RU2200853C2 - Internal combustion engine and method of its operation - Google Patents
Internal combustion engine and method of its operation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2200853C2 RU2200853C2 RU2000126820/06A RU2000126820A RU2200853C2 RU 2200853 C2 RU2200853 C2 RU 2200853C2 RU 2000126820/06 A RU2000126820/06 A RU 2000126820/06A RU 2000126820 A RU2000126820 A RU 2000126820A RU 2200853 C2 RU2200853 C2 RU 2200853C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inlet
- valve
- load
- cam
- channel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
Description
Предложение относится к области машиностроения и может быть использовано в поршневых двигателях внутреннего сгорания и, в частности, в системах питания и регулирования. The proposal relates to the field of mechanical engineering and can be used in reciprocating internal combustion engines and, in particular, in power and regulation systems.
Известны двигатели внутреннего сгорания, содержащие цилиндр, в котором размещен поршень, совершающий возвратно-поступательное движение, головку цилиндра, в которой образован впускной канал с выходным отверстием, размещенный во впускном канале впускной клапан с седлом, расположенным под углом к выходному отверстию впускного канала с образованием между ними стенки, распределительный вал с кулачком, подсоединенным к впускному клапану, и устройство для изменения нагрузки. Known internal combustion engines containing a cylinder in which a piston is arranged that reciprocates, a cylinder head in which an inlet channel is formed with an outlet, an inlet valve located in the inlet channel with a seat located at an angle to the outlet of the inlet channel to form between them are walls, a camshaft with a cam connected to the intake valve, and a device for changing the load.
Известны способы работы двигателя внутреннего сгорания, характеризующиеся открытием кулачком распределительного вала впускного клапана, подводом заряда по впускному каналу к открытому впускному клапану, направлением клапаном части заряда на стенку впускного канала, образованную между плоскостями расположения седла клапана и выходного отверстия, и впуском заряда в цилиндр через выходное отверстие впускного канала в зависимости от изменения нагрузки [1]. Known methods of operating an internal combustion engine, characterized by opening the cam of the camshaft of the inlet valve, supplying charge through the inlet to the open inlet valve, the valve directing part of the charge to the wall of the inlet channel formed between the planes of the valve seat and the outlet, and the charge inlet through outlet inlet channel depending on load changes [1].
В известных двигателях, работающих по известным способам, при работе на частичных нагрузках целесообразно увеличить вихревое движение заряда в цилиндре для увеличения скорости сгорания и повышения полноты использования топлива и воздуха. In known engines operating according to known methods, when operating at partial loads, it is advisable to increase the vortex charge motion in the cylinder to increase the combustion rate and increase the completeness of the use of fuel and air.
Известны также двигатели внутреннего сгорания и способы их работы, в которых при работе на частичных нагрузках происходит изменение подаваемого в цилиндр заряда путем уменьшения хода впускного клапана и увеличения турбулизации заряда во впускном канале [2]. Internal combustion engines and methods of their operation are also known, in which, when operating at partial loads, the charge supplied to the cylinder changes by decreasing the stroke of the intake valve and increasing turbulence of the charge in the intake channel [2].
Однако в этих двигателях при уменьшении хода клапана снижается вихревое движение заряда в цилиндре из-за узкой равномерной щели между впускным клапаном и его седлом, в которой поток заряда будет заторможен и направленность его движения из выходного отверстия впускного канала будет практически отсутствовать. However, in these engines, when the valve stroke is reduced, the vortex charge movement in the cylinder is reduced due to a narrow uniform gap between the inlet valve and its seat, in which the charge flow will be inhibited and its direction of movement from the outlet outlet of the inlet channel will be practically absent.
Прототипом для данного предложения в соответствии с получаемым эффектом является совокупность признаков двигателя и способа его работы в соответствии с источником [1]. The prototype for this proposal in accordance with the effect obtained is a combination of engine features and the method of its operation in accordance with the source [1].
Задачей, поставленной в данном предложении, является создание двигателя внутреннего сгорания и способа его работы, в котором при работе на частичных нагрузках увеличивалось бы вихревое движение заряда в цилиндре. The task posed in this proposal is to create an internal combustion engine and method of its operation, in which when working at partial loads, the vortex charge motion in the cylinder would increase.
Согласно поставленной задаче целью изобретения является улучшение экономичности и снижение углеводородов в отработавших газах при работе двигателя на частичных нагрузках. According to the task, the aim of the invention is to improve efficiency and reduce hydrocarbons in exhaust gases when the engine is running at partial loads.
