КЛАПАН РЕЦИРКУЛЯЦИИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ Российский патент 2001 года по МПК F02M25/06 

Описание патента на изобретение RU2169855C2

Изобретение относится к бензиновым и дизельным двигателям внутреннего сгорания (ДВС).

Для снижения токсичности отработавших газов ДВС (в частности, окислов азота) широко используется метод перепуска отработавших газов из выпускной системы двигателя во впускную (так называемая рециркуляция отработавших газов). Одним из основных элементов подобных систем является клапан рециркуляции отработавших газов (КРОГ). Данное изобретение относится к конструкции КРОГ. Известны конструкции, в которых перепуск части отработавших газов производится запорным клапаном со штоком, перемещающимся внутри направляющей втулки и связанным с диафрагменным механизмом. Количество рециркулируемых отработавших газов и закон их подачи определяются размерами запорного клапана, величиной разрежения, подаваемого в наддиафрагменную полость, характеристикой пружины, находящейся в наддиафрагменной полости. К таким клапанам можно отнести клапаны [1], [2], [3], а также КРОГ, выпускаемый Димитровоградским автоагрегатным заводом и ООО "Топливные системы" (Санкт-Петербург).

Основным недостатком указанных КРОГ является возможность прорыва отработавших газов при открытом запорном клапане через зазоры между направляющей втулкой и штоком в поддиафрагменную полость, связанную с атмосферой, т.е. загрязнение окружающей среды отработавшими газами.

Известен КРОГ, где предусмотрена защита от попадания отработавших газов в окружающую среду [4]. Это клапан фирмы Пирбург (Pierburg), устанавливаемый на дизельных двигателях фирмы Штайер (Steyr). В этом клапане (фиг. 1) защита от попадания отработавших газов в поддиафрагменную полость обеспечивается за счет установки манжеты 1 и уплотнительного кольца 2. Манжета с наружной стороны зажимается между деталями 8 и 9 и таким образом крепится к диафрагме 4, а с внутренней стороны поджимается пружиной 5 к гильзе 6, установленной на направляющей втулке 7 с помощью уплотнительного кольца 2.

Недостатками указанного КРОГ являются:
1. Конструкция уплотнения с помощью манжеты 1, уплотнительного кольца 2 и пружины 5, имеющего три зоны возможной негерметичности, представляется сложной в технологическом отношении и не вполне надежной в конструктивном.

2. Наличие двух пружин (12 и 5) затрудняет обеспечение требуемого закона подачи рециркулируемых газов в функции управляющего разрежения.

3. Отсутствие регулируемого элемента, обеспечивающего настройку клапана на требуемое разрежение срабатывания, предъявляет чрезвычайно высокие требования к характеристикам пружин 12 и 5.

4. Запорный клапан 10 жестко закреплен на штоке 11, поэтому для обеспечения возможности самоцентрирования клапана в седле 13 и его герметичности в закрытом положении необходимо иметь достаточно большие зазоры между направляющей втулкой 7 и штоком 11, что ведет к возрастанию количества отработавших газов, поступающих в область манжеты, и возможности прорыва их в поддиафрагменную полость.

В предлагаемом изобретении указанные недостатки устраняются следующим образом.

1. Манжета, предотвращающая попадание отработавших газов в поддиафрагменную полость и атмосферу, по внутреннему диаметру крепится с натягом в кольцевом пазе направляющей втулки, а по наружному зажимается между тарелкой диафрагмы и чашкой.

2. Запорный клапан установлен свободно на втулке, соединенной со штоком посредством резьбы, обеспечивающей возможность регулирования длины штока и последующего фиксирования втулки относительно штока.

Предлагаемый КРОГ изображен на фиг. 2. КРОГ содержит корпус 1 с седлом 2, направляющей втулкой 3 и полостями 4 и 5, сообщенными с впускной и выпускной системами ДВС. Внутри направляющей втулки перемещается шток 6 запорного клапана 7, установленного свободно на втулке 8, соединенной со штоком посредством резьбы, обеспечивающей возможность регулирования длины штока. При заворачивании или отворачивания втулки изменяется длина штока и, соответственно, предварительное поджатие пружины 9, чем и обеспечивается возможность регулирования КРОГ. В отрегулированном положении втулка фиксируется относительно штока.

К корпусу прикреплен диафрагменный механизм, включающий проставку 10, отражательную чашку 11, крышку 12 со штуцером 13 подвода разрежений и пружиной 9, диафрагму 14 с тарелкой 15 и чашкой 16, зажатую между отражательной чашкой 11 и крышкой 12 и соединенную со штоком 6 запорного клапана 7.

Между тарелкой диафрагмы 15 и направляющей втулкой 3 расположена манжета 17, предотвращающая попадание отработавших газов в поддиафрагменную полость и атмосферу, которая по внутреннему диаметру крепится с натягом в кольцевом пазе 18 направляющей втулки 3, а по наружному зажимается между тарелкой диафрагмы 15 и чашкой 16.

КРОГ работает следующим образом. При достижении управляющего разрежения, поступающего в наддиафрагменную полость через штуцер 13 определенной величины, диафрагма 14, преодолевая действие пружины 9, перемещается вверх вместе со штоком 6 и запорным клапаном 7. Запорный клапан 7 открывается, сообщая полости 4 и 5. Индивидуальная регулировка КРОГ производится на стадии производства путем поворота втулки 8 относительно штока 6, т.е. регулированием длины штока и последующим фиксированием втулки с запорным клапаном относительно штока. Манжета 17 предотвращает попадание отработавших газов из полостей корпуса через зазоры между штоком и направляющей втулкой в поддиафрагменную полость.

