Механизм управления клапаном газораспределения двигателя внутреннего сгорания

Механизм управления клапаном газораспределения двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к двигателестроению и позволяет повысить быстродействие и надежность механизма управления клапаном газораспределения двигателя внутреннего сгорания с регулированием путем отключения цилиндров. Механизм содержит гидротолкатель, рабочая полость 6 которого снабжена управляемым разгрузочным клапаном, выполненным, в виде последовательного соединения запорного органа 10, пружины 13 и поршня 11 с ограничителем 14 хода и представляющим собой гидравлически управляемый предохранительный клапан с регулируемой настройкой пружины, обеспечивающей два уровня срабатывания по давлению. При подаче жидкости в рабочую полость 6 гидротолкателя и полость 19 разгрузочного клапана последний выполняет функции предохранительного клапана и защищает газораспределительный механизм от перегрузок и поломок, а при отключении цилиндра двигателя подача жидкости в полости 6 и 19 прекращается и разгрузочный клапан обеспечивает быстрое опорожнение рабочей полости 6 гидротолкателя, выключая тем самым привод клапана газораспределения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

союз советских

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РесПУБлик

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4387747/25-06 (22) 08.03,88 (46) 30.06.90. Бюл. М 24 (71) Головное специализированное конструкторское бюро по двигателям средней мощности (72) А.В.Линник, Л,С.Гильман, В.M.Ñóäàðский, B.А.Бежан и А.В.Касьянов (53) 621.43-38(088,8) (56) Патент США hL 4337739, кл. F 02 D 13/06, опублик, 1982. (54) МЕХАНИЗМ УПРАВЛЕНИЯ КЛАПАНОМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к двигателестроению и позволяет повысить быстродей- ствие и надежность механизма управления клапаном газораспределения двигателя внутреннего сгорания с регулированием путем отключения цилиндров. Механизм содержит гидротолкатель, рабочая полость 6

» ЯЛ,, 1574873 А1 (si>s F 02 D 13/06, F 01 1 13/00 которого снабжена управляемым разгрузочным клапаном, выполненным, например, в виде последовательного соединения запорного органа 10, пружины 13 и поршня 11 с ограничителем 14 хода и представляющим собой гидравлически управляемый предохранительный клапан с регулируемой настройкой пружины, обеспечивающей два уровня срабатывания по давлению, При подаче жидкости в рабочую полость 6 гидротолкателя и полость 19 разгрузочного клапана последний выполняет функции предохранительного клапана и защищает газораспределительный механизм от перегрузок и поломок, а при отключении цилиндра двигателя подача жидкости в по-. лости 6 и 19 прекращается и разгрузочный З клапан обеспечивает быстрое опорожнение рабочей полости 6 гидротолкателя, выклю-. чая тем самым привод клапана газораспределения. 1 з,п. ф-лы, 2 ил.

1574873

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для регулирования двигателей внутреннего сгорания путем отключения цилиндров при работе на малых нагрузках и холостом ходу.

Цель изобретения — повышение быстродействия и надежности механизма управления клапанами газораспределения двигателя внутреннего сгорания.

На фиг. 1 и 2 представлен механизм с гидротолкателем, встроенным в рычажный ! толкатель в двух вариантах исполнения; с ! раздельным исполнением предохранитель, ного и управляемого разгрузочного кла, панов (фиг. 1). и с объединенным их испол, нением (фиг. 2), общий вид.

