DK146345B - Vippearms- og drejningsmekanisme til trinvis drejning af tallerkenventiler i forbraendingsmotorer - Google Patents

Description

i 146345

Opfindelsen angår en vippearms- og drejningsmekanisme til trinvis drejning af tallerkenventiler i forbrændingsmotorer ved hjælp af pi ventilerne anbragte, med en under tryk stiende smøremiddelstrøm påvirkelige løbeskovie, som er anbragt pi ventilskaftet oven over 5 ventilføringen.

Fra DE-patentansøgning P 21 19 596 kendes allerede en ventil, som pi sin i gasvekselkanalen indragende del har i forhold til strømningen skråtstillede løbeskovie.

De i gasvekselkanalen indragende løbeskovie udgør imidlertid 10 en strømningsmodstand, som hæmmer gasstrømningen, hvorved virknings graden af en efterfølgende turbine i en udstødsgasturbolader formindskes.

Pi grund af den varme udstødsgas er de forholdsvis tynde løbeskovie også udsat for slid som følge af vaxmekorrosion, hvorfor 15 der pi grund af den yderligere stødpivirkning og den høje strømningshastighed af udstødsgassen er risiko for, at dele af løbeskovlene brækker af og kan føre til beskadigelse af turbinen i den efterfølgende udstødsgasturbolader.

Endvidere afhænger også det til ventilen overførte drejnings-20 moment meget af motorens øjeblikkelige belastningstilstand. Der er derfor ikke sikkerhed for en drejning i delbelastningsomrldet. Dette gælder også ved drift ved fuld belastning, hvis de i gasstrømmen indragende løbeskovie er formindsket pi grund af korrosion.

Da fremstillingsomkostningerne for ventiler med pisvejste 25 eller pikrympede løbeskovie er forholdsvis høje, bliver den regelmæssige, på grund af slid nødvendige udskiftning af ventilerne dyr.

I modsætning hertil har den foreliggende opfindelse til opgave at tilvejebringe en enkel vippearms- og drejningsmekanisme, som uafhængigt af forbrændingsmotorens belastningstilstand udøver et 30 konstant drejningsmoment pi ventilen i åbningsintervallet, og som ikke medfører nogen strømningsmodstand i gasvekselkanalen.

Ifølge opfindelsen løses denne opgave ved, at smøremiddelstrømmen føres gennem en i hvert fald i ventilens åbningsinterval mod løbeskovlene rettet dyse, som er fast anbragt pi den ventilen 35 aktiverende vippearm.

Fortrinsvis har vippearmen en fra dysen til den drejningsfaste vippearmsaksel førende boring, som i en til ventilens åbnings- 2 146345 interval svarende vinkelstilling af vippearmen er i forbindelse med en i vippearmsakslen radialt forløbende boring, som er afgrenet fra en i vippearmsakslen udformet central boring, som fører smøremiddel under tryk. Man opnår derved, at løbeskovlene kun påvirkes med en 5 smøremiddelstråle under Ibningsfasen, hvorved smøremiddelkredsløbet kun skal afgive den til drejning af ventilen nødvendige energi. En forringelse af virkningsgraden af andre funktionselementer, fx. af udstødsgasturboladeren, er herved udelukket.

Hensigtsmæssigt er løbeskovlen anbragt pi et med ventil-10 skaftet drejningsfast forbundet turbinehjul. Turbinehjulet kan være udløseligt fastgjort pi ventilskaftet. Denne foranstaltning har den fordel, at der ved fremstillingen kan anvendes enkle og dermed billigt udskiftelige ventiler, som ikke behøver nogle specielle yderligere foranstaltninger til anbringelse af vippearms- og drej-15 ningsmekanismen. Der kan let anbringes turbinehjul med forskellige diametre, hvorved man let kan variere drejningsmomentet.

I en yderligere fordelagtig udformning af opfindelsen er turbinehjulets løbeskovie udformet af hovedsagelig aksialt forløbende boringer, som er anbragt ved turbinehjulskivens omkreds, og hvis 20 diameter er større end differensen mellem turbinehjulets udvendige diameter og diameteren af den cirkel, på hvilken boringernes centre ligger.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen, pi hvilken 25 fig- 1 viser et snit af en vippearms- og drejnings mekanisme ifølge opfindelsen set fra siden, og fig. 2 en udførelsesform for et turbinehjul, som påvirkes af en smøremiddelstrøm fra en dyse, 30 set fra oven.

I fig. 1 er vist en ventil 1, som ved hjælp af en ventilføring 2 er lejret i en forbrændingsmotors topstykke. Ventilen 1 aktiveres mod virkningen af en ventilfjeder 4 ved hjælp af en 35 vippearm 5, hvis ene ende indvirker pi ventilen 1, og hvis anden ende er påvirket af en stødstang 6. Vippearmen 5 er lejret pi en hul fast aksel 7, som gennemstrømmes af smøremiddel under tryk, og som har en 146345 3 radialt forløbende boring 8. Denne boring 8 er i den til den åbne stilling af ventilen 1 svarende vinkelstilling af vippearmen 5 i forbindelse med en i denne anbragt boring 9, som fører ud gennem en dyse 10. I forbindelsesstillingen af de to boringer 8,9 er dysen 10 5 rettet mod løbeskovlene 12 i et turbinebjul 11, som er drejningsfast anbragt ved den øvre ende af ventilen 1. Pi undersiden af turbinehjulet 1 findes et aksialleje 13, mod hvilket ventilfjederen 4 støtter.

I fig. 2 er vist en udførelsesform for turbinehjulet 11, hvis 10 løbeskovie 12 dannes if de mellemrum, som fremkommer mellem udad åbne boringer 14.

Under ventildrejemekanismens drift er forbindelsen mellem boringerne 8 og 9 afbrudt i den til ventilens lukkestilling svarende vinkelstilling af vippearmen. Når vippearmen 5 vippes ved hjælp af 15 stødstangen 6, bringes ventilen 1 i åbningsstillingen. Samtidig kommer boringerne 8 og 9 i indburdes forbindelse, si at den i akslen 7 værende, under tryk stående smøreolie gennem disse boringer 8,9 strømmer til dysen og træder ud fra denne i form af en stråle 15, som påvirker turbinehjulet 11's løbeskovie 12. Derved sættes den med 20 turbinen 11 fast forbundne ventil i omdrejning, idet den er frit drejeligt understøttet mod ventilfjederen 4 ved hjælp af det under turbinehjulet 11 anbragte aksialleje 13.

Vippearms- og drejningsmekanismen ifølge opfindelsen er således praktisk taget ikke udsat for slid. Den påvirkes kun i 25 ventilens åbningsstilling med strømningsmiddel under sikring af et konstant drejningsmoment.