11 30 pidetään tarvittaessa auki senkin jälkeen, kun männän 2 ura 14 on kulkenut ohjauskanavan « « .·. : 13 suuaukon ohi. Tämä tehdään esimerkiksi siten, että johdetaan ^-merkkinen kantavilta • f» • · PNP transistorille 25, jolloin +- merkkinen pitovirta pääsee kulkemaan virtalähteestä, tässä akulta 27 ohjausjohtimeen 26. Virtalähde voi esim. laivassa olla esim. vaihtovirtaverkko, 1 1 7348 18 johon tuotetaan virtaa esim. apukoneen ja generaattorin avulla. Kummassakin tapauksessa mainittu pitovirta pitää ohjausventtiilin 11 magneettikelan (magneettikelaa ei näytetty) toiminta-asennossa, jossa ohjausventtiili 11 on avautuneena.

5 Pitovirran ohjaus

Magneettikelan käämin toinen pää saa näytetyssä järjestelyssä esim. miinuksen rungon kautta, jolloin virta kulkee mainitun käämin läpi, kun se saa +-merkkisen virran mainitulla tavalla. Ohjausventtiili 11 siis avataan edullisimmin hydraulisella paineella kanavan 13 kautta, mutta pidetään tarvittaessa avattuna mainitun pitovirran avulla. Pitovirta 10 ohj ausj ohtimessa 26 voidaan pitää päällä jatkuvasti, kun halutaan maksimaalisesti lyhentää venttiilin 100c aukioloaikaa alusta. Kun halutaan lyhentää venttiilin 100c aukioloaikaa vähemmän, ohjausyksikkö 110 katkaisee pitovirran ohj ausj ohtimessa 26 halutun ajan, kuten esim. välillä 1-500 ms eli yksi tuhannesosa sekuntia - viisi kymmenesosasekuntia. Vaihtoehtoisesti pitovirtaa ohjataan esim. kampiakseliin liitetyn kulma-anturin 15 ohjausyksikölle 110 antamien syöttötietojen avulla tunnetulla tavalla. Viimeksi mainitussa tapauksessa venttiiliajoitusta säädetään suoremmin suhteessa kampiakselin kiertymiskulmaan. Ohjausyksikköön voidaan ohjata syöttötietoina 210 monia moottorin toimintatilaa kuvaavia tietoja, joita ohjausyksikkö käsittelee ohjelmakoodiin syötettyjen käskyjen määräämällä tavalla. Tällaisista tiedoista esimerkkinä voidaan mainita tiedot »# ♦ : .* 20 moottorin kierrosluvusta sähköisen kaasupolkimen 87 tai vastaavan asennosta, pakokaasun « « • * · '·*·’ happipitoisuudesta, moottorin lämpötilasta, ym.. Näiden tietojen avulla ohjausyksikkö ohjaa « * * ; ]· moottorin toimintaa ja mm. venttiilien 100c aukioloaikoja. Mikä hyvänsä tässä keksinnössä J * "** kuvailtu ohjausventtiili, 10 11, tai myöhemmin kuvailtava ohjausventtiili 60, 70,67 avataan T! ja pidetään auki vaihtoehtoisesti esim. sähköisesti, hydraulisesti tai pneumaattisesti

I I

25 ohjausyksikön 110 ohjaamalla tavalla.

• · » * · » · i I*· · .*·. Painekytkimen 56 avulla saatava ns. takaisinkytkentä ohjausyksikölle 110 *·· ’ , Toiseen poistokanavaan 7 on edullisesti asennettu painekytkin 56, joka tunnustelee painekanavan 90a kautta välittävän nesteen painetta kyseisessä poistokanavassa 7. Kyseinen • · * . 30 painekytkin 56 antaa ohjausyksikölle 110 tiedon esim. virtaimpulssina. Tämän kyseinen • # . . painekytkin tekee kytkemällä virtalähteeltä, kuten akulta 27 saatavan virran syöttöjohtimeen • ·· 90b, merkiksi siitä että kyseisessä kanavassa vallitsee kyseiseen kytkentään riittävä paine. Kyseinen kytkentään riittävä paine kertoo siitä, että venttiili 100c on avattuna ja 19 117348 ohjaus venttiili 10 kiinni, jolloin sisemmässä kammiossa 23 ja poistokanavassa 7 vallitsee venttiilinjousen lOOd aiheuttama paine. Painekytkimen kytkentäpaine voidaan valita siten, että syöttöjohdin 90 virroittuu mainitussa tilanteessa, mutta ei muulloin. Tällöin käynnistetään ajastin 228, tai laskuri, joka laskee alaspäin aikaa, sen selville saamiseksi, 5 kuinka kauan venttiilinjousen 1 OOd aikaansaama paine vaikuttaa sisemmän kammion 23 ja suljetun ohjausventtiilin 10 välisessä poistokanavassa 7. Laskenta tai ajastus päättyy siihen, kun virta syöttöjohtimessa 90 katkeaa. Tällöin paine on lakannut vaikuttamasta. Täten aikaansaadaan ns. takaisinkytkentä venttiilin ohjauslaitteen 30 toiminnasta erityisesti venttiilin sulkeutumisajankohtaan liittyen. Kyseisen takaisinkytkennän avulla voidaan 10 täsmentää ja mitata venttiilin 100c aukioloaikaa, sekä aikaansaada vikahälytys, mikäli haluttu aika ylittyy. Vikahälytykseen voidaan liittää esim. ohjausventtiilin 10 avaaminen, mikä laukaisee vikatilanteen ja venttiili 100c alkaa sulkeutua ohjausventtiilin 10 ja esim. nokka-akselin 19 nokan 20 määräämällä tavalla.

15 Kuvan 1 sähköpiirros perusosiltaan:

Kuvassa IA on yleinen sähköpiirros järjestelystä, jossa polttomoottoria, kuten esim. ajoneuvokokoluokkaan sopivaa tai suurta tai keskisuurta dieselmoottoria ohjataan venttiilinohjauslaitteen 30 avulla. Esim. piirros IA ja 8 kuvailee syöttöjohdot 210, 83 ja lähtöjohdot 211, jotka on kytketty ohjauspiiriin 209. Ohjauspiiriltä lähtevät johtimet myös * * * \ l 20 transistoreille 25 ja 29, joiden kantavirtaa ohjaamalla ohjataan ohjausventtiilien 11 ja 10 « · »

• · I

* *. toimintaa ohjausjohtojen 21, 26 avulla. Edelleen haihtumaton muisti 207 on kytketty • · · • »· ohjauspiiriin 209 vastaavan linjan 221 välityksellä. Ohjauspiiriin 209 liittyy kello 227, johon voidaan asettaa oikea kellonaika, ja joka säilyttää tämän oikean ajan, logiikkapiirit

• »M

223 ja paristo 225, joka keskeytyksettä antaa kellolle 227 ja logiikkapiireille 223 virtaa 25 myös sähkökatkon sattuessa.

• » ♦ » « • · i • ·· » :" *: Mustaan laatikkoon verrattavissa oleva tallentuva tieto

«M

.,..: Kellon avulla voidaan pysyä selvillä esim. laivan ajoajoista tietyillä kierrosluvuilla kullakin ·...; ajan hetkellä, moottorin lämpötilasta, erilaisilta pakokaasuantureilta ym. antureilta tulevista .. [.: 30 tiedoista pakokaasun koostumuksesta, öljyn paineesta eri mittauskohteissa, ahtopaineesta, * · /. ; polttoaineen kulutuksesta ja elektronisen kaasupolkimen 87 asennosta jne., jotka tiedot • ψ· • e tallennetaan parhaiten tietyin aikavälein ohjausyksikön 110 muistiin 207. Muistin 207 kapasiteetti tehdään parhaiten riittävän suureksi, että esim. kokonainen mannerten välinen 20 117348 laivamatka saadaan tallennettua muistiin 207. Vaihtoehtoisesti ohjausyksikön 110 ohjelmakoodiin tallennetaan käsky ajoittain tuhota osa vanhimmista tiedoista, jotta riittävän edustava ote uusimmista tiedoista mahtuu muistiin, ja niitä voidaan tarkastella esim. moottorin huollon, tai kolauksen yhteydessä esim. konerikon tai haaksirikon jälkeen. Täten 5 esim. laivassa tai ajoneuvossa olevaa ohjausyksikköä 110 voidaan käyttää ainakin osaksi samaan tapaan kuin esim. lentokoneiden ns. mustaa laatikkoa, josta esim. onnettomuustilanteen jälkeen voidaan tarkistaa erilaisia moottorin käyttöä, toimintaa ja ohjausta koskevia tietoja. Paristoon liittyy latauslaite (ei näytetty). Edelleen on nähtävissä ajastin tai tarkemmin sanottuna ajastuslaite 228, jonka avulla ajastetaan kellosta 227 10 kokonaan tai osaksi erillisenä toimintona esim. ohjausventtiilien auki pitämiseen liittyviä aikoja. Edelleen nähdään laskin 229, jonka avulla voidaan pysyä selvillä esim. moottorin kulloisestakin toimintavaiheesta.

Kuvan 1,8 sähköpiirros, ohjausyksikköön liittyvät laitteet: 15 Tarvittaessa tietoa ajoajoista, kierrosluvuista, ja esim. vastaavasta laivan nopeudesta, käytetään apuna esim. kannettavaa tai ns. PC-tietokonetta 520, johon tietoja ohjausyksiköltä 110 voidaan tallentaa pidemmältäkin ajalta. Tällöin varsinaisen ohjattavan laitteen, kuten laivan tai vesialuksen moottorin ohjausyksikön CU 110 ohjelmistoa ja/tai laskentatehoa ei tarvitse liiaksi kasvattaa. Täten aikaansaadaan säästöjä. Kannettavassa tietokoneessa 520 on ti* *. *' 20 tavalliseen tapaan näyttö 111 b ja näppäimistö 108b, jotka ovat liitettynä liitosjohdon 113c * * * * · * I \ avulla tilapäisesti ohjausyksikön 110 tarkoitukseen varattuun liittimeen 113d. Liitosjohtoon 4 4 4 4 « « I./ 113c kuuluu ohjausyksikön 110 liittimeen 113d sopiva liitinpää 113a, sekä tietokoneeseen • · 520 sopiva liitinpää 113b. Ohjausyksikköön 110 tulee syöttötietoja syöttöjohtoja 210, 83 « «444 .··*. pitkin esim. elektroniselta kaasupolkimelta 87. Ohjausyksiköstä 110 lähtee 25 ohjausventtiileille 11, 10, 60, 70, 67 ohjausjohdot 21, 26, 61. Ohjausyksikkö 110 ohjaa • venttiilinohjauslaitteen 30 ja järjestelmän 31 tai 3Γ, tai 78 toimintoja mainittujen • •4 4 :***: ohjausjohtojen 210 tuomien tietojen avulla tavalla, joka ilmenee paremmin keksinnön 4 selityksen edetessä. Tällaisista tiedoista esimerkkinä voidaan mainita tiedot moottorin • 4 kierrosluvusta, sähköisen kaasupolkimen 87 tai vastaavan asennosta, pakokaasun 30 happipitoisuudesta, moottorin lämpötilasta, kampiakselin kiertymiskulmasta ym. tekijöistä, * 4 : jotka eivät kaikki ole välttämättä edes yhteydessä nimenomaan tai vain venttiilien 100c 4 4 4 4 4 ohjaukseen. Näiden tietojen avulla ohjausyksikkö 110 ohjaa moottorin toimintaa ja mm. venttiilien 100c aukioloaikoja. Tiedot tallennetaan ohjelmakoodiin tallennetuin käskyin 21 117348 tietokoneelle 520 tietyin väliajoin. Tietokoneelta 520 ei vaadita kuitenkaan esim. tietojen säilymistä, vaikka tietokone 520 vajoaisi meren pohjaan, kuten ns. “Mustalta laatikolta” voidaan vaatia. Sen sijaan tietokone on hyödyllinen esim. moottorin tarvitsemia huoltoja tai kolauksia arvioitaessa.

5

Toiminnan ohjaus

Ohjausyksikön 110 ohjelmakoodi sisältää käskyjä, joita ohjauspiirit 209 suorittavat ja erityisesti logiikkapiiristö 223, joka sijaitsee muistissa. Mainittujen käskyjen sekä antureilta ja mittalaitteilta tulevien syöttötietojen 210, 83 vastauksena ohjauspiiri 209 ohjaa minkä 10 hyvänsä tämän keksinnön kuvaileman jäijestelmän 31, 3Γ, 31*, 78 toimintaa näiden tietojen mukaisesti. Ts. polttomoottorin toimintaa ohjaa mikroprosessori muistielimineen. Järjestelmän mikroprosessorin ohjelmistoon liitetään edullisesti keksinnön kuvaileman j ärj esteinään tarvitsema venttiilien 100c toimintaa ohj aava ohj elmalohko. Lisäksi ohjausyksikössä 110 on edullisesti esimerkiksi polttoaineen syöttöä ohjaava ohj elmalohko, 15 kun moottorin polttoaineensyöttöä on mahdollista esim. elektronisesti elektronisen kaasupolkimen 87 avulla ohjata.

