МЕХАНИЗМ КОРОМЫСЛА Российский патент 2020 года по МПК F01L1/18 F01L13/06 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к механизму коромысла, который выполнен с возможностью выборочного регулирования момента открывания или закрывания впускного или выпускного клапана посредством смещения согласно углу коленчатого вала и посредством постепенного изменения максимального открытия клапана, или который, также выборочно, обеспечивает торможение двигателем с помощью разрежения посредством открывания выпускных клапанов перед ходом сжатия в двигателях внутреннего сгорания.

Предпосылки создания изобретения

Двигатели внутреннего сгорания представляют собой одну из машин, которая преобразует химическую энергию в механическую энергию с помощью сгорания. Двигатели внутреннего сгорания создают усилие в результате сгорания ископаемых топлив в цилиндре, и это усилие позволяет им совершать вращательное движение. Двигатели внутреннего сгорания в основном состоят из блока цилиндров, головки блока цилиндров, вала сцепления, рычага управления сцеплением, цилиндров, поршней и коленчатого вала. Защита верхней части блока цилиндров обеспечена посредством головки блока цилиндров. В головке блока цилиндров предусмотрены зажигательные приспособления, посредством которых происходит сгорание, впускные клапаны для подачи воздушно-топливной смеси в цилиндр, и выпускные клапаны, открываемые для выпускания выхлопного газа, образуемого после сгорания, в окружающую среду.

Торможение двигателем является часто используемым способом торможения, в частности, используемым в тяжелых коммерческих транспортных средствах. Торможение двигателем представляет собой способ, в котором торможение транспортного средства обеспечено без использования рабочего тормоза. Этот способ основан на принципе использования трения качения двигателя для уменьшения скорости транспортного средства. Во время движения под уклон, даже если нажатие на педаль акселератора отсутствует и топливо не подается в цилиндры, коленчатый вал двигателя вынужденно вращается в результате крутящего момента, приложенного к колесам при включенной передаче. Тем не менее, коленчатый вал сопротивляется ращению (в результате сжатия в цилиндрах и компонентов, в которых присутствует трение). В результате такого сопротивления, колеса также крутятся медленнее, приводя к замедлению транспортного средства. Помимо этого, переключение на пониженную передачу приводит к ускорению вращения коленчатого вала, несмотря на то, что скорость транспортного средства остается неизменной. В результате увеличения оборотов двигателя увеличивается и трение качения двигателя. Соответственно, более низкая передача обеспечивает более сильное торможение двигателем.

В особенности в тяжелых коммерческих транспортных средствах, частое использование рабочих тормозов приводит к увеличению частоты технического обслуживания и эксплуатационных затрат. Торможение двигателем используется для исключения этого увеличения затрат. Тем не менее, моторные тормоза, используемые в настоящее время в тяжелых коммерческих транспортных средствах, приводятся в действие посредством механизма гидравлического замка; и эффективность торможения двигателем может быть ухудшена в результате воздействия таких параметров, как температура масла, обороты двигателя и давление в цилиндре, приводящих к увеличению гидравлических потерь. Тем не менее, в системах, выполненных с возможностью торможения без использования механизма гидравлического замка, существует риск повреждения в результате перегрузки компонентов, поскольку они не могут мгновенно обеспечивать достаточной площади передачи усилия во время критических переключений на включение/выключение моторного тормоза.

В Заявке на Патент Китая № CN105736086 (A) предшествующего уровня техники описан способ торможения двигателем, объединяющий в себе торможение сгоранием и торможение декомпрессией. В этой конструкции, модуль управления моторным тормозом не открыт, когда торможение двигателем не требуется. Двигатель работает в нормальном режиме. Обычный выпускной клапан сгорания и тормозной выпускной клапан системы декомпрессионного моторного тормоза расположены в первом осевом положении шлицевого кулачкового вала. Когда моторный тормоз приводится в действие, дроссельный клапан двигателя частично открывается, и происходит впрыскивание топлива. Модуль управления декомпрессионным моторным тормозом приводится в действие, в результате чего обычный кулачок выпускного клапана сгорания и кулачок тормозного выпускного клапана системы декомпрессионного моторного тормоза перемещаются во второе осевое положение шлицевого кулачкового вала. Кулачковый привод выпускного клапана моторного тормоза приводит в действие выпускной клапан для декомпрессии двигателя.

В Заявке на Патент США № US2015204250 (Al) предшествующего уровня техники описано исполнительное устройство клапана для двигателя внутреннего сгорания на самодвижущемся транспортном средстве. Изобретение также относится к грузовику, оснащенному исполнительным устройством клапана. Исполнительное устройство клапана в этой конструкции содержит кулачковый вал, выполненный с возможностью вращения вокруг продольной оси. Кулачковый вал содержит несколько кулачков, каждый из которых предназначен для перемещения клапанов одного цилиндра двигателя внутреннего сгорания. Каждый кулачок имеет профиль кулачка, который может содержать один или несколько “горбов”, то есть, секторов поднятия клапана, в которых профиль кулачка имеет больший эксцентриситет по отношению к оси, чем основной радиус кулачка.

