Устройство для перемещения клапана газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1989 года по МПК F01L9/02 

1™-Ш

k

ллу л:дух у-а -yi/ 1

L™J

1

§

.//

.

00

достигается тем, что в устройстве, содержащем гидроцилиндр 1, в корпусе 2 которого размещен поршень 3, жестко связанньй со штоком 4 клапана 5 газораспределения. Бесштоковая полость 10 связана с напорной гидролинией, распределитель 7 выполнен в виде электромеханического преобразователя, содержащего капиллярный элемент 14 с плунжером 15 управления, разделяю1;р1м преобразователь на два объема 17 и 18, один из которых заполнен ртутью, а -другой - электро- :литом. Масло от насоса 12 поступает в бесштоковую полость 10 гидроцилиндра 1. Если отверстие 8 перекрыто плунжером 15, то поршень 3 перемсггг,- ется вправо, открывая клапан 5 ГАЗО- распределения. Для перекрытия от- верстия 8 в объем 17 с ртутью подается электрический сигнал в пределах 0,5 В относительно нулевого уровня равного 1,2 В. Ртуть перемещается .из объема 17 в капиллярный элемент 14, вытесняя электролит в объем 18, в .результате чего капиллярный элемент 14 перемещается в сторону объема 17, обеспечивая выравнивание давлений и сил, плунжер 15 перекрывает отверстие 8. 3 ил.

Изобретение относится к механизмам газораспределения и может быть использовано на карбюраторных и дизельных двигателях. Целью изобретения является повышение надежности, быстродействия и расширение функциональных возможностей. Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем гидроцилиндр 1, в корпусе 2 которого размещен поршень 3 жестко связанный со штоком 4 клапана 5 газораспределения. Бесштоковая полость 10 связана с напорной гидролинией, распределитель 7 выполнен в виде электромеханического преобразователя, содержащего капиллярный элемент 14 с плунжером 15 управления, разделяющий преобразователь на два объема 17 и 18, один из которых заполнен ртутью, а другой - электролитом. Масло от насоса 12 поступает в бесштоковую полость 10 гидроцилиндра 1. Если отверстие 8 перекрыто плунжером 15, то поршень 3 перемещается вправо, открывая клапан 5 газораспределения. Для перекрытия отверстия 8 в объем 17 с ртутью подается электрический сигнал в пределах +0,5В относительно нулевого уровня равного 1,2 В. Ртуть перемещается из объема 17 в капиллярный элемент 14, вытесняя электролит в объем 18, в результате чего капиллярный элемент 14 перемещается в сторону объема 17, обеспечивая выравнивание давлений и сил, плунжер 15 перекрывает отверстие 8. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в механизмах газораспределения двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение на- дежности, быстродействия и расширение функциональных возможностей.

На фиг,1 показана схема устройства; на фиг.2 - схема электромеханического преобразователя; на фиг.З - пластина капиллярного элемента.

Устройство содержит гидроцилиндр 1, в корпусе 2 которого размещен поршень 3, жестко связанный со штоком 4 подпружиненного клапана 5 газорас- пределительного механизма, электромагнитный клапан 6 и распределитель 7. В корпусе 2 гидроцилиндра 1 вьтол нены отверстия 8 .и 9 для сообщения бесштоковой 10 и штоковой 11 полостей со сливом. Бесштоковая полость 10 гидроцилиидра 1 связана с насосом 12 двигателя через напорную магистраль 13 и электромагнитный клапан б,

Распределитель 7 вьтолнен в виде электромехан ического преобразователя установленного на корпусе 2 гидроци- ливдра 1 и снабженного подвижным капиллярным элементом 14, плунжером 15 и корпусом 16. Капиллярный элемен 14 жестко связан с плунжером 15 и .размещен в корпусе 16 с образованием двух полостей. Первая полость 17 заполнена ртутью, а вторая полость 18 - электролитом. Полости 17 и 18 соединены с минусом-19 и с землей 20 источника питания соответственно.

Корпус 2 гидроцилиндра 1 снабжен дополнительной полостью 21 для разме

25

ЗО

35 40

45

55

щения плунжера 15 электромеханического преобразователя, ось которой °перпендикулярна оси клапана 5 газораспределительного механизма.