Toiminta tarvittavan kantavirran ollessa suurempi . Järjestelmässä, jossa esim. laivan päämoottorin venttiileitä 100c ohjataan laivan • » 9 • · \ * 20 dieselagregaatin tuottamalla akkua 27 suuremmalla jännitteellä, esim. 220 V, * * ! ohjausventtiileitä 11 voidaan samoin ohjata kuvassa 1 näytettyä akkujäijestelyä • «· * « .***. suuremmalla jännitteellä ja myös suuremmalla virralla. Esimerkiksi viimeksi mainitussa • » »» » .:. ratkaisussa transistorien 25,29 tarvitsema kantavilta saattaa olla niin suuri, että on tarpeen, ; * * *; että ohjauspiirit 209 ohjaavat ensin pienemmällä kantavirralla toimivia transistoreita, j otka 25 puolestaan ohjaavat transistoreiden 25 ja 29 kantavirtaa. Vielä vaihtoehtoisesti transistorit, kuten transistorit 25, 29 voidaan kytkeä ohjaamaan venttiilien 10 ja 11 hydraulista tai \ .. * pneumaattista ohjausta (ei näytetty). Joka tapauksessa, käyttämällä hydraulista aukaisemista ·;··· ja esim. sähköistä, tai vaihtoehtoisesti pneumaattista tai hydraulista aukipitoa, jota ohjaa •: ·*; esim. transistoriin 25 verrattava transistori, aikaansaadaan esim. ohjausventtiilille 11 ohjaus, * 30 joka aikaansaa ohjausventtiilin 11 ja sen ohjauselimien pitkän kestoiän. Tämä pitää paikkansa erityisesti sähköisten osien suhteen, koska tarvitaan suhteellisen pieni pitovirta » « pitämään jo valmiiksi avattu ohjausventtiili 11 avoimena, verrattuna virtaan, joka tarvitaan kyseisen venttiilin avaamiseen ja magneettikelan vetämiseen avoimesta asennosta. Tällöin a 117348 mm. valokaaren syntymiseltä virran kytkeytyessä vältytään kaikissa kytkinlaitteiden osissa, jolloin haitallisia karstoittumapiikkejä ei pääse niihin syntymään, vaikka kyseiseen ohjausventtiiliin 11 kuuluvan magneettiventtiilin tai vastaavan pidon aikaansaavan elimen toimintakertoja tulisi esim. suhteessa moottorin käyttötunteihin nähden paljon. 5 Ohjausventtiili 11 varustetaan siis parhaiten kaksin ohjauselimin, jotka pystyvät ohjaaamaan kyseisen ohjausventtiilin 11 toimintaa esim. hydraulisella ohjauselimellä, jonka toimintaa mäntä 4 ohjaa, ja sähköisellä ohjauselimellä. Tarkoitukseen sopivia ohjausventtiileitä on kaupallisesti saatavissa, ja tarvittavat ratkaisut ovat ammattimiehelle ilmeisiä. Pito voidaan aikaansaada vaihtoehtoisesti siten, että transistorin 25 ohjaama virta 10 avaa hydraulisen tai pneumaattisen paineen ohjausventtiilin 11 ohjauselimille. Tarvittavat ratkaisut ovat ammattimiehelle ilmeisiä.

Poistokanavan 12 uudelleen avutuminen, joka ei vaikuta välittävän nesteen poistoon, kuvat IA, 3,4A

15 Mikäli pitovirtaa ei kytketä, tai mainittu pitovirta ohjausjohtimeen 26 kytketään vain hyvin lyhyeksi aikaa, ohjausventtiili 11 sulkeutuu. Tämä on mahdollista, koska männän 2 helman uran 14 kuvassa IA yläpuolella oleva osa peittää ohjauskanavan 13, kuten nähdään kuvasta 3, eikä hydraulinen voima ohjauskanavasta 13 siten enää vaikuta ohjausventtiilin 11 asentoon. Kun männän 4 helma kokonaan väistyy ohjauskanavan 13 edestä männän 4 \\i 20 edelleen työntyessä ulospäin, kuten nähdään kuvassa IA, ohjausventtiilin 11 uudelleen * * V.· avautuminen ohjauskanavaan 13 uudelleen pääsevän nestepaineen vaikutuksesta ei enää aikaansaa välittävän nesteen poistumista ensimmäiseen poistokanavaan 12. Tämä johtuu ♦ * ***** siitä, että sisäänpäin työntynyt männän 1 lieriömäinen osa Ib peittää jo ensimmäisen 4 44 •·· j poistokanavan 12 suuaukon. Poistokanavan 12 suuaukon, sekä ohjauskanavan 13 suuaukon t · * ·* ·' 25 sijoittaminen sylinterin pituusakselille, sekä mäntien 1 j a 4 mitoittaminen siten, että kaikki . . kuvaillut ja mainitut tarkoitukset toteutuvat, ovat ammattitaitoiselle • · · * · · moottorinsuunnittelijalle ymmärrettäviä ja hallittavissa olevia tehtäviä. Männän 1 • * • e lieriömäinen osa 1 b kiinnittyy nokanseuraajaosaan 1 a, jossa on mm. nokanseuraajarulla 41.

\ Kiinnitys tapahtuu esim. männän osien la ja Ib välisen kierteen avulla, tai vaihtoehtoisesti • 4 , 30 esim. lieriömäisessä osassa Ib olevan kynsimäisen ulokkeen painuessa nokanseuraajaosan » • * la uraan (jälkimmäistä ei näytetty).

• · · • *t • · 1117348

Ohjausventtiilin 11 kokonaisvaikutus

Kun ohjausventtiili 11 on auki venttiilin 100c avausliikkeen alussa, ja sylinteri ti lasta 22a poistuu välittävää nestettä ensimmäistä poistokanavaa 12 pitkin, venttiili 100c aukeaa vasta myöhemmin kuin kyseisen ohjausventtiilin ollessa kiinni, eikä venttiilin 100c avautuminen 5 ole yhtä suuri, kuin siinä tapauksessa, jos välittävää nestettä ei olisi poistettu. Tästä johtuen venttiili 100c myös sulkeutuu aikaisemmin, mikäli ohjausventtiili 10 on auki. Pitämällä ohjausventtiiliä 10 kiinni, sulkeutumista on kuitenkin mahdollista viivyttää esim. siihen saakka, että männän 1 reuna avaa siirtokanavan 5 suuaukon 6, tai siihen saakka, kunnes ohjausventtiili 10 avataan ennen suuaukon 6 avautumista. Täten venttiilin 10 sulkeutumisajankohtaa voidaan ainakin osittain erikseen säätää ohjausventtiilin 11 asennosta ja venttiilin 100c avautumisajankohdan säädöstä riippumatta.

Kadonneen liikkeen vaikutus venttiilin 100c iskuun istukkaansa 100b.

Välittävän nesteen pois päästämisestä johtuva ns. kadonneen liikkeen vaikutus, on venttiilin 15 100c sulkeutumisnopeuteen kasvattava, koska venttiili 100c voi sulkeutua sellaisen nokka- akselin 19 nokan 20 osan vaikutuksesta, joka ei ole sulkeutumisliikkeeseen tarkoitettu. Tämä aikaansaisi venttiilin 100c liian kovan iskun vasten moottorin kannessa 205 olevaa istukkaansa 100b, ellei iskua vaimennettaisi. Venttiilin 100c iskua istukkaansa 100b vaimentaa kuitenkin se, että välittävä neste kammiosta 23 ei pääse vapaasti virtaamaan ·* * 5 20 toiseen poistokanavaan 7 tai siirtokanavaan 5, vaan mäntäosa 28 aina osittain sulkee • * • · * t f V.· virtaustien, » · · « <· • * • * **; Ventiilin 100c iskun istukkaansa 100b iskunvaimennuksen säätö saätöruuvilla 43, • ϊ* *111 esim. kuvat 2,6 25 Imuventtiilin ja/tai pakoventtiilin, tai vielä lisäksi esim. kaasumaisen polttoaineen , ohjausventtiilin 100c iskua istukkaansa 100b voidaan säätää säätöruuvin 43 avulla.

• * · ··· t .···. Kyseisen säätöruuvin 43 avulla voidaan säätää sitä, kuinka syvälle mäntä 4 työntyy ·· * * \ palatessaan sisäänpäin nokka-akselin 19 nokkaa 20 kohti, ennen kuin männän 4 olkapää 48 • ! * osuu venttiilinohjauslaitteen 30 kansiosassa 8 olevaan vasteeseensa 49. Täten voidaan *·*·* *4 30 säätää sitä, kuinka lähelle sylinteritilan 22a parhaiten kuvasta 6 nähtävän kokomuutoksen • t * 45 olkapäätä männän 4 sisempi pää 42 työntyy. Samoin voidaan määrittää kuinka lähelle • · sisemmän kammion 23 pohjassa olevaa parhaiten kuvasta 6 nähtävää olkapäätä 46 ja siten myös siirtokanavan 5 suuaukkoa mäntää 4 ympäröivä mäntäosa 28 työntyy. Täten voidaan 24 1 1 7348 säätää sitä, kuinka suureksi virtausvastus kasvaa siirtokanavan 5 suhteen, kun välittävä neste poistuu rengasmaisesta sylinteritilasta, eli kammiosta 23 venttiilin 100c sulkeutumisliikkeen loppuvaiheessa siirtokanavan 5 kautta.

5 Kuvan 5B rakenneyksityiskohtia

Esim. kuvasta 5B nähdään, että säätöruuvi 43 on varustettu kiertein 92, ja kyseinen säätöruuvi on tehty esim. tyssäämällä päästään 95 paksummaksi. Tällöin kyseisellä säätöruuvilla on hyvä kosketuspinta venttiilinohjurin 94 päällä olevaan pyöreään kiekkoon 93, joka välittää säätöruuvin 43 liikkeen venttiilin varteen lOOe. Säätöruuvin 43 lisäksi, tai 10 säätöruuvin sijasta venttiilin 100c iskunvaimennuksen voimakkuutta voidaan säätää pyöreän kiekon 93, tai vastaavan, ns. välilevyn paksuuden, tai päällekkäisten välilevyjen kappalemäärän avulla. Tälle tavalle läheinen säatötapa tunnetaan venttiilin välysten säätökeinojen yhteydestä kannen yläpuolisella nokka-akselilla varustetuissa moottoreissa. Tässä yhteydessä säätöä kuitenkin toteutetaan sen vuoksi, että voidaan määrätä männän 4 15 lähtöasema syvyyssuunnassa esim. venttiilinohjauslaitteen 30 kuvassa 6 parhaiten nähtävien sylinteritilassa 22 olevan kokomuutoksen 45 suhteen, ja sylinterithän 23 olkapään 46 suhteen. Täten venttiilin iskun voimakkuutta voidaan lisätä vähentämällä pyöreän kiekon 93 paksuutta, tai vähentämällä vastaavien pyöreiden kiekkojen lukumäärää, kun kyseisiä kiekkoja on useampia. Vastaavasti iskun voimakkuutta ja sulkeutumisnopeutta liikkeen * * « \ ; ’ 20 lopussa voidaan vähentää lisäämällä pyöreän kiekon 93 paksuutta, tai lisäämällä vastaavien • · · • · » I *, pyöreiden kiekkojen lukumäärää, kun kyseisiä kiekkoja käytetään useampia.