В Заявке на Патент Великобритании (Соединенного Королевства) № GB2540736 (A) предшествующего уровня техники описано коромысло в сборе, которое открывает только один выпускной клапан во время торможения в режиме езды (сгорания). В этой конструкции, коромысло выпускного клапана в сборе содержит выпускное коромысло, которое вращается вокруг вала коромысла. Коромысло выпускного клапана в сборе дополнительно содержит траверсу клапана, клапан в сборе и исполнительное устройство моторного тормоза. Траверса клапана зацеплена с первым и вторым выпускными клапанами, относящимися к цилиндру двигателя. Выпускное коромысло поворачивается вокруг вала коромысла на основании высоты профиля кулачкового вала. Коромысло выпускного клапана в сборе может иметь исполнительное устройство в сборе, имеющее рычаг исполнительного устройства, поршень исполнительного устройства, пружину исполнительного устройства и совмещающий болт.

Кроме того, в Заявке на Патент Китая № CN102840005 и в Заявке на Патент Европы EP0294682A1 предшествующего уровня техники описано коромысло в сборе.

В Заявке на Патент CN102840005 описано тормозное устройство с составным коромыслом с фиксируемыми звеньями, которое содержит коромысло, механизм приведения в действие тормоза, соединительный механизм, а также кулачок двигателя, причем коромысло расположено между кулачком и воздушным клапаном; соединительный механизм расположен между коромыслом и воздушным клапаном; соединительный механизм предусмотрен с первым положением и вторым положением относительно коромысла; механизм приведения в действие тормоза имеет нерабочее положение и рабочее положение; в рабочем положении, механизм приведения в действие тормоза приводит соединительный механизм по второе положение с образованием жесткой механической связи между соединительным механизмом и коромыслом; перемещение кулачка передается воздушному клапану посредством механической связи с обеспечением образования торможения двигателем; и в нерабочем положении, жесткая механическая связь размыкается посредством механизма приведения в действие тормоза, и механизм приведения в действие тормоза не участвует в нормальное работе двигателя.

В Заявке на Патент EP0294682 описан четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, оснащенный декомпрессионным моторным тормозом, выполненным с возможностью осуществления одного события декомпрессии и одного события тормозного стравливания в каждом цилиндре каждые два оборота коленчатого вала двигателя. Это обеспечено посредством коромысла в сборе, включающего в себя шатун и защелку (140), причем шатун, зацепленный посредством трубчатой штанги выпускного толкателя, отцепляется от защелки, которая воздействует на поперечную головку, после совершения события декомпрессии, но остается зацепленным, если событие декомпрессии не происходит. Когда защелка отцеплена от шатуна, выпускные клапаны удерживаются в частично открытом положении для обеспечения события тормозного стравливания. Пусковой клапан, приводимый в действие посредством трубчатой штанги выпускного толкателя и шатуна, стравливает давление в гидравлической системе высокого давления моторного тормоза для обеспечения начала события тормозного стравливания.

Тем не менее, настоящее изобретение обеспечивает выборочное изменение момента срабатывания выпускного клапана в двигателях внутреннего сгорания, предпочтительно, в четырехтактных двигателях внутреннего сгорания. Таким образом, торможение двигателем осуществляется посредством декомпрессии через открывание выпускных клапанов перед ходом сжатия. Таким образом, вместо механизма гидравлического замка использован механизм, основанный на механической компенсации расстояния; следовательно, преодолена проблема воздействия состояния масла. Проблемы, связанные с наполнением масла при высоких оборотах двигателя также преодолены благодаря непрерывному состоянию приведения в действие. Благодаря настоящему изобретению, уменьшены разности трения между цилиндрами, и в дополнение к более устойчивой работе моторного тормоза образуются уменьшенные крутильные вибрации коленчатого вала. Благодаря конструкции, обеспечивающей безопасность от поломки во время критический переключений (открывания/закрывания), предотвращена перегрузка механизма. Изобретение не ограничено выпускными клапанами и моторными тормозами и может быть также использовано для сменных систем газораспределения.

Цели Изобретения

Целью настоящего изобретения является разработка механизма коромысла, который обеспечивает выборочное изменение момента срабатывания выпускного клапана в двигателях внутреннего сгорания.

Другой целью настоящего изобретения является разработка механизма коромысла, который осуществляет торможение двигателем с помощью разрежения через открывание выпускных клапанов перед ходом сжатия.

Краткое изложение сущности изобретения

Механизм коромысла, который осуществлен для достижения целей настоящего изобретения, и который определен в первом пункте, а также в других зависимых пунктах прилагаемой формулы изобретения, предпочтительно предусмотрен с коромыслом. Одна сторона упомянутого коромысла находится в сообщении с кулачковым валом, тогда как другая сторона взаимодействует с выпускным клапаном. В области вблизи от средней части коромысла предусмотрено отверстие с возможностью вставления в него вала коромысла. Коромысло передает выпускному клапану перемещение, которое оно принимает от кулачкового вала вокруг оси упомянутого отверстия. Сторона коромысла, сообщающаяся с выпускным клапаном, предусмотрена с подвижным элементом. Упомянутый подвижный элемент выполнен с возможностью вращения по часовой стрелке или против часовой стрелки вокруг его собственной оси посредством вращающейся опоры. Подвижный элемент в этом варианте осуществления изобретения выполнен с возможностью осуществления таких вращений с помощью первого средства приложения усилия и второго средства приложения усилия.

Подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения

Механизм коромысла, который разработан для достижения целей настоящего изобретения, проиллюстрирован на прилагаемых чертежах, в которых:

Фиг. 1. Вид в перспективе механизма коромысла вместе с кулачковым валом и валом коромысла.

