TR201607052A2 - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- TR201607052A2 TR201607052A2 TR2016/07052A TR201607052A TR201607052A2 TR 201607052 A2 TR201607052 A2 TR 201607052A2 TR 2016/07052 A TR2016/07052 A TR 2016/07052A TR 201607052 A TR201607052 A TR 201607052A TR 201607052 A2 TR201607052 A2 TR 201607052A2
- Authority
- TR
- Turkey
- Prior art keywords
- intake
- exhaust valve
- piezoelectric
- feature
- valve mechanism
- Prior art date
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 38
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 22
- 239000000615 nonconductor Substances 0.000 claims description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 7
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
- F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
- F01L9/24—Piezoelectric actuators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
- F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L2820/00—Details on specific features characterising valve gear arrangements
- F01L2820/01—Absolute values
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
Abstract
İçten yanmalı motorlarda bir gövde (6) içerisinde çift yönlü şekilde hareket ederek yakıtla hava karışımının veya sadece havanın yanma odasının içine girişini ve yanmış egzoz gazının çıkışını kontrol eden supap tablası (71), supap tablasının (71) sürekli olarak aynı pozisyonda kalması için kuvvet uygulayan tahrik elemanı (8) ve bahsedilen tahrik elemanının (8) uyguladığı kuvveti yenerek supap tablasının (71) hareketini gerçekleştiren piezoelektrik malzemeden mamul en az bir piezoelektrik bloku (21) haiz emme / egzoz supabı (1) olup, özelliği; bahsedilen piezoelektrik bloktan (21) aldığı hareketi ileten en az bir birincil piston (4), bahsedilen birincil pistondan (4) büyük çaplı boğaz (A) üzerinden gelen hareketi içinde bulunan hidrolik sıvısı (61a) aracılığı ile basınç kuvveti olarak daha düşük alana sahip küçük çaplı boğaz (B) üzerinden uygulayan en az bir hidrolik oda (61), bahsedilen piezoelektrik bloğa (21) motorun devrine göre daha önceden belirlenen miktarlarda elektrik potansiyeli uygulayarak arzu edilen miktarda uzama ve dolayısıyla tahrik elde edilmesini sağlayan kontrol ünitesi (3) içermesidir.
Description
Tarifname
Piezoelektrik Blok Tahrikli Emme I Egzoz Supabi
Teknik Alan
Bulus, içten yanmali motorlarda yakitla hava karisiminin veya sadece havanin yanma odasinin
içine girisini ve yanmis egzoz gazinin çikisini kontrol eden emme / egzoz supaplarinin açilma ve
kapanma zamanlamalarini degisken yapabilen bir tasarim ile ilgilidir.
Bulus `özellikle, geleneksel kam mekanizmalarindan farkli olacak sekilde tahrik kaynagi olarak
plakalar seklindeki katmanlardan olusmus piezoelektrik malzemeden mamul blok kullanan ve çift
kademeli hidrolik sistemle piezoelektrik bloktan aldigi hareketi büyüten ve ayni zamanda emme i'
egzoz supaplarinin açilma ve kapanma zamanlamalarini degisken yapabilen bir tasarim ile ilgilidir.
Teknigin Bilinen Durumu
Supaplar genel olarak, bir yay yardimi ile belli bir dogrultuda asagi-yukari veya ileri- ve geri
hareketleri yaparak bir akiskanin bir yerden digerine geçisini düzenleyen unsurlardir. Birçok alanda
rast gelebilecegimiz supaplarin en yaygin kullanim alanlarindan biri de içten yanmali motorlardir.
Motorlarda kullanilan emme i' egzoz supaplari, yakitla hava karisiminin veya sadece havanin
yanma odasinin içine girisini ve yanmis egzoz gazinin çikisini kontrol etmektedirler. Normal sartlar
altinda bir yayin bastirmasi ile kapali konumda bulunan supaplar, açilmak için mekanik olarak
hareket eden kam mili üzerinde bulunan kam veya kamlardan tahrik almaktadirlar. 2013/13298
numarali ve 'Egrisel yüzeyli degisken zamanlamali kam' baslikli patent basvurusunda tarif edilen
sekli ile kam milleri, yaptiklari döngüsel hareketi kamlar vasitasi ile supaplara ileterek açilmalarini
saglamaktadirlar.