• * * Z

• · • »

• M

Venttiilin 100c liian voimakkaan iskun istukkaansa 100b estävä iskunvaimennuksen * .***· säätö toisen poistokanvavan 7 suhteen, esim. kuvat 6 ja 1 • · · 25 Välittävän nesteen, kuten voiteiuöljyn tai vastaavan poistuminen tapahtuu vaihtoehtoisesti : toista poistokanavaa 7 pitkin. Myös tällöin venttiilin 100c sulkeutumisnopeutta voidaan 99· 9 : säätää. Säätöruuvin 43 kiertäminen ulospäin kyseisen säätöruuvin ja männän 4 välisissä kierteissä 9, aiheuttaa sen että toinen poistokanava 7 alkaa sulkeutua aikaisemmin *;*·· mäntäosan 28 tullessa kyseisen poistokanavan sisemmän suuaukon eteen, jolloin 30 virtausvastus alkaa kasvaa jo aikaisemmin. Vastaavasti säätöruuvin 43 kiertäminen : sisäänpäin aiheuttaa, että toinen poistokanava 7 alkaa sulkeutua vasta myöhemmin, jolloin 9 * virtausvastus alkaa kasvaa venttiilin 100c sulkeutumisliikkeen suhteen myöhemmässä vaiheessa. Toinen poistokanava 7 voidaan siirtää kammion 23 ympyrän kehällä toiseen 25 117348 kohtaan ja tuoda kyseisen poistokanavan 7 parhaiten kuvasta 6 nähtävä sisempi suuaukko 47 symmetrisesti samasta vastaavasta kohtaa olkapäätä 46 kuin siirtokanava 5 kammioon 23, eli ts. 90 asteen kulmassa käännettynä olkapään 46 pohjasta. Vaihtoehtoisesti, toisella valmistustavalla tehtynä siirtokanava 5 suuntaisventtiileineen voidaan viedä esim. 5 venttiilinohjauslaitteen 30 ulkopuolelle, ja tuoda kyseisen siirtokanavan 5 sisempi suuaukko (51) kammioon 23 kyseisen kammion seinämän läpi samassa kulmassa kuin toinen poistokanava 7, ts. näytettyyn nähden 90 astetta käännettynä. Tällöin myös siirtokanavan 5 sisemmän kammion 23 puoleinen suuaukko 51 voidaan tuoda sisään kammioon 23 samaan tapaan kuin toinen poistokanava 7, jolloin iskunvaimennuksen säätö yhtenäistyy. 10 Kummallakin vaihtoehtoisella tavalla toteutettu ratkaisu antaa lähtötilanteessa samankaltaisen ja symmetrisen asetelman virtausvastuksen ja siten venttiilin 100c iskun vaimennuksen säätöön.

Kuvan 1 iskunvaimennuksen säätö 15 Esim. kuvassa IA näytetty ratkaisu on kuitenkin myös varsin toimiva, koska mäntää 4 ympäröivä mäntäosa 28 pienentää välittävän nesteen rengasmaista virtaustietä männän 4 aksiaalisen liikkeen suunnassa sitä pienemmäksi ennen männän 4 ulomman olkapään 48 osumista vasteeseensa 49, mitä ulommaksi, eli pitemmäksi säätöruuvia 43 kierretään.

.. . Kyseiset säädöt vaikuttavat samaan tapaan myös silloin, kun välittävää nestettä on poistettu * * * ‘. i 20 ohjausventtiilin 11 kautta sylinteritilasta 22a esim. venttiilin 100c avausliikkeen alussa.

• · · . ·. : Venttiilin 100c sulkeutumisnopeus voidaan täten kaikin esitetyin keinoin säätää sellaiseksi, • · * ft »

että kyseinen nopeus ei ylitä haluttua arvoa, vaikka välittävää nestettä on poistettu ja on syntynyt esim. tämän patenttihakemuksen hakijan aiemmasta suomalaisesta patentista FI

* * « ft : * * *: 102850 tunnettu ns. “kadonneen liikkeen” ilmiö.

**i 25 ·,* · Säätoruuvin 43 sijainti männän 4 sisällä.

• · \: Venttiilin iskun vaimennus istukkaansa, on ennestään tunnetulla tavalla tehty säätöruuvilla ·:··: tämän patentin hakijan edellä mainitussa aiemmassa suomalaisessa patentissa Fl 102850.

·;**: Kyseisessä patentissa säätöruuvi ei kuitenkaan ollut vietynä minkään männän sisään, vaan 30 se liittyi esim. keinuvipuun. Esillä olevan keksinnön kompaktimpi ratkaisu mahdollistaa säädön esim. sellaisissa moottoreissa, kuin esillä olevan keksinnön kuvissa IA, 2, 3,4A, 7, • · 8, 10A, 10B esitetään, joissa nokka-akseli on kannen 205 yläpuolinen, jolloin mm. heilahtelevat massat voidaan tunnetusti pitää pieninä. Tämä on tärkeää, esimerkiksi silloin, 26 117348 kun halutaan käyttää suurehkoja tai suuria kierroslukuja» tai esim. kehittää moottoria rakenteeltaan sellaiseksi, että kierrosluvun nosto tulee mahdolliseksi esim. nostamalla nokka-akseli kannen alapuolelta kannen päälle. Todennäköinen suuntaus esim. keskinopeissa nelitahtimoottoreissa, joita käytetään esim. laivojen pääkoneina ja 5 voimalaitosmoottoreina onkin eräistä tutkimusten suuntauksista päätellen nostaa kyseisten moottoreiden suurinta kierrosnopeutta esim. tehon lisäämiseksi ainakin jonkin verran. Sama suuntaus on ollut meneillään myös esim. ajoneuvojen dieselmoottoreiden kohdalla jo jonkin aikaa.

10 Mäntien materiaalivaihtoehtoja ja rakenneratkaisuja.

Männät 1 ja 4, sekä mäntäosa 28 on voidaan valmistaa mistä hyvänsä hyväksi koetusta materiaalista, kuten esim. terässeoksesta, tai tavanomaisia terässeoksia kevyemmästä titaanista, tai titaaniseoksesta. Erittäin edullista on valmistaa männät osaksi tai kokonaan suhteellisen kevyestä materiaalista, kuten esim. jostain teknisestä keraamista tai 15 epämetallista, jonka lämpölaajeneminen on myös pientä. Tällaisia materiaaleja ovat esim.

piisulfaatti ja piikarbidi, sekä näiden vaihtoehtona esim. alumiinioksidi. Nämä materiaalit eivät kestä suurta vetoa, mutta kestävät sen sijaan suhteellisen suurta puristusta, ja ne ovat lisäksi melko edullisia valmistaa. Itse mäntä 4 ja/tai mäntäosa 28 voi olla myös esim.

alumiinia ja kyseiseen mäntään tai mäntiin voidaan sijoittaa esim. terässeoksesta valmistetut : ·* 20 männänrenkaat tiivistyselimiksi. Vaihtoehtoisesti esim. kun mäntäosa 28 ja/tai 4 « » « valmistetaan esim. piikarbidista, tai piisulfaatista, sen lämpölaajeneminen on niin pientä, t · · ♦ * · l,/ että välykset kammion 23 seinämien suhteen voidaan tehdä hyvin pieniksi, jolloin • * 4 *

männänrenkaita ei todennäköisesti tarvita. Mikäli männän 1 osa Ib tai kuvissa 10A-10C

·«· nähtävä osa Id tehdään näytetyllä tavalla seinämiltään ohueksi, se on edullista valmistaa » * « 25 esim. terässeoksesta. Mikäli kyseinen osa tehdään esim. piikarbidista, tai piisulfaatista, | .·. mainittu osa Ib tehdään parhaiten seinämiltään näytettyä paksummaksi.

l • 4 ·

« I

4 % Mäntien 1, 4,28 yksityiskohdat, ja yksityiskohtien numerointi, kuva 5A.

* *

Kuvasta 5A on nähtävissä parhaiten mäntien 1,4, ja mäntäosan 28 yksityiskohtien e. 30 numerointi. Kyseisestä kuvasta nähdään mm., että männän 4 sisällä on kiertein kiinnitettynä * * ; jousen 2 vasteosa 52. Kyseinen vasteosa pitää jousen 2 toisen pään paikoillaan, siten, että * *1 * f · * , , kyseinen jousi voidaan sijoittaa sopivalle syvyydelle männän 4 sisään. Samoin nähdään, parhaiten mäntää 4 ympäröivä ura 14, sekä uraan 14 johtavat reiät 15. Lisäksi erottuu 27 117348 männän 4 sisempi pää 42, joka lähenee lähelle parhaiten kuvassa 6 nähtävää sylinterithän 22a kokomuutosta 45, kun venttiili 100c on sulkeutumaisillaan.

Männänrenkain varustetut vaihtoehtoiset männät, kuva 5B

5 Kuvasta 5B on nähtävissä parhaiten mäntien 1,4, ja mäntäosan 28 vaihtoehtoinen rakenne, kun mäntiin on asennettuna männänrenkaat. Esim. teräksestä valmistetun männän 1 osan Ib vaihtoehtoinen rakenne le nähdään tehdyksi siten, että kyseiseen osaan on tehty urat, joihin on sijoitettu esim. teräksiset männänrenkaat 84a ja 84b. Esim. alumiinista valmistettuun mäntäosaan 28' on asennettu esim. teräksiset männänrenkaat 85a ja 85b. Esim. alumiinista 10 valmistettuun mäntäosaan 4, on sisempään päähän asennettu esim. teräksinen männänrengas 86.

Kolmas poistokanava, kuva 7

Kuvassa 7 nähdään vielä jätjestelmä 3Γ ja eräs lisäpiirre, joka on suhteellisen edullisesti 15 lisättävissä alkuperäiseen järjestelmään 31. Järjestelmään 3 Γ on lisätty venttiilinpuoleisen männän 4 avaamaksi tuleva poistokanava, eli ns. loppupään poisto, jonka tyyppinen poistokanava tunnetaan mm. tämän patenttihakemuksen hakijan aiemmin saamasta suomalaisesta patentista FI 101998. Loppupään poisto tapahtuu pitkin kolmatta .. # poistokanavaa 59. Poistokanava 59 tulee venttiilinpuoleisen männän 4 avaamaksi venttiilin « » · ♦ * *. I 20 100c avausliikkeen aikana avausliikkeen loppupuolella kyseisen liikkeen lähestyessä * · · * · · lakipistettään, ennen kuin kyseinen avausliike saavuttaa lakipistettään. Kun mainittu kolmas < ·« . · · · [ poistokanava 59 avataan ohjausventtiilillä 60, venttiili 100c ei avaudu täysin auki-asentoon, ja kyseisen venttiilin aukioloaika lyhenee lopusta, enemmän kuin millään muulla tässä keksinnössä esitetyllä keinolla. Ts. vaikka nokka-akselin 19 nokka 20 vielä työntää mäntää • * * 25 1 sisäänpäin, liike ei enää välity mäntään 4, koska mainittu kolmas poistokanava on avattu.

: Tämä tilanne on juuri alkamaisillaan kuvassa 7. Avaamalla kyseisen poistokanavan 59 ··» m : ohjausventtiili 60, saavutetaan loppuosaltaan selvästi lyhennetty venttiilin 100c lyhyt aukioloaika, lyhyempi kuin mitä nokka-akselin 19 nokka 20 määrää.

* • w 30 • · « ♦ • · < * «· * · 28 117348

Venttiilin ajoituskeinojen suhteellinen riippumattomuus toisistaan, pyorteilyn aikaansaaminen palotilassa, kuva 7

Venttiilin aukenemisajankohtaa voidaan silti mainitusta loppupään poistoon liittyvästä sulkeutumisen aikaistamisjäijestelystä erikseen säätää ohjausventtiilin 11' avulla. Samoin 5 venttiilin sulkeutumista voidaan venyttää pitemmälle kuin nokka 20 määrää ohjausventtiili 10 sulkemalla. Viimeksi mainitussa tapauksessa voidaan aikaansaada pienempi venttiilin 100c avautuma, samoin kuin ns. alkupään poistollakin. Pienempi venttiilin 100c avautuma on useissa tapauksissa edullinen esim. osakuormilla. Tällöin voidaan ajaa esim. ohjausventtiili 10 suljettuna myöhäisen sulkeutumisen saavuttamiseksi, mutta 10 ohjausventtiili 60 avattuna venttiilin avautumisen pienentämiseksi. Tällä voidaan aikaansaada, että ilman virtausnopeus venttiilin 100c kohdalla kasvaa, millä puolestaan voidaan aikaansaada halutunlaista pyörteilyä palotilassa. Palotilassa tapahtuva pyörteily puolestaan parantaa useissa tapauksissa palamistapahtumaa, sekä diesel- että bensiinimoottoreissa.

15

Kolmannen poistokanavan avulla saavutettavia etuja, kuva 7

Miten suurta etua sitten saavutetaan puhtaasti venttiilin 100c monipuolisempaa ajoitusta ajatellen tällä keksinnöllä verrattuna edellä mainittuun suomalaiseen patenttiin FI 101998, jos kyseisestä tunnetusta keksinnöstä otetaan sekä ns. alkupään poisto ensimmäisen *· ♦ • « · : ·' 20 poistokanavan kautta, että loppupään poisto kolmannen poistokanavan kautta. Välittävää • « · *;’· * nestettä pidättämään kykenevän sisemmän kammion 23, ja siilien liittyvien ohjauselinten, * ♦ · kuten ohjausventtiilin 10 ja männän 1 kyljen avulla venttiilin 100c aukioloaikaa voidaan 9 ♦ ♦ · jatkaa huomattavasti pitemmäksi kuin minkä nokka-akselin 19 nokka 20 määrää. Lisäksi, kun suunnitellaan polttosylinterin männät sellaisiksi, että ne eivät pääse koskettamaan » · • · ψ 25 venttiileitä 100c, esimerkiksi tekemällä mäntiin avoimia olevia venttiileitä vastaavat : syvennykset, voidaan jotkin sylinterit jättää ns. lepäämään ohjaamalla venttiilit 100c **· · ; * * ’ · joissakin sylintereissä pitkiksi ajoiksi kokonaan auki-asentoon moottorin edelleen pyöriessä.