Фиг. 2. Вид в перспективе под углом механизма коромысла.

Фиг. 3. Вид в перспективе под другим углом механизма коромысла.

Фиг. 4. Вид в перспективе под другим углом механизма коромысла.

Фиг. 5. Вид в перспективе под другим углом механизма коромысла.

Фиг. 6. Вид в перспективе механизма коромысла вместе с видом в разобранном состоянии первого средства приложения усилия.

Фиг. 7. Вид в перспективе подвижного элемента, первого средства приложения усилия и второго средства приложения усилия.

Фиг. 8. Вид в поперечном разрезе подвижного элемента внутри механизма коромысла, когда моторный тормоз закрыт.

Фиг. 9. Вид в поперечном разрезе подвижного элемента внутри механизма коромысла, когда моторный тормоз открыт.

Фиг. 10. Вид в перспективе подвижного элемента.

Детали на чертежах имеют индивидуальные ссылочные позиции, перечисленные далее.

1. Механизм коромысла

2. Коромысло

3. Подвижный элемент

3.1. Первый выступ

3.2. Второй выступ

3.3. Изгиб

3.4. Плоскость

4. Вращающаяся опора

5. Основное вращающее устройство

6. Опора основного вращающего устройства

7. Масляная пробка

8. Первое средство приложения усилия

8.1. Толкающий поршень

8.2. Первый упругий элемент

8.3. Тормозящий поршень

9. Второе средство приложения усилия

9.1. Позиционирующий поршень

9.2. Второй упругий элемент

10. Втулка

11. Траверса

12. Регулировочный стержень

13. Крепежный элемент

A. Кулачковый вал

B. Вал коромысла

C. Выпускной клапан.

Механизм (1) коромысла, который выполнен с возможностью выборочного регулирования момента открывания или закрывания впускного или выпускного клапана (C) посредством смещения согласно углу коленчатого вала и посредством постепенного изменения максимального открытия клапана, или который, также выборочно, обеспечивает торможение двигателем с помощью разрежения посредством открывания выпускных клапанов (C) перед ходом сжатия в двигателях внутреннего сгорания, в основном содержит:

по меньшей мере одно коромысло (2), которое взаимодействует с кулачковым валом (A) с одной его стороны и с выпускным клапаном (C) с другой его стороны и которое передает перемещение, образованное посредством кулачкового вала (A), к выпускному клапану (C), и

по меньшей мере один подвижный элемент (3), который соединен со стороной коромысла (2), взаимодействующей с выпускным клапаном (C), и выполнен с возможностью вращения по часовой стрелке и против часовой стрелки вокруг оси; и который обеспечивает необязательное изменение времени и интервала открывания и закрывания клапанов посредством приложения усилия к выпускному клапану (C) в результате такого вращения, в направлении оси, по которой перемещается выпускной клапан (C), изменяя положение выпускного клапана (C) на упомянутой оси независимо от перемещения, принимаемого от кулачкового вала (A), и относительно него.

Механизм (1) коромысла в варианте осуществления изобретения предпочтительно предусмотрен с коромыслом (2). Упомянутое коромысло (2) взаимодействует с кулачковым валом (A) с одной его стороны и с выпускным клапаном (C) с другой его стороны. Сторона коромысла (2), соединенная с выпускным клапаном (C), предусмотрена с подвижным элементом (3). Упомянутый подвижный элемент (3) выполнен с возможностью вращения по часовой стрелке или против часовой стрелки и/или с возможностью скольжения в осевом направлении посредством вращающейся опоры (4), проходящей через его среднюю часть. Обе стороны вращающейся опоры (4) соединены со стороной коромысла (2), взаимодействующей с выпускным клапаном (C). В средней части вращающейся опоры (4) предусмотрен подвижный элемент (3). Подвижный элемент (3) находится в зацеплении с вращающейся опорой (4) и выполнен с возможностью свободного вращения вокруг вращающейся опоры (4). Для время-зависимого приведения коромысла (2) посредством кулачков, расположенных на кулачковом валу (A), на стороне коромысла (2), взаимодействующей с кулачковым валом (A), предусмотрено основное вращающее устройство (5). Упомянутое основное вращающее устройство (5), в свою очередь, соединено с коромыслом (2) посредством опоры (6) основного вращающего устройства. Подобно подвижному элементу (3), основное вращающее устройство (5) также выполнено с возможностью свободного вращения вокруг опоры (6) основного вращающего устройства в обоих направлениях. Поверхность соприкосновения постоянно меняется в результате взаимодействия основного вращающего устройства (5) с кулачковым валом (A), и в результате факта того, что основное вращающее устройство (5) вращается вокруг своей оси каждый раз, когда оно соприкасается с кулачковым валом (A).

