Механизм управления клапаном газораспределения двигателя внутреннего сгорания
Изобретение относится к двигателестроению, в частности к распределительным механизмам клапанов газораспределения двигателя внутреннего сгорания. Техническим результатом изобретения является возможность изменения фаз газораспределения и хода газораспределительных клапанов при работе двигателя на различных режимах. Указанный технический результат достигается тем, что в механизме управления клапаном газораспределения двигателя внутреннего сгорания, содержащем полый цилиндр с днищем, подпружиненный плунжер, частично входящий в цилиндр с возможностью перемещения и образующий с цилиндром рабочую полость, поршень, размещенный в рабочей полости и образующий подпоршневую и надпоршневую полости, подводящий, сливной и демпфирующий каналы, обратный клапан, дроссель, причем подводящий канал выполнен в днище цилиндра и сообщает подпоршневую полость с источником давления рабочей жидкости, а с окружающей средой сообщены подпоршневая полость через сливной и надпоршневая полость через демпфирующий каналы, обратный клапан размещен в подводящем, а дроссель - в сливном канале, дополнительно выполнен в плунжере питающий канал, сообщающий надпоршневую полость с источником давления рабочей жидкости, а демпфирующий канал выполнен с переменным по длине сечением. Кроме того, в демпфирующем канале может быть установлен термоэлемент, имеющий возможность его частичного перекрытия, термоэлемент может быть установлен также и в питающем канале. Выполнение демпфирующего канала возможно в плунжере либо в стенке цилиндра. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к двигателестроению, в частности к распределительным механизмам клапанов газораспределения двигателя внутреннего сгорания.
Известно устройство для управления клапаном механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания, содержащее полый цилиндр, подводящий, дренажный и сливной каналы, питающий клапан, подпружиненный плунжер, частично размещенный в полости цилиндра с возможностью перемещения, наконечник, выполненный в виде стакана с днищем и скрепленный с цилиндром, подпружиненный поршень, размещенный внутри наконечника и образующий надпоршневую и подпоршневую полости, упор, закрепленный на внутренней поверхности наконечника со стороны открытого торца (RU, патент N 2074966, кл. F 01 L 1/14, 1997 г.). Недостатком устройства является невозможность изменения фаз газораспределения и хода газораспределительных клапанов в зависимости от режима работы двигателя. Известно устройство, обеспечивающее ступенчатое регулирование хода клапана, содержащее гидравлический цилиндр разборной конструкции, состоящий из двух корпусов, перегородку, фиксаторы, основную и дополнительную рабочие полости с частично размещенными в них подпружиненными штоками, ограничители хода штоков, выполненные в виде пружинных колец, подводящие каналы с обратными клапанами, отводящие каналы, образованные зазорами между рабочими полостями цилиндра и штоками. Ступенчатое регулирование хода клапана обеспечивается заполнением управляющим маслом одной из полостей либо обеих полостей одновременно (SU, авторское свидетельство N 1493801, кл. F 02 B 13/02, 1989 г.). Недостатком устройства является повышенная механическая напряженность из-за ударов штоков о перегородку при прекращении подачи управляющего масла в полости, а также низкое быстродействие, т.к. слив управляющего масла при прекращении его подачи осуществляется только по технологическим зазорам в паре цилиндр-шток. Известно устройство управления клапаном механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания, принятое за прототип, содержащее полый цилиндр с днищем (наконечником), подводящий, демпфирующий (продольные прорези в плунжере-штоке) и сливной каналы, обратный клапан в подводящем канале, подпружиненный плунжер (шток), частично входящий в цилиндр с возможностью перемещения и образующий с цилиндром рабочую полость, подпружиненный поршень, кольцевую выточку и упор (упорное кольцо). Ускоренное отключение привода осуществляется путем опорожнения от масла внутренней полости цилиндра через дополнительные сливные каналы, которые могут перекрываться боковой поверхностью поршня, выполняющего роль золотника (SU, авторское свидетельство N 1301991, кл. F 01 L 1/14, 1987 г.). Недостатком известного устройства является невозможность изменения фаз газораспределения и хода газораспределительных клапанов в зависимости от режима работы двигателя. Техническим результатом изобретения является возможность изменения фаз газораспределения и хода газораспределительных клапанов при работе двигателя на различных режимах. Указанный технический результат достигается тем, что в механизме управления клапаном газораспределения двигателя внутреннего сгорания, содержащем полый цилиндр с днищем, подпружиненный плунжер, частично входящий в цилиндр с возможностью перемещения и образующий с цилиндром рабочую полость, поршень, размещенный в рабочей полости и образующий подпоршневую и надпоршневую полости, подводящий, сливной и демпфирующий