«·· ..I.; Tällöin voidaan osateholla ajaa esim. siten, että monisylinterisessä moottorissa esim. vain joka toinen sylinteri tekee työtä, ja joka toisessa sylinterissä ei polteta polttoainetta. Männät • . 30 liikkuvat ja saavat voitelunsa normaaliin tapaan, mutta imu-ja/tai pakoventtiili tai -venttiilit B * . 100c voidaan ohjata olemaan jatkuvasti auki. Tällöin lepäävän sylinterin ei tarvitse tehdä pumppaustyötä, ainakaan siinä määrin kuin esim. dieselmoottorissa tarkoitetaan. Toisinsanoen ilman painetta ei tarvitse kohottaa sylinterissä esim. puristussyttymisen 1117348 vaatimalla tavalla kuumenemispisteeseen. Tällöin näiden lepäävien sylintereiden mäntien liikuttaminen ei vie läheskään niin paljon hukkavoimaa, kuin jos imu- ja pakoventtiilit toimisivat normaalisti, ja vain polttoaineen syöttö kyseisiltä sylintereiltä katkaistaisiin. Sama periaate koskee myös bensiinimoottoreita, vaikka kyseisten moottoreiden 5 puristussuhteet ovatkin alhaisemmat. Tällöin toiminnassa olevia sylintereitä voidaan kuormittaa tavalla, joka antaa pienemmän polttoaineen kulutuksen, sekä vähentää haitallisia päästöjä, verrattuna siihen, että kaikkia sylintereitä käytettäisiin samalla osateholla ja esim. melko pienellä tai hyvin pienellä polttoaineen syötöllä.

10 Ohjauskanava 13 järjestelmässä 3Γ, kuva 7 Tässä järjestelmässä 31' ohjausventtiiliä 1Γ ohjataan esim. sähköisesti, mutta ohjauskanavan 13 kautta tuleva paineohjaus on jätetty pois. Tämä ei ole kuitenkaan mitenkään välttämätöntä, vaan kyseinen ohjaustapa voidaan haluttaessa säilyttää mikäli halutaan, ottamalla ohjauskanava 13 esim. hiukan eri kohdalta sylinteritilan 22a seinämän 15 muodostamalta ympyrän kaarelta. Piirustuksen selkeyden saavuttamiseksi kyseinen ohjauskanava 13 on kuitenkin jätetty jäijestelmän 3Γ yhteydessä kuvaamatta. On myös samalla haluttu näyttää vaihtoehtoinen järjestelmä, jossa kyseistä kaksoisohjausta ohjausventtiiliä 11 vastaavalle ohjausventtiilille 11' ei ole.

·1 1 * ♦ ♦ •e ;1 20 Venttiilin 100c auki pitämisen ohjaus, kuva 7 * ·2 • < · ; 1. Kuinka venttiilin 100c jatkuva aukiolo joissakin sylintereissä järjestetään käytännössä? * 1 1 • · · 1./ Ohjausventtiili 10 ja 1Γ suljetaan kuvan 7 järjestelmässä 31'.Tämä periaatteessa riittää, • · koska mäntä 4 jää paikoilleen kammion 23 jäädessä täyteen välittävää nestettä. Koska .···. mäntä 1 kuitenkin edelleen liikkuu nokka-akselin 19 nokan 20 liikuttamana, kyseinen mäntä • « ·1· 25 1 imee välittävää nestettä sylinteritilaan 22a. Järjestelmässä 31 välittävä neste ei pääse • poistumaan mihinkään, ja tämä johtaa järjestelmän särkymiseen, ellei esim. täyttökanavaan ··· 1 32 järjestetä suuntaisventtiilille 35 ohivirtaustietä paluuvirtausta varten. Kyseinen ohivirtaus • m voidaan kuitenkin helposti järjestää esim. suuntaisventtiilin 35 ohittavalla kanavalla, joka * 1 voidaan avata esim. ohjausventtiilillä (ei näytetty), tai millä hyvänsä tunnetulla tavalla.

30 « 1 2 * ·<· • » 30 117348 Särkymisen estäminen venttiiliä 100c auki pidettäessä järjestelmässä 3Γ Järjestelmän 3Γ, tai venttiilinohjauslaitteen 30' särkymisen estämiseksi järjestelmässä 31', riittää kun avataan kolmanteen poistokanavaan 59 johtava ohjausventtiili 60. Tällöin männän 1 pumppaama ja täyttökanavan 32 kautta korvautuva välittävä neste pääsee 5 poistumaan poistokanavasta 59.

|

Ohjausventtiilin 60 rakenteellinen toiminta erilaisissa järjestelmissä

Ohjausventtiili 60 tehdään kuvasta 7 poiketen edullisimmin sellaiseksi, että kyseinen ohjausventtiili on auki-asennossa jousitoimisesti, ja suljetaan esim. sähköisesti, 10 pneumaattisesti tai hydraulisesti. Tämä varmistaa sen, että paine todella pääsee poistumaan sylinteritilasta 22a toimintahäiriön sattuessa esim. ohjausventtiilien ohjausjärjestelmässä 3Γ, tai itse ohjausventtiilissä 60. Järjestelmässä, jossa ei haluta sulkea joitain sylintereitä pois toiminnasta, ohjausventtiilin 60 toiminnalle on edullisempaa, kun se on jäljestetty kuten kuvasta 7 on nähtävissä, eli perusasennossaan suljetuksi. Tämä pitää paikkansa 15 varsinkin mikäli venttiilin 100c aukioloajan lyhentäminen loppupäästä ei todennäköisesti ole yleisimmin käytettävä kyseisen moottorin ohjaustapa.

Mahdollisuus kohottaa ilman tai kaasun painetta imusarjassa

Kokonaan auki olevaksi voidaan ohjata esim. nelitahtisessa moottorissa esim. vain * ·*· *. I 20 imuventtiili, ja jättää pakoventtiili toimimaan normaalisti, mikäli tästä on etua. Tällöin • · · * * · ! moottorin polttosylinterissä liikkuva mäntä imee ilmaa silloin kun se menee alaspäin, mutta ! *** palauttaa ilmaa yhteiseen imusarjaan toisten sylintereiden hyväksi ainakin silloin, kun • ^ φ kyseisessä sylinterissä olisi normaalisti puristustahti, jossain määrin myös pakotahdin « · · · aikana. Järjestelmästä olisi suurempi hyöty esim. sellaisessa kaksitahtisessa moottorissa, * * * 25 jossa myös imuvaihetta ohjataan venttiilin avulla, mikä on kuitenkin ainakin toistaiseksi j hyvin harvinainen ratkaisu. Edullinen ratkaisu voitaisiin saavuttaa myös esim. silloin, kun

tl· I

pakoventtiili voitaisiin samalla kokonaan sulkea. Tällöin ns. lepäävässä sylinterissä olisi * •...: imu j a poisto vuoronperään kussakin lepäävässä sylinteri ssä. Tämä voidaankin aikaansaada •;·*· esim. kuvan 7 järjestelmässä 31' siten, että täyttökanavaan 32 lisätään ohjausventtiili, jolla 30 täyttökanava saadaan kokonaan, tai lähes kokonaan suljettua (ei näytetty). Kolmanteen : poistokanavaan 59 lisätään suuntaisventtiili, joka sallii vain ulospäin virtauksen (ei *· *! näytetty). Ohjausventtiilit 10 ja 1Γ suljetaan, ja ohjausventtiili 60 avataan. Tällöin välittävä neste sylinteritilassa 22a vähenee tasolle, jolla kyseinen neste ei kykene aikaansaamaan 31 Π7348 männän 4 liikettä ainakaan merkittävässä määrin.

Keksinnön soveltaminen järjestelmään, jossa paine- tai liike-energia saadaan muulta toimilaitteelta kuin nokka-akselilta.

5 Esillä olevan keksinnön järjestelmä ei ole välttämättä riippuvainen perinteisesti venttiileitä ohjaavasta nokka-akselista, vaan mäntää 1, tai suoraan mäntää 4 liikuttavia painepulsseja voidaan tuottaa muullakin tavoin kuin nokka-akselin 19 nokalla 20. Esimerkkinä tästä voidaan mainita, että paine tuotetaan esim. öljypumpulla, ja painepulssit jakaa sellainen esim. pyörivä akseli, jonka läpi on johdettu ohjauskanavia, jotka jakavat painepulssit 10 tarvittavalla tavalla vuorotellen kunkin sylinterin kullekin venttiilille 100c. Vaihtoehtoisesti useanokkainen nestepumppu tuottaa jossain kauempana venttiilinohjauslaitteesta 30 painepulsseja (el näytetty), jotka ohjataan putkistoa pitkin venttiilinohjauslaitteelle. Esimerkkinä nokka-akselittomasta järjestelmästä esitetään vielä kuva 8, jossa nähdään eräs esimerkki nokattomasta jäijestelystä.

15

Kuvan 8 järjestelmä 78, venttiilin avausliike

Kuvassa 8 nähdään järjestelmä 78, jossa on mäntää 1 ainakin jossain määrin vastaava ns. lähettävä mäntä 64, joka antaa välittävän nesteen välityksellä liikkeelle lähettävän liikkeen ,, , venttiilinpuoleiselle männälle 4. Lähettävä mäntä 64 liikkuu kyseistä mäntää ympäröivään » » · S 9 \ l 20 runko-osaan 63 tehdyssä sylinteritilassa 65. Lähettävään mäntään 64 kuuluu edullisesti » I · ► 1 9 l \ ulompi osa 64\ sekä sisempi osa Ib, joka on kiertein kiinnitetty osaan 64'. Männän 64 * e 1 ,···] sisempi osa 1 b on edullisesti samanlainen kuin esim. kuvassa IA nähtävä männässä 1 oleva * 1

• M

sisempi osa Ib. Täten vain männän 1 osaa la vastaava osa 64' on erilainen männässä 64, > 1 1 1 kuin männässä 1. Myös itse venttiilinohjauslaite 30' on alempaan runko-osaan 57 **· 25 rajoittuvalta alaosaltaan samanlainen kuin esim. kuvan 7 järjestelmässä 3Γ, tai jj’: vaihtoehtoisesti samanlainen kuin esim. kuvan IA järjestelmässä 31 (ei näytetty).

Järjestelmän 78 ohjausventtiilit 1Γ, 60, 10 ja esim. venttiilin 100c ajoituksen ohjausjärjestelyt poistokanavineen 12, 59 ja 7 ovat samanlaiset kuin järjestelmässä 3Γ, *:2· niiltä osin kuin mainitut laitteet ja järjestelyt eivät suoranaisesti liity ylempään runko-osaan 30 63.

* 9 · 9 2

* M

• 9 32 117348 Männän 64 liikkeellepanevana voimanlähteenä paineen alainen välittävä neste Kyseinen lähettävä mäntä 64 saa liike-energiansa työliikkeeseen painekanavaa 69 pitkin esim. kierrettävän tuloventtiilin 70 kautta johdettavan paineenalaisen välittävän nesteen välityksellä. Työliikkeen pituuden rajoittaa parhaiten lähettävässä männässä 64 oleva 5 olkapää 75, lähettävän männän 64 tullessa sylinteritilansa 65 sisempään päähän. Nestepaine johdetaan painekanavaan 69 tulopuolen yhdyskanavasta 71. Mainittu tulopuolen yhdyskanava 71 on monisylinterisessä moottorissa useiden vastaavien tuloventtiilien 70 välityksellä edullisesti yhteydessä useiden polttosylinterien venttiiliä 100c vastaaviin venttiileihin, ainakin yhteen vastaavaan venttiiliin (100c) kussakin moottorin 10 polttosylinterissä. Raaviomaisesti esitettynä nähdään, kuinka välittävän nesteen, kuten esim, voiteluöljyn paine johdetaan nestepumpulta 76 painepuolen menokanavaa 80 pitkin mainittuun yhdyskanavaan 71. Järjestelmään kuuluu edullisesti myös imusiivilä 77 ja suodatin 78. Lisäksi jäijestelmään kuuluu edullisesti paineenrajoitin 82b, joka rajoittaa paineen haluttuun ylärajaan.

