Двигатель внутреннего сгорания и закрывающий узел для него

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания содержит головку (6) блока цилиндров, имеющую управляемый первый клапан (8) двигателя, первый клапанный привод (10), камеру (7) сгорания и замкнутый контур рабочей текучей среды. Первый клапан (8) выполнен с возможностью избирательного открытия/закрытия камеры (7) сгорания. Первый клапанный привод (10) функционально соединен с первым клапаном (8) двигателя. Первый клапанный привод (10) содержит по меньшей мере одно впускное отверстие (11) для рабочей текучей среды и по меньшей мере одно выпускное отверстие (12) для рабочей текучей среды. Первый клапанный привод (10) расположен в замкнутом контуре рабочей текучей среды. Двигатель (1) дополнительно содержит камеру (16) головки блока цилиндров, которая образует часть замкнутого контура рабочей текучей среды и ограничена головкой (6) блока цилиндров и по меньшей мере первой крышкой (17) головки блока цилиндров. По меньшей мере одно выпускное отверстие (12) первого клапанного привода (10) сообщается по текучей среде с указанной камерой (16) головки блока цилиндров. Раскрыт закрывающий узел для головки блока цилиндров двигателя. Технический результат заключается в ограничении отношения давлений между стороной высокого давления и стороной низкого давления. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится в целом к двигателю внутреннего сгорания, выполненному с возможностью приведения в движение транспортного средства, такого как легковой автомобиль или грузовой автомобиль, лодка и др., или машины, такой как генератор электроэнергии или т.п. Двигатели внутреннего сгорания, о которых пойдет речь, представляют собой поршневые двигатели без кулачкового распределительного вала, которые также известны как «двигатели со свободными клапанами». Настоящее изобретение относится в частности к двигателю внутреннего сгорания, содержащему головку блока цилиндров, содержащую управляемый первый клапан двигателя, выполненный с возможностью избирательного открытия/закрытия камеры сгорания, содержащейся в указанном двигателе внутреннего сгорания, первый клапанный привод, функционально соединенный с указанным первым клапаном двигателя, причем указанный первый клапанный привод содержит по меньшей мере одно впускное отверстие для рабочей текучей среды и по меньшей мере одно выпускное отверстие для рабочей текучей среды, и замкнутый контур рабочей текучей среды, причем указанный первый клапанный привод расположен в указанном замкнутом контуре рабочей текучей среды.

Во втором аспекте, настоящее изобретение относится к закрывающему узлу, выполненному с возможностью соединения с указанным двигателем внутреннего сгорания.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В двигателе внутреннего сгорания без кулачкового распределительного вала рабочая текучая среда, такая как жидкость или газ, используется для осуществления перемещения/открытия одного или более клапанов двигателя. Это значит, что кулачковые распределительные валы, и связанное с ними оборудование, которые обычное двигатели внутреннего сгорания используют для открытия клапанов двигателя, чтобы впускать воздух в и соответственно выпускать выхлопные газы из камеры сгорания, заменены требующей меньшего объема и более управляемой системой.

В двигателе, который сконструирован для значительного кинетического момента на выходе, давление в камере сгорания увеличивается пропорционально увеличенному кинетическому моменту на выходе, и соответственно усилие, которое требуется для того, чтобы клапанный привод открывал, относительно отверстия внутрь камеры сгорания, указанный клапан двигателя, также увеличивается пропорционально увеличенному кинетическому моменту на выходе. При высоких скоростях вращения, таких как 6000-8000 об/мин, требуется также очень быстрое открытие клапана двигателя, чтобы не задерживать подачу воздуха и соответственно выпуск выхлопных газов из цилиндра двигателя. Данные условия, т.е. необходимость очень быстрого открытия при высоких частотах в двигателе высокой мощности с высоким противодавлением в камере сгорания двигателя при открытии выпускных клапанов, требуют, чтобы давление рабочей текучей среды выше по потоку от клапанного привода было высоким, порядка 8-30 бар.

Ниже по потоку от клапанного привода рабочая текучая среда имеет более низкое давление, порядка 3-6 бар, и когда давление рабочей текучей среды увеличивают посредством компрессора от низкого давления ниже по потоку от клапанного привода до высокого давления выше по потоку от клапанного привода, возникает перегрев, который увеличивается в соответствии с условием увеличенного давления.

Для обеспечения высокой эффективности компрессора требуется, чтобы давление рабочей текучей среды, которая вводится в компрессор, было относительно низким, и таким образом более компактным. Во время сжатия к рабочей текучей среде добавляется тепло. Если отношение давлений между стороной высокого давления и стороной низкого давления слишком высокое, то это приводит к тому, что температура рабочей текучей среды на стороне высокого давления будет слишком высокой, что увеличивает риск окисления масла, которое используется в соответствии с увеличением температуры рабочей текучей среды. Это означает, что часть увеличенной температуры на стороне низкого давления должна быть снижена посредством охлаждения, что приводит к потерям энергии и необходимости охлаждения оборудования.