Kamli sistemlerde supap açilma ve kapanma zamanlari ile kalkma ya da strok miktarinin
ayarlanmasi tek bir klasik kamla mekanik olarak gerçeklestirildigi için, motor devrinin degisimine
göre bu zamanlama ve kalkma miktarlarinda bir degisim olmamakta bu ise farkli devirlerde dolgu
verimini düsürebilmektedir. Bunun yaninda mekanik sistem, ögelerin birbiri üzerinden dogrudan
temasli olarak hareket etmesi gerektigi için yipranma ve yorulma sorunlarina da yol açmaktadir.
Klasik kam mekanizmalarinin bu problemlerini asmak için birçok farkli teknikler denenmistir.
Kademeli degisken ve sürekli degisken olarak siniflandirabilecegimiz bu tekniklerin çogu mekanik,
bir kismi ise elektro-mekanik veya elektro-hidrolik sistemlerdir. Ancak kademeli degisken olanlar
zaten sürekli degiskenlik saglayamadigi, sürekli degisken olanlardan bazilari degiskenligi devre
bagli optimize edilmis bir formda degil de kendi geometrisine bagli bir formda gerçeklestirdigi,
bazilari da yüksek hizlarda adaptasyon problemi çikardiklari için yaygin kullanim alani
bulamamislardir.
Mevcut teknikte özellikle içten yanmali motor uygulamalari olmak üzere bazi uygulamalarda kamli
sistemlere alternatif olarak supap tahriki için piezoelektrik malzeme kullanilmaktadir. Piezoelektrik
özellikli malzemeler, mekanik etki altinda iken elektrik alani ya da elektrik potansiyeli olusturan
türden malzemelerdir. Ayni sekilde tersi de mümkündür ve bu tür malzemeler elektrik potansiyeli
uygulandiginda uzama hareketi yapabilmektedir. Bu uzama hareketi, belli sartlar altinda tahrik
kaynagi olarak da kullanilabilmektedir. Piezoelektrik malzemelerin bir baska özelligi de çok yüksek
frekansli olmalari ve bu aç-kapa hareketini saniyede binlerce defa yapabilmeleridir. Bu iki özellik
piezoelektrik malzemelerin bir kontrol ünitesi ile motor devrine bagli olarak tayin edilmis en yüksek
dolgu verimi veren açma-kapanma zamanlamasini olusturmasini saglar.
AT29553 numarali Avusturya patent dokümaninda bahsedilen tarzda tahrik kaynagi olarak
piezoelektrik kontrol elemani kullanan supap yapilanmasi anlatilmaktadir. Söz konusu yapilanma,
içten yanmali motorlarda piezoelektrik kontrol elemaninda olusan genislemeye bagli olarak
supabin açilip kapanma hareketini kontrollü olarak ayarlayan tahrik mekanizmasidir. Ancak tahrik
mekanizmasinda strok uzatma yine bilinen külbüt'or mekanizmasi ile yani mekanik olarak
yapilmaktadir. Bu nedenle yukarida bahsedildigi gibi yipranma ve yorulma sorunlarinin yani sira
dokümaninda da piezoelektrik malzeme kullanilmaktadir. Söz konusu bulusta piezoelektrik
malzeme bir sürücü içerisinde yer almaktadir ve sürücünün piezoelektrik tahrikli yer degistirme
hareketi belirli bir ultrasonik titresim seviyesinde gerçeklesmektedir. Bu da digeri gibi
elektromekanik bir sistemdir.
Bir diger basvuru ise CN103953415A numarali Çin menseeli patent basvurusudur. Söz konusu
sistem tek kademeli bir yapi içermektedir. Olçüsel olarak daha büyük bir hacim kaplayan yapisi
haizdir. Motor kafasinda tasarim zorlugu içermektedir.
Piezoelektrik malzemelere elektrik potansiyeli uygulandiginda gerçeklesen uzama miktari, supabi
hareket ettirmek için yeterli miktarda olmamaktadir. Bu sebeple yukarida anlatildigi gibi bu hareketi
artirmak için mekanik düzenekler kullanilmaktadir. Ancak gecikme ve hassasiyet sinirlamalarindan
dolayi yüksek verim elde edilememektedir. Piezoelektrik tahrikinin kaybedilmeden ve artirilarak
supap tablasina aktarilmasi en önemli problemlerden birisidir. Bunun için hidrolik sivisi kullanilmasi
Sonuç olarak, geleneksel kam mekanizmalarindan farkli sekilde tahrik kaynagi olarak piezoelektrik
malzemeden mamul blok kullanan ve çift kademeli hidrolik sistemle piezoelektrik bloktan aldigi
öteleme hareketi miktarini büyüten emme I egzoz supaplarina olan gereksinimin varligi ve mevcut
çözümlerin yetersizligi ilgili teknik alanda bir gelistirme yapmayi zorunlu kilmistir.
