Привод движителя транспортного средства Советский патент 1986 года по МПК B60K17/32 

2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что двигатель снабжен гидравлическими толкателями, каждый из толкателей включает в себя неподвижные гильзы, трубопроводы и два плунжера, кулачковый распределительный вал и механизм распределения зажигания снабжены электроприводом, а также маятниковым механизмом, выполненным из зубчатого колеса и маятника, одним концом связанного со штоком, причем на штоке закреплена зубчатая рейка, связанная зацеплением с зубчатым сектором, имеющим педаль, зубчатый сектор закреплен на корпусе двигателя с помощью оси и пружины.

1

Изобретение относится к поршневым двигателям внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использовано при создании транспортных средств и в других случаях, когда для привода движителя (колес, воздушного или гребного винта и т. д.) требуется вращательное движение, кроме того может быть использовано при создании мотонасосов (в т. ч. пожарных) ведометных двигателей судов и т. д.

Цель изобретения - уменьшение габаритов, веса и увеличение ресурса поршневой группы двигателя.

На фиг. 1 - схема привода движителя, в котором для привода распределительного вала сохранен (в уменьшенном виде) кри- вошипно-шатунный механизм; на фиг. 2 - конструктивное выполнение поршневого ДВС и поршневого гидронасоса, закрепленных в одном корпусе; на фиг. 3 - устройство гидравлических толкателей клапанов, расположенных в головках рабочих цилиндров; на фиг. 4 - схема привода движителя, в котором распределительный вал приводится во вращение от электродвигателя с синхронизацией с помощью маятникового механизма; на фиг. 5 - соединение маятникового механизма с цилиндрическим щтоком; на фиг. 6 - порщневой двухтактный ДВС с гидронасосом и поршневым топливным насосом с закрепленными на цилиндрическом штоке золотнике, управляющем подачей топлива, и подвижных контактах прерывателя зажигания.

Привод (фиг. 1) содержит поршневой ДВС 1, рабочие цилиндры 2 которого имеют головки 3 с размещенными в них клапанами 4 всасывания и выхлопа, двигатель 1 соединен с поршневым гидронасосом 5, вход которого соединен магистралью 6 с гидро3.Привод по п. 1, отличающийся тем, что топливный насос двигателя выполнен поршневым или диафрагменным, причем поршень или диафрагма топливного насоса связаны со щтоком, в магистрали подачи топлива установлен дополнительный гидрогазовый компенсатор колебаний давления топлива.

4.Привод по п. 1, отличающийся тем, что двигатель выполнен двухтактным, дизельным или карбюраторным, причем золотник подачи топлива в форсунки, расположенные в головках рабочих цилиндров, установлен на штоке, а подвижные контакты прерывателя закреплены на штоке.

баком 7, а выход - с гидрогазовым компенсатором колебаний давления жидкости 8 и с гидромотором 9, рабочие цилиндры 2 двигателя 1 и цилиндр гидронасоса 5 закреплены в корпусе 10 привода так, что их оси совпадают. В центре головок 3 рабочих цилиндров 2 выполнены круглые отверстия 11, через которые пропущен цилиндрический шток 12, жестко скрепленный с поршнем

13 гидронасоса бис рабочими поршнями 14, расположенными по одному в каждом рабочем цилиндре 2. Для привода кулачкового распределительного вала 15 и механизма 16 распределения зажигания двигатель снабжен зубчатой передачей 17 и криво5 шипно-щатунным механизмом 18, шатун 19 которого соединен с концом цилиндрического штока 12, для передачи усилий и перемещений от кулачков 20 распределительного вала 15 к клапанам 4 в головках 3 рабочих цилиндров 2, двигатель 1 снаб0 жен гидравлическими толкателями 21, магистрали б гидропередачи и гидравлических толкателей 21 заполнены жидкостью 22.