Контур рабочей текучей среды двигателя внутреннего сгорания представляет собой замкнутый контур, в котором рабочая текучая среда обычно подается через трубопроводы от компрессора к впускным отверстиям для рабочей текучей среды клапанных приводов и затем подается через трубопроводы от выпускных отверстий для рабочей текучей среды клапанных приводов обратно к компрессору. Во время работы двигателя внутреннего сгорания, потребность в разности давлений между стороной низкого давления и стороной высокого давления изменяется.

В результате циркуляции рабочей текучей среды в замкнутой системе компрессор будет при высоких разностях давлений принимать воздух из стороны низкого давления и переносить его в сторону высокого давления. При этом разность давлений будет увеличиваться, что является желательным. К сожалению, отношение давлений между стороной высокого давления и стороной низкого давления будет увеличиваться, как за счет повышения уровня высокого давления, так и за счет одновременного снижения низкого давления. Увеличение отношения давлений приводит к повышению температуры рабочей текучей среды ниже по потоку от компрессора.

Кроме того, отдельные трубопроводы от выпускных отверстий клапанных приводов вызывают ограничения рабочей текучей среды и усложнение изготовления и сборки.

ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью настоящего изобретения является устранение вышеуказанных недостатков и изъянов уже известных двигателей внутреннего сгорания и создание усовершенствованного двигателя внутреннего сгорания. Основной задачей изобретения является создание усовершенствованного двигателя внутреннего сгорания вышеописанного типа, в котором уменьшены ограничения рабочей текучей среды и одновременно может быть ограничено отношение давлений между стороной высокого давления и стороной низкого давления несмотря на изменяющуюся и достаточную разность давлений между стороной высокого давления и стороной низкого давления.

Другой задачей настоящего изобретения является создание закрывающего узла, который может быть использован для преобразования обычных двигателей внутреннего сгорания с управлением посредством кулачкового распределительного вала так, чтобы включать в себя клапанные приводы.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с изобретением, указанная основная задача по меньшей мере решается посредством вышеописанного двигателя внутреннего сгорания, содержащего признаки, описанные в независимом пункте 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения дополнительно описаны в последующих зависимых пунктах формулы изобретения.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, предложен двигатель внутреннего сгорания вышеописанного типа, который отличается содержанием камеры головки блока цилиндров, которая образует часть указанного замкнутого контура рабочей текучей среды и которая ограничена указанной головкой цилиндра и по меньшей мере одной первой крышкой головки блока цилиндров, причем указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие первого клапанного привода сообщается по текучей среде с указанной камерой головки блока цилиндров.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения, предложен закрывающий узел для головки блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания, который отличается тем, что указанный закрывающий узел содержит первую крышку головки блока цилиндров, выполненную с возможностью частичного ограничения камеры головки блока цилиндров, и первый клапанный привод, разъемно соединенный с указанной первой крышкой головки блока цилиндров, причем указанный первый клапанный привод содержит по меньшей мере одно выпускное отверстие для рабочей текучей среды, и при этом указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие первого клапанного привода сообщается по текучей среде с указанной камерой головки блока цилиндров. Указанный закрывающий узел представляет собой обычный элемент поставки субподрядчика изготовителя двигателя.

Два вышеуказанных аспекта настоящего изобретения соответственно основаны на общей идее настоящего изобретения, заключающейся в том, что посредством использования на стороне низкого давления указанного замкнутого контура рабочей текучей среды камеры головки блока цилиндров, которая представляет собой сборную емкость для большого объема рабочей текучей среды, вместо отдельных трубопроводов, будут уменьшены ограничения рабочей текучей среды и будет ограничено отношение давлений в клапанном приводе одновременно с обеспечением изменяющейся и достаточной разности давлений в клапанном приводе, что уменьшает перегрев рабочей текучей среды выше по потоку от клапанного привода.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, первая крышка головки блока цилиндров содержит магистраль для рабочей текучей среды, которая соединена с указанным по меньшей мере одним впускным отверстием первого клапанного привода. Таким образом, осуществляется компактное и простое соединение рабочей текучей среды со стороной высокого давления клапанного привода.

Предпочтительно, указанная первая крышка головки блока цилиндров содержит магистраль для гидравлической текучей среды, которая соединена с гидравлической схемой первого клапанного привода. Таким образом, осуществляется компактное и простое соединение для гидравлической жидкости с клапанным приводом.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, указанный двигатель внутреннего сгорания содержит второй клапанный привод, функционально соединенный с управляемым вторым клапаном двигателя, содержащимся в головке блока цилиндров и выполненным с возможностью избирательного открытия/закрытия указанной по меньшей мере одной камеры сгорания, причем указанный второй клапанный привод содержит по меньшей мере одно впускное отверстие для рабочей текучей среды и по меньшей мере одно выпускное отверстие для рабочей текучей среды, причем указанный второй клапанный привод расположен в указанном замкнутом контуре рабочей текучей среды, и при этом указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие указанного второго клапанного привода сообщается по текучей среде с указанной камерой головки блока цилиндров. Камера головки блока цилиндров дополнительно ограничена второй крышкой головки блока цилиндров, причем указанный второй клапанный привод разъемно соединен с указанной второй крышкой головки блока цилиндров. Посредством крышки головки блока цилиндров, разделенной на две части, при этом каждая часть соединена с разными клапанными приводами, обеспечивается простая сборка нескольких клапанных приводов в двигателе, даже в том случае, если клапанные приводы имеют относительные угловые ориентации для совмещения с впускными клапанами и соответственно выпускными клапанами цилиндров двигателя.