Bulusun Amaci
Mevcut bulus, yukarida bahsedilen gereksinimleri karsilayan, yani basta motor devri olmak üzere
her türlü motor parametresine göre sonsuz emme / egzoz supabi açilma-kapanma varyasyonu
saglayabilen ve önceki sistemlerin tüm dezavantajlarini ortadan kaldiran bir sistem ile ilgilidir.
Bulusa konu olan emme I egzoz supabinin ana amaci; supabi tahrik edecek unsur olarak
piezoelektrik malzemeden mamul bir blok kullanilmasi ve söz konusu bloktan alinan tahrikin piston
sistemi ile hidrolik sivisi kullanilarak artirilmasidir. Bu sekilde, piezoelektrik malzemelerin istendigi
zaman ve istenen her motor hizinda açma-kapama yapabilme özelliginden istifade edilerek, açma-
kapama zamanlamasi istenen parametreye göre sonsuz esneklikte degistirilebildigi gibi, supaplarin
gerektirdigi kalkma uzunluklarina da ulasilarak mevcut bütün supap tahrik sistemlerinin yüksek
devirlerdeki çalisma da dahil tüm problemleri ortadan kaldirilmaktadir. Bu her devirde motordan
elde edilebilecek en yüksek gücün elde edilebilmesi demektir. Böylece motor ayni gücü elde etmek
için daha düsük devirde çalisabileceginden motorun mekanik verimi ve dolayisiyla genel verimi de
artmaktadir. Gelistirilen mekanizma sayesinde gaz kelebeginin kullanilmasina gerek olmadigindan,
motorlarda emme ve egzoz süreçlerinin (pompalama) kayiplari azalmakta ve dolayisiyla termik
genel verim bir kez daha artmaktadir. Motorun genel verimini artiran bir baska katki da bu bulus
sayesinde motorun etkin sikistirma orani degistirilebileceginden ortalama termodinamik veriminin
artmasi olacaktir.
Bulusun diger bir amaci; hidrolik sivilarinin bulundugu odalarda kademe pistonlari ile temas ederek
tahrikin alindigi A yüzeylerinin tahrikin verildigi B yüzeylerinden genis olmasi sayesinde
piezoelektrik blokun uzama miktarinin supaba büyütülerek aktarilmasidir. Bu sekilde 30-60 mikron
mertebelerindeki bir uzama, uygun piston yüzey alanlari seçimi ile supaplar için gerekli olan 5-12
mm seviyelerinde bir supap kalkma miktarina dönüstürülebilmektedir. Bu bulusta çift kademeli
büyütme kullanilmasinin amaci, bu sistemi, halen çok yaygin olarak kullanilan piezoelektrik
enjektbrlerin boyutlarinda tasarlayabilmek ve böylece onlarin üretim teknolojisinden yararlanip
sistemi ucuza üretebilmektir. Supap sapi çapina da bagli olmakla beraber tipik bir otomobil
motorunda her iki büyütme kademesinde de AIB=4I1 oranin kullanilmasi ile sistemin tipik bir
enjekt'ör boyutlarinda elde edilmesi mümkün olabilecektir.
Bulusun baska bir amaci; kontrol ünitesi sayesinde motorun farkli devirlerinde supap açilma
parametrelerinin belirlenerek o devre göre sürekli ayarlanmasidir. Bu yaparken devirlere göre daha
önceden belirlenen degerler dogrultusunda piezoelektrik bloga elektrik potansiyeli uygulanarak
uzama ve dolayisiyla tahrik miktari anlik olarak ayarlanmaktadir. Bu sekilde her devirde en yüksek
dolgu verimi garanti edilebilmektedir. Ayrica motorlarda sikistirma ve genisleme oranlari serbestçe
ayarlanabileceginden vuruntu korkusuyla sabit ve düsük sikistirma oranlarinda tasarlanmalarinin
önüne geçilebilmektedir. Motorlar, çalisma sartlarina göre olabilecek en yüksek sikistirma oraninda
çalisabileceklerdir. Bu da en yüksek termodinamik verim artisi saglayan diger bir unsur olacaktir.