В корпусе 10 привода (фиг. 2) закреплены на одной оси цилиндр гидронасоса 5

5 и рабочие цилиндры 2 (проушины и болты крепления не показаны), каждый рабочий цилиндр 2 представляет собой гильзу с ребрами охлаждения, внутри гильзы вставлен рабочий поршень 14, жестко закрепленный на цилиндрическом щтоке 12, концы

0 штока 12 продеты в круглые отверстия 11 с уплотнительными элементами 23 в головках 3, которые шпильками привинчены к рабочим цилиндрам 2, в головках 3 размещены клапаны 4, свечи 24 зажигания и к фланцам в головках 3 привинчены коллек5 торы 25 выхлопа и всасывания, после сборки рабочих цилиндров 2 с головками 3

и рабочими поршнями 14, части цилиндрического штока 12 соединены между втулками 26, при этом в теле цилиндрического штока 12 и рабочих поршней 14 выполнены каналы 27 для подачи смазки.

Гидравлические толкатели 21 (фиг. 3) состоят из неподвижного закрепленного параллельно распределительному валу 15 блока 29 с цилиндрическими отверстиями 29, в которые установлены плунжеры 30, одним концом касающиеся кулачков 20 рас- пределительного вала 15, с другой стороны к отверстиям 29 в блоке 28 с помощью штуцеров 31 подсоединены трубопроводы 32, другой конец трубопроводов 32 закреплен в отверстиях 33 блоков 34, неподвижно закрепленных на головках 3 рабочих цилинд- ров 2. В отверстия 33 блоков 34, выполненных соосно клапанам 4, вставлены плунжеры 35, упирающиеся в наконечники клапанов 4, замкнутая полость, образованная трубопроводом 32, тыльными торцами плун- жеров 30 и 35 и отверстиями 29, 33 в блоках 28 и 34 заполнена жидкостью 22.

Для привода распределительного вала 15 и механизма 16 распределения зажигания привод (фиг. 4) снабжен электродвигателем 36, работающим от бортового аккуму- лятора 37 и электрогенератора 38. Для синхронизации вращения распределительного вала 15 и перемещения цилиндрического штока 12 служит маятниковый механизм, состоящий из зубчатой передачи 17 и маятника 39, одним концом связанного с цилиндрическим штоком 12. Для запуска двигателя на цилиндрическом штоке 12 закреплена зубчатая рейка 40, а на корпусе 10 двигателя с помощью оси и пружины закреплен зубчатй сектор с педалью 41.

Маятник 39 (фиг. 5) соединен с цилинд- рическим штоком 12 с помощью штифта 42, проходящего через прорезь в вилке маятника 39.

Двигатель 1 (фиг. 6) может быть двухтактным, в этом случае всасывание и вы- хлоп производятся через окна 43 всасывания и окна 44 выхлопа, выполненные в стенках рабочего цилиндра 2. Топливный насос 45 выполнен поршневым (либо диа- фрагменным) и его поршень 48 (либо диафрагма) скреплен с цилиндрическим што- ком 12. В магистрали подачи топлива имеется гидрогазовый компенсатор 47 колебаний давления, а на цилиндрическом штоке 12 закреплен золХ)тник 38, управляющий подачей топлива к форсункам 49 в головках 3 рабочего цилиндра 2 (это дизельный вариант). На цили дpичecкoм щтоке 12 закреплены с помощью изолирующей втулки 50 подвижные контакты прерывателя 51, передающие напряжение с неподвижных контактов 52 на неподвижные контакты 53, связанные проводами 54 с высоковольтными катушками 55 зажигания, которые в свою очередь подают высокое напряжение

на свечи 24 зажигания в головках 3 рабочего цилиндра 2.

Привод работает следующим образом.

