SE512190C2 - Anordning vid ett cylinderhuvud - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 512 190 graden. Olika anordningar för att genomföra en ändring av motorns kompressionsförhållande under drift är tidigare kända, men vissa av dessa kända anordningar har komplicerad konstruktion och är därför dyrbara att tillverka och under- hålla, medan andra av de kända konstruktionerna inte ger tillfredsställande resultat i praktiken. Det finns därför ett behov av en enkel anordning för ändring av kompressionsför- hàllandet i en förbränningsmotor under drift för anpassning till olika driftsförhållanden.

Föreliggande uppfinning har därför till uppgift att åstad- komma en anordning vid ett cylinderhuvud för en förbrännings- motor, vilken anordning möjliggör ändring av kompressionsför- hàllandet i motorns cylindrar under drift på ett enkelt och tillförlitligt sätt. Detta åstadkommes enligt uppfinningen medelst en anordning, som är utformad med de särdrag, som framgår av den kännetecknande delen av patentkravet 1.

Fördelaktiga utföringsformer och detaljutformningar av anord- ningen enligt uppfinningen framgår av underkraven.

Uppfinningen beskrives närmare nedan med hänvisning till bifogade ritningar, vilka visar schematiska, delvis skurna vyer av den övre delen av en förbränningsmotor med vissa delar utelämnade, varvid fig. l-5 visar mot varandra svarande snitt med de olika i cylinderlocket och den övre delen av motorn ingående detaljer i olika lägen och fig. 6a-i kraftigt förenklat visar olika tänkbara varianter av ett cylinderhuvud i enlighet med uppfinningen, sett från förbränningsrummet.

I fig. motorblock l och ett cylinderhuvud 2. Dessutom visas en del l-5 visas en del av en förbränningsmotor med ett av en kolv 3, som är rörlig fram och åter i en cylinder 4.

Väggarna i cylindern 4 avgränsar tillsammans med den mot cylindern 4 vända ytan av cylinderhuvudet 2 och kolvens 3 ändyta ett förbränningsrum 5. Cylinderhuvudet 2 är dessutom 10 l5 20 25 30 35 3 512 190 utformat med en inloppskanal 6, i vilken det finns en in- loppsventil 7 för styrning av förbindelsen mellan inlopps- kanalen 6 och förbränningsrummet 5. Dessutom finns det i cylinderhuvudet 2 en utloppskanal 8 med en utloppsventil 9 för styrning av förbindelsen mellan förbränningsrummet 5 och utloppskanalen 8. Vidare är ett tändstift 10 anordnat i cylinderhuvudet 2 på så sätt, att dess elektrodförsedda ände åtminstone delvis skjuter in i förbränningsrummet 5.

Som framgår av ritningarna är tändstiftet 10 inskruvat i en hylsa 11, vilken fungerar som ett ventilorgan, såsom beskri- ves närmare nedan. Fig. 1 visar hylsan 11 i ett första läge.

Därvid anligger ett tätningselement 12, vilket är anordnat vid den närmast förbränningsrummet 5 belägna änden av hylsan 11, med en anliggningsyta 13 mot ett säte 14 i cylinderhuvu- det 2. Därigenom åstadkommes en tätning mellan förbrännings- rummet 5 och en kammare 15, vilken är utformad i cylinder- huvudet 2 och genom vilken hylsan ll sträcker sig i det i fig. 1 visade läget.

I fig. 2 visas hylsan 11 i ett andra läge, i vilket tätnings- elementet 12 med en andra anliggningsyta 16 anligger mot ett andra säte 17 i cylinderhuvudet 2 vid den från förbrännings- rummet 5 vända änden av kammaren 15. Detta innebär att kamma- ren 15 har fri förbindelse med förbränningsrummet 5 och i praktiken utgör en del av detta. Genom förflyttning av hylsan 11 mellan det första läget enligt fig. 1 och det andra läget enligt fig. 2 kan man därför åstadkomma två olika kompres- sionsförhållanden i motorn för anpassning av densamma till olika driftsförhållanden.

För manövrering av ventilorganet eller hylsan ll mellan de två lägena är en manövercylinder 18 utformad i cylinderhuvu- det 2 koaxiellt med hylsan 11. På hylsan 11 är en manöverkolv 19 fast monterad. Manöverkolven 19 löper i manövercylindern 18 och är tätad mot cylinderns vägg. Manövercylindern 18 är dessutom försedd med en mellanvägg 20, som är fast monterad och är avsedd för ett ändamål som beskrives närmare nedan. 10 15 20 25 30 35 512 190 Hylsan ll sträcker sig genom mellanväggen 20.

