Кулачковый механизм с толкателем и способ работы двигателя внутреннего сгорания - RU2018127535A

1. Кулачковый механизм с толкателем (11) для регулируемого клапанного механизма (10)  двигателя внутреннего сгорания транспортного средства, в частности, коммерческого транспортного средства, включающий

распределительный вал (12);

держатель кулачка (14), расположенный на распределительном валу (12) без возможности вращения и с возможностью осевого перемещения между первым осевым положением и вторым осевым положением и имеет первый кулачок (32), второй кулачок (34) и первую дорожку зацепления (42) для осевого смещения держателя кулачка (14);

кулачковый следящий элемент (16А), который в первом осевом положении держателя кулачка (14) связан с первым кулачком (32), а во втором осевом положении держателя кулачка (14) связан со вторым кулачком (34); и

первый исполнительный механизм(24), который имеет убирающийся и выдвигающийся элемент, в частности штифт, для введения в зацепление в первую дорожку зацепления (42) для осевого смещения держателя кулачка (14), при этом:

первый кулачок (32) и второй кулачок (34) расположены вдоль продольной оси распределительного вала (12), со смещением относительно друг друга;

первый кулачок (32) содержит область основной окружности (32А) и область хода клапана (32В) с граничной частью (32С), смежной с областью основной окружности (32А) первого кулачка (32);

второй кулачок (34) содержит область основной окружности (34А) и область хода клапана (34D) с граничной частью (34E), смежной с областью основной окружности (34A) второго кулачка (34);

граничная часть (32С) первого кулачка (32) и граничная часть (34Е) второго кулачка (34) выполнены одинаково и расположены в одном и том же радиальном положении относительно продольной оси распределительного вала (12); и

первый исполнительный механизм (24), кулачковый следящий элемент (16A) и первая дорожка зацепления (42) расположены и выполнены с возможностью осевого смещения держателя кулачка (14) в то время, как кулачковый следящий элемент (16A) связан с граничной частью (32C) первого кулачка (32) и/или граничной частью (34E) второго кулачка (34).

2. Кулачковый механизм с толкателем (11) по п. 1, в котором первый исполнительный механизм (24), кулачковый следящий элемент (16А) и первая дорожка зацепления (42) расположены и выполнены так, что осевое смещение держателя кулачка (14) начинается или заканчивается, когда кулачковый следящий элемент (16А) связан с граничной частью (32С) первого кулачка (32) или граничной частью (34Е) второго кулачка (34).

3. Кулачковый механизм с толкателем (11) по п. 1 или 2, в котором:

граничная часть (32С) первого кулачка (32) и граничная часть (34Е) второго кулачка (34) проходят в области, превышающей или равной 1° угла распределительного вала; и/или

граничная часть (32С) первого кулачка (32) и граничная часть (34Е) второго кулачка (34) проходят в области, между 5° и 45° угла распределительного вала, в частности, между 15° и 30° угла распределительного вала.

4. Кулачковый механизм с толкателем (11) по любому из предыдущих пунктов, в котором граничная часть (32С) первого кулачка (32) и граничная часть (34Е) второго кулачка (34) образуют общую наклонную плоскость.

5. Кулачковый механизм с толкателем (11) по любому из предыдущих пунктов, в котором:

граничная часть (32С) первого кулачка (32) расположена на участке выбега первого кулачка (32), а граничная часть (34Е) второго кулачка (34) расположена на участке выбега второго кулачка (34); и/или

осевое смещение держателя кулачка (14) начинается, когда кулачковый следящий элемент (16А) связан с граничной частью (32С) первого кулачка (32) или граничной частью (34Е) второго кулачка (34), и предпочтительно заканчивается, пока кулачковый следящий элемент (16А) связан с областью основной окружности (32А) первого кулачка (32) или областью основной окружности (34А) второго кулачка (34).

6. Кулачковый механизм с толкателем (11) по любому из предыдущих пунктов, в котором:

граничная часть (32С) первого кулачка (32) расположена на входном участке первого кулачка (32), а граничная часть (34Е) второго кулачка (34) расположена на входном участке второго кулачка (34); и/или

осевое смещение держателя кулачка (14) заканчивается, когда кулачковый следящий элемент (16А) связан с граничной частью (32С) первого кулачка (32) или граничной частью (34Е) второго кулачка (34), и предпочтительно начинается, пока кулачковый следящий элемент (16А) связан с областью основной окружности (32А) первого кулачка (32) или областью основной окружности (34А) второго кулачка (34).

7. Кулачковый механизм с толкателем (11) по любому из предыдущих пунктов, в котором держатель кулачка (14) имеет вторую дорожку зацепления (44) для осевого перемещения держателя кулачка (14) в направлении, противоположном осевому смещению, вызванному первой дорожкой зацепления (42), и кулачковый механизм с толкателем (11) дополнительно содержит:

первый исполнительный механизм (26), который имеет убирающийся и выдвигающийся элемент, в частности штифт, для введения в зацепление со второй дорожкой зацепления (44) для осевого смещения держателя кулачка (14),

при этом второй исполнительный механизм (26), кулачковый следящий элемент (16A) и вторая дорожка зацепления (44) расположены и выполнены с возможностью осевого смещения держателя кулачка (14) в то время, как кулачковый следящий элемент (16A) связан с граничной частью (32C) первого кулачка (32) или граничной частью (34E) второго кулачка (34).