Дополнительные преимущества и признаки изобретения станут очевидными из остальных зависимых пунктов формулы изобретения и из приведенного ниже подробного описания предпочтительных вариантов осуществления.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Более полное понимание вышеуказанных и других признаков и преимуществ настоящего изобретения будет получено из приведенного ниже подробного описания предпочтительных вариантов осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, из которых:

Фиг. 1 представляет собой схематичный вид сбоку в разрезе части двигателя внутреннего сгорания,

Фиг. 2-7 представляют собой схематичные виды сбоку в разрезе клапанного привода в разных положениях, и

Фиг. 8 представляет собой схематичный общий вид с частичным разрезом головки блока цилиндров и крышек головки блока цилиндров.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Вначале сделана ссылка на фиг. 1, которая представляет собой схематичное изображение части двигателя внутреннего сгорания настоящего изобретения, обозначенного в целом ссылочной позицией 1. Двигатель 1 внутреннего сгорания содержит блок 2 цилиндров с по меньшей мере одним цилиндром 3. Указанный блок 2 цилиндров обычно содержит три или четыре цилиндра 3. В показанном варианте осуществления описан один цилиндр 3, однако необходимо понимать, что оборудование, описанное ниже применительно к показанному цилиндру 3, предпочтительно применяется во всех цилиндрах двигателя 1 внутреннего сгорания, в варианте осуществления, в котором двигатель внутреннего сгорания содержит несколько цилиндров.

Кроме того, двигатель 1 внутреннего сгорания содержит поршень 4, который выполнен с возможностью аксиального перемещения в указанном цилиндре 3. Перемещение, аксиальное возвратно-поступательное движение, поршня 4 передается обычным способом на соединительный шток 5, соединенный с поршнем 4. Соединительный шток 5 в свою очередь соединен с и приводит во вращение коленчатый вал (не показанный).

Двигатель 1 внутреннего сгорания содержит также головку 6 блока цилиндров, которая совместно с указанным цилиндром 3 и указанным поршнем 4 ограничивает камеру 7 сгорания. В камере 7 сгорания происходит воспламенение смеси топлива с воздухом обычным образом и оно дополнительно не описано в данном документе. Головка 6 блока цилиндров содержит управляемый первый клапан 8 двигателя, известный также как газообменный клапан. В показанном варианте осуществления, головка блока цилиндров содержит также управляемый второй клапан 9 двигателя. В показанном варианте осуществления указанный первый клапан 8 двигателя представляет собой впускной клапан, который выполнен с возможностью избирательного открытия/закрытия для подачи воздуха в камеру 7 сгорания. В показанном варианте осуществления второй клапан 9 двигателя представляет собой клапан для выпуска воздуха или выпускной клапан, который выполнен с возможностью избирательного открытия/закрытия для удаления выхлопных газов из камеры 7 сгорания.

Двигатель 1 внутреннего сгорания дополнительно содержит первый клапанный привод 10, который функционально соединен с указанным первым клапаном 8 двигателя и который расположен в замкнутом контуре рабочей текучей среды двигателя 1 внутреннего сгорания. Первый клапанный привод 10 содержит по меньшей мере одно впускное отверстие 11 для рабочей текучей среды и по меньшей мере одно выпускное отверстие 12 для рабочей текучей среды. Рабочая текучая среда представляет собой газ или газовую смесь, предпочтительно воздух или азот. Воздух имеет преимущество в том, что он проще для замены рабочей текучей среды или для подачи большего количества рабочей текучей среды, если замкнутый контур рабочей текучей среды пропускает, а азот имеет преимущество в том, что он не содержит кислорода, что предотвращает окисление других элементов. В показанном варианте осуществления двигатель 1 внутреннего сгорания содержит также второй клапанный привод 13, который функционально соединен с указанным вторым клапаном 9 двигателя и который расположен в указанном замкнутом контуре рабочей текучей среды параллельно с указанным первым клапанным приводом 10. Второй клапанный привод 13 содержит по меньшей мере одно впускное отверстие 14 для рабочей текучей среды и по меньшей мере одно выпускное отверстие 15 для рабочей текучей среды.

Каждый клапанный привод может быть функционально соединен с одним или несколькими клапанами двигателя, например, двигатель внутреннего сгорания может содержать два впускных клапана, которые совместно приводятся в движение посредством одного клапанного привода, однако предпочтительно, если каждый клапанный привод приводит в движение один клапан двигателя, чтобы осуществлять максимальное возможное управление работой двигателя 1 внутреннего сгорания.