Två tryckmediekanaler 21 och 22 mynnar i manövercylindern 18 på var sin sida om manöverkolven 19. Genom tillförsel av tryckmedium till manövercylindern 18 genom den ena eller den andra tryckmediekanalen 21 respektive 22 kan manöverkolven 19 och därigenom även hylsan ll förflyttas mellan sina båda lägen. Tryckmediekanalerna 21 och 22 är på icke närmare visat sätt kopplade till ett icke visat tryckmediesystem med en tryckmediekälla och erforderliga ventiler för reglering av tryckmedieflödet till respektive från tryckmediekanalerna 21 respektive 22.

I fig. 1 och 2 visas inloppsventilen 7 stängd mot ett ventil- säte 23 i cylinderhuvudet 2. Ventilsätet 23 är beläget vid den från förbränningsrummet 5 vända änden av en andra kammare 24, vilken i detta läge ingår som en del av förbränningskam~ maren 5. Ventilen 7 manövreras på konventionellt sätt medelst en kamaxel 25 med en nock 26, som medelst en ventiltryckare 27 påverkar ventilen 7. En ventilfjäder 28 påverkar ventilen 7 i riktning mot stängt läge mot sätet 23. I fig. 3 visas ventilen 7 i öppet läge under inverkan av nocken 26 på kam- axeln 25. Det framgår även att den andra kammaren 24 därvid utgör en utvidgad del av inloppskanalen 6, så att strömningen kring inloppsventilen 7 inte påverkas negativt.

I fig. 4 och 5 visas inloppsventilen 7 i ett annat läge, i vilket den med en anliggningsyta 29 anligger mot ett säte 30 i cylinderhuvudet 2 vid förbindelse mellan förbränningsrummet 5 och den andra kammaren 24. För manövrering av ventilen 7 till läget i anliggning mot sätet 30 är en vippa 31 svängbart lagrad på en axel 32, som är monterad i cylinderhuvudet 2 på icke närmare visat sätt. Vippans 31 ena arm 33 påverkar ventiltryckaren 27, medan den andra armen 34 påverkas av en andra manöverkolv 35, vilken är förskjutbart anordnad i manövercylindern 18 på motsatt sida om mellanväggen 20 mot den första manöverkolven 19. Den andra manöverkolven 35 är därvid utformad som en ringkolv, varvid hylsan 11 sträcker 10 15 20 25 30 35 512 190 sig genom åtminstone en del av den andra manöverkolven 35. På den från mellanväggen 20 vända sidan om den andra manöverkol- ven 35 är manövercylindern 18 tillsluten medelst en ändvägg 36 med en öppning, genom vilken den andra manöverkolven 35 skjuter ut.

Två tryckmediekanaler 37 respektive 38 mynnar i manövercylin- dern 18 på var sin sida om den andra manöverkolven 35 i utrymmet mellan mellanväggen 20 och ändväggen 36. Genom tillförsel av tryckmedium till tryckmediekanalen 37 respek- tive 38 kan den andra manöverkolven 35 förflyttas i manöver- cylindern 18 mellan det i fig. 1-3 visade läget, där vippan 31 inte påverkar ventiltryckaren 27, och det i fig. 4 och 5 visade läget, i vilket vippans 31 arm 33 via ventiltryckaren 27 pressar inloppsventilen 7 till anliggning mot sätet 30.

Tryckmediekanalerna 37 och 38 är därvid anslutna till ett icke visat tryckmediesystem med en tryckmediekälla och erfor- derliga ventiler för reglering av ett tryckmedieflöde till respektive från tryckmediekanalerna 37 respektive 38.

Genom att antingen låta inloppsventilen 7 arbeta som normal inloppsventil mot ventilsätet 23 eller hålla inloppsventilen 7 stängd mot sätet 30 kan man åstadkomma två olika kompres- sionsförhållanden i cylindern 4 i motorn. Då inloppsventilen 7 hålles stängd mot sätet 30 måste det givetvis finnas åt- minstone en annan inloppsventil för cylindern 4. Dessutom är det givetvis tänkbart att man i stället för eller förutom inloppsventilen 7 använder en utloppsventil för motsvarande ändamål, d.v.s. att man låter en utloppsventil arbeta i en kammare på motsvarande sätt som beskrivits ovan för inlopps- ventilen 7.

