CS252094B1 - Unbalanced cam of the combustion engine timing mechanism - Google Patents
Unbalanced cam of the combustion engine timing mechanism Download PDFInfo
- Publication number
- CS252094B1 CS252094B1 CS859557A CS955785A CS252094B1 CS 252094 B1 CS252094 B1 CS 252094B1 CS 859557 A CS859557 A CS 859557A CS 955785 A CS955785 A CS 955785A CS 252094 B1 CS252094 B1 CS 252094B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- acceleration
- cam
- maximum
- steepness
- stroke
- Prior art date
Links
Landscapes
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
Účelem řešení Je vnější povrohovó plocha vačky, které umožňuje zvýšení otáčkového krytí ventilového rozvodu spalovacího motoru» Cíle je dosaženo tím, že povrchová plocha vačky, které je tvořena funkcí zrychlení v druhé polovině zdvihu dosahuje (0,6 ♦ 0,9) maximální velikosti vzrůstu strmosti zrychlení v první polovině zdvihů* 60 __ ( Ao+ An.coe(n.p)+Bn.sin(n.^)j . ' -1 “ J n«l ,h + r, kde β Je<v.t, beta Je úhel pootočení váčkového hřídele v rad, n Je počet harmonických, gama uhlová ryohlost vačkového hřídele v rad/seo, t Je čas.sec., Ao je konstanta vyjadřující amplitudu tak zvané nulté harmonické, An, Bn Jsou amplitudy harmonických, které se určí harmonickou analýzou ze zvoleného průběhu zrychlení a strmosti zrychlení, h je maximální zdvih vačky v mm, r je poloměr základní kružnice vačky v mm, má druhý vrchol kladné vlny Jejího zrychlení o velikosti (0,5 ♦ 0,95) prvního vrcholu kladné vlny urychleni, přičemž maximální strmost poklesu zrychlení v první polovině zdvihové křivky má velikost (0,6 ♦ 0,8) maximální strmosti vzrůstu zrychlení v tomto úseku, maximální strmost poklesu zrychlení v druhé polovině zdvihové křivky vačky dosahuje hodnoty (0,4 * 0,6) mexímální strmosti vzrůstu zrychlení v uvedeném úseku a maximální velikost strmosti vzrůstuThe purpose of the solution is the outer surface of the cam, which allows for an increase in the rotational speed coverage of the internal combustion engine valve train. The goal is achieved by the cam surface, which is formed by the acceleration function in the second half of the stroke, reaching (0.6 ♦ 0.9) the maximum increase in the acceleration slope in the first half of the strokes* 60 __ ( Ao+ An.coe(n.p)+Bn.sin(n.^)j . ' -1 “ J n«l ,h + r, where β Is<v.t, beta Is the angle of rotation of the camshaft in rad, n Is the number of harmonics, gamma is the angular ryohlost of the camshaft in rad/seo, t Is time.sec., Ao is a constant expressing the amplitude of the so-called zero harmonic, An, Bn Are the amplitudes of the harmonics, which are determined by harmonic analysis from the selected acceleration curve and acceleration slope, h is the maximum cam stroke in mm, r is the radius of the cam base circle in mm, the second peak of the positive acceleration wave has a value of (0.5 ♦ 0.95) of the first peak of the positive acceleration wave, while the maximum steepness of the acceleration decrease in the first half of the stroke curve has a value of (0.6 ♦ 0.8) of the maximum steepness of the acceleration increase in this section, the maximum steepness of the acceleration decrease in the second half of the cam stroke curve reaches the value of (0.4 * 0.6) of the maximum steepness of the acceleration increase in the specified section and the maximum steepness of the increase
Description
Vynález se týká tvarování vnější boční plochy vačky rozvodového mechanismu spalovacího motoru.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to the shaping of the outer side face of a cam of a combustion engine timing mechanism.
