Воздухораспределитель для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1991 года по МПК F02N9/04 

Изобретение относится к.двигателест- роению, в частности к системам воздушного пуска ДВС.

Воздухораспределитель является одним из основных узлов системы воздушного пуска ДВС. Он предназначен для направления пускового воздуха в цилиндры в соответствии с порядком их работы и в определенные периоды рабочего цикла.

Изевестен воздухораспределитель для ДВС, содержащий корпус с подводящим и отводящими каналами и размещенный в нем золотник, кинематически связанный с коленчатым валом ДВС и снабженный распределительным окном.

Недостатком воздухораспределителя является задержка поступления сжатого воздуха в цилиндры ДВС при увеличении частоты вращения коленчатого вала.

Наиболее близким к предлагаемому является воздухораспределитель, содержащий корпус, крышку, золотник с центральным отверстием и распределительным

окном и валик. Между корпусом и крышкой образована полость, сообщенная с источником сжатого воздуха, в полости расположен золотник. Один конец валика размещен в центральном отверстии золотника, а второй кинематически связан с коленчатым валом. Недостатком этого воздухораспределителя является задержка поступления сжатого воздуха в цилиндры ДВС при увеличении частоты вращения коленчатого вала. Задержка вызвана тем, что при увеличении частоты вращения коленчатого вала сокращается время на подачу сжатого воздуха в цилиндр и возрастает скорость поршня двигателя. Золотник не обеспечивает изменения опережения впуска воздуха при увеличении .оборотов коленчатого вала. При этом снижается эффективность использования сжатого воздуха для раскрутки коленчатого вала при воздушном пуске ДВС.

Цель изобретения - повышение эффективности воздушного запуска.

о ю

ю

V4 О

Указанная цель достигается тем, что в воздухораспределителе для ДВС содержатся корпус с каналами подвода и отвода ежа- того воздуха, крышка, золотник с центральным отверстием и распределительным окном и валик. Между корпусом и крышкой образована полость, сообщенная с источником сжатого воздуха. В полости расположен золотник. Один конец валика размещен в центральном отверстии золотника, а второй - кинематически связан с конленчатым валом двигателя. Центральное отверстие золотника выполнено прямоугольным, а на взаимодействующем с отверстием конце валика выполнены в направлении, перпендикулярном оси валика, параллельные лыски и дополнительная полость. В дополнительной полости размещен подпружиненный поршень, причем поршень выступающей из отверстия частью соединен с золотником, пружина размещена в подпоршневой части дополнительной полости, а в валике выполнен осевой канал, сообщающий подпоршневую часть с противоположным торцом валика через жиклер. На фиг.1 представлен предложенный воздухораспределитель, на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1.

Воздухораспределитель содержит корпус 1 с каналами подвода 2 и отвода 3, крышку 4, полость 5, сообщенную с источником сжатого воздуха (не показан). Золотник 6 с распределительным окном 7 (фиг.2) размещен в полости 5 и установлен центральным прямоугольным отверстием 8 на валике 9, кинематически связанным с коленчатым валом двигателя через распределительный вал 10. На конце 11 валика 9 выполнены параллельные лыски 12 (фиг.2), взаимодействующие с прямоугольным отверстием 8 золотника 6, дополнительная полость 13, перпендикулярные оси валика 9. В полости 13 размещен поршень 14, уплотненный резиновым кольцом 15. Поршень 14 выступающей из полости 13 частью 16 соединен с золотником 6. В подпоршневой части полости 13 установлена пружина 17. В валике 9 выполнен осевой канал 18, в канале установлен жиклер 19, через который подпоршневая часть полости 13 сообщается с противоположным торцом валика 9 и далее с полостью 20 картера механизма 21 газораспределителя, где установлен подшипник 22 распредвала 10. В подшипнике 22 выполнены сквозные отверстия 23 для протока отработанного масла.

Воздухораспределитель работает следующим образом.