Bulusun bir diger amaci; piezoelektrik blogun elektrik iletken bir malzemeden mamul bir kilif
içerisinde muhafaza edilerek elektrik potansiyelinin her noktaya esit olarak uygulanmasinin
saglanmasidir. Bu da piezoelektrik malzemenin uzaman özelliginden tam anlamiyla
yararlanilmasini ve olasi kayiplarin yok edilmesini mümkün kilmaktadir.
Bulusun bir baska amaci; piezoelektrik blogun yer aldigi paketin elektrik yalitkan bir malzemeden
imal edilmesi sayesinde elektrik kayiplarinin önlenmesi ve blogun görevini tam anlamiyla yerine
getirilmesinin saglanmasidir.
Bulusun diger bir amaci; mevcut sistemlerde oldugu gibi yay gibi bir tahrik elemani kullanilarak
supap tablasinin sürekli olarak kapali durumda kalmasinin saglanmasidir. Bu sekilde kapanma
islemi daha hizli ve seri hale getirilerek motor veriminin düsmesi engellenmektedir.
Bulusun baska bir amaci; piezoelektrik blogun bir ucunda bulundurulan tampon sayesinde uzama
hareketinin sadece tek bir yönde gerçeklestirilmesinin saglanmasidir. Böylelikle tahrik sadece
istenen yöne dogru verilebilmektedir.
Bulusun baska bir amaci; CN103953415A numarali Çin menseli patent basvurusu tek kademeli
yapiya sahip olup, söz konusu bulus çift kademeli yapiya sahiptir. Ayrica iki kademe sayesinde çok
dar bir kesit içermektedir.
Yukarida bahsedilen amaçlara en genel haliyle ulasilmasi için geleneksel kam mekanizmalarindan
farkli sekilde tahrik kaynagi olarak piezoelektrik malzemeden mamul blok kullanan ve çift kademeli
hidrolik sistemle piezoelektrik bloktan aldigi hareketi yükselten emme i' egzoz supabi gelistirilmistir.
Gelistirilen emme/egzoz supabi; bir gövde, çift yönlü sekilde hareket ederek yakitla hava
karisiminin veya sadece havanin yanma odasinin içine girisini ve yanmis egzoz gazinin çikisini
kontrol eden supap tablasi, supap tablasinin sürekli olarak ayni pozisyonda kalmasi için kuvvet
uygulayan tahrik elemani, tahrik elemaninin uyguladigi kuvveti yenerek supap tablasinin hareketini
gerçeklestiren piezoelektrik malzemeden mamul en az bir piezoelektrik blok, piezoelektrik bloktan
aldigi hareketi ileten en az bir birincil piston, birincil pistondan büyük çapli bogaz üzerinden gelen
hareketi içinde bulunan hidrolik sivisi araciligi ile basinç kuvveti olarak daha düsük alana sahip
küçük çapli bogaz üzerinden uygulayan en az bir hidrolik oda, piezoelektrik bloga motorun devrine
göre daha önceden belirlenen zamanlarda ve miktarlarda elektrik potansiyeli uygulayarak arzu
edilen miktarda uzama ve dolayisiyla tahrik elde edilmesini saglayan kontrol ünitesi içermektedir.
Bulusun yapisal ve karakteristik 'Özellikleri ve tüm avantajlari asagida verilen sekiller ve bu sekillere
atiflar yapilmak suretiyle yazilan detayli açiklama sayesinde daha net olarak anlasilacaktir ve bu
nedenle degerlendirmenin de bu sekiller ve detayli açiklama göz önüne alinarak yapilmasi
gerekmektedir.
Bulusun Anlasilmasina Yardimci Olacak Sekiller
Mevcut bulusun yapilanmasi ve ek elemanlarla birlikte avantajlarinin en iyi sekilde anlasilabilmesi
için asagida açiklamasi yapilan sekiller ile birlikte degerlendirilmesi gerekir.
Sekil- 1: Bulusa konu olan piezoelektrik tetiklemeli emme /egzoz supabi ve hidrolik hareket
büyütme mekanizmalarinin kesit görünümüdür.