U dosud známých vaček rozvodových mechanismů spalovacích motorů používá se k tvarování vnější boční plochy vačky symetrických zdvihových íUnkcí ventilů. Z provedených měření zrychlení však vyplynulo, že u symetrických vaček roste zrychlení na sestupné hraně rychleji, než s druhou mocninou otáček motoru. Tato skutečnost je důsledkem'tolio, že se hmotný mechanismus na počátku pohybu brání změně svého Stavu a vzhledem k akumulaci energie dochází k změkčeni zdvihové závislosti a naopak při zavírání mechanismus přebytečnou energii uvolňuje. Pro regulaci pohybu ventilu jsou tedy rozhodující úseky zrychlení se zápornou třetí derivací zdvihu a maximální velikost zrychlení při zavírání ventilu. U symetrických zdvihových fúnkcí ventilů dosud používaných vaček dochází proto vzhledem k shora uvedeným skutečnostem k rozkmitáni rozvodového mechanismu již při podstatně nižších otáčkách, než vyplývá z teoretického výpočtu, odvozeného na základě předpokladu dokonale tuhého mechanismu.In prior art camshafts of internal combustion engines, symmetrical stroke valves are used to shape the outer side surface of the cam. However, acceleration measurements have shown that, on symmetric cams, acceleration at the falling edge increases faster than with the square of engine speed. This is due to the fact that the material mechanism prevents the change of its state at the beginning of the movement and, due to the energy accumulation, the stroke dependence is softened and, on the other hand, the mechanism releases excess energy. Thus, the acceleration sections with the negative third stroke derivation and the maximum acceleration magnitude when closing the valve are decisive for controlling the movement of the valve. Therefore, in the case of the symmetrical valve strokes of the cams used up to now, due to the above-mentioned facts, the distribution mechanism oscillates at considerably lower speeds than the theoretical calculation, based on the assumption of a perfectly rigid mechanism.
Uvedené nevýhody dosud známých konstrukcí jsou odstraněny nesymetrickou vačkou rozvodového mechanismu spalovacích motorů se spojitým průběhem zrychlení a povrchovou plochou tvořenou fúnkcí s<The above-mentioned disadvantages of the previously known designs are eliminated by the asymmetrical cam of the internal combustion engine timing mechanism with a continuous surface formed by a fusion with <
Ao |An.cos(η. β ) + Βη.βίη(η.β )J n=i kde^jeco·*, @ je úhel pootočení vačkového hřídaLe v rad, n je počet harmonických*Ao | An.cos (η. Β) + Βη.βίη (η.β) J n = i where ^ jeco · *, @ is the angle of rotation of the camshaftLe in rad, n is the number of harmonics *
CQ je uhlová rychlost vačkového hřídele v rad/sec^ t je čas v sec.,CQ is the camshaft angular velocity in rad / sec ^ t is the time in sec.,
- 2 A o je konstanta vyjadřující amplitudu tak zvané nulté harmonické,- 2 A o is a constant expressing the amplitude of the so-called zero harmonic,
An, Bn jsou amplitudy harmonických, které se určí hormonickou analýzou ze zvoleného průběhu zrychlení a strmosti zrychlení, h je maximální zdvih vačky v mm, r je poloměr základní kružnice vačky v mm? tím způsobem, že druhý vrchol kladné vlny jejího zrychlení dosahuje (0,5 τ 0,95) velikosti prvního vrcholu kladné vlny zrychleni, přičemž maximální strmost poklesu zrychlení v první polovině zdvihové křivky mé velikost (0,6ř0,8) maximální strmosti vzrůstu zrychlení v tomto úseku, maximální strmost poklesu zrychleni v druhé polovině zdvihové křivky vačky dosahuje hodnoty (0,4 τ 0,6) maximální strmosti vzrůstu zrychlení v uvedeném úseku a maximální velikost strmosti vzrůstu zrychlení v druhé polovině zdvihu dosahuje (0,6 r 0,9) maximální velikosti vzrůstu strmosti zrychlení v první polovině' zdvihu·An, Bn are the harmonic amplitudes, which are determined by hormone analysis from the selected acceleration and acceleration steepness, h is the maximum cam lift in mm, r is the radius of the cam base circle in mm ? in such a way that the second peak of its acceleration wave reaches (0.5 τ 0.95) the magnitude of the first peak of the acceleration wave, the maximum acceleration drop steepness in the first half of the stroke curve my magnitude (0.6 velikost0.8) the maximum acceleration steepness in this section, the maximum slope of the acceleration drop in the second half of the cam stroke curve reaches (0,4 τ 0,6) the maximum slope of the acceleration increase in that section and the maximum slope of the acceleration increase in the second half of the stroke 9) maximum magnitude of acceleration steepness in first half 'stroke ·
Tvarováním zdvihové části vačky podle vynálezu se dosáhne zvýšení otáčkového krytí ventilového rozvodu o 20 ř 30 % při stejných silách ventilových pružin, případně při zachování maxi-” málíiích dovolených otáček motoru je možno snížit sily ventilových pružin o 20 ť 30 %· To má za následek zvýšení životnosti rozvodu, snížení hladiny hluku a zlepšeni mechanické účinnosti·By shaping the cam part of the cam according to the invention, an increase in the rotational coverage of the valve manifold by 20 30 30% is achieved with the same valve spring forces, or the valve spring forces can be reduced by 20 30 30% if the max. increasing the service life of the distribution system, reducing noise levels and improving mechanical efficiency ·
Příklad provedení vačky podle vynálezu je znázorněn na připojených výkresech, kde obr. 1 představuje nárys vačky s označením bodů, které jsou určující pro stanovení jejího tvaru, obr,.2 · znázorňuje průtíěh jednotkového zdvihu z v závislosti na úhlu pootočení φ vačkového hřídele, fc.br. 3 představuje průběh zrychlení z# v závislosti na úhlu pootočení φ vačkového hřídele a obr· 4 znázorňuje průběh strmosti zrychlení zfl/ v závislosti na úhlu pootočení vačkového hřídele.An exemplary embodiment of a cam according to the invention is shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a front elevation of a cam with points for determining its shape. Fig. 2 shows the stroke of the unit stroke as a function of the camshaft pivot angle. br. 3 shows the acceleration curve z # as a function of the camshaft pivot angle φ; and FIG. 4 shows the acceleration steepness curve z / f as a function of the camshaft pivot angle.
Povrchovou plochu náběhové a zdvihové části vačky.lze obecně matematicky vyjádřit rovnicíThe surface area of the leading and stroke portions of the cam can generally be mathematically expressed by the equation
kde @ je<Z) .t, @ je úhel pootočení vačkového hřídele v rad, n je počet harmonických} where @ is <Z) .t, @ is the camshaft rotation angle in rad, n is the number of harmonics }
CO je uhlová rychlost vačkového hřídele v rad/sec, t je čas v sec,CO is the camshaft angular velocity in rad / sec, t is the time in sec,
Ao je.konstanta vyjadřující amplitudu tak zvané nulté harmonické)Ao is a constant expressing the amplitude of the so-called zero harmonic)
Α'η,Βη jsou amplitudy harmonických, které se určí harmonickou analýzou ze zvoleného průběhu zrychlení a strmosti zrychlení, h je maximální zdvih vačky v mm, r je poloměr základní kružnice vačky v mm.Α'η, Βη are the harmonic amplitudes, which are determined by the harmonic analysis of the selected acceleration and acceleration steepness, h is the maximum cam travel in mm, r is the radius of the cam base circle in mm.
Důležitými body na zdvihové křivce vačky, znázorněné na obr. 2, je počátek A zdvihové křivky, inflexní bod B na vzestupné části zdvihové křivky, bod C, který tvoří vrchol vačky, inflexní bod D na sestupné části zdvihové křivky vačky a bod E, jenž před stavuje konec zdvihové křivky.Important points on the cam lift curve shown in FIG. 2 are the lift curve start point A, the inflection point B on the ascending portion of the lift curve, the point C forming the cam peak, the inflection point D on the descending portion of the cam lift curve and represents the end of the stroke curve.