Цилиндрический шток 12 с поршнями 13, 14 и 46 совершает возвратно-поступательное движение. При каждом движении в одной из четырех половин рабочих цилиндров 2 происходит фаза сгорания и расширения топливовоздущной смеси, за счет чего вся система и перемещается, в трех других половинах в это время происходят фазы всасывания, выхллпа и сжатия. Чередование фаз происходит по традиционной четырехтактной либо двухтактной схеме в соответствии с работой кулачкового распределительного вала 15 и механизма 16 распределения зажигания. До крайнего положения (касания поршня 14 о головку 3) цилиндрический шток 12 не доходит потому, что происходит воспламенение топливовоз- душной смеси в той половине рабочего цилиндра 2, где до этого происходила фаза сжатия и цилиндрический шток 12 начинает двигаться в противоположную сторону. Поршневые насосы 5 при этом поочередно засасывают жидкость 22 и подают ее в линию нагнетания на привод гидромотора 9, с которого снимается нагрузка, гидрогазовый компенсатор колебаний давления жидкости 8 при этом сглаживает пульсации давления, снижающие КПД гидромотора 9. Перемещение конца цилиндрического штока 12 через щатун 19, кривошипно-ша- тунный механизм 18 и зубчатую передачу 17 преобразуется во вращение распределительного вала 15 и механизма 16 распределения зажигания. Кулачки распределительного вала перемещают плунжеры 30 гидравлических толкателей 21, что в соответствии с принципами работы объемной гидропередачи, вызывает перемещение плунжеров 35, заставляющих открываться и закрываться клапаны 4 в головках 3 рабочих цилиндров 2.

Кривошипно-щатунный механизм 18 при этом передает лишь малую долю мощности двигателя (только на привод распределительного вала 15) и поэтому мало влияет на работу поршневой группы двигателя, вследствие этого выполняется малогабаритным. При вращении распределительного вала 15 от электродвигателя 36 маятник 39, связанный с цилиндрическим штоком 12, делает зависимым вращение зубчатого колеса зубчатой передачи 17 и распределительного вала J5 от перемещений цилиндрического штока 12.

Затраты энергии аккумулятора 37 восполняет электрогенератор 38, приводимый гидромотором 9. Запуск привода осуществляется нажатием на педаль 41, за счет чего система шток 12 с поршнями 13, 14 и 46 смещается в крайнее положение и происходит воспламенение топливовоздушной

смеси в одной из половин рабочих поршней 2. Топливный насос 45 работает за счет перемещений поршня 46 (либо диафрагмы), связанного с цилиндрическим штоком 12, гидрогазовый компенсатор 47 колебаний давления гасит пульсации давления в линии подачи топлива. При двухтактной схеме золотник 48, закрепленный на цилиндрическом штоке 12, открывает подачу топлива к форсунке в момент наибольшего сжатия. В двухтактном карбюраторном варианте в момент наибольшего сжатия подвижный контакт прерывателя 51, закрепленный на цилиндрическом штоке 12, подает напряжение на катушку 55 зажигания соответствующей свечи 24 зажигания.

В предлагаемом приводе упрощение заключается в согласовании возвратно-поступательного движения рабочих поршней 14

двигателя 1 с возвратно-поступательным движением поршней 13 поршневых гидронасосов 5. В зависимости от условий работы и назначения привода уплотнительных элементов 23 в отверстиях 11 в головках 3 рабочих цилиндров 2 может и не быть. Рабочие поршни 14 имеют традиционные компрессионные кольца, но рабочие торцы у них с обеих сторон, «удлиняющих юбок у поршней нет, поскольку центрация осуществляется по цилиндрическому штоку 12 и отверстиям 11 в головках 3 рабочих цилиндров 2. Для смазки рабочих цилиндров 2 масло может подаваться через каналы 27 в теле цилиндрического штока 12 и рабочих поршней 14, но главным образом здесь смазка требуется в отверстиях 11 головок 3 рабочих цилиндров 2, в которых возвратно- поступательно движется цилиндрический шток 12,

5 13 16 23 12 7

-

/5 20 Ю

2 25 3

12 21

q2ue.2

32

,

35

(риг.З

30 2833 3 3

Полость цилиндра

- fMSjl

77777 TJ

Риг,5

2 2 3 55 5150

|Г

$§i

7 V5

4Составитель С. Панкратов

Редактор М. ТовтннТехред И. ВересКорректор В. Бутяга

Заказ 1529/19Тираж 648Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4