Поршень для автоматического регулирования степени сжатия двигателя внутреннего сгорания

Поршень для автоматического регулирования степени сжатия двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПОРШЕНЬ ЛЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СТЕПЕНИ СЖАТИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержа щий оболочку с камерой сгорания и ко пус, между которыми вьтолнены верхняя и нижняя камеры переменного объе ма, причем верхняя камера связана с нижней при помощи перепускного канала , а с картером - при помощи канала слива, снабженного регулирующим дросселем с исполнительным элементом, установленным в последнем с возможностью осевого перемещения и жестко закрепленным в оболочке поршня, о тличающийся тем, что, с целью повышения эффективности регулирования , исполнительный элемент выполнен в виде золотника с радиальным и вертикальным каналами, образующими канал слива, а корпус поршня снабжен кольцевой полостью, размещенной вокруг золотника и связанной с дросселем, с перепускным каналом и с радиальным каналом золотника.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

° Q "г/у

Q9 7 10 8

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3708845/25-06 (22) 11.03.84 (46) 15.09.85 Бюл. ¹ 34 (72) В.В.Чекасин, В.А.Коровин и Е.П.Гусев (53) 621.43-242.545.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И - 1068604, кл. F 02 В 75/04, 1982. (54)(5?) ПОРШЕНЬ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СТЕПЕНИ СЖАТИЯ ДВИI ATFJIß ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий оболочку с камерой сгорания и корпус, между которыми выполнены верхняя и нижняя камеры переменного объема, причем верхняя камера связана с нижней при помощи перепускного кана„„SU„„1178918 А (5ц4 Е 02 В 75/04; F 02 Р 15/04 ла, а с картером — при помощи канала слива, снабженного регулирующим дросселем с исполнительным элементом, ус- тановленным в последнем с возможностью осевого перемещения и жестко закрепленным в оболочке поршня, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности регулирования, исполнительный элемент выполнен в виде золотника с радиальным и вертикальным каналами„ образующими канал слива, а корпус поршня снабжен кольцевой полостью, размещенной вокруг золотника и связанной с дросселем, с перепускным каналом и с радиальным каналом золотника.

1178918

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с изменяемой степенью сжатия. 5

Цель изобретения — повышение эффективности регулирования путем задания оптимальной характеристики изменения степени сжатия в функции от нагрузки.

На чертеже схематически представ- 10 лен поршень для автоматического регулирования степени сжатия двигателя внутреннего сгорания.

Поршень содержит корпус 1и вставку

2, образующие верхнюю 3 и нижнюю 4 ll5 камеры переменного объема, которые сообщены с картером двигателя через радиальный 5 и осевой 6 каналы золотника 7. Последний установлен неподвижно в корпусе 1 и размещен в ка- 10 нале регулирующего дросселя 8 и полос-. ти 9 с возможностью перемещения, Образующая 10 боковой поверхности золотника, 7, размещенная в дросселе 8, выполнена по параболе, 25

В период насосных ходов корпус 1 перемещается вверх относительно вставки 2 под действием сил инерции и давления масла, поступающего из системы смазки двигателя через магистральный канал 11 и обратный клапан 12.

В период рабочих ходов величина перемещения корпуса 1 вниз относительно вставки 2 лимитируется количеством масла, вытекающего из верх35 ней камеры 3 через регулирующий дроссель 8, и количеством масла, поступающего на слив из полости 9 через радиальный 5 и осевой 6 каналы золотника 7, а также .количеством

40 масла, поступающего в нижнюю камеру 4 из полости 9 через канал 13.

Поршень работает следующим образом.

При работе двигателя на холостом 4 ходу и малых нагрузках в конце. такта выпуска и в начале такта вйуска равнодействующая от силы давления га."ов в цилиндре двигателя, силы инерции корпуса 1 и силы давления $0 масла в камерах 3 и 4 направлена вверх и стремится s том же направле нии переместить корпус 1 относительно вставки 2. При этом давление в нижней камере 4 повышается и масло через радиальный канал 5 переменного проходного сечения и осевой канал 6 золотника 7 начинает сливатьI ся в картер двигателя. В результате подвижный корпус 1 перемещается вверх, одновременно увеличивая объем верхней камеры 3 и уменьшая проходное сечение регулирующего дросселя 8, Увеличивающийся объем камеры.3 заполняется маслом, поступающим из системы смазки двигателя через маг. гистральный канал 11 и обратный клапан 12.

Движение корпуса 1 вверх относительно вставки 2 длится до тех пор, пока сила инерции и сила давления масла превышает силу давления газов, действующих на днище корпуса 1, и продолжается в течение второй половины такта выпуска и первой половины такта напопнителя.

В начале такта сжатия нагрузка на днище подвижного корпуса 1 со стороны газов растет, вызывая соответствующее увеличение давления масла в верхней камере 3, в результате чего обратный клапан 12 закрывается и корпус 1 прекращает перемещение вверх относительно вставки 2.

В момент воспламенения топлива давление в верхней камере 3 повышается, в результате увеличивается и количество масла, вытекающего из камеры 3 через регулирующий дроссель

8, вследствие чего подвижный корпус 1 опускается вниз относительно вставки 2, Перемещение подвижного корпуса 1 вниз сопровождается уменьшением проходного сечения радиального канала 5 золотника 7, в результате слив масла в картер двигателя уменьшается, а количество масла, поступающего в нижнюю камеру 4 из полости 9, увеличивается.

Настройка органов гидросистемы осуществляется так, что при установившихся режимах в течение цикла на малых нагрузках регулирующий дроссель 8 обеспечивает требуемое перемещение подвижного корпуса 1 в сторону снижения степени сжатия, а проходное сечение радиального канала 5 золотника 7 — в сторону увеличения степени сжатия на такую же. величину, т.е. перемещения корпуса на этих режимах в период рабочего и насосных ходов равны по величине и противоположны по направлению.

С увеличением нагрузки двигателя работа силы давления газов в цилиндре возрастает, следовательно, возрас,тает и количество масла, вытекающего, из верхней камеры 3 через регулирующий дроссель 8. При этом каждый цикл из полости 9 будет сливаться в картер двигателя большее количество масла, чем раньше, тем самым будет нарушено равенство между ве% личинами перемещений подвижного корпуса 1 вверх-и вниз, высота перемещений вниз окажется большей по сравнению с обратным ходом и по этой причине подвижный корпус 1 за каждый цикл будет опускаться вниз на большую величину, понижая степень сжатия до нового оптимального значения, при котором равновесие между действующи.— ми силами снова восстановится.

В период рабочих ходов на установившихся режимах с ростом нагрузки

178918 4 наблюдается изменение величины перемещений подвижного корпуса 1 относительно вставки не по линейной зависимости, а по закону, описываемому параболической функцией. При этом значения максимального давления сгорания в зависимости от нагрузки изменяются по закону, представляющему собой функцию с экстремумом в районе

1ð нагрузок, близких к 40 — 50X от максимальной величины..Дпя обеспечения перемещения подвижного корпуса с увеличением нагрузки по указанному закону необходимо образующую 10 боковой поверхности золотника 7 регулирующего дросселя выполнить по параболической зависимости.