Při stanovení tvaru vačky postupujeme tím způsobem, že si nejdříve navrhneme průběh křivky zrychlení z/z a křivky strmosti zrychlení z//z .a to tím způsobem, aby byla jednak splněna pod minka, že druhý kladný vrchol D křivky zrychlení dosahuje pouze (0,5 ř 0,95) velikosti prvního vrcholu B kladné vlny zrychlení a zároveň u křivky strmosti zrychlení z^ musí být zachována příslušná relace mezi maximální velikostí strmosti vzrůstu a pok lesu zrychlení v odpovídajícím úseku zdvihové křivky vačky, to znamená, že maximální strmost poklesu zrychlení v první polovině zdvihové křivky vačky musí mít velikost .CO,6 τ 0,8) maximální strmosjtjevjrŮ8tu zrychlení v tomto úseku a maximální strmost poklesuzv druhé polovině zdvihové křivky váčky dosahuje hodnoty (0,4 ť 0,6) maximální strmosti vzrůstu zrychlení v uvedeném úseku. Další určující podmínkou pro návrh vačky podle vynálezu je dodrženi vzájemných poměrů mezi maximálními hodnotami vzrůstu strmosti zrychlení v první a druhé polovině zdvihové křivky* a to tak, že maximální velikost strmosti vzrůstu zrychlení v druhé polovině zdvihové křivky vačky dosahuje (0,6 ř 0,9) maximální hodnoty vzrůstu strmosti zrychlení v první polovině zdvihu.When determining the shape of the cam we proceed in such a way that a first design of the waveform of the acceleration / z and curve slope of acceleration from // .and it in a way that was both satisfied under the condition that the positive peak of the second acceleration curve D reaching only (0 , 5 ø 0.95) the size of the first peak B of the positive acceleration wave and at the same time for the slope of the acceleration slope z ^ the corresponding relation between the maximum slope of the increase and the slope must be maintained in the corresponding section of the cam lift curve, acceleration in the first half stroke of the cam curves have a size .CO 6 0.8 τ) e vjrŮ8tu strmosjtj maximum acceleration in this period and the maximum slope of the decline in the second half of the stroke curve of cam reaches the value (0.4 t 0.6) maximum the steepness of the acceleration increase in said section. A further determining condition for the cam design of the invention is to maintain the relative proportions of the acceleration steepness increase values in the first and second half of the stroke curve *, such that the maximum acceleration steepness steepness value in the second half of the cam lift curve is 9) maximum acceleration steepness values in the first half of the stroke.
Matematicky lze uvedené podmínky vyjádřit následovně: k = (0,5 τ 0,95).1 b = (0,6 τ 0,8).a d - .(0,4 ř 0,6).cMathematically, these conditions can be expressed as follows: k = (0,5 τ 0,95) .1 b = (0,6 τ 0,8) .a d -. (0,4 ø 0,6) .c
-4kde « (0,6 Ť 0,9).a, je maximální velikost první kladné vlny zrychlení v 1/rad , je maximální velikost druhé kladné vlny zrychlení v 1/rad^ a je maximální velikost strmosti vzrůstu zrychlení v první polovině zdvihové křivky vačky v 1/rad^, b je maximální velikost strmosti poklesu zrychlení v první polovině zdvihové křivky vačky v l/rad^ c je maximální velikost strmosti vzrůstu zrychlení v druhé polovině zdvihové křivky vačky v 1/rad , d je maximální velikost strmosti poklesu zrychlení v druhé polovině zdvihové křivky vačky v 1/rad ,-4where «(0,6 0,9 0,9) .a, is the maximum magnitude of the first positive acceleration wave in 1 / rad, is the maximum magnitude of the second positive acceleration wave in 1 / rad ^ and is the maximum magnitude of the acceleration steepness in the first half of the stroke cam curve v 1 / rad ^, b is the maximum acceleration slope steepness value in the first half of cam cam curve v1 / rad ^ c is the maximum acceleration steep slope magnitude in the second half of the cam response curve v 1 / rad ^, d is the maximum acceleration slope rate in the second half of the cam stroke curve in 1 / rad,
Amplitudy Ao. An, Bn nutné pro stanovení průběhu zdvihové křivky a následně pak tvaru vačky jsou určeny ze zvoleného průběhu rychlení 60 Γ 1Amplitudes Ao. An, Bn necessary to determine the course of the stroke curve and then the cam shape are determined from the selected acceleration course 60 Γ 1
2ff a^> «η)2. ^-An.cos(n.fB )-Bn.sin(n.φ ) n=l průběhu strmosti zrychlení2 ( ff a ^> η) 2. ^ -An.cos (n.fB) -Bn.sin (n.φ) n = l of the acceleration steepness
60, r z s Jz* (ω ·ηΡ j An.sin(n»(3 )-Bn.cos (η.φ) pomocí harmonické analýzy uvedených křivek zrychlení a strmosti zrychlení, znázorněných na obr. 3 a obr. 4. Amplitudy mají v absolutní hodnotě ve likost/0,00001+3-/ přičemž se stoupající harmonickou jejich hodnota klesá. Dosažením amplitud Αο,Αη, Bn do rovnice60, rz with Jz * (ω · ηΡ j An.sin (n »(3) -Bn.cos (η.φ)) by harmonic analysis of the acceleration and steepness curves shown in Fig. 3 and Fig. 4. Amplitudes they have an absolute value of the size (0.00001 + 3-) and their increasing harmonic value decreases.