В приведенном ниже описании будет описан только первый клапанный привод 10, однако необходимо понимать, что если не указано иное, то соответствующее описание также действительно для другого клапанного привода 13.

Двигатель 1 внутреннего сгорания содержит также камеру 16 головки блока цилиндров, которая образует часть в указанном замкнутом контуре рабочей текучей среды и которая ограничена указанной головкой 6 блока цилиндров и по меньшей мере одной первой крышкой 17 головки блока цилиндров. В показанном варианте осуществления также предусмотрена вторая крышка 18 головки блока цилиндров, которая также ограничивает камеру 16 головки блока цилиндров. Камера 16 головки блока цилиндров предпочтительно имеет объем порядка 3-10 литров, обычно порядка 5-6 литров. В альтернативном варианте осуществления предусмотрена только первая крышка 17 головки блока цилиндров, которая совместно с головкой 6 блока цилиндров ограничивает камеру 16 головки блока цилиндров.

Для настоящего изобретения существенно, что указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие 12 первого клапанного привода 10 сообщается по текучей среде с камерой 16 головки блока цилиндров, т.е. что рабочая текучая среда, выходящая из первого клапанного привода 10 через указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие 12, выходит в камеру 16 головки блока цилиндров.

В показанном варианте осуществления указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие 15 второго клапанного привода 13 сообщается по текучей среде с указанной камерой 16 головки блока цилиндров, т.е. выпускные отверстия для рабочей текучей среды всех клапанных приводов предпочтительно ведут в указанную камеру головки блока цилиндров.

Предпочтительно, весь первый клапанный привод 10 расположен в указанной камере 16 головки блока цилиндров, и также предпочтительно первый клапанный привод 10 разъемно соединен с указанной первой крышкой 17 головки блока цилиндров, например, посредством болта 19 или подобного крепежного средства. В данном варианте осуществления, первый клапанный привод 10 соответственно «держится» в первой крышке 17 головки блока цилиндров не контактируя с головкой 6 блока цилиндров. Если бы первый клапанный привод 10 находился в контакте с первой крышкой 17 головки блока цилиндров и головкой 6 блока цилиндров, то получается сложная нежелательная цепочка технологических допусков.

Ниже сделана ссылка на фиг. 2-7, которые показывают первый клапанный привод 10 в разных рабочих положениях.

Первый клапанный привод 10 содержит диск 20 поршня привода и цилиндр 21 привода, ограничивающие объем цилиндра, открытого снизу. Диск 20 поршня привода разделяет указанный объем цилиндра на первую верхнюю часть 22 и вторую нижнюю часть 23 и выполнен с возможностью аксиального перемещения в указанном цилиндре 21 привода. Диск 20 поршня привода образует часть поршня привода, обозначенного в целом ссылочной позицией 24, который выполнен с возможностью взаимодействия и приведения в движение указанного первого клапана 8 двигателя. Поршень привода дополнительно содержит средство 25 для устранения люфта в аксиальном направлении относительно указанного клапана 8 двигателя. Средство 25, устраняющее люфт, предпочтительно гидравлическое и гарантирует, что когда диск 24 поршня привода находится в своем верхнем положении, поршень 24 привода остается в контакте с первым клапаном 8 двигателя, когда он закрыт, с целью коррекции допусков на сборку, теплового расширения и др. Соответственно, при помощи средства 25, устраняющего люфт, осуществляется регулирование аксиальной длины поршня 24 привода.

Другая часть 23 объема цилиндра первого клапанного привода 10 сообщается по текучей среде с указанной камерой 16 головки блока цилиндров. Таким образом, гарантируется, что когда поршень 24 привода находится в верхнем положении, одинаковое давление действует на диск 20 поршня привода из первой части 22 объема цилиндра и соответственно из второй части 23 объема цилиндра. Благодаря этому уплотнение между диском 20 поршня привода и цилиндром 12 привода не является критическим, и допускается некоторая утечка для минимизации сопротивления смещению диска 20 поршня привода, и в исходном положении на диск поршня привода не оказывают влияния изменения в уровне низкого давления.

Первый клапанный привод 10 содержит управляемый впускной клапан 26, который выполнен с возможностью открытия/закрытия впускного отверстия 12, управляемый выпускной клапан 27, который выполнен с возможностью открытия/закрытия выпускного отверстия 11, гидравлическую схему, обозначенную в целом ссылочной позицией 28, которая в свою очередь содержит обратный клапан 29, выполненный с возможностью обеспечения возможности заполнения гидравлической схемы 28, и управляемый сливной клапан 30, выполненный с возможностью управления опорожнением гидравлической схемы 28. Необходимо отметить, что указанные клапаны в клапанном приводе 10 показаны схематично и могут быть образованы, например, посредством золотниковых клапанов, тарельчатых клапанов и др. Кроме того, несколько из вышеуказанных управляемых клапанов могут быть образованы посредством одного элемента. Кроме того, каждый клапан может быть с прямым или непрямым электрическим управлением. С прямым электрическим управлением означает, что управление положением клапана осуществляется, например, посредством электромагнитного устройства, а с непрямым электрическим управлением означает, что управление положением клапана осуществляется посредством рабочей текучей среды, управление которой в свою очередь осуществляется, например, посредством электромагнитного устройства.