15 V enttiilin 100c sulkuliike

Poistoventtiilin 67 avulla paine sylinteritilasta 65 päästetään pois, kun männän 64 työliikkeen lakipiste on saavutettu, ja/tai tietty aika täyttynyt ja/tai esim, moottorin kampiakselin kiertoliike on tullut haluttuun asemaan. Esim. kyseinen asentotieto saadaan . esim. kampiakselin asennontunnistimella mihin hyvänsä tunnettuun tapaan, ja syötetään * « 9 \ f 20 yhtenä syöttötiedoista 210 ohjausyksikölle 110. Ohjausventtiili 67 päästää välittävän « « i ♦ · * nesteen poistokanavan 66 kautta poistopuolen yhdyskanavaan 68. Yhdyskanavasta 68 * tt ,*··’ välittävä neste pääsee esim. säiliöön 58, tai edullisimmin varaajasäiliöön 16. Viimeksi « » mainitussa tapauksessa välittävä neste säilyttää ainakin osan paine-energiastaan * * « varaajasäiliössä 16. Parhaiten nestepumppu 76 myös imee nestettä kyseisestä 25 varaajasäiliöstä 16, jolloin mainitun nestepumpun ei tarvitse kohottaa painetta nollapisteestä : j *; alkaen, vaan kyseistä pumppua 76 voidaan käyttää paineen nostamiseen suuremmaksi, siten : että paine kykenee riittävän nopeasti aikaansaamaan männän 64 tarvittavan työliikkeen.

Männän 64 paluuliike tapahtuu jousen 2, sekä sylinteritilassa 22a vaikuttavan välittävän ·;··; nesteen paineen ja venttiilin 100c jousen lOOd avulla. Toisen, männän 64 sylinteritilaan 30 sijoitetun jousen 77 avulla männän 64 paluuliikettä voidaan tarvittaessa varmistaa.

• » ,\ : Venttiilin 100c avausliikettä voidaan myöhäistää ja sulkeutumisliikettä aikaistaa tai I M * • 9 myöhäistää kaikin tässä keksinnössä esitetyin keinoin, joita on esitetty järjestelmien 31 ja 3Γ yhteydessä, tai tullaan esittämään j äijestelmän 96 yhteydessä.

„ 117348 33

Varmatoiminen ohjaustavan tarve esim. laivojen pääkoneisiin

Esim. laivan pääkoneen toimintahäiriö saattaa aiheuttaa aluksen tuuliajolle jäämisen, joka voi koitua kohtalokkaaksi sekä laivalle, että sen lastille ja miehistölle, ja mahdollisille matkustajille. Samoin voimalaitosmoottorin toimintahäiriö voi lopettaa sähkönjakelun, 5 mikäli muuta sähkön lähdettä ei ole. Jäijestelmä 78 vastaa toiminnaltaan muutoin kuvan 7 jäijestelmää 3Γ, mutta nokka-akseli on korvattu keinoilla johtaa työliikkeen aiheuttava nestepaine sylinteriin 65. Jäijestelmä 78 on erityisen edullinen silloin, kun halutaan varmistaa, että esim. laivan moottorissa tapahtuu suurella varmuudella aina imu- ja pakoventtiilien ja/tai kaasunohjausventtiilien 100c perusohjaus. Tätä varmaa perusohjausta 10 varioidaan kaikkien tässä keksinnössä esitettyjen ajoitusmuutoksen keinojen avulla, tai valitsemalla kyseisistä ajoituskeinoista ne, jotka katsotaan parhaiksi kyseisen moottorin toiminnan ohjaukseen. Välittävän nesteen tuloventtiiliä 70 ja poistoventtiiliä 67 ohjataan millä hyvänsä tunnetulla tavalla hydraulisesti, pneumaattisesti, tai sähköisesti (ei näytetty). Ohjausventtiileinä 67 ja 70 voidaan käyttää mitä hyvänsä tunnettua ohjausventtiiliä, esim. 15 sellaisia, joita on kuvattu jäijestelmien 31 ja 3 Γ yhteydessä. Tällöin ohjausyksikkö 110 määrää niiden avautumis- ja sulkeutumisajan ohjelmakoodiin syötettyjen käskyjen ja moottorin toimintatilasta mm. erilaisilta antureilta ja mittalaitteilta saatavien syöttötietojen 210 perusteella, joita annetaan pitkin syöttöjohtimia 210 ja 83. Ohjausyksikkö 110 ohjaa esim. sähköisesti kyseisiä ohjausventtiileitä. Kyseinen ohjaus voidaan tehdä esim.

• * · \ 20 lähtöjohdinten 210 avulla.

* * * ♦ « · * * ♦ · *

Varmatoiminen järjestelmä • · "J, Erittäin edullisen ja varmatoimisen tavan ohjata useita venttiileitä muodostaa j ärj estely, j ota ^ m ,···. tämä keksintö suosittelee erityisesti aiemmin näytettyjen nokka-akselin nokkiin liittyvän • · 25 ohjauksen ohella silloin, kun toimintavarmuus on hyvin tärkeä tai tärkein kriteeri, ja se on * ;*; seuraava: ·** t « · ♦ ·

«AO

Pyörivin akselein aikaansaatu varmatoiminen ohjausventtiilijärjestely

Poistoventtiilin 67 muodostaa poraus, joka on tehty pitkähköön akseliin, jossa on useita 30 muitakin venttiileitä (100c) ohjaavia vastaavia porauksia. Kyseinen akseli on esim.

« « ; hammasrattaan tai hammasketjun avulla kytketty esim. moottorin kampiakseliin, siten että * «o • « saadaan aikaan haluttu pyörimisnopeus, esim. 0.25 kertaa kampiakselin pyörimisnopeus nelitahtikoneessa ja 0.5 kertaa kampiakselin pyörimisnopeus kaksitahtikoneessa. Nokka- 34 117348 akseliin nähden puolittunut pyörimisnopeus johtuu siitä, että ohjausventtiili 67 aukeaa kaksi kertaa yhden 360 asteen pyörähdyksen aikana, koska se muodostuu läpimenevästä reiästä. Tulo venttiilin 70 muodostaa parhaiten vastaavaan toiseen erilliseen akseliin tehty vastaava poraus. Ohjausventtiilien 70,67 näytetyt asennot ja mäntien 64 ja 4 asennot eivät 5 vastaa tällaista porauksin varustettuun akseliin liittyvää täsmällistä ajoitusjäijestelyä, vaan kuvassa 8 nähtävät asennot voidaan ohjata esim. silloin kun esim. yksittäisiä ohjausventtiileitä 70, 67 ohjataan sähköisesti, pneumaattisesti tai hydraulisesti. Kyseisiin kiertyviin akseleihin liittyvät poraukset ja kiertymiskulmat, sekä ajoitukset ovat alan ammattimiehelle ilmeisiä.

10

Asennetaan valmiiksi koottuna pakettina Lähettävän männän runko-osa 63 on kiinnitetty laipastaan 74 venttiilinohjauslaitteen 30' runkoon 57 pultein 72, Laipan 74 ja venttiilinohjauslaitteen 30' välissä on parhaiten tiiviste 79. Lähettävän männän 64 sylinterien 65 runko-osa 63 muodostaa siten esim.

15 pitkänomaisen useita lähettävän männän 64 sylinteritiloja (65) käsittävän paketin. Parhaiten tällainen paketti liitetään useisiin venttiilinohjauslaitteisiin 30', ja asennetaan moottorin kannen 205 päälle yhdessä kyseisten venttiilinohjauslaitteiden kanssa valmiiksi kasattuna kokonaisuutena mäntineen 64 ja ohjausventtiileineen 70, 67, jotka voivat olla erillisiä venttiileitä, tai koostua kuvatulla tavalla esim. kahdesta pitkähköstä akselista porauksineen.

» » » : ·* 20 Tällainen kokonaisuus kiinnitetään kansirakenteisiin venttiilinohjauslaitteisiin 30' liittyvin « · * ; ·] kiinnityssokin tai -pultein 39a, 39, jonka jälkeen myös löyhällä asennettaessa olleet pultit 72 • · · kiristetään.

• · * , ·" Monipuolinen ajoituksen ohjaus säilytettävissä toimintavarmuudesta tinkimättä * ! • f 4 25 Tällaisen jäijestelmän 78 etuna tavanomaiseen täysin nokattomaan, siis ts. nokka-: akselittomaan jäijestelmään nähden on suurempi toimintavarmuus ja pitempi huoltoväli,

•M I

;”’j varsinkin kun käytetään moottorin pyörimisliikkeen avulla kiertyviä ohjausventtiileitä 70, 67. Kun lisäksi käytetään lähettävää mäntää 64, sen sijaan, että suoraan nestepaineella * · .,.ohjattaisiin mäntää 4, voidaan säilyttää mm. ns. alkupään poiston ajoitus vaikutus, sekä ns.

* ψ * . 30 loppupään poiston ajoitusvaikutus. Tämä johtuu siitä, että lähettävä mäntä 64 sulkee * * . ensimmäisen poistokanavan 12 työliikkeen aikana, työliikkeen alussa, sekä avaa • »* siirtokanavan 5 suuaukon 6 venttiilin 100c paluuliikkeen ajoittamiseksi, kun ohjausventtiiliä 10 pidetään suljettuna.

35 117348

Osaksi kaaviomainen esitystapa valittu toimintaperiaatteen valaisemiseksi

Painepuolen tulokanava 80 ja poistopuolen menokanava 81 voidaan edullisesti tuoda esim. moottorin polttosylinterien kannen 205 läpi tuotavien porausten kautta runko-osaan 63, siis runko-osan pohjasta, esim. keskimmäisten kunkin pitkänomaisen asennusvalmiin paketin 5 muodostavien sylinterien 65 välistä. Kuvassa 8 näytetty kaaviomainen kuvaustapa, jossa tulokanava 80 ja menokanava 81 on ylhäällä sivuilla on valittu lähinnä siksi, että pääperiaate tulisi jo piirustusta 8 katsomalla helpolla tavalla pääperiaattein ymmärrettäväksi ilman tekstiäkin. Koska todellinen ja suositeltavin asennustapa ei ole edullisin näytetyllä tavalla, esim, putkiyhteet tukikanavaan 80 ja menokanavaan 81, joita kyseinen asennustapa 10 edellyttäisi, on jätetty esittämättä.

Paineen aikaansaaminen pienehkössä moottorikokoluokassa

Varaajasäiliöön 16 liittyvät jäijestelyt voidaan tehdä esim. samoin kuin kuvassa IA myös kaikissa muissakin kuvissa. Toisaalta esim. pienehkössä moottorikokoluokassa voidaan 15 ehkä hyötyä jättämällä paineakku 62 kokonaan pois, jolloin paine nousee nopeammin pelkästään pumpun 36 avulla ilman erityisjärjestelyjä moottoria käynnistettäessä seisokin jälkeen. Muussakin mielessä esitetyt ajatukset nojaavat edellä sanottuun, eikä kaikkien jäijestelmien yhteydessä ole toistettu sitä, että toiminnassa on samankaltaisuus edellä .♦ . esitettyyn nähden.

:* 20 • · a * * · « * .·. ; Keksinnön selityksen ajoitustapojen erittelyn ja käyrästön apuna käyttö • · · .··*. Aiemmin keksinnön selityksessä, sivuilla 9-10, kuvailtiin ohjausventtiilien 10 ja 11 avulla * · aikaansaatavia venttiilien ajoituksia luettelomaisesti eriteltynä kohdissa A-F. Mainittua ««** : * * *: kuvien 1 -4 järjestelmään 31 soveltuvaa kuvausta täydentää seuraavaksi esitettävä kuvan 9 - * 25 käyrästö. Vaikka kuvaan 9 liittyy oma selityksensä, esim. kyseistä luettelomaista j,| ; toimintojen kuvausta voidaan käyttää apuna kuvan 9 käyrästön ymmärtämiseksi paremmin.

* · · * * ft * ft ft ft * »:*»: Venttiilien liikkeet kampiakselin kiertymiskulman funktiona, kuva 9 ·:·*: Kuvassa 9 esiintyvät venttiilien 100c liikkeen perusperiaatetta kuvaavat käyrät syntyvät 30 esim. nokkageometrian tai järjestelmässä 78 tuloventtiilin 70 ja poistoventtiilin 67 ajoituksen ja kunkin venttiilinohjauslaitteen 30 asettamissa rajoissa, kun välittävän nesteen • * purkausmäärät ja/tai poistokanavien purkausaukkojen asema on suunniteltu tietyllä tavalla. Venttiilien liikkeet on esitetty kampiakselin kiertymiskulman funktiona. Käyrät I kuvaavat

Jo H 7348 pakoventtiilin ohjausta ja käyrät III imuventtiilin ohjausta. Kyseiset käyrät näyttävät peruskäyrät, jotka aikaansaadaan pitämällä avattuna tai suljettuna tiettyjä ohjausventtiileitä. Esityksen pitämiseksi selkeänä niitä käyriä ei ole kuvattu, jotka syntyvät portaattomasti varioimalla esim. ohjausventtiilille syötettävän virran katkaisuhetkeä, tai kytkemishetkeä, 5 eikä myöskään kuin aavistuksenomaisesti niitä, joita aikaansaadaan yhdistämällä eri käyriä tai käyrän osia toisiinsa.