8. Кулачковый механизм с толкателем (11) по любому из предыдущих пунктов, в котором:

первая дорожка зацепления (42) имеет сужение поперечного сечения для уменьшения зазора между первой дорожкой зацепления (42) и убирающимся и выдвигающимся элементом первого исполнительного механизма (24) при зацеплении, которое расположено так, что уменьшение зазора происходит до того, как кулачковый следящий элемент (16А) связан с граничной частью (32C) первого кулачка (32) или граничной частью (34E) второго кулачка (34); и/или

вторая дорожка зацепления (44) имеет сужение поперечного сечения для уменьшения зазора между второй дорожкой зацепления (44) и убирающимся и выдвигающимся элементом второго исполнительного механизма (24) при зацеплении, которое расположено так, что уменьшение зазора происходит до того, как кулачковый следящий элемент (16А) связан с граничной частью (32C) первого кулачка (32) или граничной частью (34E) второго кулачка (34).

9. Кулачковый механизм с толкателем (11) по любому из предыдущих пунктов, в котором:

первая дорожка зацепления (42) и/или вторая дорожка зацепления (44) проходят спирально вокруг продольной оси распределительного вала (12); и/или

убирающийся и выдвигающийся элемент первого исполнительного механизма (24) и/или второго исполнительного механизма (26) выполнен с возможностью перемещения в радиальном направлении относительно продольной оси распределительного вала (12).

10. Регулируемый клапанный механизм (10) для двигателя внутреннего сгорания, включающий:

кулачковый механизм с толкателем (11), выполненный по любому из предыдущих пунктов; и

газораспределительный клапан (20), в частности впускной клапан или выпускной клапан, который связан с кулачковым следящим элементом (16А),

при этом первый кулачок (32) и второй кулачок (34) вызывают различную высоту хода клапана, время открытия и/или время закрытия газораспределительного клапана (20).

11. Регулируемый клапанный механизм (10) по п. 10, в котором:

газораспределительный клапан (20) является выпускным клапаном;

первый кулачок (32) установлен для нормального режима работы двигателя внутреннего сгорания, в котором первый кулачок (32) удерживает выпускной клапан открытым в такте выталкивания; и

второй кулачок (34) установлен для работы в режиме торможения двигателем внутреннего сгорания, в котором, предпочтительно, выпускной клапан в такте сжатия и такте выталкивания сначала удерживается закрытым и открывается перед достижением верхней мёртвой точки движения поршня.

12. Регулируемый клапанный механизм (10) по п. 10 или п. 11, в котором второй кулачок (34) выполнен так, что:

выпускной клапан открывается между 100° угла коленчатого вала и 60° угла коленчатого вала до достижения верхней мертвой точки; и/или

выпускной клапан после открытия в такте выталкивания закрывается в диапазоне между верхней мёртвой точкой и 30° угла коленчатого вала после верхней мёртвой точки; и/или

выпускной клапан после открытия в такте сжатия закрывается в диапазоне между нижней мёртвой точкой и 30° угла коленчатого вала после нижней мёртвой точки.

13. Транспортное средство, в частности коммерческое транспортное средство, включающее регулируемый клапанный механизм (10) по любому из пунктов 10-12 или кулачковый механизм с толкателем (11) по любому из пунктов 1-9.

14. Способ работы двигателя внутреннего сгорания с кулачковым механизмом с толкателем (11), с держателем кулачка (14), расположенным на распределительном валу (12) без возможности поворота и с возможностью перемещения в осевом направлении, с первым кулачком (32) и вторым кулачком(34), каждый из которых имеет область основной окружности (32А, 34A) и область хода клапана (32B, 34D) с граничной частью (32C, 34E), расположенной рядом с соответствующей областью основной окружности (32A, 34A), при этом граничная часть (32C) первого кулачка (32) и граничная часть (34E) второго кулачка (34) выполнены одинаковыми и находятся в одном и том же радиальном положении вокруг продольной оси распределительного вала (12), и с кулачковым следящим элементом (16А), который избирательно связан с первым кулачком (32) или вторым кулачком (34), включающий:

осевое смещение держателя кулачка (14), в ходе которого осуществляется осевое смещение держателя кулачка (14), в частности, начинается или заканчивается, при этом кулачковый следящий элемент (16А) связан с граничной частью (32C) первого кулачка (32) и/или граничной частью (34E) второго кулачка (34).

15. Способ по п. 14, в котором:

осевое смещение держателя кулачка (14) начинается, когда кулачковый следящий элемент (16А) связан с граничной частью (32С) первого кулачка (32) или граничной частью (34Е) второго кулачка (34), и/или заканчивается, пока кулачковый следящий элемент (16А) связан с областью основной окружности (32А) первого кулачка (32) или областью основной окружности (34А) второго кулачка (34); и/или

в котором осевое смещение держателя кулачка (14) начинается, когда кулачковый следящий элемент (16А) связан с областью основной окружности (32А) первого кулачка (32) или областью основной окружности (34А) второго кулачка (34), и/или заканчивается, пока кулачковый следящий элемент (16А) связан с граничной частью (32С) первого кулачка (32) или граничной частью (34Е) второго кулачка (34).