Механизм управления клапаном (фиг. 1) содержит гидротолкатель, размещенный в одном из элементов (в рычажном толкате ле 1) кинематической цепи привода между клапаном (не показан) и кулачком 2 распре,делительного вала, с пружиной 3, цилинд .ром 4 и плунжером 5, образующим рабочую полость 6 гидротолкателя, высота которой превышает максимальную высоту профиля кулачка, масляную магистраль 7 подвода питания к рабочей полости гидротолкэтеля с управляющим золотником 8 и обратным клапаном 9, и управляемый разгрузочный клапан с запорным органом 10 и управляющим гидравлическим поршнем 11, размещенным с наружной стороны цилиндра 4 и подключенным к масляной магистрали 7 между управляющим золотником 8,и обратным клапаном 9. Рабочая полость 6 гидротолкателя снабжена предохранительным . клапаном 12, запорный орган 10 управляемого разгрузочного клапана также расположен с наружной стороны цилиндра 4 гидротолкателя, а управляющий поршень

11 его подключен к масляной магистрали 7 со стороны, противоположной запорному органу 10, В механизме управления клапаном (фиг. 2) предохранительный и управляемый разгрузочный клапаны выполнены в виде последовательного соединения запорного органа 10, пружины 13 и управляющего поршня 11 с ограничителем 14 хода в единый узел, представляющий собой гидравлически управляемый предохранительный клапан с регулируемой настройкой пружины 13, обеспечивающей два уровня срабатывания по давлению.

Механизм управления клапаном (фиг, 1) работает следующим образом.

При включении цилиндров срабатывает управляющий золотник 8(например, по сигналу датчика нагрузки) и масло из напорной магистрали 15 поступает в каналы 16 оси 17 рычажного толкателя 1 и затем в магистраль

30 цилиндре происходит повторное сжатие.

При этом давление в цилиндре противодействует открытию впускного клапана. Уси35

7. Из магистрали 7 масло через обратный клапан 9 поступает в рабочую полость 6 гидротолкателя (во время выстоя клапана газораспределения) и по каналу 18 в цилиндр 19. Усилие, создаваемое давлением масла на поршень 11, удерживает запорный орган 10 в контатке с отверстием 20, сообщающим рабочую полость 6 гидротолкателя с полостью масляного картера.

При вращении кулачка 2 распределительного вала приводятся в качательное движение посредством ролика 21 контактирующий с ним рычажный толкатель 1 с цилиндром 4, При этом в начале подъема рычажного толкателя в магистрали 7 обратный клапан 9 закрывается. При одновременном заполнении маслом рабочих полостей 6 гидротолкателей впускного и выпускного клапанов дальнейший подъем рычажных толкателей 1 приводит к нарастанию давления в полостях 6, в результате чего приводятся в движение плунжеры 5 и штанги 22.

В случае,.когда впускной клапан начинает работать раньше, чем выпускной (что может произойти при неодновременном заполнении маслом полостей 6 рычажных толкателей 1 впускного и выпускного клапанов в период запуска двигателя или включения цилиндров на ходу), вместо такта выпуска в лие, необходимое для подъема выпускного клапана, значительно возрастает, что приводит к повышению давления масла в рабочей полости 6 гидротолкателя до величины большей, чем необходимо для подъема впускного клапана при одновременной его работе с выпускным клапаном. В этом случае срабатывает предохранительный клапан 12 и, преодолевая усилие затяжки, создаваемое пружиной 13, открывает выход масла из полости 6 в полость картера двигателя. Снижение давления в полости 6 предотвращает возникновение дополнительных нагрузок на детали привода клапанов. При заполнении маслом рабочей полости 6 гидротолкателя выпускного клапана, когда начинается одновременная работа выпускного и впускного клапанов, повторное сжатие не происходит, предохранительный клапан 12 не срабатывает. При отключении цилиндров отключается подача масла золотником 8, происходит падение давления масла в магистрали 7, усилие на поршень 11 запорного органа 10 резко уменьшается и в начале следующего подъема профиля кулачка возрастание давления масла в полости 6 приводит к срабатыванию запорного органа 10, в результате чего масло из полости 6 вытесня1574873 ется плунжером 5 в полость масляного картера через отверстие 20. Подъем клапана в этом случае не происходит.

Использование в предложенном механизме управляемого разгрузочного клапана 5 с гидроприводом, сообщающего рабочую полость гидротолкателя с полостью масляного картера, обеспечивает выключение газообмена s течение одного цикла двигателя.

