Устройство для управления клапаном механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания (его варианты) Советский патент 1987 года по МПК F01L1/14 

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а именно к конструированию механизмов газораспределения двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение быстродействия путем выполнения дополнительного слива.

На фиг. 1 приведено предлагаемое устройство, первый вариант; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1: на фиг. 3 - предлагаемое устройство, второй вариант .

Устройство для управления клапаном механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания (фиг. 1) содержит полый цилиндр 1, подводящий 2 и сливной 3 каналы, пружину 4 и шток 5, частично размещенный в полости цилиндра 1 с возможностью перемещения, подводящий канал 2 снабжен обратным клапаном 6, а сливной канал 3 - дросселем 7.

Устройство снабжено наконечником 8, полой цилиндрической втулкой 9 с двумя торцами 10 и 11 и поршнем 12. Наконечник 8 размещен со стороны первого торца 10 втулки. Цилиндр 1 частично размещен в полости втулки 9 с зазором и снабжен снаружи отбортовкой 3, упирающейся во второй торец 11 втулки 9, а внутри - кольцевой выточкой 14 и сообщенными с ней дополнительными сливными каналами 15.

Порщень 12 размещен в полости цилиндра 1 и контактирует со штоком 5, а пружина 4 размещена между наконечником 8 и поршнем 12. При этом подводящий канал 2 выполнен в наконечнике 8, сливной канал 3 - во втулке 9 со стороны первого торца 10, а шток 5 снабжен продольными прорезями 16.

Устройство по второму варианту (фиг. 3) снабжено вторым .поршнем 17 и упорным кольцом 18. Наконечник 8 размещен с торца 10 цилиндра 1, а первый поршень 12 размещен в полости цилиндра 1 со стороны наконечника 8, выполнен со сквозным каналом 19 и снабжен дополнительным обратным клапаном 20. Второй порщень 17 размещен в полости цилиндра 1 со стороны штока 5. Цружина 4 размещена между первым 12 и вторым 17 поршнями, подводящий канал 2 выполнен в наконечнике 8, сливной канал 3 - в стенке цилиндра 1 со стороны наконечника 8, а цилиндр 1 выполнен с дополнительными сливным каналом 21 и внутренней кольцевой проточкой с размещенным в ней упорным кольцом 18.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства (открыты краны на магистрали рабочей жидкости) . рабочая жидкость по подводящему каналу 2 (фиг. 1), минуя обратный клапан 6, заполняет внутреннюю полость устройства (образованную цилиндром 1, втулкой 9 и наконечником 8). При этом дополнительный

сливной канал 15 перекрыт боковой поверхностью поршня 12. Таким образом, пара цилиндр - щток остается в раздвинутом состоянии и способна передавать осевые

циклические усилия. Некоторое стравливание рабочей жидкости через дроссель 7 (функции которого могут выпонять технологические зазоры в трущихся парах) компенсируется пополнением необходимым количеством рабочей жидкости из подводящего канала 2.

Пополнение может может осуществляться либо постоянно, либо в периоды, когда через устройство не передается усилие (движение толкателя по «круглоте газораспределительного кулака).

г При отключении подачи рабочей жидкости к устройству усилия, воздействующие на пару цилиндр - щток, выдавливают часть жидкости по сливному каналу 3 через дроссель 7. При этом порщень 12 перемещается в сторону наконечника 8 и откры0 вает кольцевую выточку 14, после чего рабочая жидкость из внутренней полости цилиндра сливается по каналу 15, кольцевой выточке 14 и прорезям 16, обеспечивая тем самым быстрое опорожнение внутренней полости и отключение устройства.

При отсутствии рабочей жидкости в устройстве ее составные части цилиндр - шток перемещаются друг относительно друга, не передавая усилия на клапаны газораспределения. Пружина 4 исключает «зависание поршня 12 в промежуточных положе0

ниях.

Выполнение дополнительного сливного канала путем концептричного расположения цилиндра и втулки, кроме технологичности изготовления, разгружает цилиндр 1 от одностороннего действия давления рабочей жидкости, что уменьшает ее деформацию и износ.

Устройство по второму варианту (фиг. 3) работает следующим образом.

. Рабочая жидкость по подводящему каналу 2, минуя обратный клапан 6, воздействует на торец поршня 12 и, преодолевая

сопротивление пружины 4, перемещает его вправо, при этом его боковая повер.х- ность перекрывает дополнительный сливной канал 20. Одновременно часть рабочей жидкости по сквозному каналу 19, минуя дополнительный обратный клапан 20, попадает

во внутреннюю полость цилиндра и оттуда сливается (частично) через сливные каналы 21. Проходное сечение канала 19 меньше проходных сечений каналов 2 и 21, поэтому усилие На порщень 12 слева больше, чем справа, и он перемещается до полного перекрытия каналов 2 (до упорного кольца 18), после чего продолжается заполнение внутренней полости цилиндра 1 рабочей жидкостью. Работа устройства, заполненного жидкостью, аналогична работе по первому варианту (фиг. 1).