Parça Referanslari
Emme / egzoz supabi
2 Piezoelektrik tahrikçi gövdesi
21 Piezoelektrik blok
22 Elektriklendirme kilifi
23 Tamponlama tabani
24 Elekriksel yalitkan
3 Kontrol ünitesi
4 Birincil piston
Ikincil piston
.1 Dar kesit
.2 Genis kesit
6 Gövde
61 Hidrolik oda
61a Hidrolik sivisi
7 Supap sapi
71 Supap tablasi
Tahrik elemani
Basinç dengeleme odasi
91 Basinçli gaz
92 Basinç dengeleme sivisi
93 Dengeleme haznesi tapasi
A Büyük çapli bogaz
B Küçük çapli bogaz
Bulusun Detayli Açiklamasi
Mevcut teknikteki içten yanmali motorlarda bir gövde (6) içerisinde çift yönlü sekilde hareket
ederek yakitla hava karisiminin veya sadece havanin yanma odasinin içine girisini ve yanmis
egzoz gazinin çikisini kontrol eden supap tablasi (71), supap tablasinin (71) sürekli olarak ayni
pozisyonda kalmasi için kuvvet uygulayan tahrik elemani (8) ve bahsedilen tahrik elemaninin (8)
uyguladigi kuvveti yenerek supap tablasinin (71) hareketini gerçeklestiren piezoelektrik
malzemeden mamul en az bir piezoelektrik blok (21) içeren emme / egzoz supaplari (1)
bulunmaktadir. Gelistirilen bulusta ise bilinen uygulamalardan farkli olarak en genel sekliyle
piezoelektrik bloktan (21) aldigi hareketi ileten en az bir birincil piston (4), birincil pistondan (4)
büyük çapli bogaz (A) üzerinden gelen hareketi içinde bulunan hidrolik sivisi (61a) araciligi ile
basinç kuvveti olarak daha düsük alana sahip küçük çapli bogaz (B) üzerinden uygulayan en az bir
hidrolik oda (61) ve piezoelektrik bloga (21) motorun devrine göre daha önceden belirlenen
miktarlarda elektrik potansiyeli uygulayarak arzu edilen miktarda uzama ve dolayisiyla tahrik elde
edilmesini saglayan kontrol ünitesi (3) bulunmaktadir.
Sekil 1'de bulusa konu olan piezoelektrik tetiklemeli emme i' egzoz supabi (1) ve hidrolik hareket
büyütücünün (6) kesit görünümü yer almaktadir. Bulusun tercih edilen yapilanmasinda
piezoelektrik blok (21), kendisini sararak elektrik potansiyeli ile beslenmesine aracilik eden elektrik
iletken malzemeden mamul ve uzantilari piezoelektrik tabakalarin arasina girmis elektriklendirme
kilifi (22) içerisinde konumlandirilmaktadir. Elektriklendirme kilifinin (22) etrafinda ise elektriksel
yalitkan (24) ile piezoelektrik blok (21), elektriklendirme kilifi (22) ve elektriksel yalitkana (24)
destek ve muhafazasi görevini yerine getiren piezoelektrik tahrikçi gövdesi (2) bulunmaktadir.
Elektriksel yalitkan (24) bu özelligi olan malzemeden imal edilmistir ve elektriklendirme kilifindan
(22) yüksek kaliteli çelikten mamül piezoelektrik tahrikçi gövdesine olasi kaçaklari engellemektedir.
Piezoelektrik tahrikçi gövdesinin (2) içerisinde piezoelektrik blogun (21) en az bir yönden
dayanarak hareketini o yönde sinirlayacak sekilde tamponlama tabani (23) konumlandirilmistir.
Tamponlama tabani (23), hidrolik ya da mekanik ögelerden olusabilecegi gibi piezoelektrik blogun
(21) o yönde uzamasina engel olmaktadir. Piezoelektrik blok (21), dogrudan kontrol ünitesine (3)
bagli bulunmaktadir ve kontrol ünitesinden (3) yönlendirilen elektrik yükü ile orantili olarak uzama
yapabilmektedir. Söz konusu emme / egzoz supabi mekanizmasi (1) degisken tahrikli bir yapi
içermektedir.