Механизм управления клапаном газо- 10 распределения (фиг, 2) с совмещенным предохранительным и разгрузочным клапанами работает следующим образом.

При включении в работу цилиндров срабатывает управляющий золотник 8 и масло 15 из напорной магистрали 15 поступает в каналы 16 оси 17 гидротолкателя, Из магистрали 7 масло через обратный клапан 9 поступает в рабочую полость 6 гидротолкателя (во время выстоя клапана газораспре- 20 деления) и по каналу 18 — в рабочую полость гидроцилиндра 19. Поршень 11 под действием усилия, создаваемого давлением масла, перемещается влево до ограничителя 14 и сжимает пружину 13, задавая тем самым 25 уставку срабатывания запорного органа 10, Усилие затяжки пружины выбирается в

1,1 — 1,3 раза большим, чем максимальное усилие, действующее на запорный орган 10 со стороны рабочей полости 6 гидротолка- 30 теля в процессе работы клапана(из условий устойчивости штанги на изгиб).

При неодновременном заполнении маслом рабочих полостей 6 гидротолкателей впускного и выпускного клапанов в пе- 35 риод запуска двигателя или включения цилиндров на ходу вместо такта выпуска в цилиндре происходит повторное сжатие.

При этом повышенное давление в цилиндре противодействует открытию впускного кла- 40 пана, что приводит к срабатыванию запорного органа 10, который преодолевает усилие затяжки пружины 13 и открывает выход масла из полости 6 на слив в полость масляного картера, После восстановления 45 правильного газообмена эапорный орган 10 не срабатывает, надежно герметизируя рабочую полость 6 гидротолкателя, При отключении подачи масла золотником 8 происходит падение давления масла 50 в магистрали 7, усилие на поршень 11 со стороны рабочей полости 19 становится меньшим усилия пружины 13, а поршень перемещается вправо до упора в ограничитель 14. При этом уменьшается затяжка пружины 13 настолько, что запорный орган 10 в начале подъема профиля кулачка перепускает масло иэ полости 6 на слив при первом из цикла подъема клапана. Клапан газораспределения иэ работы исключается.

Каналы 23 в плунжерах 5 устройств по фиг, 1 и 2 предназначены для смазки контакта плунжеров со штангами 22 толкателей.

Формула изобретения

1, Механизм управления клапаном газораспределения двигателя внутреннего сгорания, содержащий гидротолкатель, размещенный в одном из элементов кинематической цепи привода между клапаном и кулачком распределительного вала, с пружиной, цилиндром и плунжером, образующими рабочую полость гидротолкателя, высота которой превышает максимальную высоту профиля кулачка, масляную магистраль подвода питания к рабочей полости гидротолкателя с управляющим золотником и обратным клапаном, и управляемый разгрузочный клапан с запорным органом и управляющим гидравлическим поршнем, размещенным с наружной стороны цилиндра гидротолкателя и подключенным к масляной магистрали между управляющим золотником и. обратным клапаном, о тл ич а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, рабочая полость гидротолкателя снабжена предохра-. нительным клапаном, запорный орган управляемого разгрузочного клапана расположен с наружной стороны цилиндра гидротолкателя, а управляющий поршень его подключен к масляной магистрали со стороны, противоположной запорному органу.

2. Механизм по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения конструкции, предохранительный и управляемый разгрузочный клапаны выполнены в виде последовательного соединения запорного органа, пружины и управляющего поршня с ограничителем хода в единый узел, представляющий собой гидравлически управляемый предохранительный клапан с регулируемой настройкой пружины, обеспечивающей два уровня срабатывания по давлению, 1574873 !

13

1Z

Составитель К.Агафонов

Редактор M,Êåëåìåø Техред M.Moðãåíòàë Корректор M,ÑàìáÜðcêàÿ

Заказ 1770 Тираж 443 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101