Пневмопривод высокочастотного клапана с электромеханическим управлением двигателя внутреннего сгорания
Полезная модель относится к машиностроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания. Известно устройство, содержащее синхронно работающие кривошипно-шатунный и кулачковый газораспределительный механизмы.
Новым в предложенной заявке является то, что работа газораспределительных клапанов обеспечивается пневматическими сильфонами высокого давления, включаемых электромагнитами, под управлением микропроцессора.
Полезная модель относится к машиностроению, в частности, к двигателям внутреннего сгорания. Известное устройство содержит кулачковый механизм распределения газов, который выбран заявителем в качестве прототипа. (Рикардо Г.Р. Быстроходные двигатели внутреннего сгорания. Государственное научно техническое издательство машиностроительной литературы. Москва 1960 г. стр.399-400)
Устройство содержит синхронно работающие кривошипно-шатунный и кулачковый газораспределительный механизмы. Однако, кулачковый газораспределительный механизм не предусматривает сдвиг фаз работы клапанов относительно коленчатого вала, а плавная линия геометрии кулачков, с увеличением оборотов, снижает эффективность работы двигателя. Все это сдерживает дальнейшее увеличение частоты вращения вала и автоматизацию работы двигателя.
На Фиг.1 изображена схема предложенной полезной модели.
Схема содержит ресивер верхнего давления 1, ресивер нижнего давления 2, полость активного сильфона 3, активный сильфон 4, пассивный сильфон 5, пневматический клапан верхнего давления 6, пневматический клапан нижнего давления 7, газораспределительный клапан 8, электромагнит верхнего давления 9, электромагнит нижнего давления 10, компрессор высокого давления 11, электронный триггер 12, микропроцессор 13.
Задачей полезной модели является достижение максимально высоких оборотов и увеличение степени автоматизации двигателя внутреннего сгорания.
Новым в предложенной заявке является то, что работа газораспределительных клапанов обеспечивается пневматическими сильфонами высокого давления, включаемыми электромагнитами под управлением микропроцессора.
Схема работает следующим образом:
Компрессор 11, питаясь от постороннего источника, обеспечивает высокое давление в ресивере 1 и низкое давление в ресивере 2. После получения сигнала, выработанного процессором, в соответствии с состоянием контролируемых узлов двигателя микропроцессор через триггер устанавливает электромагнит верхнего давления в положение включено, а электромагнит нижнего давления - в положение выключено. Газ через пневматический клапан верхнего давления поступает в полость активного сильфона. Активный сильфон увеличивает свою длину и открывает газораспределительный клапан. Помимо этого активный сильфон сжимает пассивный сильфон, подвижный конец которого закреплен к концу ножки газораспределительного клапана. Поле завершения заданного цикла выключается электромагнит верхнего давления и включается электромагнит нижнего давления. Газ из полости активного сильфона уходит через клапан нижнего давления в ресивер нижнего давления. Пассивный сильфон, на который больше не действует сила активного сильфона приходит в исходное состояние и закрывает газораспределительный клапан.
Таким образом, микропроцессор, снимая показания всех контролируемых точек двигателя, вычисляет время открытия и закрытия всех газораспределительных клапанов двигателя внутреннего сгорания.
Данная схема с независимой работой газораспределительных клапанов и микропроцессорным управлением позволяет значительно расширить эксплуатационные возможности двигателя внутреннего сгорания. К примеру, двигатель при торможении можно перевести в режим компрессора, а в дальнейшем использовать накопленную энергию сжатого газа и т.д.
Помимо этого схема может быть применена в системах автоматики, где требуется высокая скорость переключения потоков жидкостей и газов.
Привод газораспределительного клапана, состоящий из ресивера верхнего давления, ресивера нижнего давления, полости активного сильфона, активного сильфона, связанного с пневматическим клапаном верхнего давления, пассивного сильфона, подвижной конец которого закреплен к концу ножки газораспределительного клапана, пневматического клапана нижнего давления, пневматического клапана верхнего давления электромагнита верхнего давления, электромагнита нижнего давления, компрессора высокого давления, электронного триггера и микропроцессора, отличающийся тем, что работа газораспределительного клапана обеспечивается активным сильфоном, под управлением микропроцессора.