Подвижный элемент (3), предусмотренный в этом варианте осуществления изобретения, перемещается по часовой стрелке или против часовой стрелки с помощью первого средства (8) приложения усилия и второго средства (9) приложения усилия. Ось, которая проходит через центр подвижного элемента (3) и является перпендикулярной направлению перемещения выпускного клапана (C), предусмотрена с первым средством (8) приложения усилия на одной ее стороне и со вторым средством (9) приложения усилия на другой ее стороне. Подвижный элемент (3) находится в непосредственном соприкосновении с упомянутым первым средством (8) приложения усилия и упомянутым вторым средством (9) приложения усилия. Первое средство (8) приложения усилия в этом варианте осуществления изобретения выполнено с обеспечением его приведения в действие при необходимости и вращения подвижного элемента (3) в направлении посредством приложения усилия к подвижному элементу (3). В этом варианте осуществления изобретения, второе средство (9) приложения усилия является пассивным, то есть, оно прилагает к подвижному элементу (3) только усилие заданной величины в направлении, обратном направлению, в котором первое средство (8) приложения усилия вращает подвижный элемент (3). Иначе говоря, в случае, если подвижный элемент (3) вращается в одном направлении с помощью первого средства (8) приложения усилия, второе средство (9) приложения усилия прилагает вращательное усилие к подвижному элементу (3) в другом направлении, посредством этого пытаясь обеспечить принятие подвижным элементом (3) его исходного положения.

Далее более подробно описан механизм (1) коромысла в этом варианте осуществления изобретения. В средней части коромысла (2) предусмотрено отверстие, через которое может проходить вал (B) коромысла. Вал (B) коромысла пропущен через упомянутое отверстие; таким образом, перемещение, принимаемое коромыслом (2) от кулачкового вала (A), передается к выпускному клапану (C). Коромысло (2) имеет в отверстии втулку (10), в которую вставлен вал (B) коромысла. Упомянутая втулка (10) расположена между валом (B) коромысла, закрепленным в головке блока цилиндров, и упомянутым отверстием. Как упомянуто выше, предусмотрено основное вращающее устройство (5), которое вращается вокруг опоры (6) основного вращающего устройства для исключения износа, способного возникать в результате образования большого усилия во время перемещения профиля кулачка, расположенного на кулачковом вале (A). Коромысло (2) предусмотрено с подвижным элементом (3), который выполнен с возможностью вращения вокруг вращающейся опоры (4) на стороне траверсы (11) с обеспечением одновременного открывания обоих ее выпускных клапанов (C); и который также содержит проходящий через его центр первый выступ (3.1), а также второй выступ (3.2), который соприкасается с траверсой (11), когда моторный тормоз не приведен в действие, причем упомянутые выступы расположены на двух его сторонах, выполняя функцию поверхности соприкосновения, в результате чего он совершает толкающие, тянущие и вращательные перемещения с первым средством (8) приложения усилия и вторым средством (9) приложения усилия. С другой стороны, как упомянуто выше, перемещения подвижного элемента (3) осуществляются с помощью первого средства (8) приложения усилия и второго средства (9) приложения усилия. Первое средство (8) приложения усилия предпочтительно состоит из толкающего поршня (8.1), первого упругого элемента (8.2) и тормозящего поршня (8.3). С другой стороны, второе средство (9) приложения усилия предпочтительно состоит из позиционирующего поршня (9.1) и второго упругого элемента (9.2). В коромысле (2) предусмотрено второе средство (9) приложения усилия, которое имеет позиционирующий поршень (9.1), который соприкасается с подвижным элементом (3) с обеспечением управления положением подвижного элемента (3), и второй упругий элемент (9.2), обеспечивающий предварительное нагружение этого позиционирующего поршня (9.1). В коромысле (2) дополнительно предусмотрено первое средство (8) приложения усилия, которое имеет тормозящий поршень (8.3), толкающий поршень (8.1), выполненный с возможностью осевого перемещения внутри тормозящего поршня (8.3), и первый упругий элемент (8.2), выполненный с возможностью обеспечения предварительного нагружения между толкающим поршнем (8.1) и тормозящим поршнем (8.3).

В механизме (1) коромысла, предусмотренном в этом варианте осуществления изобретения, коромысло (2) предпочтительно имеет каналы различных диаметров и размеров, которые обеспечивают подачу текучей среды к компонентам, имеющим гидравлическое управление, и для смазывания компонентов, которые соприкасаются с ними, и масляные пробки (7), которые предназначены для создания давления посредством закрывания областей, через которые упомянутые каналы сообщаются с атмосферой.

В механизме (1) коромысла в этом варианте осуществления изобретения, для обеспечения возможности регулирования расстояния между траверсой (11) и подвижным элементом (3) предусмотрен регулировочный стержень (12), который соединен с одним из выпускных клапанов (C) на расстоянии от него и обеспечивает регулирование вертикального положения траверсы (11) посредством зацепления с резьбой, предусмотренной в области, совпадающей с выпускным клапаном (C), и крепежный элемент (13) обеспечивающий закрепление упомянутого регулировочного стержня (12) в конце регулирования.

