СПОСОБ СКВОЗНОЙ ПРОДУВКИ ПНЕВМОАККУМУЛЯТОРА ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ПРИВОДА ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО КЛАПАНА И ТОПЛИВНОЙ ФОРСУНКИ С КЛАПАНОМ-ОТСЕЧКОЙ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2014 года по МПК F01L9/02 F15B1/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к области энергомашиностроения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Ближайший прототип заявленного изобретения - патент 2403409 «Клапан-отсечка пневматического привода газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания» и патент 2422667 «Газоуправляемая топливная форсунка двигателя внутреннего сгорания».

Принцип действия электропневматического привода газораспределительного клапана с клапаном-отсечкой.

Поршень двигателя внутреннего сгорания (далее - двигатель, см. чертеж) 1 при такте сжатия сжимает воздух в камере сгорания 2 цилиндра двигателя. Часть сжимаемого воздуха по трубопроводу 3, через клапан-отсечку 4 и обратный клапан 5 поступает в пневмоаккумулятор 6 и заряжает его. Система управления (не показана) отслеживает текущее положение поршня двигателя 1 и в момент времени, когда требуется открыть газораспределительный клапан 7, устанавливает электромагнитным приводом золотника 8 золотник 9 в положение, как показано на чертеже. При этом воздух из пневмоаккумулятора 6 по каналам 10 и 11 поступает в верхнюю полость поршня привода клапана 12, который, перемещаясь вниз (по чертежу), открывает соединенный с ним газораспределительный клапан 7, и отработавшие продукты сгорания из камеры сгорания цилиндра 2 по каналу 13 выбрасываются в атмосферу. Воздух из нижней полости поршня привода газораспределительного клапана 12 по каналам 14 и 15 выбрасывается в атмосферу. Для закрытия клапана система управления снимает напряжение с электромагнитного привода золотника 8 и золотник 9 занимает нижнее положение. Воздух из пневмоаккумулятора по каналам 10 и 14 поступает в нижнюю полость поршня привода клапана 12. Поршень привода газораспределительного клапана 12 перемещается вверх и переводит газораспределительный клапан 7 в закрытое положение. При этом отработавший воздух из верхней полости поршня привода газораспределительного клапана 12 по каналам 11 и 16 выбрасываются в атмосферу. При превышении давления рабочего тела в пневмоаккумуляторе 6 сверх оптимального воздух из пневмоаккумулятора 6 по трубопроводу 17 поступает в нижнюю полость поршня привода запорного клапана 18 и переводит запорный клапан 19 в закрытое положение. Маршрут воздуха камеры сгорания 2 по каналу 3 и через обратный клапан 5 перекрывается, и поступление воздуха в пневмоаккумулятор 6 прекращается вплоть до очередного такта сжатия. После уменьшения давления газа в камере сгорания 2 меньше, чем в пневмоаккумуляторе 6, пружина 20 возвращает запорный клапан 19 в исходное положение. Клапан-отсечка 4 готов к очередному циклу срабатывания.

Принцип действия пневматического привода топливной форсунки, патент 2422667, аналогичен таковому привода газораспределительного клапана. Отличие состоит в том, что поршень привода газораспределительного клапана соединен с плунжером форсунки. Система управления, перемещая поршень из верхнего положения в нижнее, впрыскивает топливо в камеру сгорания двигателя.

ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Вследствие длительной работы двигателя в полости пневмоаккумулятора могут накапливаться продукты износа деталей двигателя, несгораемые частицы-примеси топлива и иные загрязнения. Цель заявленного изобретения состоит в том, чтобы с помощью продувочного клапана периодически освобождать пневмоаккумулятор от этих накоплений сквозной продувкой, то есть зарядка и подзарядка пневмоаккумулятора осуществляется с одной точки (вход в пневмоаккумулятор), а выброс в атмосферу - с диаметрально противоположной точки (выход из пневмоаккумулятора).

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для очистки пневмоаккумулятора 6 от накопившихся в результате длительной работы двигателя инородных тел (продуктов износа деталей двигателя, несгораемых примесей топлива и т.д.) система управления периодически и в начале каждого цикла пуска двигателя подает сигнал на привод продувочного клапана 21. Продувочный клапан 22 открывается, и воздух из пневмоаккумулятора 6 вместе с загрязнениями выбрасывается в атмосферу, после чего система управления закрывает продувочный клапан 22 и он готов к очередному циклу срабатывания. Особенность прямой продувки состоит в том, что зарядка и подзарядка пневмоаккумулятора 6 осуществляется через одну точку пневмоаккумулятора 6 - вход, а выброс в атмосферу - через диаметрально противоположную точку пневмоаккумулятора 6 - выход.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ прямой продувки пневмоаккумулятора пневматического привода газораспределительного клапана и топливной форсунки с клапаном-отсечкой двигателя внутреннего сгорания с целью удаления посторонних включений, отличающийся тем, что зарядка и подзарядка пневмоаккумулятора воздухом производится через одну точку пневмоаккумулятора - вход, а выброс воздуха в атмосферу производится через диаметрально противоположную точку пневмоаккумулятора - выход.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Материалы и технология для реализации заявленного изобретения не выходят за рамки современных возможностей. При современном уровне развития электроники создание системы управления является вполне ординарной задачей. Об этом говорят мобильные средства связи, компьютеры, марсоходы и т.д.

ГРАФИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

Чертеж. Принципиальная схема пневматического привода газораспределительного клапана ДВС с обратной продувкой пневмоаккумулятора, где:

1 - поршень двигателя внутреннего сгорания; 2 - камера сгорания; 3, 10, 11, 13, 14, 15, 16, 17 - каналы и трубопроводы; 4 - клапан-отсечка; 5 - обратный клапан; 6 - пневмоаккумулятор; 7 - газораспределительный клапан; 8 - электромагнитный привод золотника; 9 - золотник; 12 - поршень привода газораспределительного клапана; 18 - поршень привода запорного клапана; 19 - запорный клапан; 20 - пружина; 21 - привод продувочного клапана; 22 - продувочный клапан.

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к системам газораспределения с пневмоприводом. Техническим результатом является повышение надежности работы системы. Сущность изобретения заключается в том, что для очистки пневмоаккумулятора от накопившихся инородных тел (продуктов износа деталей двигателя, несгораемых примесей топлива и т.д.) система управления периодически и в начале каждого цикла пуска двигателя подает сигнал на открытие продувочного клапана. Продувочный клапан открывается, и воздух из пневмоаккумулятора вместе с загрязнениями выбрасывается в атмосферу, после чего система управления закрывает продувочный клапан и он готов к очередному циклу срабатывания. Особенность прямой продувки состоит в том, что зарядка и подзарядка пневмоаккумулятора осуществляется через одну точку пневмоаккумулятора - вход, а выброс в атмосферу - через диаметрально противоположную точку пневмоаккумулятора - выход. 1 ил.

Способ сквозной продувки пневмоаккумулятора пневматического привода газораспределительного клапана и топливной форсунки с клапаном-отсечкой двигателя внутреннего сгорания с целью удаления посторонних включений, отличающийся тем, что зарядка и подзарядка пневмоаккумулятора воздухом производится через одну точку пневмоаккумулятора - вход, а выброс воздуха в атмосферу производится через диаметрально противоположную точку пневмоаккумулятора - выход.