Käyrien liittäminen eri järjestelmiin

Kaikki muut käyrät syntyvät kaikissa näytetyissä jäijestelmissä 31,3Γ ja 78, sekä 96, paitsi 10 käyrät 12 ja III2, jotka liittyvät ns. loppupään poistoon, joka on aikaansaatavissa kuvien 7 ja 8 järjestelmissä 31'ja 78 sekä 96 avaamalla poistokanavan 59 ohjausventtiili 60. Kaikki muut käyrät ovat siis aikaansaatavissa esim. kuvien 1-4 jäijestelmässä 31.

Käyrät 10 ja IHO, kuten nokka tai ohjausventtiilit 70,67 määräävät 15 Pakoventtiiliä kuvaava käyrästön I käyrä 10 toteutuu, kun ohjausventtiili 10 on auki ja ohjausventtiilit 11 tai 11% sekä jäijestelmissä 3 Γ ja 78 myös ohjausventtiili 60 on kiinni.

Imuventtiiliä kuvaava käyrästön III käyrä IIIO toteutuu, kun ohjausventtiili 10 on auki ja ohjausventtiilit 11 tai 1Γ, sekä jäijestelmissä 3 Γ ja 78 myös ohjausventtiili 60 on kiinni.

.. . Tällöin venttiilinohjauslaite 30 toimii pelkästään nokka-akselin 19 nokan 20, tai • · · « 9 20 jäijestelmässä 78 ainoastaan ohjausventtiilien 70, 67 määräämällä tavalla, • * » « * « e • 99 • mm * · .***. Käyrät 11 ja III 1, kuten ensimmäisen poistokanavan 12 avattu ohjausventtiili 11, tai 11' määrää »

MM

Pakoventtiiliä kuvaavan käyrästön I käyrä II toteutuu, kun ohjausventtiili 10 on auki ja ··# 25 ohjausventtiilit 11 tai 1Γ, on auki, sekä jäijestelmissä 3 T ja 78 myös ohjausventtiili 60 on kiinni. Imuventtiiliä kuvaavan käyrästön III käyrä III 1 toteutuu, kun ohjausventtiili 10 on m » · auki ja ohjausventtiilit 11 tai 11', on auki, sekä järjestelmissä 3Γ ja 78 sekä 96 myös 9 *:··; ohjausventtiili 60 on kiinni. Tällöin venttiilinohjauslaite 30, 30', 30* toimii ensimmäisen *:*: poistokanavan 12 kautta tapahtuvan poiston ja nokka-akselin 19 nokan 20, tai 30 järjestelmässä 78 ohjausventtiilien 70, 67 määräämällä tavalla.

i # * 1 · • 4» • · 37 117348 Käyrät 13 ja III 3, kuten toisen poistokanavan 7 suljettu ohjausventtiili 10 ja siirtokanavan auKkoa 6 avaava männän 1 tai 64 osa Ib määräävät

Pako venttiiliä kuvaava käyrästön I käyrä 13 toteutuu, kun ohjausventtiili 10 on kiinni ja ohjausventtiili 11 tai 1Γ, on auki vasta siirtokanavaa 5 tapahtuvaa poistoa varten, eli 5 venttiilin 100c avausliikkeen alussa kiinni, tai vaihtoehtoisesti kuvien 1 -4 järjestelmässä 31, kun ohjausventtiili 11 sulkeutuu miltei välittömästi oltuaan ohjauskanavan 13 avaamana, koska ns. pitovirtaa ei anneta. Jäijestelmissä 3 Γ ja 78 myös ohjausventtiili 60 on kiinni.

Vastaava imuventtiilin ohjaus 10 Imuventtiiliä kuvaava käyrästön IH käyrä III3 toteutuu, kun ohjausventtiili 10 on kiinni ja ohjausventtiili 11 tai 1Γ, on auki vasta siirtokanavaa 5 tapahtuvaa poistoa varten, eli venttiilin 100c avausliikkeen alussa kiinni, tai vaihtoehtoisesti kun ohjausventtiili 11 sulkeutuu miltei välittömästi oltuaan ohjauskanavan 13 avaamana, koska ns. pitovirtaa ei anneta. Jäijestelmissä 3 Γ ja 78 myös ohjausventtiili 60 on kiinni.

15 Käyrät 12 ja 1112» kuten kolmannen poistokanavan 59 avattu ohjausventtiili 60 ja nokka-akselin 19 nokka 20 tai ohjausventtiilit 70,67 määräävät. Vain järjestelmissä 3Γ ja 78 aikaansaatavat käyrät.

t, # Pakoventtiiliä kuvaava käyrästön I käyrä 12 toteutuu, kun ohjausventtiili 10 on auki ja • « · • · 20 ohjausventtiilit 11 tai 1Γ on kiinni, ja ohjausventtiili 60 on auki. Imuventtiiliä kuvaava * * « ; käyrästön III käyrä ΠΙ2 toteutuu, kun ohjausventtiili 10 on auki ja ohjausventtiilit 11 tai 1Γ • · ,··\ on kiinni, sekä ohjausventtiili 60 on auki. Tällöin venttiilinohjauslaite 30 toimii nokka- • m ·« · akselin 19 nokan 20, tai jäijestelmässä 78 ohjausventtiilien 70, 67, sekä avatun ··*« • * * · ohjausventtiilin 60 määräämällä tavalla.

25

Lisäksi yhdistelemällä eri käyriä eri tavoin, saadaan aikaan lisää erilaisia venttiilin • · * 100c aukioloaikoja. Esimerkkinä tästä: « » i « i * » M· Käyrien 11,12 ja 13 yhdistäminen . 30 Pakoventtiili avataan käyrän II mukaan, mutta suljetaan käyrän 12 tai käyrän 13 mukaan.

* ** *:; Kummassakin tapauksessa ohjausventtiili 11 tai 1Γ on venttiilin avausliikkeen aikana auki.

Loppuosan 12 noudattaminen aikaansaadaan pitämällä ohjausventtiiliä 10 ja ohjausventtiiliä 60 auki. Loppuosan 13 noudattaminen puolestaan aikaansaadaan, kun ohjausventtiili 10 on 38 117348 kiinni ja ohjausventtiili 60 on kiinni. Viimeksi mainitussa tapauksessa käyrä II yhtyy katkoviivalla 14 käyrään 13. Muitakin käyriä aikaansaadaan. Katkoviivalla 14 voidaan yhdistää käyriä 12 ja 13. Käyrä 12 voi alkaa käyrästä 10 tai käyrästä II ohjausventtiilin 11, tai 1Γ asennosta riippuen.

5 Käyrien III1, III2 ja ΠΙ3 yhdistäminen

Imuventtiili avataan käyrän III 1 mukaan, mutta suljetaan käyrän III2 tai käyrän·III3 mukaan. Kummassakin tapauksessa ohjausventtiili 11 tai 1Γ on venttiilin avausliikkeen aikana auki. Loppuosan III2 noudattaminen aikaansaadaan pitämällä ohjausventtiiliä 10 ja 10 ohjausventtiiliä 60 auki. Loppuosan 13 noudattaminen puolestaan aikaansaadaan, kun ohjausventtiili 10 on kiinni ja myös ohjausventtiili 60 on kiinni. Viimeksi mainitussa tapauksessa käyrä ΙΙΠ yhtyy katkoviivalla III5 käyrään III3.

Käyrän 13 toteutuminen 15 Pako venttiilin kuvaaman käyrästön I käyrä 13 toteutuu, kun ohjausventtiili 10 on kiinni ja ohjausventtiili 11 tai 1Γ, on auki vasta siirtokanavaa 5 tapahtuvaa poistoa varten, eli venttiilin 100c avausliikkeen alussa kiinni, tai sulkeutuu miltei välittömästi, koska ns. pitovirtaa ei ohjata, sekä järjestelmissä 3 Γ ja 78 myös ohjausventtiili 60 on kiinni.

a· « \ l 20 Käyrän III1 toteutuminen # # · ***** Imuventtiilin kuvaaman käyrästön III käyrä ΙΠ1 toteutuu, kun ohjausventtiili lOonaukija * f^· l,, * ohjausventtiili 11 tai 111, on auki, sekä järjestelmissä 3 Γ ja 78 myös ohjausventtiili 60 • · • a on kiinni. Tällöin venttiilinohjauslaite 30 toimii ensimmäisen poistokanavan 12 ja nokka- a " · * t akselin 19 nokan 20, tai järjestelmässä 78 ohjausventtiilien 70,67 määräämällä tavalla.

• « • •a 25 . ·*. Eräiden käyrien yhtyminen : * * * * Loppupään poistoj en, eli kolmannen poistokanavan avaamisen aiheuttamat käyrät 12 j a III2 • a» . [·, voivat yhtyä leikkauskohdassaan nokka-akselin nokkien 20 muodon tai ohjausventtiilien 70, a a a • aa ,*·*, 67 ajoituksen yksin määräamiin käyriin ΠΙ0,10 ja/tai lisäksi alkupään poistojen aiheuttamiin aa· e\' 30 käyriin. Pitämällä auki sekä alkupään poistoventtiiliä 11,11että loppupään poistoventtiiliä «aa 60, saadaan venttiilin 100c liike eräissä tapauksissa noudattamaan osaksi kummankin • « poiston aiheuttamaa käyrää edellä kuvatulla tavalla.

39

11734B

Pakokaasun sisäinen takaisinkierrätys

Itse venttiilien (100c) ajoitukset voidaan luonnollisesti valita toisin kuin kuvan 9 ehkä jossain määrin esim. venttiilien ristiin menon, eli overlapin suhteen liioitellut käyrät näyttävät. Käyrien tarkoituksena onkin pääasiassa paremmin valaista kuvailluissa 5 järjestelmissä esitettyjen toimintamekanismien vaikutusta venttiilien 100c ajoitukseen. Kuitenkin voidaan sanoa, että esimerkiksi sijoittamalla pakoventtiiliä ohjaavan järjestelmän 3 Γ tai 78 sekä 96 kolmas poistokanava 59 sylinteränsä korkeusaseman suhteen siten, että kyseinen kanava aukeaa riittävän aikaisessa vaiheessa, voidaan venttiili 100c saada sulkeutumaan niin aikaisin, että saadaan aikaan pakokaasun sisäinen EGR, eli 10 takaisinkierrätys. Tällöin käyrä 12 saadaan päättymään esimerkiksi jo ennen yläkuolokohtaa PMB. Tällöin osa pakokaasusta jää sylinteriin osallistuen seuraavaan täytökseen, jolloin haitallisia päästöjä, kuten esim. typpioksidipäästöjä voidaan alentaa. Tämä on hyvä vaihtoehto tunnetuille tavoille kierrättää pakokaasua pakokanavasta takaisin sylinteriin.

15 Ns. Millerin menetelmä

Sen sijaan esim. imuventtiilin myöhäinen sulkeminen osapuilleen käyrän ΠΙ3 tavalla pitkälti alakuolokohdan jälkeen, on todennäköisesti hyödyllinen, koska sen avulla voidaan saada käyttöönotettua ns. Millerin menetelmä. Kyseisessä menetelmässä puristustahti lyhennetään .· . työtahtia lyhyemmäksi, jolla aikaansaadaan mm. polttoaineen säästöä ja pystytään » £ 20 vähentämään haitallisia päästöjä. Millerin menetelmä voidaan siis esillä olevan keksinnön * * * Ψ ; avulla kytkeä päälle ja pois. Kun kyseinen menetelmä on pois kytkettynä, voidaan esim.

< «· . · · \ tehoa kasvattaa toisella venttiiliajoituksella esim. tilapäisesti. Samoin ns. sisäinen EGR, eli * * *!. sisäinen pakokaasujen takaisinkierrätys saadaan päälle ja pois tarpeen mukaan. Suurempi ***· teho saadaan haluttaessa esim. tilapäisesti, kun mainittu EGR on pois kytkettynä.

4 « 25 * Kuvien 10A-10C järjestelmä 96

Kuvissa 10A-10C nähdään vielä jäqestelmä 96. Kuva 10A näyttää kyseisen jäijestelmän ·:*·: kokonaisuutena, josta sen muista jäijestelmistä 31, 3Γ, 78 poikkeava toimintaperiaate *:·*: selviää pääpiirteissään. Kuva 10B kuvailee jäijestelmän 96 siltä osin, kuin kyseinen ..: 30 jäijestelmä poikkeaa esim. jäijestelmästä 31Venttiilinohjauslaite 30* eroaa poistumisreitin : * *. · 98 ja nokanpuoleisen männän rakenteen osalta esim. kuvan 7 venttiilinohjauslaitteesta 30'.

* *

Kuva 10C näyttää oleellisimmat eroavat yksityiskohdat numerointeineen hiukan suurennettuna.