Перед подачей сжатого воздуха в канала 2 подвода золотник 6 и поршень 14 под

действием пружины 17 занимают исходное положение (фиг.2). При этом положении поршень 14 максимально выдвинут из полости 13, а золотник 6 сдвинут по параллельным лыскам 12 валика 9 до упора полостью 8 в квадратный конец 11 валика 9 со стороны донышка полости 13. При этом золотник 6 установлен так, что совмещение каналов 3 отвода с распределительным окном 7 золот0 ника начинается в момент, когда поршень соответствующего цилиндра ДВС находится примерно за 6° угла поворота коленчатого вала двигателя от ВМТ такта сжатия. В исходном положении полость 13, под5 поршневая часть и осевой канал 18 частично заполнены смесью масла с воздухом, подсасываемой из полости 20 картера 21 механизма газораспределения через жиклер 19 при движении поршня 11 в полости 13 (например, при первом обкаточном испытании

0 двигателя).

В полость 20 масло поступает из зазора между распредвалом 10 и его подшипником 22, куда оно поступает под давлением для смазки подшипника 22 от масляной систе5 мы двигателя.

В первый момент после подачи сжатого воздуха в полость 5, поршень 14 и связанный с ним золотник не перемещаются вдоль лысок 12 валика 9 из исходного положения

0 (фиг. 1,2). Объясняется это наличием большой силы трения покоя золотника по корпусу 1, обусловленной коэффициентом трения покоя и давлением воздуха.

Как только поршень 14 и связанный с

5 ним золотник 6 начинает перемещаться вдоль лысок 12, этому движению препятствует сила трения скольжения золотника 6 по корпусу 1 и усилие, направленное на выдавливание поршнем 14 масла из полости 13

0 (подпоршневой полости) через осевой канал 18 и жиклер 19 в полость 20 картера 21 механизма газораспределения.

Таким образом, трение золотника 6 по корпусу 1 и демпфирующий эффект от вы5 давливания масла из полости 13 через жиклер 19 позволяют замедлить перемещение поршня 14 и золотника 6 вдоль лысок 12 на время, достаточное для раскрутки коленчатого вала двигателя до устойчивых оборо0 тов, когда необходимо обеспечить опережение впуска воздуха в цилиндры с целью повышения эффективности пуска.

После раскрутки коленчатого вала и прекращения подачи сжатого воздуха в ка5 нал 2 подвода золотник 6 под действием пружины 17 и поршня 14 занимает исходное положение.

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом характеризуется техникеэкономическими преимуществами, которые заключаются в том, что смещение золотника относительно корпуса по параллельным лыскам на квадратном конце валика обеспечивает смещение начала впуска воздуха в каждый цилиндр от ВМТ на такте сжатия при увеличении оборотов коленчатого вала, т.е. уменьшает реальную задержку впуска воздуха в цилиндры; с увеличением оборотов коленчатого вала возрастает скорость движения поршня двигателя и сокращается время на подачу сжатого воздуха в цилиндры, т.е. для эффективного использования сжатого воздуха при увеличении оборотов коленчатого вала необходимо ввести опережение подачи сжатого воздуха в цилиндры, Формула изобретения Воздухораспределитель для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с каналами подвода и отвода сжатого воздуха, установленную на корпусе крышку с образованием между ними полости,

А

сообщенной с каналами подвода и отвода, золотник, размещенный в полости и выполненный с центральным отверстием и распределительным окном, и валик, первый конец которого размещен в центральном отверстии золотника, а второй кинематически связан с коленчатым валом двигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности пуска путем обеспечения опережения впуска воздуха при увеличении частоты вращения коленчатого вала, центральное отверстие золотника выполнено прямоугольным, в валике по всей его длине выполнен осевой канал с жиклером, размещенным на втором конце валика, а на его первом конце в направлении, перпендикулярном оси, выполнены па- раллельные лыски и дополнительная полость с размещенным в ней подпружиненным поршнем, связанным с золотником, 0 причем подпоршневая часть дополнительной полости сообщена с осевым каналом.

0

5

23

20

21

Фиг Л

Изобретение относится к двигателест- роению, в частности к системам воздушного пуска ДВС. С целью повышения эффективности пуска посредством обеспечения опережения впуска воздуха в цилиндры при увеличении частоты вращения коленчатого вала устройство снабжено золотником, в котором выполнены центральное прямоугольное отверстие и распределительное окно. В отверстие золотника квадратным концом входит валик воздухораспределителя. В квадратном конце валика выполнена дополнительная полость, в которой размещен подпружиненный поршень. Поршень выступающей из отверстия частью соединен с золотником. 2 ил.

Фиг. I