Piezoelektrik tahrikçi gövdesi (2) dogrudan, hidrolik odalarin (61) yer aldigi gövde (6) ile irtibatli
durumdadir. Piezoelektrik blok (21), birincil piston (4) ile temas halindedir ve uzama hareketini itme
kuvveti olarak uygulamaktadir. Birincil pistonun (4) büyük çapli bogaz (A) üzerinden temasli oldugu
hidrolik odada (61) yer alan hidrolik sivi sikistirilamaz oldugundan, birincil pistondan (4) gelen
hareketi büyük çapli bogazdan (A) daha dar kesitli olan küçük çapli bogaza (B) bogazlarin kesit
alanlari oraninda büyütülmüs bir hareket olarak aktarmaktadir. Tercih edilen yapilanmada büyük
çapli bogazin (A) çapi ile küçük çapli bogaz (B) çapi arasinda dörde bir orani mevcut diger
piezoelektrik motor uygulamalari ile uyumlu bir orandir. Bulusun tercih edilen yapilanmasinda ikinci
bir hidrolik oda (61) yer almaktadir ve aralarinda kuvvet iletimini saglayarak küçük çapli bogaz (B)
üzerinden uygulanan basinci daha genis olan büyük çapli bogaz (A) üzerinden aktaran ikincil
piston (5) bulunmaktadir. Bu hali ile ikincil piston (5) T seklini andirmaktadir. Hidrolik odanin (61)
birincil piston (4) veya ikincil pistonla (5) temasli olmayan küçük çapli bogazi (B) supap sapi (7) ile
irtibatlidir ve basinç altinda iken kuvvet uygulamaktadir. Supap sapi (7) üzerinde olusturulan supap
tablasi (71) yukarida da bahsedildigi gibi yanma odasi girisinde bulunarak yakitla hava karisiminin
veya sadece havanin girisini ve yanmis egzoz gazinin çikisini kontrol etmektedir. Tercihen yay
formunda olan ve bir itici eleman vazifesi gören tahrik elemani (8), sürekli ayni konumda kalmasi
için supap sapi (7) ve dolayisiyla supap tablasina (71) sürekli cebri kuvvet uygulamaktadir. Söz
konusu hidrolik oda (61); büyük çapli bogazdan (A) küçük çapli bogaza (B) kadar uzanan konik
yapiya sahiptir. Keza, ikincil pistonda (5); dar kesitten (5.1) genis kesite (5.2) uzanan bir yapiya
sahiptir.
Belli bir motor devrine gelindiginde o devir için en uygun olan açilma zamani kontrol ünitesi (3)
araciligi ile hafizadan okunarak zamani geldiginde piezoelektrik blok (21) üzerine giydirilmis
elektriklendirme kilifi (22) üzerinden akim uygulanmaktadir. Takriben 5 - 8 cm uzunlugundaki bir
piezoelektrik blok (21), malzeme özelligi geregi akim altinda 30 - 40 mikron uzayabilmektedir.
Piezoelektrik tahrikçi gövdesi (2) içerisinde olusturulan tamponlama tabani (23) nedeniyle
piezoelektrik blok (21) yukari dogru uzayamayacak ve dogal olarak alttaki birincil pistonu (4)
takriben 30 - 40 mikron dolayinda ilerletecektir. Birincil piston (4) da irtibatli oldugu hidrolik odadaki
büyük çapli bogazin (A) basincin uygulandigi küçük çapli bogazindan (B) dört kat fazla çapa sahip
olmasindan dolayi uzama hareketi katlanarak artirilmaktadir. Yer degistirilen hidrolik sivisinin (61a)
hacmi, 'çapin karesi x itme mesafesi' ile orantili oldugundan ikincil pistona (5) birincil pistonun (4)
ittigi mesafenin 16 kati yani 480-640 mikron hareket verilmektedir. T seklindeki ikincil pistonun (5)
diger hidrolik odaya (61) temasli oldugu büyük çapli bogaz (A) küçük çapli bogazindan (B) yine
dört kat fazla çapa sahip olmasi halinde hareket bir kez daha 16 kat artirilmakta ve toplamda 7680
tablasi (71) için yeterli bir kalkma mesafesidir. Piezoelektrik bloktan (21) elektrik potansiyeli
çekildiginde uzama olmamakta ve supap tablasi (71) tahrik elemaninin (8) etkisiyle eski haline geri
dönmektedir.
Ikincil piston (5) asagiya dogru itildiginde üst kisminda vakum olusur. Bu vakumun ileri çalisma
asamalarinda ve özellikle yüksek devirlerde kavitasyon gibi bazi mekanik arazlar olusturmasi
mümkündür. Bunu engellemek için sistem bir basinç dengeleme odasi (9) ile teçhiz edilmistir.