В настоящее время ООО "Топливные системы" осваивает серийное производство КРОГ по предлагаемому изобретению.

Литература
1. Патент Германии DE 4228850, 1994.

2. Патент Германии DE 4321394 A1, 1995.

3. Патент США US 4492210, 1985.

4. Патент Германии DE 3932007 A1, 1991.

Похожие патенты RU2169855C2

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЦИРКУЛЯЦИИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ 2003
  • Цыпцын В.И.
  • Истомин С.В.
  • Петров А.А.
RU2251016C2
КАРБЮРАТОР ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 1999
  • Дубницкий Н.Б.
  • Ефремов Б.Д.
  • Орлов Г.Б.
  • Черемных Ю.А.
RU2173786C2
ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 2000
  • Строгин Н.А.
  • Поздеев Д.А.
RU2200857C2
Противоподсосный клапан вакуумного грузозахватного устройства 1984
  • Григорьев Юрий Михайлович
  • Орляцкий Яков Васильевич
SU1263607A1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЗИНОАРМАТУРНОЙ ИГЛЫ ТОПЛИВНОГО КЛАПАНА КАРБЮРАТОРА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И УСТРОЙСТВО АРМАТУРЫ ИГЛЫ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРЕДЛАГАЕМОГО СПОСОБА 2001
  • Агапов А.К.
  • Плескачев В.И.
RU2215892C2
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КЛАПАН (ВАРИАНТЫ) 2000
RU2182273C2
РЕГУЛЯТОР ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ 2000
  • Гаврилов С.В.
  • Лузгачев М.В.
  • Махмудбеков И.Л.
  • Ушаков В.В.
RU2206013C2
Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания 1984
  • Каплин Виктор Федорович
  • Павлов Борис Николаевич
SU1257268A1
РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА 1997
  • Жабин В.М.
RU2150138C1
БЛОКИРОВОЧНЫЙ ГАЗОВЫЙ КРАН-КЛАПАН 2000
  • Марков Александр Михайлович
RU2186279C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 169 855 C2

Реферат патента 2001 года КЛАПАН РЕЦИРКУЛЯЦИИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к выхлопным системам двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет улучшить показатели по снижению токсичности отработавших газов и технологию изготовления и регулировки. Клапан рециркуляции отработавших газов содержит корпус с седлом, направляющей втулкой, полостями, сообщенными с впускной и выпускной системами ДВС, и запорными клапаном со штоком, перемещающимся внутри направляющей втулки. Диафрагменный механизм прикреплен к корпусу и включает проставку, отражательную чашку, крышку со штуцером подвода разрежений и пружиной. Диафрагма зажата между отражательной чашкой и крышкой и соединена со штоком запорного клапана. Манжета расположена между тарелкой диафрагмы и направляющей втулкой. Манжета, предотвращающая попадание отработавших газов в поддиафрагменную полость и атмосферу, по внутреннему диаметру крепится с натягом в кольцевом пазе направляющей втулки, а по наружному зажимается между тарелкой диафрагмы и чашкой. Запорный клапан установлен свободно на втулке, соединенной со штоком посредством резьбы, обеспечивающей возможность регулирования длины штока и последующего фиксирования втулки относительно штока. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 169 855 C2

1. Клапан рециркуляции отработавших газов, содержащий корпус с седлом, направляющей втулкой, полостями, сообщенными с впускной и выпускной системами ДВС, и запорным клапаном со штоком, перемещающимся внутри направляющей втулки, диафрагменный механизм, прикрепленный к корпусу и включающий проставку, отражательную чашку, крышку со штуцером подвода разрежений и пружиной, диафрагму, зажатую между отражательной чашкой и крышкой и соединенную со штоком запорного клапана, и манжету, расположенную между тарелкой диафрагмы и направляющей втулкой, отличающийся тем, что манжета, предотвращающая попадание отработавших газов в поддиафрагменную полость и атмосферу, по внутреннему диаметру крепится с натягом в кольцевом пазе направляющей втулки, а по наружному зажимается между тарелкой диафрагмы и чашкой. 2. Клапан рециркуляции отработавших газов по п.1, отличающийся тем, что запорный клапан установлен свободно на втулке, соединенной со штоком посредством резьбы, обеспечивающей возможность регулирования длины штока и последующего фиксирования втулки относительно штока.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2001 года RU2169855C2

DE 3932007 A1, 04.04.1991
УСТРОЙСТВО РЕЦИРКУЛЯЦИИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ 1992
  • Коростышевский И.М.
  • Гусев Б.М.
  • Полицын А.В.
RU2035610C1
RU 92010865 A, 20.03.1997
Устройство для регулирования наполнения и рециркуляции отработавших газов 1988
  • Дмитриевский Анатолий Валентинович
  • Теремякин Павел Геннадиевич
  • Тюфяков Андрей Семенович
SU1562507A1
Система рециркуляции отработавших газов двигателя внутреннего сгорания 1987
  • Матяев Алексей Сергеевич
SU1506162A1
US 4492210 A, 08.01.1985
US 4231339 A, 04.11.1980
ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ 2017
  • Вельт Иван Дмитриевич
  • Куржий Юрий Станиславович
  • Полякова Светлана Анатольевна
  • Резникова Надежда Борисовна
  • Судариков Виктор Константинович
  • Тишкин Роман Вячеславович
RU2670244C1
DE 4321394 A1, 05.01.1995
DE 4228850 A1, 03.03.1994.

RU 2 169 855 C2

Авторы

Ефремов Б.Д.

Орлов Г.Б.

Плескачев В.И.

Даты

2001-06-27Публикация

1999-02-04Подача