Для этого в двигателе внутреннего сгорания, содержащем цилиндр, в котором размещен поршень, совершающий возвратно-поступательное движение, головку цилиндра, в которой образован впускной канал с выходным отверстием, размещенный во впускном канале впускной клапан с седлом, расположенным под углом к выходному отверстию канала с образованием между ними стенки, распределительный вал с кулачком, подсоединенным к впускному клапану, и устройство для изменения нагрузки, кулачек изготовлен с переменной рабочей поверхностью вдоль оси распределительного вала, установлен на нем подвижно и снабжен механизмом для его продольного перемещения, соединенным с устройством для изменения нагрузки, а впускной канал может быть выполнен винтовым. For this, in an internal combustion engine containing a cylinder in which a piston is arranged that reciprocates, a cylinder head in which an inlet channel with an outlet is formed, an inlet valve with a seat located at an angle to the outlet of the channel with the formation of a wall between them, a camshaft with a cam connected to the inlet valve, and a device for changing the load, the cam is made with a variable working surface along the distribution axis the shaft, mounted on it movably and equipped with a mechanism for its longitudinal movement connected to a device for changing the load, and the inlet can be made screw.
В способе работы для двигателя внутреннего сгорания, характеризующемся открытием кулачком распределительного вала впускного клапана, подводом заряда по впускному каналу к открытому впускному клапану, направлением клапаном части заряда на стенку впускного канала, образованную между плоскостями расположения седла клапана и выходного отверстия впускного канала, и впуском заряда в цилиндр через выходное отверстие в зависимости от изменения нагрузки, причем при уменьшении нагрузки часть заряда, поступающую на стенку впускного канала, увеличивают путем уменьшения хода впускного клапана и при этом продолжительность открытия впускного клапана не изменяют либо увеличивают. In the method of operation for an internal combustion engine, characterized by the cam opening the inlet camshaft, supplying charge through the inlet to the open inlet valve, the valve directing a portion of the charge to the inlet channel wall formed between the planes of the valve seat and the inlet outlet, and the charge inlet into the cylinder through the outlet, depending on the change in load, and when the load decreases, part of the charge entering the wall of the inlet channel increase by reducing the stroke of the intake valve and the duration of opening the intake valve does not change or increase.
Анализ патентной и технической литературы не выявил двигателей внутреннего сгорания и способов их работы с заявленной совокупностью существенных признаков. The analysis of patent and technical literature did not reveal internal combustion engines and how they work with the claimed combination of essential features.
Пример выполнения двигателя внутреннего сгорания и пояснения способа его работы иллюстрируется чертежами. An example of an internal combustion engine and an explanation of the method of its operation is illustrated in the drawings.
На фиг. 1 показан вариант выполнения двигателя внутреннего сгорания в разрезе по впускному каналу и впускному клапану при работе на полной нагрузке; на фиг.2 показано положение впускного клапана при работе двигателя на частичной нагрузке; на фиг.3 показан распределительный вал с вариантом изготовления механизма для продольного перемещения кулачка; на фиг.4 показан разрез А-А фиг.3; на фиг.5 - разрез Б-Б фиг.3. In FIG. 1 shows an embodiment of an internal combustion engine in section along the inlet channel and inlet valve when operating at full load; figure 2 shows the position of the intake valve when the engine is at partial load; figure 3 shows a camshaft with an embodiment of a mechanism for longitudinal movement of the cam; figure 4 shows a section aa of figure 3; figure 5 is a section bB of figure 3.
Как показано на фиг.1, двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндр 1, в котором размещен поршень 2, совершающий возвратно-поступательное движение, головку 3 цилиндра 1, в которой образован впускной канал 4 с выходным отверстием 5. Во впускном канале 4 головки 3 размещены впускной клапан 6 и его седло 7, расположенное под углом α к выходному отверстию 5 таким образом, что образуется усеченная цилиндрическая стенка 8 впускного канала 4, расположенная между плоскостью седла 7 и плоскостью расположения выходного отверстия 5. На шлицах распределительного вала 9 установлен кулачок 10 с возможностью перемещения вдоль оси 11. Кулачок 10 изготовлен с переменными рабочими поверхностями, расположенными вдоль оси 11 распределительного вала 9, и снабжен механизмом для его продольного перемещения. В варианте изготовления, показанном на фиг. 3, кулачок 10 выполнен с двумя рабочими поверхностями 12 и 13. Рабочая поверхность 12 предназначена для работы двигателя на полной нагрузке, а рабочая поверхность 13 - на частичных нагрузках. Механизм для продольного перемещения кулачка 10 может быть выполнен в виде силовой пружины 14, размещенной на распределительном валу 9 и опирающейся в кулачок 10. С другой стороны на кулачок 10 через подпружиненную втулку 15 воздействует вильчатый рычаг 16, установленный на оси 17 и соединенный с устройством 18 для изменения нагрузки. Рычаг 16 снабжен двумя подшипниками 19, опирающимися на подпружиненную втулку 15. Распределительный вал 9 может быть расположен либо в картере двигателя, либо в головке 3 цилиндра 1. В качестве устройства 18 для изменения нагрузки может быть использован или привод дроссельной заслонки в двигателе с искровым зажиганием, либо привод рейки топливного насоса в дизельном двигателе. As shown in FIG. 1, the internal combustion engine comprises a
