198546. lajstromszámú szabadalom • Fordulatszámfüggő szelepvezérlés-módosító és hézagmentesítő berendezés belsőégésű motorok öblítőszelepeihez
1 HU 198546 B A találmány tárgya belső égésű motorok szelepvezérlésének fordulatszámhoz igazítására és hézagmentesitésére szolgáló szerkezeti amely a magas fordulatszámhoz méretezett vezérműbütyök által keltett szelepmozgást a megfelelő mértékben módosítja a vezérműben ható erő hatására. A találmány szerinti szerkezet előnyösen felhasználható járműmotorok üzemi fordulatszám-tartományának kiszélesítésére, teljesítménynövelésére. Ismeretes, hogy a belső égésű motorok működését jelentősen befolyásolja a vezérmű kialakítása, különösen a szelepek nyitvatartásának jellemző adatai, mint a szelepemelkedés nagysága, nyitási és zárási szögértékei, a szelepösszenyitás szöge. Ezeknek a jellemzőknek az optimális értéke minden fordulatszámon más-más értékeknél (szögértékeknél) jelentkezik és az üzemi fordulatszám-tartományban tág intervallumot határoz meg. A nagy eltérések oka az, hogy a motor öblitórendszerében kialakuló nyomáshullám-jelenségek lezajlásának ideje nem igazodik a változó fordulatszámhoz, inkább az öblítőrendszer kialakításának a függvénye. A ma gyártott motorok csaknem mindegyike olyan vezérművel üzemel, amelynek működési paraméterei minen fordulatszámnál egyformák és kompromisszumos méretezés eredményei, holott fordulatszámfüggó változtatásukkal jelentősen javíthatók lennének a motorok jellemzői. Az ilyen - változtatható szelepvezérlési jelleggörbéjü - vezérmű megvalósítását meglehetősen drága, bonyolult mechanizmusokkal próbálták megoldani, eddig kevés sikerrel. Az egyik megoldás a 'hidraulikus közvetitésű vezérmű (ilyen kivitelt ismertet a HU-180 498 és a HU 172 265 számú szabadalmi leírás), ahol a szelepek működtetését folyadék (olaj) áramoltatásával végzik. Ez a kőzlőmű a folyadék ellenállása miatt nagy átmérőjű csővezetékeket igényel, viszont a nagymennyiségű folyadék jelentős többletlengőtömeget jelent. Ezek a nemkívánatos ellenhatások más alkatrészekre károsan ható nagy erőkkel ellensúlyozhatok, ellenkező esetben a motor maximális fordulatszáma és teljesítménye aránytalanul lecsökken, pedig a megoldás célja éppen ezek növelése volt. A magyar kiadású .Autó-motor" c. lap 1984/8. száma más megoldást ismertet .Gépzongora" cimmel (Honda cég). Ennek lényege, hogy a hengerenkénti négy szelep közül egy adott határfordulatszám alatt csak kettőt működtet a vezérmü. Amint a fordulatszám túllépi ezt a határt, egy vezérlőszerkezet a motor kenóolajnyomásával egy alkatrészt elmozdít, ami összeköti a működő himbát az állóval így a másik két szelep is működni kezd. Ennek a megoldásnak a hátránya, hogy kétállapotú, tehát csak két optimális fordulatszáma van, ezenkívül az átállás folyamaténak néhány ezredmásodperc alatt be kell fejezódnie, ellenkező esetben az alkatrészek eltörhetnek. Egy más lehetőség a vezérműtengelyen kiképzett olyan vezérműbütyök, amelynek hossza mentén különböző fordulatszámokhoz tartozó optimális szelepnyitási profilok vannak kialakítva. A fordulatszámhoz igazítást a vezérműtengely hosszirányú eltoláséval végzik, ami bonyolult működtetéssel valósítható meg. A megoldás további hátránya a nehezen gyártható vezérműtengely és az ezzel kis felületen érintkező közvetitóelem (pl. himba) kopása. Olyan vezérmű is ismeretes (Alfa Romeo), ahol a két vezérműtengelyes motororí a szívószelepeket működtető vezérműtengely néhány fokkal elóresiettetik, ha a motorfordulatszém túllép egy adott értéket. Ez a kivitel csak a szelepösszenyitás szögét változtatja, a nyitási szőgtartományt nem, ezért a célbavelt előnyök csak részben jutnak érvényre. Egyre gyakrabban alkalmazzák modern motorokban az automatikus szelephézag-állitó berendezést, amely beépítésében és a rá ható erők miatt kialakításában is közel áll a találmány szerinti módosítóelemhez. Az automatikus szelephézag-éllitónak olajjal töltött háza van, amelyben egy dugattyú elmozdulhat, de a dugattyú egyik oldaléról a másik oldalára egy szelepen (szeleprendszeren) keresztül történhet olajáramlás. A szelep(-rendszer) azonban úgy van kialakítva, hogy a szelephézag csökkentésének irányában engedi a dugattyúi elmozdulni, de visszafelé nem, vagy csak olyan kis mértékben, amely a szelepvezérlés szögértékeinek szempontjából elhanyagolható. A találmány szerinti szelepvezérlés-módosító szerkezettől tehát abban kü-. lönbözik, hogy az automatikus szelephézag—állító a fordulatszám függvényében nem, vagy csak elhanyagolható változást okoz a szelepvezérlés jellemző paramétereiben. A találmány célja ennek megfelelően olyan szelepvezérlés megvalósítása, amelynél a motor jó öblítése szempontjából lényeges szelepműködési jellemzők széles motorfordulatszám-tartomáriyban folyamatosan követik az optimális értékeket anélkül, hogy a megoldás aránytalanul nagy többletköltséggel és műszaki problémákkal járna. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a magas motorfordulatszámhoz méretezett optimális főtengelyszőg-szelepnyitás jelleggörbe alatti terület lefedi az alacsonyabb motorfordulatszámhoz méretezett görbe alatti területet. Ebből következően a magas motorfordulatszámhoz méretezett vezérműbütyök által létrehozott mozgást egy - hidraulikus lengéscsillapítóhoz hasonló - módosító-elemmel befolyásolva előállítható a kisebb motorfordulatszámhoz tartozó ideális szelepmozgás. Mivel a szeleprugó által létrehozott erő kisebb motorfordulatszám esetén hosszabb ideig hat a mozgást közvetítő elemek között, 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