40 117348 Välittävä neste poistuu männän 1 osan Id loven 97 ohjaamana varaajasäiliöön 16 Järjestelmä 96 muistuttaa ehkä eniten järjestelmää 3Γ. Järjestelmässä 96 on kuitenkin kokonaan erillinen poistumisreitti 98 siirtokanavasta 5 säiliöön 58 (säiliötä ei näytetty) tai parhaiten varaajasäiliöön 16 poistuvalle välittävälle nesteelle. Täyttökanava 32 yhdistyy 5 siirtokanavan 5 suuaukkoon 6 ohjainosan 54 ulomman uran 89 kautta. Siirtokanavaan 5 ja siirtokanavan 5 suuaukon yhdistävää porausta 89* ei kuitenkaan ole lainkaan.

Nokanpuoleisen männän la sisempään osaan Id on tehty kyseistä mäntää ympäröivä lovi 97. Lovi 97 ohjaa siirtokanavasta 6 poistuvan välittävän nesteen poistumisreitin 98 kautta poistokanavaan 99. Poistumisreitti 98 kulkee porausta 100 pitkin poistokanavaan 99 ja 10 sieltä varaajasäiliöön 16, tai paineettomaan välittäjän nesteen säiliöön 58 (paineetonta säiliötä ei näytetty). Poistumisreitti 98 aukeaa, kun nokanseuraajarulla 41 tulee nokan 20 peruskaarelle esim. kuvassa 10A nähtävällä tavalla. Tällöin männän 1 sisempi osa Id tulee sellaiseen kohtaan aksiaalista liikerataansa, jossa lovi 97 yhdistää poistumisreittiin 98 kuuluvan siirtokanavan 5 puoleisen porauksen 101 poistokanavaan yhdistyvään poraukseen 15 100. Poistumisreitti 98 sulkeutuu jälleen nokan 20 alkaessa painaa nokanseuraajarullaa 41 sisäänpäin, siten että männän la osa Id työntyy jälleen sisemmälle sylinteritilaan 22a.

Tällöin mainittu lovi lakkaa yhdistämästä kyseisiä porauksia 101 ja 100 toisiinsa. Täten

poistumisreitti 98 on sulkeutuneena, kun sisempi kammio 23 on täyttynyt esim. kuvassa IA

, nähtävällä tavalla.

• · « \ :* 20 » · * * * * ; Poistokanavasta 12 eriytyvä toimintatapa venttiilin 100c sulkemisen ajoituksessa *· .··*. Tällöin poistumisreitti 98 on suljetussa tilassa siihen saakka, kunnes nokka-akselin 19 • · «·· nokka 20 tulee jälleen peruskaarelle kosketuskohdassaan nokanseuraajarullaan 41.

• · » B

:**· Poistumisreitin 98 aukeamisen ajoitus voidaan tämän johdosta suunnitella esim. siten, että 25 kyseinen poistumisreitti aukeaa samankaltaista ajoitusta noudattaen, kuin muualla jj’: keksinnön selityksessä on kuvailtu, kun poistumistienä on käytetty poistokanavaa 12.

* ** Tämänkaltaisella ohjauksella mäntäosan 28 pidättävää vaikutusta voidaan kuitenkin ohjata ····: kokonaan erillään poistokanavan 12 vaikutuksesta. Tällöin poistokanavaa 12 voidaan ohjata ·;**: riippumattomasti poistumisreitistä 98 esim. siinä mielessä, että ohjausventtiili 1Γ voi olla 30 kiinni miten vain, ilman, että on edes teoreettista vaaraa siitä, että sisempi kammio 23 ei •\2 pääsisi tyhjenemään. Tämänkin järjestelyn avulla pieninkin mahdollisuus siihen, että • · pidättävä kammio 23 jäisi tyhjenemättä oikeaan aikaan voidaan eliminoida. Tämä on vielä yksi lisäkeino, jolla venttiilin 100C oikea-aikainen sulkeutuminen voidaan varmistaa 41 117348 kaikissa ajoitustilanteissa.

On selvää, että keksintö ei rajoitu ilmentymiin, jotka on näytetty, vaan useat muunnokset on mahdollista toteuttaa kaikkien tässä selityksessä ja seuraavissa vaatimuksissa esiintyvien 5 koejärjestelyjen erilaisina yhdistelminä.

10 15 • i 1 2 20 * 1 · « » i * · • « • 1 « • « • ·· • 1 ♦ 1 • · 1 *» » » • 1 i · « 1 1 • 1 • · #2 25 • · • · « » « · • · « » • 1<· • 1 • ♦ «·· * * · ; . 30 * 1 « f 4 I * ♦♦ 2 ♦ «

Claims (14)