Med användning av en in- respektive urkopplingsbar kammare med ett ventilorgan eller en ventilhylsa, såsom kammaren 15 och hylsan ll, samt åtminstone en andra kammare med en ven- til, såsom kammaren 24 med ventilen 7, kan man genom lämplig dimensionering av kamrarna göra det möjligt att ändra kompressionsförhàllandet i motorn i ett antal steg för an- 10 15 512 190 passning till olika driftsförhàllanden. För att åskådliggöra ett antal möjliga utföranden visas i fig. 6 nio olika utfö- randen i mycket schematisk form. Därvid betecknar I inlopps- respektive utloppsventiler av konventionellt slag, medan II betecknar ventilorgan i form av en hylsa med tändstift, motsvarande hylsan ll med tändstiftet 10, och III betecknar ventiler med kammare i motsvarighet till ventilen 7 och kammaren 24. Det bör dock observeras att ventilerna III givetvis kan utgöras av antingen inlopps- eller utlopps- ventiler. Det bör också observeras att de i fig. 6 visade utförandena endast utgör exempel och inte är avsedda att ge en fullständig bild av samtliga tänkbara varianter.

Uppfinningen är inte begränsad till ovan beskrivna utfö- ringsexempel, utan ändringar kan vidtagas inom ramen för efterföljande patentkrav.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 512 190 Patentkrav

1. Anordning vid ett cylinderhuvud (2) för en förbrännings- motor med minst en cylinder (4), vilket cylinderhuvud (2) för varje cylinder (4) i motorn avgränsar ett förbränningsrum (5) tillsammans med cylinderns (4) vägg och ändytan av en i cylindern befintlig kolv (3), varvid cylinderhuvudet (2) för varje cylinder (4) innefattar dels åtminstone en inloppskanal (6) med en inloppsventil (7) för styrning av förbindelsen mellan inloppskanalen (6) och förbränningsrummet (5), dels åtminstone en utloppskanal (8) med en utloppsventil (9) för styrning av förbindelsen mellan förbränningsrummet (5) och utloppskanalen (8), dels åtminstone ett tändstift (10) och dels en kammare (15), som står i förbindelse med förbrän- ningsrummet (5), varvid varje kammare (15) är försedd med ett ventilorgan (ll), vilket är rörligt mellan ett första läge, i vilket ventilorganet (ll) stänger förbindelsen mellan kamma- ren (15) och förbränningsrummet (5), och ett andra läge, i vilket kammaren (15) har fri förbindelse med förbrännings- rummet (5), kännetecknad av att ventilorganet (ll) är ut- format med en hållare för tändstiftet (10), vilket sträcker sig genom ventilorganet (ll) och med sin ände skjuter in i förbränningsrummet (5) respektive kammaren (15), samt att ventilorganet är utformat som en hylsa (ll), i vilken tänd- stiftet (10) är monterat, varvid hylsan (ll) vid sin närmast förbränningsrummet vända ände är försedd med ett tätnings- element (12), som skjuter ut radiellt från hylsan (ll) och har en anliggningsyta (13) för samverkan med ett säte (14) i cylinderhuvudet (2) vid förbindelsen mellan kammaren (15) och förbränningsrummet (5) då hylsan (11) befinner sig i sitt första läge.

2. Anordning enligt krav 1, kännetecknad av att tätningsele- mentet (12) utgöres av en i huvudsak radiellt utåt riktad fläns, vilken är belägen vid hylsans (ll) mot förbrännings- rummet (5) vända ände. 10 15 20 512 190 8

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att manöverorgan (18, 19, 21, 22) är anordnade i cylinderhuvudet (2) för förflyttning av ventilorganet (ll) mellan dess två lägen.

4. Anordning enligt krav 3, kännetecknad av att manöver- organen innefattar en på ventilorganet (ll) fäst manöverkolv (19), vilken är förskjutbar i en manövercylinder (18) i cylinderhuvudet (2), varvid en tryckmediekanal (2l; 22) mynnar i manövercylindern (18) på den ena sidan om manöver- kolven (19).

5. Anordning enligt krav 4, kännetecknad av att en andra tryckmediekanal (22: 21) mynnar i manövercylindern (18) på motsatt sida om manöverkolven (19) mot den första tryckmedie- kanalen (2l; 22).

6. Anordning enligt krav 4 eller 5, kännetecknad av att varje tryckmediekanal (21, 22, 37, 38) är kopplad till ett tryck- mediesystem med en tryckmediekälla samt en eller flera venti- ler för reglering av ett tryckmedieflöde till respektive fràn varje tryckmediekanal.