Устройство для гидравлического привода клапанов газораспределения двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1984 года по МПК F01L9/02 

11

Изобретение относится к двигателестроению и может быть пспользовано в механизмах газораспределения двигателя внутреннего сгорания (ДВС)

Известно устройство для гидравлического п-ривода клапанов газораспределения ДВС, содержащее размещенные в корпусе плунжер, взаимодействующий с клапаном газораспределения и образующий с корпусом основную камеру, аккумуляторную емкость, золотник управления, запорный орган и магистрали подпитки, управления и слива ij .

Однако известное устройство имеет сложную конструкцию вследствие наличия прецизионных проточек и каналов в плунжере и корпусе; в устройстве не полностью используется знергия, накапливаемая в аккумуляторной емкости,, поскольку в период выстоя клапана в открытом положении .последняя сообщается со сливом; рекуперация кинетической энергии происходит в период закрытия клапана, в то время как для улучш,ения экономичности двигателя целесообразно увеличить скорость открытия клапана и, следовательно, основной резерв рекуперации кинетической энергии связан с использованием кинетической энергии движения клапана в период его открытия. Более того, накопление энергии на участке закрытия неизбежно отражается на ухудшении стабильности фазы закрытия клапана; рекуперирующие свойства устройства реализуются на одном расчетном скоростном режиме, в то время как транспортные ДВС работают в широком диапазоне скоростных режимов. Кроме.того,,в известном устройстве клапан газораспределения подпружинен.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для гидравлического привода клапанов газораспределения ДВС, содержащем размещенные в корпусе плунжер, взаимодействующий с клапаном газораспределения и образующий с корпусом основную камеру, аккумуляторную емкость, золотник управления, запорный орган и магистрали подпитки, управления и слива, магистраль подпитки выполнена в виде двух каналов: первого и второго, а плунжер снабжен ступенью меньшего диаметра, которая образует в корпу20342

се со стороны клапана газораспределения дополнительную камеру, сообщенную с аккумуляторной емкостью и с первым каналом магистрали подпит5 ки, запорный орган и золотник управления установлены соосно с возможностью взаимодействия, а основная камера сообщена со вторым каналом магистрали подпитки через запорный

10 орган.

На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства в период открытия клапана; на фиг,2 - то же, в период закрытия клапана.

)5 Устройство содержит размещенный в корпусе 1 плунжер 2, взаимодействующий с клапаном 3 газораспределения и образующий с корпусом основную камеру 4, аккумуляторную

20 емкость 5, золотник управления 6,

запорный орган 7 и магистрали - подпитки 8, управления 9 и слива 10. Магистрал.ь подпитки 8 выполнена в виде двух каналов 1 и 12, а плун5 жер 2 снабжен ступенью 13 меньшего диаметра, которая образует в корпусе 1 со стороны клапана 3 допол|нительную камеру 14, сообщенную с аккумуляторной емкостью 5 и с каналом 11. Запорный орган 7 и золотник управления 8 установлены соосно с возможностью взаимодействия, расстояние между их торцами не превьшает величины полного рабочего хода золотника управления, а основная камера 4 сообщена с каналом 12 ма- гистрали подпитки через запорный орган 7. Золотник управления 6 сообщает основную камеру 4 через KaHkn 15 с магистралью слива 10.

Устройство работает следующим образом.

В крайнем левом положении зоа отник управления 6 взаимодействует с запорным органом 7, оставляя его в закрытом состоянии, окно канала 15 открыто и давление в камере 4 равно давлению слива в магистрали слива 10. Плунжер 2 под действием силы давления жидкости в камере 14 находится в

верхнем положении, клапан 3 закрыт.

При поступлении сигнала с магистрали управления 9 в виде волны разрежения сигнал поступает от распределителя, связанного с коленча5 тым валом двигателя) золотник управления 6, перемещаясь вправо, освобождает запорный орган 7 и одновременно перекрывает окно канала 15 (фиг.1).

3 .

Жидкость из магистрали подпитки 8 п каналу 12 через запорный орган 7 перетекает в камеру 4. Вследствие того, что площадь дифференциального плунжера 2 со стороны верхней камеры 4 превышает его площадь со стороны нижней камеры 14, плунжер 2 вместе с рабочим клапаном 3 начинает опускаться, а жидкость из камеры 14 вытесняется через канал 11 в магист- раль подпитки 8. После перекрытия окна канала 11 плунжер 2 под действием сил инерции продолжает двигаться вниз. В этот период происходит преобразование кинетической энергии движения масс в потенциальную энергию деформации жидкости или упругого элемента в аккумуляторной емкости 5. После остановки плунжера 2 в нижнем положении срабатывает запорный орган 7,препятствующий вытеснению жидкости из камеры 4 через канал 12, что позволяет сохранить .накопленную в аккумуляторной емкости энергию в период выстоя рабочего клапана 3 в открытом положении. Для перемещения плунжера 2 вверх золотник управления 6 перемещается влево, фиксируя запорньй орган 7 в закрыто состоянии, и одновременно открывает окно канала -15, соединяя камеру 4 с магистралью слива 10 (фиг.2) На начальном участке подъема плунже

20344

2 движется под действием давления жидкости, накопленной в аккумуляторной емкости 5, знатен, после плунжером 2 окна канала 11, под дей 5 ствием давления в магистрали подпитки 8. В верхнем положении, соответствующем закрытому состоянию рабочего клапана 3, плунжер 2 удерживается давлением жидкости в каме0 ре 14.

Таким образом, в данном устройстве вся кинетическая энергия.прямого движения (открытия) рабочего клапана преобразуется в потенциальную энергию

5 деформации жидкости в аккумуляторной емкости с последукмцим использованием этой энергии для перемещения клапана в обратном направлении.

Использование Энергии давления

Q жидкости, накопленной в аккумуляторной емкости, обеспечивает увеличение скорости обратного перемещения клапана, что позволяет уменьшить площадь плунжера 2 со стороны дополни5 тельной камеры 14 и в конечном счете снизить расход жидкости в питающей магистрали. Кроме того, увеличение движущей сштыв начале перемещения клапана и ее уменьщение в конце перемещения способствуют приближению эпюры управляющей силы к оптимальной по энергозатратам форме, что в свою очередь, обеспечивает повьш1ение КПД привода.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРИВОДА КЛАПАНОВ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее размещенные в корпусе плунжер, взаимодействующий с клапаном газораспределения и образующий с корпусом основную камеру, аккумуляторную емкость, золотник управления, запорный орган и магистрали подпитки, управления и слива, отличающееся TeMj что, с целью повышения надежности, магистраль подпитки выполнена в виде двух каналов: первого и второго, а плунжер снабжен ступенью меньшего диаметра, которая образует в корпусе со стороны клапана газораспределения дополнительную камеру, сообщенную с аккумуляторной емкостью и с первым каналом магистрали подпитки, запорный орган и золотник управления установлены соосно с возможностью взаимодействия, а основная камера сообще§ на со вторым каналом магистрали подпитки через запорный орган.