При работе двигателя на полной нагрузке устройство 18 для изменения нагрузки воздействует на рычаг 16, подшипники 19 которого, обкатываясь по втулке 15, прижимают ее к кулачку 10 и сжимают силовую пружину 14. Рабочая поверхность 12 кулачка полностью открывает впускной клапан 6. Заряд поступает в цилиндр 1 из впускного патрубка 4, конструкцией которого задается движение заряда в цилиндре 1. При снижении нагрузки до 50-75% от полной устройство 18 для изменения нагрузки перестает воздействовать на рычаг 16 и силовая пружина 14 сдвигает кулачек 10 по шлицам распределительного вала 9 вдоль оси 11 для открытия впускного клапана 6 рабочей поверхностью 13 кулачка 10. Впускной клапан 6 открывается частично, как это показано на фиг.2, и часть заряда направляется впускным клапаном 6 на стенку 8 впускного канала 4, увеличивая закрутку заряда и его вихревое движение в цилиндре 1. Ход впускного клапана 6 может быть одинаковым при работе двигателя на полной и частичной нагрузках или для улучшения наполнения цилиндра 1 зарядом, особенно при использовании на дизельном двигателе, продолжительность открытия впускного клапана 6 при работе на частичных нагрузках может быть увеличена. Эта задача может быть решена при использовании рабочей поверхности 13 кулачка 10 или с более ранним открытием впускного клапана 6, или с более ранним открытием и более позднем закрытием впускного клапана 6, как это показано на фиг. 5. When the engine is operating at full load, the
Таким образом, при использовании данного предложения создаются условия для эффективного сгорания в цилиндре 1 при работе двигателя на частичных нагрузках и получением высокой мощности при работе на полной нагрузке. Thus, when using this proposal, conditions are created for efficient combustion in
Источники информации
1. Патент США 5140958 по кл. 123-276 за 1992 - прототип.Sources of information
1. US patent 5140958 to CL. 123-276 for 1992 - a prototype.
2. Заявка Японии 7006397 по кл. F 02 В 31/02 за 1995. 2. Application of Japan 7006397 by CL. F 02 B 31/02 for 1995.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000126820/06A RU2200853C2 (en) | 2000-10-27 | 2000-10-27 | Internal combustion engine and method of its operation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000126820/06A RU2200853C2 (en) | 2000-10-27 | 2000-10-27 | Internal combustion engine and method of its operation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2200853C2 true RU2200853C2 (en) | 2003-03-20 |
Family
ID=20241395
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000126820/06A RU2200853C2 (en) | 2000-10-27 | 2000-10-27 | Internal combustion engine and method of its operation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2200853C2 (en) |
-
2000
- 2000-10-27 RU RU2000126820/06A patent/RU2200853C2/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4182289A (en) | Variable valve timing system for internal combustion engine | |
US5967108A (en) | Rotary valve system | |
US5558049A (en) | Variable orbital aperture valve system for fluid processing machines | |
EP0267244A1 (en) | Engines for use with gaseous fuels | |
US20120285415A1 (en) | Internal combustion engine with direct air injection | |
US5287840A (en) | Cam sections for a "V"-type diesel engine | |
EP0153325A1 (en) | Internal combustion engine. | |
US5564383A (en) | Tumble valve arrangement for engine | |
JP3977374B2 (en) | Valve mechanism for internal combustion engine | |
CA2186548C (en) | Internal combustion engine | |
RU2200853C2 (en) | Internal combustion engine and method of its operation | |
KR920701621A (en) | 2-stroke internal combustion engine with diesel-compressed ignition | |
US5791307A (en) | Variable lift and timing system for valves | |
EP0971116B1 (en) | Internal combustion engine | |
US6892696B2 (en) | Internal combustion engine | |
JP7189683B2 (en) | Intake system for internal combustion engine | |
WO2000009868A1 (en) | Variable lift and timing system for valves | |
US5603291A (en) | Internal combustion engine with valve built into piston head | |
EP0641921B1 (en) | Tumble valve arrangement for engine | |
WO2015088347A1 (en) | Combustion engine comprising a cylinder | |
WO1999014470A1 (en) | Improvements in and relating to internal combustion engines | |
US6739292B1 (en) | Two-stroke internal combustion engine with air injection system | |
KR100582140B1 (en) | Valve mechanism for internal combustion engine | |
RU98104537A (en) | METHOD FOR POWER REGULATION OF A MULTI-FUEL INTERNAL COMBUSTION ENGINE BY METHOD OF CHANGE OF GAS DISTRIBUTION PHASES AND WORKING VOLUME OF CYLINDERS AND MULTI-FUEL INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
CN210317487U (en) | Engine without crankshaft |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20031028 |