В нормальном режиме работы двигателя, предусмотренного в этом варианте осуществления изобретения, открывание выпускных клапанов (C) требуется только во время хода выпуска. Во время нормальных условий работы должна быть предотвращена передача от вершин, расположенных на кулачковом вале (A), перемещения, которое требуется для работы моторного тормоза, к выпускным клапанам (C). Для этого, между траверсой (11) и подвижным элементом (3) должно быть предусмотрено пространство, по меньшей мере такое же большое, как упомянутые вершины. Подвижный элемент (3) предусмотрен с первым выступом (3.1) и вторым выступом (3.2) на двух разных сторонах оси, которая проходит через центр подвижного элемента (3) и перпендикулярна направлению перемещения выпускного клапана (C). Первый выступ (3.1) находится в непосредственном соприкосновении с первым средством (8) приложения усилия, тогда как второй выступ (3.2) находится в непосредственном соприкосновении со вторым средством (9) приложения усилия. Существует разность между радиальными расстояниями изгиба (3.3), предусмотренного на подвижном элементе (3), и плоскости (3.4) по отношению к оси вращающейся опоры (4), вокруг которой подвижный элемент (3) может вращаться по часовой стрелке и против часовой стрелки, причем величина упомянутого расстояния является по меньшей мере такой же, как размер открывания клапана, которому соответствует вершина, которая расположена на кулачковом вале (A) и требуется для работы моторного тормоза. Иначе говоря, подвижный элемент (3) имеет изгиб (3.3) и плоскость (3.4) между радиальными расстояниями, по отношению к центру опоры (6) основного вращающего устройства, который обеспечивает выборочное регулирование пространства между кулачковым валом (A) и основным вращающим устройством (5) и вокруг которого основное вращающее устройство (5) может вращаться по часовой стрелке и против часовой стрелки, между которыми существует разность, величина которой является по меньшей мере такой же, как размер открывания выпускного клапана, образуемого во время торможения двигателем. Когда моторный тормоз не приведен в действие, то есть, во время нормального режима работы, второй выступ (3.2) находится в соприкосновении с траверсой (11). Подвижный элемент (3) также находится в соприкосновении с позиционирующим поршнем (9.1), предварительно нагруженным посредством второго упругого элемента (9.2). При приложении усилия посредством этого позиционирующего поршня (9.1), второй выступ (3.2), расположенный в подвижном элементе (3) приводится в линейное соприкосновение с траверсой (11). Когда кулачковый вал (A) перемещает коромысло (2) к траверсе (11) посредством основного вращающего устройства (5), второй упругий элемент (9.2) сжимается, и расстояние между плоскостью (3.4) подвижного элемента (3) и траверсой (11) уменьшается. Посредством этого, траверса (11) может устойчиво поддерживаться в неподвижном положении.

В двигателе, предусмотренном в этом варианте осуществления изобретения, в случае необходимости приведения в действие моторного тормоза, подвижный элемент (3) должен быть переведен из положения на Фиг. 8 в положение на Фиг. 9. Для выполнения этой операции, подвижный элемент (3) перемещается посредством толкающего поршня (8.1) с усилием, превосходящим усилие второго упругого элемента (9.2). Текучая среда, подаваемая выборочно, предпочтительно от клапанного механизма с электромагнитным управлением, поступает в полость толкающего поршня (8.1) для обеспечения упомянутого перемещения. Здесь, толкающий поршень (8.1) разработан с учетом его диаметра и минимального давления, приводящего в действие моторный тормоз второго упругого элемента (9.2). Расстояние между траверсой (11) и подвижным элементом (3), расположенным на стороне выпускного клапана (C) коромысла (2), перемещаемого посредством тактирующего профиля выпускного клапана (C), изменяется во время нормальной работы, за исключением хода выпуска. Упомянутое изменяемое расстояние имеет величину, которая обеспечивает вращение подвижного элемента (3) в течение ограниченного времени от всего перемещения клапана (в диапазоне заданного угла поворота коленчатого вала). В другие периоды времени, это расстояние становится довольно маленьким или нулевым во время хода выпуска. Следовательно, полость толкающего поршня (8.1) полностью заполнена текучей средой для полного приведения в действие. В зависимости от оборотов двигателя, для этой операции заполнения остается ограниченное время. Поскольку физическое перемещение подвижного элемента (3) во время хода выпуска является невозможным, текучая среда, подаваемое в это время, используется для предварительного нагружения первого упругого элемента (8.2). Первый упругий элемент (8.2), предварительно нагруженный во время хода выпуска, прилагает усилие к подвижному элементу (3) после закрывания выпускных клапанов (C) и на короткое время приводит подвижный элемент (3) в положение на Фиг. 9, посредством этого обеспечивая открывание моторного тормоза.

После приведения в действие моторного тормоза в этом варианте осуществления изобретения, существует линейное соприкосновение между вторым выступом (3.2) подвижного элемента (3) и траверсой (11). Это соприкосновение может быть преобразовано в поверхностное соприкосновение посредством предусмотрения углубления на поверхности траверсы (11) с таким же радиусом. Таким же образом, поверхность соприкосновения может быть оптимизирована посредством предусмотрения на первом выступе (3.1) и втором выступе (3.2), расположенных на подвижном элементе (3), разных геометрий, при условии сохранения разности от их расстояний до центра подвижного элемента (3). Когда моторный тормоз приведен в действие, расстояние между траверсой (11) и подвижным элементом (3) является меньшим, чем при нормальной работе двигателя. Первый выступ (3.1) подвижного элемента (3) выбран с неизменным радиусом по отношению к центру вращающейся опоры (4), и, таким образом, предотвращает образование крутящего момента при воздействии усилий торможения двигателем на подвижный элемент (3), и он не может принимать нормальное рабочее положение, то есть положение подвижного элемента (3), показанное на Фиг. 8. На продолжении первого выступа (3.1) с постоянным радиусом на подвижном элементе (3) радиус может быть в некоторой степени увеличен. Таким образом, подвижный элемент (3), во время торможения двигателем, поворачивается немного больше к положению, показанному на Фиг. 9, и компенсирует это расстояние.