На фиг. 2, первый клапанный привод 10 находится в нерабочем положении и готов для перемещения в рабочее положение. Впускной клапан 26, выпускной клапан 27 и сливной клапан 30 гидравлической схемы 28 закрыты. Диск 20 поршня привода соответственно находится в верхнем положении, и поршень 24 привода готов открывать клапан двигателя (не показанный на фиг. 2-7, см. фиг. 1).

На фиг. 3, впускной клапан 26 открыт, позволяя рабочей текучей среде с высоким давлением заполнять верхнюю часть 22 объема цилиндра, после чего диск 10 поршня привода начинает перемещение вниз, т.е. опускается. Обратный клапан 29 гидравлической схемы 28 позволяет гидравлической текучей среде всасываться и занимать объем, который оставляет поршень 24 привода.

На фиг. 4, впускной клапан 26 закрыт, и рабочая текучая среда, которая прошла в верхнюю часть 22 объема цилиндра, может расширяться, после чего диск 20 поршня привода продолжает свое перемещение вниз. Обратный клапан 29 гидравлической схемы 28 еще открыт.

На фиг. 5, рабочая текучая среда в верхней части 22 объема цилиндра не способна перемещать диск 20 поршня привода дальше. Давление на нижнюю сторону диска 20 поршня привода и возвратную пружину 31 первого клапана 8 двигателя такое же высокое, как и давление на верхнюю сторону диска 20 поршня привода. Диск 30 поршня привода удерживается на месте (фиксируется) в своем нижнем положении в течение требуемого периода времени посредством сливного клапана 30 гидравлической схемы 28, удерживаемого закрытым, в то время как обратный клапан 28 гидравлической схемы 28 автоматически закрывается.

На фиг. 6, выпускной клапан 27 открыт, позволяя рабочей текучей среде выходить из верхней части 22 объема цилиндра, и кроме того сливной клапан 30 гидравлической схемы 28 открыт, после чего диск 20 поршня привода перемещается вверх, когда гидравлическая текучая среда выпускается из гидравлической схемы 28, и в то же время рабочая текучая среда выпускается из верхней части 22 объема цилиндра камеры 16 головки блока цилиндров.

На фиг. 7, выпускной клапан 27 и сливной клапан 30 гидравлической схемы 28 еще открыты, и обратное перемещение поршня 24 привода замедляется при помощи гидравлического задерживающего средства 32, встроенного в гидравлическую схему 28.

Указанная гидравлическая текучая среда предпочтительно представляет собой масло, и наиболее предпочтительно такого же типа, что и обычное моторное масло двигателя 1 внутреннего сгорания.

Ниже сделана ссылка на фиг. 8, который схематично показывает головку 6 блока цилиндров, первую крышку 17 головки блока цилиндров и вторую крышку 18 головки блока цилиндров.

Первая крышка 17 головки блока цилиндров содержит магистраль 33 для рабочей текучей среды, которая соединена с указанным по меньшей мере одним впускным отверстием 11 первого клапанного привода 10. Магистраль 33 для рабочей текучей среды продолжается вдоль аксиальной длины первой крышки 17 головки блока цилиндров. Указанная магистраль 33 для рабочей текучей среды образует часть основного канала 34 рабочей текучей среды, который продолжается от компрессора 35 к указанному по меньшей мере одному впускному отверстию 11 первого клапанного привода 10. Компрессор 35 выполнен с возможностью подачи рабочей текучей среды под высоким давлением в клапанные приводы. Кроме того, вспомогательного канал 36 рабочей текучей среды (см. также фиг. 1) продолжается от камеры 16 головки блока цилиндров к указанному компрессору 35.

Объем основного канала 24 рабочей текучей среды, сторона высокого давления, следует сохранять по возможности малым, так что температура рабочей текучей среды будет снижаться как можно меньше от компрессора 35 до первого клапанного привода 10. С другой стороны, объем камеры 16 головки блока цилиндров и вспомогательного канала 36 рабочей текучей среды, сторона низкого давления, следует увеличить до максимума, так что отношение давлений между стороной низкого давления и стороной высокого давления будет подвергаться по возможности малому влиянию, когда компрессор 35 втягивает газ/рабочую текучую среду из стороны низкого давления. Предпочтительно, объем камеры 16 головки блока цилиндров и вспомогательного канала 36 рабочей текучей среды по меньшей мере в десять раз больше объема основного канала 34 рабочей текучей среды, наиболее предпочтительно по меньшей мере в 15 раз больше.