= Ao+= Ao +
An.cos.(n.@)+Bn.sin(n n=l obdržíme průběh zdvihové křivky vačky, z které stanovíme známým způsobem povrchovou plochu vačky· Charakteristickým znakem vačky podle vynálezu je skutečnost, že obsahuje pouze jeden minimální poloměr křivosti, který leží 2°+l5° za vrcholem C vačky, na její sestupné části.An.cos. (N. @) + Bn.sin (nn = l) gives a cam stroke curve, from which the cam surface is determined in a known manner. A characteristic feature of a cam according to the invention is that it contains only one minimum radius of curvature which lies 2 ° + 15 ° beyond the top C of the cam, on its descending part.
Tvarování náběhové a zdvihové části vačky podle vynálezu je zejména vhodné pro návrh sacích a výfukových vaček rozvodových mechanismů rychloběžných spalovacích motorů.The shaping of the leading and stroke parts of the cam according to the invention is particularly suitable for the design of intake and exhaust cams of the timing mechanisms of high-speed internal combustion engines.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS859557A CS252094B1 (en) | 1985-12-19 | 1985-12-19 | Unbalanced cam of the combustion engine timing mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS859557A CS252094B1 (en) | 1985-12-19 | 1985-12-19 | Unbalanced cam of the combustion engine timing mechanism |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS955785A1 CS955785A1 (en) | 1986-12-18 |
| CS252094B1 true CS252094B1 (en) | 1987-08-13 |
Family
ID=5445380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS859557A CS252094B1 (en) | 1985-12-19 | 1985-12-19 | Unbalanced cam of the combustion engine timing mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS252094B1 (en) |
-
1985
- 1985-12-19 CS CS859557A patent/CS252094B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS955785A1 (en) | 1986-12-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4517936A (en) | Tappet for internal combustion engines with variable profile camshafts | |
| US4211190A (en) | Groove guided piston linkage for an internal combustion engine | |
| DE3684316D1 (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE EQUIPPED WITH A TORQUE REGULATOR. | |
| IN155023B (en) | ||
| DE459539T1 (en) | VALVE DRIVE DEVICE FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE. | |
| DE69104267D1 (en) | Internal combustion engine with delayed charge. | |
| GB1442442A (en) | Internal combustion engines | |
| FR2416014A1 (en) | ANTIGEN FOR AN EARLY PREGNANCY DETECTION TEST AND A CONTRACEPTIVE VACCINE | |
| GB1494275A (en) | Rotary internal-combustion engines | |
| Wilkinson et al. | Rumen ciliate fauna of the springbok (Antidorcas marsupialis) in southern Africa | |
| US4643140A (en) | Two-cycle engine exhaust port | |
| Zillmann et al. | " Sexual callousness re-examined": Reply. | |
| SU1206466A1 (en) | Cam drive of fuel injection pump plunger | |
| RU93003805A (en) | REGULATION SYSTEM MULTIPLE DIESEL | |
| ES482549A0 (en) | A METHOD FOR THE PREPARATION OF A HERPES VIRUS COMPOSITION | |
| RU96113157A (en) | SUPERSONIC CONTROLLED ROCKET | |
| US1798105A (en) | Piston | |
| FR3133653B1 (en) | Crankshaft with shock reduction in oil | |
| SU998262A1 (en) | Container for pipeline transport systems | |
| SU659157A1 (en) | Device for moving in water | |
| Parsuram | Pre-marital sex and the personality of Indian girls. | |
| JPS60243312A (en) | Variable opening amount of valve device for four-stroke cycle engine | |
| Ushacov et al. | FEATURES OF FORMATION OF PRESSURE MODE IN ROAD CORRUGATED METAL CULVERT WITH SMOOTH PAN ON THE BOTTOM | |
| JPS60228714A (en) | Poppet valve device of four-cycle engine | |
| Caron | Geology of a mineralized belt along the southeastern contact aureole of the Poklok Batholith |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MK4A | Patent expired |
Effective date: 20001219 |