Устройство для управления клапаном газораспределения двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1985 года по МПК F02D13/02 

СП

00

ч iNd Изобретение относится к конструированию тепловых машин и предназначено для управления клапаном газорас пределения, преимущественно двигателей внутреннего сгорания. На. фиг, 1 показан вариант вьшолнёния устройства с двумя кулачками; на фиг. 2 разрез А-А на фиг, 1j на фиг, 3 (а, б, в) показаны диаграм ма перемещения h клапана и толкателей по углу сС поворота распределительного вала, где I - перемещение клапана газораспределения, II - перемещение дополнительного толкателя, III - перемещение гидравлического (основного) толкателя; на фиг, 4 вариант выполнения устройства с одним кулачком; на фиг, 5 (а, б, в, г, д) диаграммы перемещения кла пана и толкателей по углу поворота распределительного вала, согласно варианту вьшолнения устройства по фяг, 4, Клапан газораспределителя 1 (фиг, установлен в крышке 2 цилиндра и взаимодействует с коромыслом 3 механизма привода клапана. На распределительном валу 4 закреплены основной кулачок 5 и дополнительный кулачок 6 на которые опираются соответственно через ролики 7 и 8 (фиг, 2) гидравлический толкатель 9 и дополнительный толкатель 10, Перепускной канал 11 дополнительного толкателя 10 связьгаает надплугекерную полость 12с ;атмосферой, а в сливном канзле 13 гидравлического толкателя 9 установлен регулируемый дроссель 14, Толкатели 9и 10 своей плунжерной частью установлены соответственно в гильзах 15 и 16ф имеющих жесткие упоры, соот ветственно 17 и 18, В надп-яунжерных полостях 12 и 19 толкателей 10 и 9 установлены пружины 2Q и 21, Надплунжерная полость 19 гидравлического толкателя 9 сообщена через обратммй клапан 22 с мах стралью 23 подвода и отвода управляющей жидкрсти, которая cBH3iiroaeT его с источником дазвления, например с насосом (не показано) Точка начала подъема в дополнительного толкателя 10 на-дополяительном кулачке 6. смещена относительно точки начала подъема а гидравлического толкателя 9 на основ ном кулачке 5 по углу поворота распзределительного вала на величину, равную максимальному диапазону регулирования фаз двигателя (угол f О, Точка с соотззетствует моменту пол-, ного подъема допЬЛ1Штельного толкателя 10, а точки d и е - моменту посадки соответственно дополнительно.го и гидравлического толкателей 10 и 9, На фиг, 4 представлен вариант конструкции устройства с одним кулачком, в котором величина максимального диапазона изменения фаз дости- гается за счет сдвига точек контакта роликов толкателей с профилем кулачка, Устройство толкате.лей полностью аналогично описанному вариан-i ту (фиг, 1 и 2),; Устройство работает следующим . . Если в магистрали 23 давление управляющей жидкости равно атмосферному, а регулируемый дроссель 14 полностью открыт, то при набегании ролика .7 гидравлического толкателя 9 на профиль кулачка 5 плунжерная ; часть толкателя 9 будет свободно I перемещаться в гильзе 15, Коромысло I 3 при этом будет неподвижно до тех пор, пока ролик 8 дополнительного толкателя 10 не начнет взаимодействовать с профилем кулачка 6, т,е, точка на фиг, 1 займет положениеточки а. Поскольку дополнительный толкатель 10 находится на жестком упоре 18 гильзы 16, момент открытия и закрытия клапана 1, а также закон его движения полностью определяются профилем кулачка 6 (фиг. За), Если в магистрали 23 подвода управляющей жидкости гидравлического толкателя 9 будет установлено .заданное давление, а размещенный в сливном канале 13 регулируемый дроссель 14 будет полностью закрыт, то при набегании ролика 7 на профиль кулач- . ка 5 гидравлический толкатель 9 будет воздействовать через рабочую лдадкость, находящуюся в надплунхсерной полости 19 на гильзу 15 (фиг. 2), коромысло 3 и, следователг но, клапан 1 (фиг, 1), Одновременно .при открытии клапана 1 дополнительный толкатель 10 перемещается в гильзе 16 под действием пружины 20, тем самым предотвращая отрыв ролика 8 толкателя 10 ст поверхности профиля кулачка 6, т,е, относительно оси распределительного Бала 4 толкатель 10 перемещаться не будет (фиг, Зб), при дальнейшем повороте распределительного вала 4 дополнительный тол катель 10 начинает перемещаться в обратном направлении внутри гильзы 16, так как ролик 8 толкателя 10 взаимодействует с профилем кулачка 6. При достижении максимальной величины подъема -клапагга 1 ролик гидравличесаого толкателя 9 находится на вершине про филя кулачка 5 и в дальнейшем на вер шину ПРОФ1-ШЯ кулачка 6 перемещается ролик 8 дополнительного толкателя 10 При этом толкатель 10 достигает жест кого упора 18. Посадка клапана 1 осуществляется при взаимодействии