1. 42 117348
2. 1. Hydraulinen laitejärjestely (96, 31, 3Γ, 78) polttomoottorin venttiilien toiminnan ohjaamiseksi, kun moottoriin kuuluu ainakin yksi imuventtiili (100c) ja/tai ainakin yksi pakoventtiili (100c) 5 ja/tai ainakin yksi kaasumaisen polttoaineen ohjausventtiili (100c) kutakin polttosylinteriä kohden, laitejärjestelyyn kuuluessa nokka-akselin (19) nokan (20) puoleinen mäntä (1) tai vaihtoehtoisesti välittävän nesteen tulokanavan (69) puoleinen lähettävä mäntä (64) ja venttiilin (100c) puoleinen mäntä (4), sekä mäntien (1, 64, 4) välinen sylinteritila (22a, 22b), johon liittyy mäntien (1, 64, 4) välistä voimaa välittävän nesteen täyttökanava (32), kun nokka-akselin (19) nokan (20) puoleinen )0 mäntä (1) tai kyseisen männän kanssa vaihtoehtoinen lähettävä mäntä (64) osittain tai kokonaan sulkee avatusta sylinteritilasta (22a) ensimmäisen, ns. alkupään poiston poistokanavan (12), liikkuessaan sisäänpäin, eli liikkuessaan nokka-akselin (19) nokan (20) tai tulokanavassa (69) vallitsevan paineen vaikutuksesta nokka-akselin (19) nokasta (20) tai tulokanavasta (69) poispäin, laitteeseen kuuluessa lisäksi jokin välittävää nestettä pidättävä osa, kuten esim. sisempi kammio 15 (23), sekä mainittuun sisempään kammioon (23) liittyvä toinen poistokanava (7), ja mainittuun toiseen poistokanavaan liittyvät ohjauselimet (10), joiden ohjauselinten (10) ollessa auki venttiilinpuoleinen mäntä (4) liikkuu välittävän nesteen välityksellä ulospäin ja esim. venttiilinjousen (lOOd) voimalla sisäänpäin, mutta mainittu liike sisäänpäin estyy, kun , ohjauselimet (10) suljetaan, siihen saakka, kunnes nokka-akselin (19) nokan (20) puoleinen mäntä • * « p * \ l 20 (1) tai mainitulle männälle (I) vaihtoehtoinen lähettävä mäntä (64) avaa välittävää nestettä i · i P P » l \ pidättävään kammioon (23) johtavan siirtokanavan (5) suuaukon, kyseisen männän (1, 64) • «» liikkuessa ulospäin, tunnettu siitä, että mainittu siirtokanava (5) suuaukkoineen (101), on edellä * # mainittuun ensimmäiseen poistokanavaan (12) nähden kokonaan erillinen kanava, jossa [IV. ^ siirtokanavaan (5), ja sen poistumisreittiin (98, 101, 97 100, 99) liittyvän suuaukon (101) sijainti • * 25 ensimmäisen poistokanavan (12) sylinterin (22a) sisään avautuvan suuaukon (12a) sijaintiin . β·β nähden, ja sylinteriin (22a), sekä nokanpuoleiseen, tai lähettävään mäntään (1, 64) nähden, on * * · .··*. esim. kyseisten mäntien (1, 64, 4) pitkittäisessä liikesuunnassa riittävän erillinen kyseisten »*» \ suuaukkojen (101, 12a) erilaisen avaustavan toteuttamiseksi, jolloin nokanpuoleisen männän (4) »VI lii paluuliike voi alkaa siirtokanavan (5) suuaukon (101) avautuessa yksin männän (1) ohjaamana, * « # 30 ensimmäiseen poistokanavaan (12) liittyvien ohjauselinten (11) asennosta riippumatta, laitejärjestelyyn kuuluessa lisäksi ensimmäiseen poistokanavaan (12) kuuluvat ohjauselimet (11) • * pois to virtauksen ohjaamiseksi, ja toiseen poistokanavaan (7) kuuluvat ohjauselimet (10) 117348 43 poistovirtauksen ohjaamiseksi, joiden mainittujen ohjauselinten (10, 11) avulla kumpaankin poistokanavaan (12,7) liittyviä poistovirtauksia voidaan erikseen ohjata.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitejärjestely,: tunnettu siitä, että mäntää (4) pystyy 5 pidättämään paikoillaan venttiili (100c) avattuna, sisempään kammioon (23) jäävä välittävä neste, ja että kyseinen välittävä neste pääsee poistumaan, jos ohjauselimet (10) ovat auki, tai kun männässä (1) oleva osa, kuten esim. ura (47) avaa yhteyden siirtokanavan (5) poistumisreitin (98, 101, 97, 100) kautta täten yhdistyvään tilaan, kuten esim. poistokanavaan (99) ja/tai varaajasäiliöön (16), vaikka ensimmäisen poistokanavan (12) ohjauselimet (11) olisivat kiinni. 10
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laitejärjestely, tunnettu siitä, että venttiilinpuoleinen mäntä (4) avaa kolmannen, ns. loppupään poiston poistokanavan (59), polttosylinterin venttiilin (100c) avausliikkeen loppupäässä, jolloin kyseisen venttiilin (100c) avausmatkaa voidaan pienentää ja sulkeutumishetkeä kampiakselin kiertymiskulman suhteen aikaistaa, sallimalla 15 poistovirtaus kyseisen poistokanavan (59) kautta, ja että mainittuun poistokanavaan (59) kuuluu ohjauselimet (60) poistovirtauksen ohjaamiseksi.
5. 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen laitejärjestely, tunnettu siitä, että venttiilin (100c) sulkeutumishetkeä kampiakselin kiertymiskulman suhteen voidaan välittävää nestettä pidättävään * * · : .* 20 sisempään kammioon (23), liittyvän toisen poistokanavan (7) ohjauselinten (10), ja kolmannen, ns. • · • · · *·**' loppupään poiston poistokanavan (59) ohjauselinten (60) avulla muuttaa kolmeen pääasialliseen * · · '· " eri sulkeutumishetkeen lisävariaatioineen, ilman että vielä vaikutetaan venttiilin (100c) • ·· * « *·*·' avautumisajankohtaan ensimmäisen poistokanavan ohjauselimellä(l 1). • · · 9 9999 999 9 ψ *··* 25 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitejärjestely, tunnettu siitä, että polttosylinterissä oleva venttiili (100c) avautuu aikaisemmin ja avautumismatka on suurempi ensimmäiseen, ns. alkupään * · i lii poiston poistokanavaan (12) liittyvien ohjauselinten (11), ollessa kiinni, kuin kyseisten * · *1*' ohjauselinten (11) ollessa auki, ja että polttosylinterin venttiilin (100c) avautumishetkeä mainitun venttiilin (100c) kunkin noston alussa ja venttiilin (100c) nousua voidaan tarvittaessa • * * * 30 portaattomasti säätää ohjauselimillä. (11). • 9 9. m 9 9 9 i·· * • · 44 117348
6. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laitejärjestely, tunnettu siitä, että ensimmäiseen poistokanavaan (12) liittyvät ns. alkupään poiston ohjauselimet (11) ovat ohjattavissa avautumaan ja sulkeutumaan ajoitukseltaan portaattomasti auki tai kiinni sähköisten ohjauselinten, kuten esim. transistorien (25) avulla. 5
7. 7. Jonkin patenttivaatimuksen 1, 5 ja/tai 6 mukainen laitejärjestely, tunnettu siitä, että ohjauselimet (11) avataan ohjauskanavaa (13) pitkin saatavalla paineella, ja/tai että polttosylinterin venttiilin (100c) noston alussa aikaansaadaan venttiilin (100c) avautumishetkelle nokkageometrian, ja venttiilinohjauslaitteen (30*, 30’, 30) rakenteen asettamissa rajoissa portaaton 10 säätö, esim. sulkemalla ensimmäinen poistokanava (12) osittain tai kokonaan ohjauselinten (11, 1Γ, 111) avulla, esim. lopettamalla ns. pitovirran syöttäminen ensimmäisen poistokanavan (12) ohjauselimille (11, 1 Γ, 111) sähköisten ohjauselinten (25) avulla ohjauselimien (11, 1 Γ, 111) sulkemiseksi kyseisellä tavalla halutulla hetkellä, ja että mainittua pitovirtaa ja tarvittaessa ohjauselimien (11, 1 Γ, 111) uudelleen avautumista ohjaa älykäs ohjausyksikkö (110) saamiensa 15 syöttötietojen (210, 83) perusteella.
8. 8. Hydraulinen laitejärjestely (96, 31, 3Γ, 78) polttomoottorin venttiilien toiminnan ohjaamiseksi, kun moottoriin kuuluu ainakin yksi imu venttiili (100c) ja/tai ainakin yksi pakoventtiili (100c) ββ e ja/tai ainakin yksi kaasumaisen polttoaineen ohjausventtiili (100c) kutakin polttosylinteriä kohden, ♦ · · ·. I 20 laitejärjestelyyn kuuluessa nokka-akselin (19) nokan (20) puoleinen mäntä (1), tai vaihtoehtoisesti • φ * • ** välittävän nesteen tulokanavan (69) puoleinen lähettävä mäntä (64), ja venttiilin (100c) puoleinen • · · • 44 *./ mäntä (4), sekä mäntien (1, 64, 4) välinen sylinteritila (22a, 22b), johon liittyy mäntien (1, 64, 4) • · • · *** välistä, tai liikettä pidättävää voimaa välittävän nesteen täyttökanava (32, 18), kun laitejärjestelyyn *·* 'III kuuluu ensimmäisen, ns. alkupään poiston poistokanava (12), jonka nokanpuoleinen mäntä (1) tai • 9 25 lähettävä mäntä (64) sulkee sisäänpäin suuntautuvan liikkeensä aikana, sekä sisempi kammio (23), . ja mainittuun sisempään kammioon (23) liittyvä toinen poistokanava (7), jonka sulkemisen avulla •44 III' nokanpuoleisen männän (4) liike sisäänpäin estyy, kun toisen poistokanavan ohjauselimet (10) • · *·’ suljetaan, siihen saakka, kunnes nokka-akselin (19) nokan (20) puoleinen mäntä (1), tai mainitulle • 9 4 ’”·* männälle (1) vaihtoehtoinen lähettävä mäntä (64) avaa välittävää nestettä pidättävään kammioon » * - 30 (23) johtavan siirtokanavan (5) suuaukon, kyseisen männän (1, 64) liikkuessa ulospäin, kun laitejärjestelyyn kuuluu lisäksi että venttiilin (100c) puoleisen männän (4) jokin osa, kuten esim. männän (4) pää (42) ja mäntien (1, 64, 4) välisen sylinterit!Ian (22a) kokomuutos (45), tai sisempi 9 117348 45 kammio (23) ja mäntää (4) ympäröivä mäntäosa (28) rajoittavat yhdessä sylinteritilan (22a) koko muutoksen (45) ja/tai sylinteritilan (23) olkapään (46) kanssa sylinterin (22a, 23) halkaisijamuutokseen liittyvän portaan Jossa virtausvastus kasvaa polttosylinterin venttiilin (100c) lähestyessä suljettu-asentoaan, tunnettu siitä, että mainittu siirtokanava (5) suuaukkoineen (101), 5 on edellä mainittuun ensimmäiseen poistokanavaan (12) nähden kokonaan erillinen kanava, jossa siirtokanavaan (5), ja sen poistumisreittiin (98, 101, 97 100, 99) liittyvän suuaukon (101) sijainti on ensimmäisen poistokanavan (12) sylinterin (22a) sisään avautuvan suuaukon (12a) sijaintiin nähden, ja sylinteriin (22a), sekä nokanpuoleiseen, tai lähettävään mäntään (1, 64) nähden, esim. kyseisten mäntien (1, 64, 4) pitkittäisessä liikesuunnassa riittävän erillinen, jotta männän (4) 10 paluuliike voi alkaa siirtokanavan (5) suuaukon (101) avautuessa yksin männän (1) ohjaamanapa että edellä mainittu sylinterin halkaisijamuutokseen liittyvä porras, tai toisen poistokanavan (7) sisemmän suuaukon (47) sulkeutuminen osittain tai kokonaan männän (4) jonkin osan, kuten esim. mäntää (4) ympäröivän mäntäosan (28) sulkemana kyseisen lähestymisen aikana, aikaansaa virtausvastuksen kasvun kyseisen poistokanavan suuaukolla (47), tai kyseisessä 15 halkaisijamuutokseen liittyvässä portaassa, kun lähestymisetäisyys virtausvastusta aiheuttaviin osiin, ja siten polttosylinterin venttiilin (100c) istukkaansa (100b) kohdistamaa iskuvoimaa vähentävän välittävän nesteen virtausvastus esim. mainituissa kohdissa venttiilin (100c) sulkeutuessa, on järjestetty muuteltavaksi suuremmaksi tai pienemmäksi säätöelimenä toimivan männän (4) sisään esim. kiertein (92) kierretyn säätöruuvin (43) avulla, ja/tai että männän (4) ja * » 20 polttosylinterin venttiilin (100c) välille on asennettu vaihdettavissa oleva kyseisen iskuvoiman • * * .·/· säätötarkoitukseen varattu yksi tai useampi levy (93). • « ··♦ • · • · ·*· ··· *···, 9. Patenttivaatimuksen 1 tai 8 mukainen laitejärjestely, tunnettu siitä, että ainakin jokin männistä • · » * · 25 (1, 4, 64), tai mäntää (4) ympäröivä mäntäosa (28), on osaksi tai kokonaan valmistettu . .·. epämetallista, kuten teknisestä keraamista, esim. piikarbidista, tai vaihtoehtoisesti esim. • · « * .·**. alumiinista tai alumiinioksidista. ♦ · ··· • · · #·* * * · φ · mV 30 10. Patenttivaatimuksen 1 tai 9 mukainen laitejärjestely, tunnettu siitä, että ainakin jokin männistä (1,4, 64), tai mäntää (4) ympäröivä mäntäosa (28), on varustettu männänrenkain (84a, 84b, 86, « 85a, 85b). 117348 46 II. Hydraulinen laitejärjestely (96, 31, 3Γ, 78), varsinkin erityisen suuren ja erityisesti kuusisylinterisen polttomoottorin venttiilien toiminnan ohjaamiseksi, kun moottoriin kuuluu ainakin yksi imuventtiili (100c) ja/tai ainakin yksi pakoventtiili (100c) ja/tai ainakin yksi kaasumaisen polttoaineen ohjausventtiili (100c) kutakin polttosy 1 interiä kohden, laitejärjestelyyn 5 kuuluessa nokka-akselin (19) nokan (20) puoleinen mäntä (1), tai vaihtoehtoisesti välittävän nesteen tulokanavan (69) puoleinen lähettävä mäntä (64), ja venttiilin (100c) puoleinen mäntä (4), sekä mäntien (1, 64, 4) välinen sylinteritila (22a, 22b), johon liittyy mäntien (1, 64, 4) välistä, tai liikettä pidättävää voimaa välittävän nesteen täyttökanava (32, 18), kun laitejärjestelyyn kuuluu ensimmäisen, ns. alkupään poiston poistokanava (12), jonka nokanpuoleinen mäntä (I) tai 10 lähettävä mäntä (64) sulkee sisäänpäin suuntautuvan liikkeensä aikana, sekä sisempi kammio (23), ja mainittuun sisempään kammioon (23) liittyvä toinen poistokanava (7), jonka sulkemisen avulla nokanpuoleisen männän (4) liike sisäänpäin estyy, kun toisen poistokanavan ohjauselimet (10) suljetaan, siihen saakka, kunnes nokka-akselin (19) nokan (20) puoleinen mäntä (1), tai mainitulle männälle (1) vaihtoehtoinen lähettävä mäntä (64) avaa välittävää nestettä pidättävään kammioon 15 (23) johtavan siirtokanavan (5) suuaukon, kyseisen männän (I, 64) liikkuessa ulospäin, kun laitejärjestelyyn kuuluu lisäksi voitelunestepumppu (36) ja voitelunestesuodatin (38), sekä päävoitelukanava (173), ja kiertokanget (55') sekä kiertokankiin liittyvät voitelu kanavat (57'), tunnettu siitä, että mainittu siirtokanava (5) suuaukkoineen (101), on edellä mainittuun ensimmäiseen poistokanavaan (12) nähden kokonaan erillinen kanava, jossa siirtokanavaan (5), ja * Φ * \ 20 sen poistumisreittiin (98, 101, 97 100, 99) liittyvän suuaukon (101) sijainti on ensimmäisen * * * poistokanavan (12) sylinterin (22a) sisään avautuvan suuaukon (12a) sijaintiin nähden, ja • · · *;,/ sylinteriin (22a), sekä nokanpuoleiseen, tai lähettävään mäntään (l, 64) nähden, esim. kyseisten * · 1 mäntien (1, 64, 4) pitkittäisessä liikesuunnassa riittävän erillinen, jotta männän (4) paluuliike voi · + » ·;;; alkaa siirtokanavan (5) suuaukon (101) avautuessa yksin männän (1) ohjaamana, ja että venttiilin *** 25 (100c) avautumista voidaan myöhentää avaamalla ensimmäiseen poistokanavaan (12) liittyvät . ohjauselimet (11), sekä että välittävä neste voitelunestepumpulta (36) ja/tai voitelunesteen lii suodattimelta (38), sekä ainakin yhdeltä poistokanavalta (12, 7, 59, 99) johdetaan ensin • * varaajasäiliöön (16), josta puolestaan lähtee ainakin yksi täyttökanava (32, 18), sekä • · · ·* päävoitelukanava (173), ja että varaajasäiliö (16) suojaa siten välissä ollen voitelunestepumppua • · *·;·* 30 (36) ja voitelunesteen suodatinta (38) sekä voitelunesteputkistoa (46') mm. päävoitelukanavasta (173) tulevilta piikkimäisiltä paineiskuilta, kun kammenpolvet (53') avaavat, ja varsinkin kun * « 47 117346 esim. kaksi kammenpolvea (53') yhtäaikaisesti sulkevat kiertokankiin (55') ja esim. mäntien jäähdytyssuuttimille tai vastaaville mäntien j äähdyty sei imi i ie menevät kanavansa (57').
9. 12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laitejärjestely, tunnettu siitä, että varaajasäiliöön (16) liittyy paineakku (62) ja-varaajasäiliöön (16) yhdistetään kaikki venttiilinohjauslaitteelta (30, 30’, 301) lähtevät välittävän nesteen poistokanavat (12, 7, 59, 99), joiden avulla autetaan kohottamaan, ja/tai tasaamaan, ja/tai ylläpitämään järjestelmän (96, 31, 3 Γ, 78) painetta. 10
10. 13. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laitejärjestely, tunnettu siitä, että kussakin kiertokangessa (55'), olevassa kammenpolveen (53') vastaavassa kiertokangen laakeriholkissa (60') on ainakin kaksi reikää (58', 59', 52' III), ja/tai itse kämmen tapissa on ainakin kaksi reikää (52' I ja 52' II), sekä kiertokangessa (55') on kaareva ura (54'), ja että mainittujen reikien (58', 59', 52ΊΙΙ, 52' I ja 15 52' II), sekä riittävän pitkän kaarevan uran (54') avulla, ja mainitun uran (54') kautta voitelukanavaan (57') johtava voitelu- ja jäähdytysnesteen kulkureitti ensin aukeaa ja sitten sulkeutuu vähintään kahdessa portaassa, ensin yhden, ja sitten toisen kämmen tapissa olevan reiän (52' I ja 52' II) ensin vuoron perään avautuessa uraan (54'), ja sitten vuoronperään sulkeutuessa (52' II, ja 52' I) suhteessa kiertokangen (55') laakeriholkissa (60') oleviin reikiin (58', 59'), mikä ·· « »ti ! ·1 20 osaltaan pienentää tavanomaiseen yksien reikien järjestelyyn nähden reikien (58', 59', 52ΊΙΙ, 52' I • 1 1 V·1 ja 52' II) sulkeutumisen aiheuttamia ptikkimäisiä paineiskuja. • · · • II « « • ·· « · ··1! 14. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laitejärjestely, tunnettu siitä, että ensimmäiseen * 1 *···1 25 poistokanavaan (12) kuuluvilla ohjauseiimillä (Π, 1Γ, 111) ohjataan imu- tai pakoventtiilin . avautumishetkeä, kun taas toiseen poistokanavaan (7) kuuluvilla ohjauselimillä (10) ohjataan imu- • 1 1 Hl tai pakoventtiilin sulkeutumishetkeä, ja että imu ventti il in sulkeutumishetkeä viivytetään toiseen * ♦ • · ;1 poistokanavaan (7) kuuluvilla ohjauselimillä (10) pitkälti alakuolokohdan (PMB) jälkeen (vrt. ’.ί.· käyrä 1113), kun mainitulla viivytyksellä halutaan saada käyttöönotettua ns. Millerin menetelmänä *···1 30 tunnettu menetelmä Jossa puristustahti on työtahtia lyhyempi. • 1 · * i i Ml · 48 1 1 7348