189083. lajstromszámú szabadalom • Eljárás feltöltött dugattyús motor teljesítményének növelésére és motor az eljárás megvalósítására
1 189 083 2 kipufogó gáz haladhat át akadálytalanul rajta. Ha kevésbé áteresztőképes turbinára van szükségünk, szűkebb 7 beömlővezetékkel rendelkezőt kell választani (2. ábra). Ez az ábra a szokásos 7a beömlővezetéket is szemlélteti. A találmány további jellemzője, hogy a motor beömlőszelepei lehetővé teszik azok pneumatikus nyitását a felső holtpont előtt vagy után és ezzel egyidejűleg ezen szelepek előzárását, vagyis a holtpont előtti zárását is lehetővé teszik. Ehhez két lehetőséget ismertetünk: az első lehetőség az, amit a 3—5. ábrák szemléltetnek, vagyis a galléros szelep alkalmazása, melynél minden 8 beömlőszelep magába foglal a 9 szeleptányér és a 10 szelepszár között egy hengeres részt vagy 11 gallért, mely szűk 12 köztérrel mozoghat a beömlő 14 kamra 13 furatában. A 13 furat a szelep kúpos alakú 15 ülése közelében van, éspedig a 14 furat belsejében. A másik lehetőségnél a 6—8. ábra szerint a szokásos 16 szelepeket alkalmazzuk, melyek azonban mélyített szelepüléssel működnek együtt. Ebben az esetben minden egyes 16 szelep 17 ülése azon 18 furat mögött helyezkedik el, amelyben a szelep 19 tányérja egy minimális értékű radiális 20 játékkal mozoghat. A leírt szelepek működése a következő: Amikor a galléros 8 beömlőszelep a mechanikus zárás helyzetében van (3. ábra), a 15 ülésre illeszkedik. A feltöltés levegője, ami nyomás alatt tölti a 14 kamrát, nem tud a 21 motor hengerébe hatolni. Amikor a vezérműhöz tartozó nem ábrázolt bütyök a 8 beömlőszelepet emelni kezdi, ez beindítja a 15 ülésről való szétválást, és így a szelep a 22 nyíl irányába gyorsuló mozgásba kezd. Az emelés sebessége tehát egyre nő, de amíg a 11 gallér részben a 13 furatban marad, még zárt perselyként működik és a 14 kamra tartalma nem tud behatolni a 21 hengerbe. A szelep mechanikusan már nyitott, de pneumatikusan még zárt. A pneumatius nyitás a 4. ábrán látható helyzetben van, amikor all gallér hátsó 23 pereme kicsúszik a helyben álló 13 furatból. Ez a nyitás akkor jön létre, amikor a 8 beömlőszelep legnagyobb sebességével mozog és amikor all gallér h magasságának megfelelő löketet futott be. Ettől a pillanattól kezdve a 14 kamra nyomás alatt levő levegője behatol a 21 hengerbe. Az 5. ábra a 8 szelep teljesen nyitott állását mutatja, amikor az teljesen végighalad az 1 löketén. A találmány szerint a következőképpen határozzuk meg a h/1 viszonyt: 0,1 *£ysS0,4. A 6-8. ábrák szerinti kivitel esetén a 16 szelep a szokványos típusú, vagyis itt a fentiekben leírt gallért nem alkalmaztuk. Ezzel szemben a szelep 17 ülése a 18 furat mögött a hengerfejbe van mélítve, ennek a furatnak a mélysége h. A nyugalmi vagy mechanikus zárás helyzetét a 6. ábra mutatja, melynél a 16 szelep a 17 ülésre illeszkedik. Amíg a 16 szelep nem halad végig legalább egy /i-val egyenlő lökethosszon, vagyis amíg a 19 tányér hátsó 24 pereme ki nem csúszott a 18 furatból, a 16 szelep a pneumatikus zárás állapotában van. Viszont a 7. ábra a pneumatikus nyitás helyzetét mutatja, amelynél a 16 szelep teljes sebességgel mozog. Mikor a 16 szelep a teljes nyitás helyzetében van, az / emelési magasság teljes hosszán már végighaladt. Ennél a kivitelnél is a h/1 viszony 0,1 és 0,4 között van. A 9. ábra a 25 görbét mutatja, mely a beömlő levegő számára rendelkezésre álló nyílás nagyságának változásait szemlélteti, a beömlőszelep emelési magasságának függvényében, a 3-8. ábra szelepeinek esetében. Megállapítható, hogy ezt a 25 görbét megkaphatjuk egy szokványos szelephez tartozó 26 görbe egyszerű átvetítésével. Mivel a találmány szerinti szelepek 25 görbéje a szokványos vagy hagyományos 26 görbéből egyszerű átvetítéssel jön létre, következik, hogy a találmánynál rövidebb a nyitási idő és gyengébb az áteresztőképesség. Közelebbről vizsgálva, a találmány szerint a beömlés zárásánál egy előzárást létesítünk, aminek az értéke 0 és 60° között van a forgattyús tengely elfordulásában számolva. Viszont hogy a veszteségeket a minimumra redukáljuk, átállítjuk a beömlőszelepek valóságos nyitási időpontját (a pneumatikus nyitást), ami a 25 görbe 27 pontjában van oly módon, hogy a beömlőszelepek nyitása minden egyes hengernél a dugattyú felső holtpontja közelében jön létre. Valóban a számítógépen végzett szimuláció bebizonyította, hogy amennyiben a pneumatikus nyitás túlságosan megkésik oly módon, hogy ez jóval a felső holtpont után következik be, a „jelzett átlagos nyomás” megjelölés alatt ismert paraméterhez képest káros szívás következik be. Ezzel szemben a beömlőszelepek pneumatikus előzárása minden további nélkül létrejöhet és a hengerekben lévő nyomás a beömlőszelepek nyitásának befejezéséig gyakorlatilag megfelel a beömlővezetékekben, például a 14 kamrában levő nyomásnak. A vezérlőbütyök ehhez szükséges eltolódásának nagyságrendje 5 és 15° között van, a forgattyús tengely elfordulásában számolva, a hengeres résszel, vagyis a 11 gallérral ellátott szelepekre vonatkoztatva, ha a gallér magassága 3 és 4 mm között van (4. ábra). A mélyített ülésű szelepek esetén a 18 furat készíthető 3-4 mm hosszúságban. A tényleges pneumatikus nyitás a beömlőszelepeknél így legkorábban a megfelelő dugattyú felső holtpontjánál következik be. Az 1-8. ábrán látható megoldások egyik előnye, hogy szükségtelenné teszik a vezérlőbütyök speciális profilját és lehetővé teszik minden egyes beömlőszelep hatékonyabb (gyorsabb) nyitását és zárását, mert az átáramlás és a nyitás kezdő pillanatában a szelep már elért egy bizonyos sebességet. A találmány szerinti megoldás további előnye, hogy a szériamotorok szerkezetében csak viszonylag kis változtatásokra van szükség és feltöltési arány a szokványos anyaggal jól összeegyeztethető. így a leírt berendezés tökéletesen alkalmazható a hagyományos motorok esetében. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 bO 55 60 65 3