Компрессор 35 имеет переменный объем/смещение компрессора или другими словами регулируемый выпуск, и обычно компрессор 35 приводится в действие посредством коленчатого вала двигателя 1 внутреннего сгорания. При высоких скоростях вращения и большом крутящем моменте на выходе, требуется более высокое давление рабочей текучей среды в основном канале 34 рабочей текучей среды, а при низкой скорости вращения и малом крутящем моменте на выходе, требуется более низкое давление рабочей текучей среды в основном канале 34 рабочей текучей среды.

Уровень давления на стороне высокого давления составляет порядка 8-30 бар, чтобы при достаточной скорости открывать клапан двигателя, открывающийся внутрь, где в камере сгорания существует высокое противодавление, а уровень давления на стороне низкого давления составляет порядка 4-8 бар, чтобы удерживать отношение давлений меньше 1:4, предпочтительно меньше 1:3. Цель состоит в том, чтобы удерживать температуру рабочей текучей среды в основном канале 34 рабочей текучей среды ниже 120°С при нормальной работе для предотвращения окисления тумана гидравлической текучей среды, который находится в рабочей текучей среде, однако в течение коротких периодов времени допускаются температуры до 150°С.

Первая крышка 17 головки блока цилиндров дополнительно содержит магистраль 37 для рабочей текучей среды, которая соединена с впускным отверстием 38 указанной гидравлической схемы 28 первого клапанного привода 10. Магистраль 37 для гидравлической жидкости продолжается вдоль аксиальной длины первой крышки 17 цилиндра, параллельно магистрали 33 для рабочей текучей среды. Насос 39, или подобное средство, выполнено с возможностью подачи гидравлической жидкости под давлением в магистраль 37 для рабочей текучей среды через трубопровод 40.

Первая крышка 17 головки блока цилиндров дополнительно содержит всю необходимую электрическую инфраструктуру (не показанную) для, помимо прочего, управления первым клапанным приводом 10, для различных датчиков, и др.

В обычных двигателях 1 внутреннего сгорания, первый клапан 8 двигателя (клапан подачи воздуха) и второй клапан 9 двигателя (выпускной клапан) расположены под углом друг относительно друга, т.е. соответствующие им оси клапанов продолжаются в разных направлениях относительно цилиндров 3 двигателя, при этом первый клапанный привод 10 должен быть расположен на одной линии с первой осью первого клапана 8 двигателя, чтобы обеспечить оптимальную работу. В результате взаимно разделяющейся ориентации и клапанных приводов, соединяемых с соответствующей крышкой головки блока цилиндров перед тем, как их закрепляют на головке 6 блока цилиндров, предпочтительно, первая крышка 17 головки блока цилиндров накладывается на головку 6 блока цилиндров на одной линии с осью первого клапана 8 двигателя и вторая крышка 18 головки блока цилиндров накладывается на головку 6 блока цилиндров на одной линии с осью второго клапана 9 двигателя.

ВОЗМОЖНЫЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение не ограничено только вышеприведенным описанием и вариантами осуществления, показанными в чертежах, которые имеют только пояснительную и иллюстративную цель. Данная заявка на патент включает в себя все модификации и варианты предпочтительных вариантов осуществления, описанных в данном документе, и, следовательно, настоящее изобретение определяется приведенной формулой изобретения, и соответственно оборудование может быть модифицировано всеми возможными способами в пределах объема прилагаемой формулы изобретения.

Необходимо отметить, что вся информация о/относительно терминов, таких как «над», «под», «верхний», «нижний» и др., должна интерпретироваться/восприниматься с оборудованием, ориентированным в соответствии с чертежами, с чертежами, ориентированными таким образом, чтобы ссылочные позиции можно было прочитать правильно. Следовательно, такие термины указывают только взаимные расположения в показанных вариантах осуществления, таковые расположения могут быть изменены, если оборудование в соответствии с изобретением предусматривает другую конструкцию/исполнение.

Необходимо отметить, даже если не указано явно, что признаки из одного варианта осуществления могут быть объединены с признаками другого варианта осуществления, и это должно рассматриваться как очевидное, когда такое возможно.

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий:

головку (6) блока цилиндров, содержащую управляемый первый клапан (8) двигателя, выполненный с возможностью избирательного открытия/закрытия камеры (7) сгорания, содержащейся в двигателе (1) внутреннего сгорания,

первый клапанный привод (10), функционально соединенный с указанным первым клапаном (8) двигателя, причем указанный первый клапанный привод (10) содержит по меньшей мере одно впускное отверстие (11) для рабочей текучей среды и по меньшей мере одно выпускное отверстие (12) для рабочей текучей среды, и

замкнутый контур рабочей текучей среды, причем указанный первый клапанный привод (10) расположен в указанном замкнутом контуре рабочей текучей среды,

отличающийся тем, что двигатель (1) внутреннего сгорания дополнительно содержит камеру (16) головки блока цилиндров, которая образует часть указанного замкнутого контура рабочей текучей среды и ограничена указанной головкой (6) блока цилиндров и по меньшей мере первой крышкой (17) головки блока цилиндров, причем указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие (12) первого клапанного привода (10) сообщается по текучей среде с указанной камерой (16) головки блока цилиндров.