В этом варианте осуществления изобретения, по мере следования основного вращающего устройства (5) по кулачку на кулачковом вале (A) для небольшого приближения на заданную величину, когда моторный тормоз приведен в действие, время нормального закрывания выпускных клапанов (C) задерживается, и максимальное открывание выпускного клапана (C) увеличивается. Поскольку в конце хода выпуска поршень приближается к верхней мертвой точке, важным является сохранение безопасного расстояния между поршнем и выпускным клапаном (C) посредством выемок в поршнях или посредством закрывания моторного тормоза с этого момента. Для перехода от изгиба (3.3) с постоянным радиусом, показанного на Фиг. 10, к плоскости (3.4), являющейся частью, используемой при нормальной работе, для обеспечения закрывания моторного тормоза на каждом такте выпуска посредством использования относительного угла, образованного между коромыслом (2) и горизонтальным направлением, каждый раз при приближении выпускного клапана (C) к максимальному открытию клапана, подвижный элемент (3) прилегает к точке отсчета на коромысле (2) приблизительно под углом, близким к максимальному относительному углу, образованному между подвижным элементом (3) и коромыслом (2), когда моторный тормоз приведен в действие, причем, в это же время, подвижный элемент (3) находится между первым выступом (3.1) и плоскостью (3.4). Иначе говоря, максимальный угол подвижного элемента (3) в положении, показанном на Фиг. 9, определен в зависимости от формы. Благодаря оставшейся части постоянного радиуса в отношении угла относительного смещения, образованного между коромыслом (2) и подвижным элементом (3), когда выпускные клапаны (C) достигают открывания моторного тормоза, выпускные клапаны (C) удерживаются открытыми, в то время как поршень приближается к верхней мертвой точке; тем не менее, подвижный элемент (3), возвращающийся в его положение, показанное на Фиг. 8, после дополнительного смещения, происходящего в области вблизи от открывания выпускного клапана (C), обеспечивает такое же закрывание выпускных клапанов (C), как в нормальном режиме работы двигателя. После закрывания выпускных клапанов (C), моторный тормоз приводится в действия снова, повторяя эту операцию в ходе каждого цикла. Когда моторный тормоз включен, позиционирующий поршень (9.1) и коромысло (2) находятся в соприкосновении с подвижным элементом (3). В это же время, крутящий момент, создаваемый посредством усилия, прилагаемого к подвижному элементу (3) посредством второго упругого элемента (9.2), является меньшим, чем крутящий момент, создаваемый посредством тормозящего поршня (8.3).

Когда изгиб (3.3), предусмотренный в этом варианте осуществления изобретения, находится в соприкосновении с траверсой (11) и плоскостью (3.4) на безопасном угловом расстоянии, когда моторный тормоз открыт, подвижный элемент (3) в это же время находится в соприкосновении с позиционирующим поршнем (9.1). В это время, крутящий момент, создаваемый на подвижном элементе (3) посредством тормозящего поршня (8.3), превышает, при каждом значении рабочего угла, крутящий момент, действующий в обратном направлении, создаваемый посредством второго упругого элемента (9.2) и стремится упирать подвижный элемент (3) в коромысло (2). Второй упругий элемент (9.2), который расположен за позиционирующим поршнем (9.1) и который выполнен с возможностью приложения усилия, которое является сравнительно большим по отношению к усилию, прилагаемому посредством тормозящего поршня (8.3), когда моторный тормоз не включен, и сравнительно маленьким, когда последний включен, удерживает подвижный элемент (3) на заданном расстоянии от траверсы (11), в результате чего изгиб (3.3), расположенный на подвижном элементе (3), может соприкасаться с траверсой (11) в правильном положении. Следовательно, относительный угол, который образуется даже при максимальном открывании выпускного клапана (C), когда моторный тормоз приведен в действие, сжимает второй упругий элемент (9.2), и подвижный элемент (3) поворачивается вокруг собственной оси вместо скольжения по траверсе (11). Когда моторный тормоз включен, позиционирующий поршень (9.1) и подвижный элемент (3) находятся в соприкосновении друг с другом. В это же время, крутящий момент, образуемый посредством усилия, прилагаемого к подвижному элементу (3) посредством второго упругого элемента (9.2), является меньшим, чем крутящий момент, прилагаемый посредством тормозящего поршня (8.3), тогда как крутящий момент, образуемый в результате приложения усилий посредством второго упругого элемента (9.2) к позиционирующему поршню (9.1), равен крутящему моменту, образуемому посредством усилия, прилагаемого посредством тормозящего поршня (8.3).

В этом варианте осуществления изобретения, при приведении в действие моторного тормоза, подача масла к полости тормозящего поршня (8.3) прерывается посредством электромагнитного клапана, когда водитель или блок управления закрывает моторный тормоз, и объем, остающийся за тормозящим поршнем (8.3) открывается для сообщения с атмосферой. В этот момент, усилие, прилагаемое посредством второго упругого элемента (9.2) приводит подвижный элемент (3) в положение, показанное на Фиг. 8, то есть в нормальное рабочее положение. В результате этого, осуществляется нормальное приведение в действие выпускного клапана (C).