каналы, обратный клапан, дроссель, причем подводящий канал выполнен в днище цилиндра и сообщает подпоршневую полость с источником давления рабочей жидкости, а с окружающей средой сообщены: подпоршневая полость - через сливной и надпоршневая полость - через демпфирующий каналы, обратный клапан размещен в подводящем, а дроссель - в сливном канале, дополнительно выполнен в плунжере питающий канал, сообщающий надпоршневую полость с источником давления рабочей жидкости, а демпфирующий канал выполнен с переменным по длине сечением. Кроме того, в демпфирующем канале может быть установлен термоэлемент, имеющий возможность его частичного перекрытия. Термоэлемент может быть установлен также и в питающем канале. Выполнение демпфирующего канала возможно в плунжере либо в стенке цилиндра. На фиг. 1 приведен механизм в разрезе, на фиг. 2, 3 и 4 - варианты выполнения механизма (фрагменты), на фиг. 5 - схема включения механизма в привод клапана газораспределения двигателя внутреннего сгорания, на фиг. 6 - диаграммы хода клапанов газораспределения. Полый цилиндр 1 (фиг. 1) с днищем 2 и подпружиненным плунжером 3, частично входящим с возможностью перемещения в цилиндр 1, образуют рабочую полость 4. Поршень 5 размещен в рабочей полости 4 и образует подпоршневую 6 и надпоршневую 7 полости. В днище 2 выполнен подводящий канал 8 с размещенным в нем обратным клапаном 9. В цилиндре выполнен сливной канал 10 с размещенным в нем дросселем 11. В плунжере 3 выполнены демпфирующий 12 и питающий 13 каналы. Демпфирующий канал 12 выполнен с переменным по длине сечением, причем сужение демпфирующего канала 12 выполнено в сторону, противоположную рабочей полости 4. Подводящий 8 и питающий 13 каналы сообщены (фиг. 5) с источником давления рабочей жидкости 14 (масла). В варианте, изображенном на фиг. 2, в месте сужения демпфирующего канала 12 установлен термоэлемент 15, имеющий возможность его частичного перекрытия. В варианте, изображенном на фиг. 3, термоэлемент 15 установлен также и в питающем канале 13. В варианте, изображенном на фиг. 4, демпфирующий канал 12 выполнен в стенке цилиндра 1, а сужение демпфирующего канала 12 выполнено в сторону рабочей полости 4. Выполнение демпфирующего канала 12 в плунжере 3 либо в стенке цилиндра 1 зависит от выбора конструктивных параметров при проектировании механизма управления клапаном газораспределения, например, от диаметра плунжера 3, от толщины стенки цилиндра 1. Изменение направления сужения демпфирующего канала 12 связано с выполнением основной задачи этого сужения, заключающейся в обеспечении постепенного уменьшения расхода масла через демпфирующий канал 12 при приближении плунжера 3 к поршню 5, что способствует их безударному соприкосновению. Механизм является промежуточным звеном (штангой) привода (фиг. 5) газораспределительного клапана и служит для передачи возвратно-поступательного движения от кулачка 16 через рычаг 17, плунжер 3, цилиндр 1, рычаг 18 к клапану газораспределения 19 цилиндра 20 двигателя внутреннего сгорания. Источник давления рабочей жидкости (насос) 14 сообщен напорной магистралью 21 через вентиль 22 с управляющими магистралями 23 и 24. На фиг. 6 изображены диаграммы хода клапанов газораспределения с исходными фазами газораспределения (штриховая линия) и с измененными фазами (сплошная линия), где hкл - ход клапана газораспределения,![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/981.gif)
Формула изобретения
1. Механизм управления клапаном газораспределения двигателя внутреннего сгорания, содержащий полый цилиндр с днищем, подпружиненный плунжер, частично входящий в цилиндр с возможностью перемещения и образующий с цилиндром рабочую полость, поршень, размещенный в рабочей полости и образующий подпоршневую и надпоршневую полости, подводящий, сливной и демпфирующий каналы, обратный клапан, дроссель, причем подводящий канал выполнен в днище цилиндра и сообщает подпоршневую полость с источником давления рабочей жидкости, а с окружающей средой сообщены подпоршневая полость через сливной и надпоршневая полость через демпфирующий каналы, обратный клапан размещен в подводящем, а дроссель - в сливном канале, отличающийся тем, что в плунжере выполнен питающий канал, сообщающий надпоршневую полость с источником давления рабочей жидкости, а демпфирующий канал выполнен с переменным по длине сечением. 2. Механизм по п.1, отличающийся тем, что в демпфирующем канале установлен термоэлемент, имеющий возможность частично перекрывать демпфирующий канал. 3. Механизм по пп.1 и 2, отличающийся тем, что демпфирующий канал выполнен в плунжере. 4. Механизм по пп.1 - 3, отличающийся тем, что сужение демпфирующего канала выполнено в сторону, противоположную рабочей полости. 5. Механизм по пп.1 - 4, отличающийся тем, что термоэлемент установлен также и в питающем канале. 6. Механизм по пп.1 и 2, отличающийся тем, что демпфирующий канал выполнен в стенке цилиндра. 7. Механизм по пп.1, 2 и 6, отличающийся тем, что сужение демпфирующего канала выполнено в сторону рабочей полости.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6