Sistem çalisir haldeyken dengeleme haznesi tapasi (93) tarafindan kapatilan giristen basinç
dengeleme odasinin (9) içerisine sikistirilan basinçli gaz (91), ikincil piston (5) asagiya dogru
hareket ettiginde olusacak vakumu engellemek için altinda bulunan basinç dengeleme sivisini (92)
hidrolik baglanti kanallari (94) üzerinden pistonun olusturacagi bosluga sevk eder ve vakum
olusmasini engeller. IkinCiI pistonun (5) kendi agirligi oldugu ve yukaridan da gaz basinci altinda
oldugundan, sistemden hareket istenmezken bu kuvvetlerin etkisi ile asagiya dogru hareket
etmemesi için tahrik elemani (8) supap tablasini (71) yuvasina bastirdiginda üzerinde bu iki
kuvvetteri biraz daha fazla 'ön gerilme kuvveti olmalidir.
Piezoelektrik Blok Tahrikli Emme I Egzoz Supabi
Içten yanmali motorlarda bir gövde (6) içerisinde çift yönlü sekilde hareket ederek yakitla hava
karisiminin veya sadece havanin yanma odasinin içine girisini ve yanmis egzoz gazinin çikisini
kontrol eden supap tablasi (71), supap tablasinin (71) sürekli olarak ayni pozisyonda kalmasi için
kuvvet uygulayan tahrik elemani (8) ve bahsedilen tahrik elemaninin (8) uyguladigi kuvveti yenerek
supap tablasinin (71) hareketini gerçeklestiren piezoelektrik malzemeden mamul en az bir
piezoelektrik bloku (21) haiz emme / egzoz supabi (1) olup, özelligi; bahsedilen piezoelektrik
bloktan (21) aldigi hareketi ileten en az bir birincil piston (4), bahsedilen birincil pistondan (4) büyük
çapli bogaz (A) üzerinden gelen hareketi içinde bulunan hidrolik sivisi (61a) araciligi ile basinç
kuvveti olarak daha düsük alana sahip küçük çapli bogaz (B) üzerinden uygulayan en az bir
hidrolik oda (61), bahsedilen piezoelektrik bloga (21) motorun devrine göre daha Önceden
belirlenen miktarlarda elektrik potansiyeli uygulayarak arzu edilen miktarda uzama ve dolayisiyla
tahrik elde edilmesini saglayan kontrol ünitesi (3) içermesidir.
Claims (4)
1) genis kesite (5.
2) uzanan yapiya sahip ikincil piston (5) içermesidir. Istem 1=e uygun bir emme / egzoz supabi mekanizmasi (1) olup, özelligi; bahsedilen piezoelektrik blogu (21) sararak elektrik potansiyeli ile beslenmesine aracilik eden elektrik iletken malzemeden mamul en az bir elektriklendirme kilifi (22) içermesidir. Istem 1'e uygun bir emme / egzoz supabi mekanizmasi (1) olup, özelligi; bahsedilen piezoelektrik blogun (21) en az bir yönden dayanarak hareketinin o yönde sinirlandigi en az bir tamponlama tabani (2
3) içermesidir. Istem 1'e uygun bir emme / egzoz supabi mekanizmasi (1) olup, özelligi; bahsedilen supap tablasina (71) irtibatlanarak hidrolik odadan (61) gelen basinç kuvvetini ileten supap sapi (7) içermesidir. Istem 1'e uygun bir emme I egzoz supabi mekanizmasi (1) olup, özelligi; bahsedilen tahrik elemani (8) yaydir. Istem 1'e uygun bir emme i' egzoz supabi mekanizmasi (1) olup, özelligi; bahsedilen emme i' egzoz supabi mekanizmasi (1) degisken tahrikli bir yapi içermesidir. Istem 1'e uygun bir emme / egzoz supabi mekanizmasi (1) olup, özelligi; yüksek devirlerde kavitasyon türü mekanik arazlarin olusmasini engelleyen basinç dengeleme odasi (9) içermesidir. Istem 10*a uygun bir emme i' egzoz supabi mekanizmasi (1) olup, özelligi; bahsedilen basinç dengeleme odasi (9) içerisine sikistirilan basinçli gaz (91), dengeleme haznesi tapasi (93) ve pistonun olusturacagi bosluga sevk eden ve vakum olusumunu engelleyen basinç dengeleme sivisi (92) ve hidrolik baglanti kanallari (9