При отключении подачи рабочей жидкости часть ее стравливается через дроссель 7, поршень 12 под действием пружины 4 перемещается влево, после чего открываются дополнительные сливные каналы 21 и проис- ходит быстрое опорожнение внутренней полости цилиндра 1, устройство перестает передавать усилие, и управление клапанами газораспределения прекращается.

При управлении клапанами газораспределения устройство, кроме осевых нагрузок, подвергается воздействию изгибающего момента, это вызывает повышенный износ пары цилиндр - шток и нарушение герметичности внутренней полости цилиндра, что требует повышенной точности при изготовлении данных деталей. Для устранения этого недостатка в конструкцию устройства введен второй поршень 17, который выполняет функции уплотнения и разгружен от изгибающих моментов. Шток 5 в этом случае может быть выполнен с большим зазором относительно цилиндра 1, а также с меньшими требованиями по точности и чистоте поверхности. Износ штока от изгибающих моментов не ухудшает герметичности узла.

В первом варианте устройства (фиг. 1) поршень 12, кроме дозирующего узла, одновременно выполняет функции уплотняющего элемента.

Заполнение внутренней полости устройства рабочей жидкостью, например маслом, обеспечивает передачу через него возвратно-поступательного движения. Отсутствие рабочей жидкости исключает возможность передачи толкающего усилия.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает двухрежимную работу клапанов газораспределения, которая может быть использована для включения - отключения заданных цилиндров, для попеременной работы клапанов газораспределения с различными фазами и т. д. наличие дополнительного сливного канала и дозирующего устройства в нем повышает быстродействие системы при изменении режима работы.

Формула изобретения 1. Устройство для управления клапаном механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания, содержащее полый ци- 5 линдр, проводящий и сливной каналы, пружину и щток, частично размещенный в полости цилиндра с возможностью перемещения, подводящий канал снабжен обратным клапаном, а сливной канал - дросселем, отличающееся тем, что, с целью повыше0 ния быстродействия путем выполнения дополнительного слива, оно снабжено наконечником, полой цилиндрической втулкой с двумя торцами и поршнем, наконечник размещен со стороны первого торца втулки, цилиндр частично размещен в полости втулки с зазором и снабжен снаружи отбор- товкой, упирающейся во второй торец втулки, а внутри - кольцевой выточкой и сообщенными с ней дополнительными сливными каналами, поршень размещен в полос0 ти цилиндра и контактирует со щтоком, а пружина размещена между наконечником и поршнем, причем подводящий канал выполнен в наконечнике, сливной канал - во втулке со стороны первого торца, а шток снабжен продольными прорезями.

5 2. Устройство для управления клапаном механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания, содержащее полый цилиндр, подводящий и сливной каналы, пружину и шток, частично размещенный в полости цилиндра с возможностью переме- щения, подводящий канал снабжен обратным клапаном, а сливной канал - дросселем, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия путем выполнения дополнительного слива, оно снабжено наконечником, первым и вторым поршнями и упорным кольцом, наконечник размещен с торцевой стороны цилиндра, первый поршень размещен в полости цилиндра со стороны наконечника, выполнен со сквозным каналом и снабжен дополнительным обратным

клапаном, второй поршень размещен в полости цилиндра со стороны штока, а пружина размещена между первым и вторым поршнями, подводящий канал выполнен в наконечнике, сливной канал - в стенке цилиндра со стороны наконечника, а цилиндр

5 выполнен с дополнительным сливным каналом и внутренней кольцевой проточкой с размешенным в ней упорным кольцом.

Фиг.2

Изобретение относится к двигателе- строению и позволяет повысить быстродействие путем выполнения дополнительного слива. При отключении подачи рабочей жидкости к устройству усилия, воздействующие на пару цилиндр - шток, выдавливают часть жидкости по сливному каналу 3 через дроссель 7. При этом поршень 12 перемещается в сторону наконечника 8 и открывает кольцевую выточку 14. Затем рабочая жидкость из внутренней полости цилиндра сливается по каналу 15, кольцевой выточке 14 и прорезям 16, обеспечивая тем самым быстрое опорожнение внутренней полости и отключение устройства. При отсутствии рабочей жидкости в устройстве ее составные части цилиндр - шток перемещаются относительно друг друга, не передавая усилия на клапаны газораспределения. Пружина 4 исключает зависание поршня 12 в промежуточных положениях. Выполнение дополнительного сливного канала путем концентричного расположения цилиндра и втулки разгружает цилиндр 1 от одностороннего действия давления рабочей жидкости, что уменьшает ее деформацию и износ. Устройство обеспечивает двухрежим- ную работу клапанов газораспределения. 2 с.п. ф-лы, 3 ил. с е 10 I I I 3 i2 // /5 оо CD со

73 20 f9

10 8