2. Двигатель внутреннего сгорания по п. 1, в котором указанный первый клапанный привод (10) расположен в указанной камере (16) головки блока цилиндров.

3. Двигатель внутреннего сгорания по п. 1 или 2, в котором указанный первый клапанный привод (10) разъемно соединен с указанной первой крышкой (17) головки блока цилиндров.

4. Двигатель внутреннего сгорания по любому из пп. 1-3, в котором указанный первый клапанный привод (10) содержит диск (20) поршня привода и объем цилиндра, причем указанный диск (20) поршня привода разделяет указанный объем цилиндра на первую часть (22) и вторую часть (23) и выполнен с возможностью аксиального перемещения в указанном объеме цилиндра.

5. Двигатель внутреннего сгорания по п. 4, в котором диск (20) поршня привода образует часть поршня (24) привода, выполненную с возможностью взаимодействия с указанным первым клапаном (8) двигателя, причем поршень (24) привода дополнительно содержит средство (25) для устранения люфта в аксиальном направлении относительно указанного первого клапана (8) двигателя.

6. Двигатель внутреннего сгорания по п. 4 или 5, в котором вторая часть (23) объема цилиндра первого клапанного привода (10) сообщается по текучей среде с указанной камерой (16) головки блока цилиндров.

7. Двигатель внутреннего сгорания по любому из пп. 1-6, в котором указанная первая крышка (17) головки блока цилиндров содержит магистраль (33) для рабочей текучей среды, которая соединена с указанным по меньшей мере одним впускным отверстием (11) первого клапанного привода (10).

8. Двигатель внутреннего сгорания по п. 7, в котором указанная магистраль (33) для рабочей текучей среды образует часть основного канала (34) рабочей текучей среды, продолжающегося от компрессора (35) к указанному по меньшей мере одному впускному отверстию (11) первого клапанного привода (10).

9. Двигатель внутреннего сгорания по п. 8, в котором вспомогательный канал (36) рабочей текучей среды продолжается от камеры (16) головки блока цилиндров к указанному компрессору (35).

10. Двигатель внутреннего сгорания по любому из пп. 1-9, в котором указанный двигатель (1) внутреннего сгорания содержит второй клапанный привод (13), функционально соединенный с управляемым вторым клапаном (9) двигателя, содержащимся в головке (6) цилиндра и выполненным с возможностью избирательного открытия/закрытия указанной камеры (7) сгорания, причем указанный второй клапанный привод (13) содержит по меньшей мере одно впускное отверстие (14) для рабочей текучей среды и по меньшей мере одно выпускное отверстие (15) для рабочей текучей среды, причем указанный второй клапанный привод (13) расположен в указанном замкнутом контуре рабочей текучей среды, при этом указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие (15) второго клапанного привода (13) сообщается по текучей среде с указанной камерой (16) головки блока цилиндров.

11. Двигатель внутреннего сгорания по п. 10, в котором камера (16) головки блока цилиндров дополнительно ограничена второй крышкой (18) головки блока цилиндров.

12. Двигатель внутреннего сгорания по п. 11, в котором указанный второй клапанный привод (13) разъемно соединен с указанной второй крышкой (18) головки блока цилиндров.

13. Закрывающий узел для головки (6) блока цилиндров двигателя (1) внутреннего сгорания, отличающийся тем, что содержит первую крышку (17) головки блока цилиндров, выполненную с возможностью частичного ограничения камеры головки блока цилиндров, и первый клапанный привод (10), разъемно соединенный с указанной первой крышкой (17) головки блока цилиндров, причем указанный первый клапанный привод (10) содержит по меньшей мере одно выпускное отверстие (12) для рабочей текучей среды, при этом указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие (12) первого клапанного привода (10) сообщается по текучей среде с указанной камерой (16) головки блока цилиндров.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Система для двигателя внутреннего сгорания с интегрированным выпускным коллектором содержит блок (10) цилиндров с каналом (20) обратного слива для масла и прокладку (14) головки цилиндров.

Изобретение может быть использовано в двигателях или компрессорах. Картер (3) для двигателя или компрессора имеет продолговатую кривошипную камеру (31) с двумя торцевыми поверхностями (31a), (31b) для размещения коленчатого вала и по меньшей мере одну полость (32a), (32b) цилиндра для размещения поршня.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к масляным ваннам для двигателей внутреннего сгорания, в частности для дизельного двигателя тягача, а также изобретение относится к несущим балкам моста для механического соединения с масляной ванной.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Двигатель содержит термоотверждаемый композитный блок (202) цилиндров, металлическую гильзу (222) цилиндра и металлическую вставку (226) перегородки.