Изобретение может быть использовано в механизмах газораспределения двигателей внутреннего сгорания. Механизм коромысла выполнен с возможностью выборочного регулирования момента открывания или закрывания впускного или выпускного клапана посредством смещения согласно углу коленчатого вала и посредством постепенного изменения максимального открытия клапана. Механизм коромысла позволяет обеспечивать торможение двигателем с помощью разрежения посредством открывания выпускных клапанов перед ходом сжатия в двигателях внутреннего сгорания. Механизм коромысла содержит по меньшей мере одно коромысло (2) для взаимодействия с кулачковым валом с одной его стороны и с впускным или выпускным клапаном с другой его стороны, и передачи перемещения, образованного посредством кулачкового вала, к впускному или выпускному клапану. Механизм коромысла снабжен по меньшей мере одним подвижным элементом (3). Подвижный элемент (3) соединен со стороной коромысла (2), предназначенной для взаимодействия с впускным или выпускным клапаном. Подвижный элемент (3) выполнен с возможностью вращения по часовой стрелке и против часовой стрелки вокруг оси, которая перпендикулярна направлению приложения усилия, воздействующего на клапан. Перемещение по часовой стрелке или против часовой стрелки подвижного элемента (3) обеспечивается с помощью первого средства приложения усилия и второго средства приложения усилия через вращающуюся опору, которая находится в середине подвижного элемента (3). Подвижный элемент (3) выполнен с возможностью приложения усилия, в результате вращения по часовой стрелке или против часовой стрелки, в направлении, в котором перемещается впускной или выпускной клапан. Подвижный элемент (3) обеспечивает необязательное изменение времени и интервала открывания и закрывания клапанов посредством изменения положения впускного или выпускного клапана в упомянутом направлении относительно и независимо от перемещения, принимаемого от кулачкового вала. Подвижный элемент (3) выполнен с первым выступом и вторым выступом с двух отдельных сторон оси, которая проходит через центр подвижного элемента (3) и перпендикулярна направлению перемещения выпускного клапана. Технический результат заключается в обеспечении выборочного изменения момента срабатывания выпускного клапана и в обеспечении торможения двигателем с помощью разрежения через открывание выпускных клапанов перед ходом сжатия. 13 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Механизм (1) коромысла, который выполнен с возможностью выборочного регулирования момента открывания или закрывания впускного или выпускного клапана (C) посредством смещения согласно углу коленчатого вала и посредством постепенного изменения максимального открытия клапана или который, также выборочно, позволяет обеспечивать торможение двигателем с помощью разрежения посредством открывания выпускных клапанов (C) перед ходом сжатия в двигателях внутреннего сгорания, в основном содержит:

- по меньшей мере одно коромысло (2) для взаимодействия с кулачковым валом (A) с одной его стороны и с впускным или выпускным клапаном (C) с другой его стороны, и передачи перемещения, образованного посредством кулачкового вала (A), к впускному или выпускному клапану (C), и отличается: по меньшей мере одним подвижным элементом (3),

- который соединен со стороной коромысла (2), предназначенной для взаимодействия с впускным или выпускным клапаном (C),

- который выполнен с возможностью вращения по часовой стрелке и против часовой стрелки вокруг оси, которая перпендикулярна направлению приложения усилия, воздействующего на клапан;

- перемещение по часовой стрелке или против часовой стрелки которого обеспечено с помощью первого средства (8) приложения усилия и второго средства (9) приложения усилия через вращающуюся опору (4), которая находится в середине подвижного элемента (3),

- который выполнен с возможностью приложения усилия, в результате вращения по часовой стрелке или против часовой стрелки, в направлении, в котором перемещается впускной или выпускной клапан,

- который обеспечивает необязательное изменение времени и интервала открывания и закрывания клапанов посредством изменения положения впускного или выпускного клапана (C) в упомянутом направлении относительно и независимо от перемещения, принимаемого от кулачкового вала (A), и

- который предусмотрен с первым выступом (3.1) и вторым выступом (3.2) с двух отдельных сторон оси, которая проходит через центр упомянутого подвижного элемента (3) и перпендикулярна направлению перемещения выпускного клапана (C).

2. Механизм (1) коромысла по п. 1, отличающийся подвижным элементом (3), который имеет ось вращения, перпендикулярную направлению перемещения впускного или выпускного клапана, причем упомянутая ось вращения проходит через среднюю линию вращающейся опоры (4), причем упомянутый механизм (1) коромысла содержит первое средство (8) приложения усилия, действующее на одной стороне упомянутой оси, и второе средство (9) приложения усилия на другой стороне.

3. Механизм (1) коромысла по п. 1, отличающийся первым средством (8) приложения усилия, которое может быть приведено в действие и которое выполнено с возможностью вращения подвижного элемента (3) в направлении посредством приложения усилия к подвижному элементу (3); которое, в это же время, имеет внутри коромысла (2) тормозящий поршень (8.3), толкающий поршень (8.1), выполненный с возможностью осевого перемещения внутри тормозящего поршня (8.3), и первый упругий элемент (8.2) выполненный с возможностью обеспечения предварительного нагружения между толкающим поршнем (8.1) и тормозящим поршнем (8.3).

4. Механизм (1) коромысла по п. 1, отличающийся вторым средством (9) приложения усилия для приложения усилия к подвижному элементу (3) только заданной величины в направлении, обратном направлению, в котором первое средство (8) приложения усилия вращает подвижный элемент (3); которое, в это же время, имеет позиционирующий поршень (9.1), который находится в соприкосновении с подвижным элементом (3) с обеспечением управления положением подвижного элемента (3), и второй упругий элемент (9.2), обеспечивающий предварительное нагружение этого позиционирующего поршня (9.1).