Насос 12 снабжен переливным гидроклапаном 22.

Капиллярный. э.лемент содержит набор 23 капилляров, размещенный между втулкой 24, плунжером 15 и шайбами 25 и 26.

Устройство работает следующим образом.

Маслб от насоса 12 черея электромагнитный клапан 6 по напорной ма- гйстрали 13 поступает в бесштоковую полость 10 гидроцилиндра 1. Если отверстие 8 перекрыто плунжером 15, поршень 3 перемещается вправо, открывая клапан.5 газораспределительного механизма.

Для перекрытия отверстия 8 в полость 17 с ртутью подается электрический сигнал в пределах 0,5 В относительно нулевого уровня ,2 В. В этом случае рт.,уть перемещается из полости 17 в капиллярный элемент 14, вытесняя электролит в полость 18. В nojipcTH 18 увеличивается давление, а в полости 17 уменьшается, что приводит к перераспределению сил, действующих на капиллярный элемент 14, в результате чего он, перемещаясь в сторону полости 17с ртутью, обеспечивает выравнивание давлений и сил.

При подаче электрического напряжения противоположного знака (и - 0,5 в) увеличивается поверхностное, натяжение-ртути, она к з капиллярного элемента 14 смещается в по- лость 17, а ее место заполняет электролит из полости 18. В полости 17 растет давление, в полости 18 падает, капиллярньШ элемент 14 перемещается в сторону полости 18 с электролитом, плунжер 15 открывает отверстие 8, обеспечивая слиз масла из бес штоково полости 10 гидроцилиндра 1 . Одновременно с подачей напряжения - 0,5 В в полость с ртутью подается электрический сигнал на электромагнитный клапан 6 для его закрытия. .Подача масла в бесштоковую полость 10 прекращается, масло направляется через переливной гидроклапан 22 на слив,- а поршень 3 смещается влево, вытесняя масло из бесштоковой полост 10 на слив.

Для смещения поршня 3 впразо и открытия клапана 5 подаются электрическое напряжение + 0,3 В в полость 17 с ртутью для перекрытия отверстия 8 плунжером 15 и напряжение противоположного знака на электромагнитный клапан 6 для его открытия и обеспечения подачи масла насосом 12 в бесштоковую полость 10.

Зазор меткду капиллярным элементом 14 и корпусом 16 электромеханическог пр-еобразователя представляет собой кольцевой капилляр, величина зазора должна быть не больше размера капиллра набора 23 капилляров. Для большей жесткости капиллярного элемента .14, что важно при его положительных и отрицательных ускорениях и реверс движения, установлены шайбы 25 и 26, а набор капилляров размещен в пазах плунжера 15 и втулки 24.

Движению плунжера 15 препятствует лишь сила трения, электромеханический преобразователь практически разгружен от действия внешних сил, что

обеспечивает его высокую динамику до 800-1000 Гц, а также малые габариты и массу,Потребную частоту развивает и электромагнитный клапан 6, Это обуславливает выполнение необходимых требований для обеспечения работы клапана 5 газораспределения.

Формула изобретения

Устройство для перемещения клапана газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания с насосом, содержащее гидроцилиндр, в корпусе которого размещен поршень, жестк-о связанный со штоком подпрз жи- ненного клапана газораспределительного механизма, электромагнитный клапан и распределитель, причем в корпусе гидроциливдра вьтолнены от- верстшя для сообщения бесштоковой и штоковой полостей гидроцилиндра со сливом, а бесштоковая полость гидроцилиндра связана с насосом двигателя через напорную магистраль и электромагнитньй клапан, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, быстродействия и расширения функциональных возможностей, распределитель выполнен в виде электромеханического преобразователя, установленного на корпусе гидроцилиндра и снабженного подвижным капиллярным элементом, плунжером и корпусом, причем капиллярный элемент жестко связан с плунжером и размещен в корпусе с образованием двух Полостей, первая из которых заполнена ртутью, вторая - электролитом, а корпус снабжен дополнительной полостью для размещения плунжера электромеханического преобразователя, ось которой перпендикулярна оси клапана газораспределительного механизма.

Фи.г

фаг.