Изобретение относится к двигателю внутреннего сгорания с переменной степенью сжатия. Двигатель внутреннего сгорания имеет механизм (10) регулирования степени сжатия, который изменяет степень сжатия двигателя в соответствии с позицией вращения первого управляющего вала (14).

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания, предназначенных для автотранспортных средств. Двигатель внутреннего сгорания автотранспортного средства содержит масляный картер (13), над которым закреплен блок (10) цилиндров.

Изобретение относится с системе смазки двигателя внутреннего сгорания. Масляный поддон двигателя внутреннего сгорания содержит боковые стенки, днище со сборником масла в виде углубления, сливную и магнитную пробки, заборное устройство, вертикальную фильтрующую перегородку, разделяющую поддон на полость очищенного и неочищенного масла, направляющий щиток, установленный с наклоном в сторону неочищенного масла, регулирующую заслонку под вертикальной фильтрующей перегородкой, установленную в нижней горизонтальной направляющей, согласно изобретению в нем нижняя горизонтальная направляющая выполнена с продольной прорезью и снабжена упругими элементами в виде выгнутых пластин, закрепленных верхней кромкой на стенках прорези, а основание регулирующей заслонки выполнено конусным.

Изобретение может быть использовано в автомобильных двигателях внутреннего сгорания. Способ монтажа масляной ванны осуществляется на образованном кривошипной камерой и картером маховика конструктивном узле двигателя внутреннего сгорания.

Предлагаемое изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам смазки двигателей внутреннего сгорания. Масляная ванна для двигателей внутреннего сгорания имеет интегрированный всасывающий трубопровод.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Конструкция клапанной крышки предназначена для использования на головке (1) блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания.

Настоящее изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания. Одноцилиндровая головка цилиндра (1) для установки на одной из многочисленных секций цилиндров большого двигателя внутреннего сгорания содержит корпус головки цилиндра (2), имеющий сторону газовой системы (6), сторону штанги толкателя (8), расположенную напротив стороны газовой системы (6) и круговую поверхность рубашки цилиндра (4) с центральным отверстием форсунки (10), парой входных отверстий и парой выходных отверстий.

Изобретение может быть использовано в двигателях с головкой блока цилиндров. В состав головки блока цилиндров входят верхняя поверхность, поверхность (2) со стороны впуска воздуха, поверхность со стороны выпуска воздуха, передняя торцевая поверхность и задняя торцевая поверхность.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. Конструкция камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием включает в себя камеру сгорания, свечу зажигания и направляющую часть.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания содержит газораспределительный механизм с гидравлическим приводом.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Головка цилиндра для двигателя внутреннего сгорания (ДВС), работающего на газообразном или жидком топливе, имеет по меньшей мере одну направляющую топливо секцию (1А).

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Конструкция клапанной крышки предназначена для использования на головке (1) блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Конструктивный узел двигателя состоит из базовой части (1), вала (2), а также по меньшей мере одной опоры (3).

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания (ДВС). В канале (2) рециркуляции выхлопных газов расположено множество верхних ребер (3), а также множество нижних ребер (4), которые размещены через заданное расстояние (5А-5С, 6А-6С) в направлении, перпендикулярном к направлению потока выхлопных газов так, что являются смежными друг к другу.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с турбонаддувом. Двигатель (1) внутреннего сгорания с турбонаддувом имеет по меньшей мере два турбокомпрессора (8, 9) на выхлопных газах и по меньшей мере одну головку (2) цилиндров с по меньшей мере двумя цилиндрами (3).

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания, предназначенных для транспортных средств. Цилиндр двигателя включает в себя по меньшей мере один впускной канал (4) и свечу (1) зажигания с массовым электродом (2).

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Двигатель содержит первый управляемый клапан, выполненный с возможностью открытия/закрытия камеры сгорания двигателя, и газораспределительную систему, выполненную с возможностью управления первым управляемым клапаном двигателя.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания содержит головку блока цилиндров, имеющую управляемый первый клапан двигателя, первый клапанный привод, камеру сгорания и замкнутый контур рабочей текучей среды. Первый клапан выполнен с возможностью избирательного открытиязакрытия камеры сгорания. Первый клапанный привод функционально соединен с первым клапаном двигателя. Первый клапанный привод содержит по меньшей мере одно впускное отверстие для рабочей текучей среды и по меньшей мере одно выпускное отверстие для рабочей текучей среды. Первый клапанный привод расположен в замкнутом контуре рабочей текучей среды. Двигатель дополнительно содержит камеру головки блока цилиндров, которая образует часть замкнутого контура рабочей текучей среды и ограничена головкой блока цилиндров и по меньшей мере первой крышкой головки блока цилиндров. По меньшей мере одно выпускное отверстие первого клапанного привода сообщается по текучей среде с указанной камерой головки блока цилиндров. Раскрыт закрывающий узел для головки блока цилиндров двигателя. Технический результат заключается в ограничении отношения давлений между стороной высокого давления и стороной низкого давления. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

Наверх