4) içermesidir.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TR2016/07052A TR201607052A2 (tr) | 2016-05-26 | 2016-05-26 | |
| PCT/TR2017/050214 WO2017204769A2 (en) | 2016-05-26 | 2017-05-23 | Piezoelectric stack-driven inlet / exhaust valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TR2016/07052A TR201607052A2 (tr) | 2016-05-26 | 2016-05-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TR201607052A2 true TR201607052A2 (tr) | 2016-10-21 |
Family
ID=60009698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TR2016/07052A TR201607052A2 (tr) | 2016-05-26 | 2016-05-26 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| TR (1) | TR201607052A2 (tr) |
| WO (1) | WO2017204769A2 (tr) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116696504A (zh) * | 2023-07-15 | 2023-09-05 | 浙江师范大学 | 一种气门驱动机构 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT29553B (de) | 1905-03-03 | 1907-08-26 | F W Schilbach Fa | Selbsttätig arbeitende Sägemaschine zum Schneiden von Maßstabhölzern, Pianomechaniken u. dgl. |
| JPS6158909A (ja) * | 1984-08-29 | 1986-03-26 | Mazda Motor Corp | エンジンの動弁装置 |
| DE19839125C1 (de) * | 1998-08-27 | 2000-04-20 | Siemens Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Dosierung von Fluid |
| JP2001159302A (ja) | 1999-12-02 | 2001-06-12 | Daihatsu Motor Co Ltd | 内燃機関のバルブ開閉駆動装置 |
| DE10151688A1 (de) * | 2001-10-19 | 2003-04-30 | Bosch Gmbh Robert | Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten |
| CN103953415B (zh) | 2014-04-08 | 2016-07-06 | 天津大学 | 基于逆压电效应的压电式无级可变气门机构 |
-
2016
- 2016-05-26 TR TR2016/07052A patent/TR201607052A2/tr unknown
-
2017
- 2017-05-23 WO PCT/TR2017/050214 patent/WO2017204769A2/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2017204769A3 (en) | 2017-12-21 |
| WO2017204769A2 (en) | 2017-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10295068B2 (en) | Valve having a metal-bellows/piston unit | |
| CN104081011B (zh) | 致动器 | |
| US20090308345A1 (en) | Energy Converter Having Pistons with Internal Gas Passages | |
| JP2008531915A5 (tr) | ||
| JP2013100763A (ja) | 4サイクルエンジン | |
| RU2720896C1 (ru) | Способ предоставления переменной степени сжатия в двигателе внутреннего сгорания и актуатор для упомянутого способа | |
| JP2017137870A (ja) | 可変流量制御を伴う直接作動式圧電燃料インジェクタ | |
| MX2013014128A (es) | Generador de pulsos de presion. | |
| CN107288699B (zh) | 一种压电驱动的无凸轮轴气门驱动机构 | |
| TR201607052A2 (tr) | ||
| US8534243B2 (en) | Internal combustion engine with masking wall the curtain area of the intake valves | |
| US6216648B1 (en) | Internal combustion engine with pneumatically controlled variable exhaust valve | |
| CN205654389U (zh) | 一种压电驱动的无凸轮轴气门驱动机构 | |
| US20180142615A1 (en) | Variable compression ratio apparatus | |
| EP1375846A1 (en) | Piezoelectric valve actuation | |
| KR20000069118A (ko) | 액체 제어 밸브 | |
| US6766964B1 (en) | Fuel injector | |
| CN107869368A (zh) | 一种压电驱动的液压式无凸轮轴气门驱动机构 | |
| JP2017115850A (ja) | 内燃エンジンのバルブの可変的な作動のためのシステム | |
| US9957958B2 (en) | Reciprocating integral linear engine compressor | |
| RU2406831C2 (ru) | Устройство управления приводом клапана двигателя внутреннего сгорания | |
| EP3111060B1 (en) | Prechamber arrangement | |
| WO2008012549A1 (en) | A gasoline direct injection internal combustion engine | |
| RU2251005C2 (ru) | Клапанный газораспределительный механизм и способ клапанного газораспределения двигателя внутреннего сгорания | |
| CN206054024U (zh) | 一种压电驱动的液压式无凸轮轴气门驱动机构 |