5. Механизм (1) коромысла по п. 1, отличающийся подвижным элементом (3), который выполнен с возможностью вращения вокруг вращающейся опоры (4) на стороне траверсы (11) с обеспечением одновременного открывания обоих впускных или выпускных клапанов (C) коромысла (2); и который также содержит проходящий через его центр первый выступ (3.1), а также второй выступ (3.2), который соприкасается с траверсой (11), когда моторный тормоз не приведен в действие, причем упомянутые выступы выполняют функцию поверхности соприкосновения, в результате чего подвижный элемент (3) совершает толкающие, тянущие и вращательные перемещения с первым средством (8) приложения усилия и вторым средством (9) приложения усилия.

6. Механизм (1) коромысла по п. 1, отличающийся траверсой (11), которая, для обеспечения возможности регулирования расстояния между ней и подвижным элементом (3), имеет регулировочный стержень (12), который прикреплен к одному из выпускных клапанов (C) на расстоянии от него и обеспечивает регулирование ее вертикального положения посредством зацепления с резьбой, предусмотренной в области, совпадающей с выпускным клапаном (C), и крепежный элемент (13), обеспечивающий закрепление упомянутого регулировочного стержня (12) в конце регулирования.

7. Механизм (1) коромысла по п. 1, отличающийся подвижным элементом (3), который имеет изгиб (3.3) и плоскость (3.4) между радиальными расстояниями, по отношению к центру опоры (6) основного вращающего устройства, который обеспечивает выборочное регулирование пространства между кулачковым валом (A) и основным вращающим устройством (5) и вокруг которого основное вращающее устройство (5) может вращаться по часовой стрелке и против часовой стрелки, причем существует разность между упомянутыми радиальными расстояниями, величина которой является по меньшей мере такой же, как размер открывания выпускного клапана, образуемого во время торможения двигателем.

8. Механизм (1) коромысла по п. 1, отличающийся подвижным элементом (3), который находится в соприкосновении с позиционирующим поршнем (9.1), предварительно нагруженным посредством второго упругого элемента (9.2), и второй выступ (3.2) которого приводится в линейное соприкосновение с траверсой (11) при приложении усилия посредством позиционирующего поршня (9.1).

9. Механизм (1) коромысла по п. 1, отличающийся подвижным элементом (3), который выполнен перемещаемым посредством толкающего поршня (8.1), причем упомянутый толкающий поршень управляется посредством текучей среды, выборочно подаваемой посредством клапанного механизма с электромагнитным управлением, когда в двигателе требуется приведение в действие моторного тормоза, с усилием, превосходящим усилие второго упругого элемента (9.2).

10. Механизм (1) коромысла по п. 1, отличающийся подвижным элементом (3), который прилегает к точке отсчета на коромысле (2) приблизительно под углом, близким к максимальному относительному углу, образованному между ним и коромыслом (2), для перехода от изгиба (3.3) с постоянным радиусом к плоскости (3.4), являющейся частью, используемой при нормальной работе, для обеспечения закрывания моторного тормоза на каждом такте выпуска посредством использования относительного угла, образованного между коромыслом (2) и горизонтальным направлением, каждый раз при приближении выпускного клапана (C) к максимальному открытию клапана, когда моторный тормоз приведен в действие.

11. Механизм (1) коромысла по п. 1, отличающийся подвижным элементом (3), который находится в соприкосновении с позиционирующим поршнем (9.1) и коромыслом (2), когда моторный тормоз приведен в действие, причем крутящий момент, создаваемый усилием, приложенным к нему посредством второго упругого элемента (9.2), является меньшим, чем крутящий момент, создаваемый посредством тормозящего поршня (8.3).

12. Механизм (1) коромысла по п. 1, отличающийся подвижным элементом (3), который имеет изгиб (3.3), который находится в соприкосновении с траверсой (11), когда моторный тормоз приведен в действие; причем крутящий момент, создаваемый на нем посредством тормозящего поршня (8.3), превосходит крутящий момент, действующий в обратном направлении, создаваемый посредством второго упругого элемента (9.2), в результате чего основное вращающее устройство (5) следует по кулачку на кулачковом вале (A) ближе на заданную величину, в результате чего обеспечивается задержка времени закрывания выпускных клапанов (C) и увеличение максимального открывания выпускного клапана (C).

13. Механизм (1) коромысла по п. 1, отличающийся вторым средством (9) приложения усилия, которое имеет второй упругий элемент (9.2), который расположен за позиционирующим поршнем (9.1) и который выполнен с возможностью приложения усилия, которое превосходит усилие, прилагаемое посредством тормозящего поршня (8.3), когда моторный тормоз не включен, и является меньшим, чем усилие, прилагаемое посредством тормозящего поршня (8.3), когда моторный тормоз приведен в действие; и который удерживает подвижный элемент (3) на заданном расстоянии от траверсы (11), в результате чего изгиб (3.3), расположенный на подвижном элементе (3), может соприкасаться с траверсой (11) в правильном положении.

14. Механизм (1) коромысла по п. 1, отличающийся подвижным элементом (3), который, при выключении моторного тормоза, возвращается в его нормальное рабочее положение посредством усилия, прилагаемого посредством второго упругого элемента (9.2), после прерывания подачи масла в тормозящий поршень (8.3) посредством электромагнитного клапана и открывания объема, остающегося за тормозящим поршнем (8.3), для сообщения с атмосферой.