профиля кулачка 5 гидравлического толкателя 9 и коромысла 3, Вдальнейшем работа устройства повторяется. Если в магистрали 23 подвода управляющей жидкости толкателя 9 будет установлено заданное давление, а регулИруемьй дроссель 14, размещенный в сливном канале 13, будет части но открыт, то аналогично предьщущёму случаю открытие клапана 1 происходит за счет передачи воздействия от профиля кулачка;, 5 через гидравлический толкатель 9, рабочую жидкость в полости 19, гильзу 15 и коромысло 3 на Клапан 1. Однако в этом случае, ввид возможности частичной утечки рабочей жидкости, находящейся в надплунжерной полости 19, через регулируемый , {дроссель 14, толкатель 9 в период ег подъема будет перемещаться в гильзе 15, чем достигается изменение скорости подъема клапана 1. Максимальная величина подъема клапана 1 обеспечивается дополнительным толкателем 10 при достижении им упора 18 гильзы 16 при подходе соответствующего участка профиля кулачка 6, т.е. при совмещении точки Ь с точкой а (фиг. 1, фиг. Зв). Процесс посадки клапана аналогичен описанному случаю подъема с потерей части хода гидравлического толкателя 9 на ввдавливание жидкости из надплунжерной полости 19. . Таким образом, описанный вариант .устройетпа позволяет регулировать фазы работы клапана 1 при обеспече:НИИ максимальной величины его подъема, т«ё. обеспечивается снижение эффекта дросселирования газа при иэменении фаз газораспределения. В практическом исполнении функции дросселя 14 может выполнять зазор мевду йлунжерной частью гидравлического толкателя 9 и гильзой 15, обвс;печивакяций как минимальное стравливание рабочей жидкости при передаче усилия через гидравлический толкатель 9, так и заданную интенсивность опоражнивания надплунжерной полосгти 19, т.е. обеспечение необходимой скорости движения клапана 1. Отличие в работе варианта устройства по фиг, 4 заключается в том, что профиль кулачка 6 последовательно набегает на ролики толкателей ; 9 и 10, что обеспечивает при давлении управляющей ясидкости в подводящей магистрали 23, равном атмосферному, и полностью открытом дросселе 14 свободное перемещение гидравлического толкателя 9 в гильзе 15 без воздействия на коромысло 3 и таким образом Перемещение клапана 1 происходит только под действием дополнительного толкателя 10, находящегося на упоре 18 гильзы 16. При давлении управляющей жидкости в подводящей магистрали 23, равном заданному, и полностью закрытом дросселе .14 открытие клапана 1 начинается раньше (в случае вращения распределительного вала 4 против часовой стрелки) или закрытие окончится позже (в случае вращения распределительного вала 4 по часовой стрелке) на величину максимального диапазона изменения фаз т (фиг. 4). Воздействие профиля кулачка 6 на клапан 1 в этом случае и передается через ролик 7 гидравлического толка%еля 9, управл1якяцую жидкость в надплунжеряой полости 19, гильзу 15 и коромысло 3. На фиг. 5а представлена диаграмма при давлении управляющей жидкости в магистрали 23, равном атмосферному, и полностью открытом дросселе 14. ПЗри давлении в подводящей магистрали 23, равном, заданному, и полностью закрытом дросселе 14 диаграммы работы устройства Представлены при вращении распределительного вала 4 против часовой и по часовой стрелке соответственно на фиг. 56 и 5в. При частично открытом Дросселе 14 и вращении распределитедБного вала 4 против и по часовой стрелке диаграммы работы устройства представлены соответственай..ла фиг. 5г и 5д.

51158772

При необходимости изменения как в данном варианте устройства могут начала, так и конца фазы работы кла- устанавливаться два гидравлических пана 1 (одновременно или раздельно) толкателя.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ lOlAIIAHOM ГАЗОРАСШЕДЕЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ с регулированиеи фаз, содержащее распределительный вал с основным кулачком, кинемати:чески связанным с подпружиненным клапаном при помощи гвдравлического толкателя, с плунжером, установленным ,- If- - . ... Д , s««s ,;;/. .fAtuajaf a -лп ..| у .чг. рого сообщена при помощи каналов с магистралью подвода и отвода управляющей жидкости, отличающеес я тем, что, с целью .повышения экономичности путем поддержания постоянной высоты подъема клапана, устройство снабжено дополнительным кулачком и взаимодействующим с ним толкателем с жестким упором, причем точка начала подъема последнего на : дополнительном кулачке смещена относительно точки начала подъема гидравлического толкателя на основном кулачке по углу поворота распределитель-;; ного вала на величину, равную максимальному диапазону регулирования фаз (Л двигателя.

Фиг.

2г

h

а

Фит.З

Фиг.ЦФиг.5