УСТРОЙСТВО для ОТКЛЮЧЕНИЯ ЦИЛИНДРА Советский патент 1972 года по МПК F02D17/02 

Изобретение относится к области двнгателей внутреннего сгорания ,и может быть использовано, например, в транспортных четырехтактных дизелях с турбонаддувом.

При эксплуатации транспортных двигателей не удается рационально использовать полную его мощность. Интервал используемых оборотов и мощностей в таких двигателях довольно значительный. Например, у дизеля СМД с номинальным числом оборотов 1700 число минимально устойчивых оборотов равно 500 об1мин. Следовательно, при эксплуатации такого двигателя количество оборотов изменяется более чем в три раза.

При уменьшении числа оборотов в дизелях значительно ухудшается смесеобразование, так как давление расиыливания топлива резко уменьшается. Если дизель имеет турбонаддув, то количество поступающего в цилиндр воздуха также уменьшается, что приводит к Неполному сгоранию топлива. В результате этого повышается дымность выхлопа, происходит процесс закоксовываиия колец и т. п.

Известны устройства для отключения цилиндра четырехтактного дизеля с турбонаддувом, содержащие механизм, управляющий подачей топлива форсунки. Однако только улучшение распыла топлива не повышает экономичности транспортных двигателей, работающих на малых нагрузках, так как при уменьшении оборотов резко снижается температура конца сжатия и рабочий процесс протекает вяло. Кроме того, при отключении цилиндров только по топливу происходит дополн1 тельная потеря мощности на бесполезное сжатие и выталкивание воздушного заряда в неработающих .цилиндрах.

Предлагаемое устройство лишено этого недостатка и позволяет повысить экономичность

работы дизеля на релсимах частичных нагрузок и холостого хода.

Поставленная цель обеспечивается отключением подачи в цилиндр топлива и воздуха. Для этого механизм имеет подключенный

к форсунке индивидуальный выключатель, установленный на трубопроводе высокого давления и управляемый от рейки топливиого насоса через гидросистему, а толкатели клапанов выполнены в виде телесконических нодпружинеиных стаканов, промежуточная полость которых сообщена с гидросистемой.

На фиг. 1 показана принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2-толкатель клапана с гидроуправлением; на фиг. 3

и 4-варианты стыковки штанги с рычагом; на фиг. 5 и 6- гидровыключатель; на .фиг. 7- двухклапанная коробка.

клапаны 4 (впускные нли выпускные), форсунки 5 с гидровыключателями 6, двухклапанную коробку 7, топлив ный насос высокого давления 8, гидр01насос 9, перепускной клаnaiH 10.

Толкатели У и гидровыключатели 6 соединены с гидронасосом 9 масляными трубопроводами //-13 через двухклананную коробку 7 и нагнетающий трубопровод 14. Форсунки 5 и топливные трубки 15 соединены с насосом высокого давления 8, рейка 16 подачи топлива которого взаимодействует с упором 17, поворачивающимся вокруг неподвижного шарнира 18. Толкатель выполнен в виде двух телескопических стаканов 19 и 20 с пружиной 21, установленной таким образом, чтобы соприкосновение стаканов в точке А было надежно обеспечено при выключенной масляной системе. Наружный 19 и внутренний 20 стаканы образуют масляную полость 22 и снабжены кольцами 23 и 24, служащими для уплотнения масляной полости 22 и канала 25. Телескопические стаканы толкателя прижаты к кулачку 26 распределительного вала пружиной 27. Внутри стакана 20 размещается штанга 2, нижний конец которой не доходит до его донышка на величину М, превышающую на 2-3 мм высоту подъема толкателя, определяемую профилем кулачка 26. Для подвода масла в толкатель по трубе 28 имеется штуцер 29, а уплотнение соединения обеспечивается прокладкой 30. Пружина 27 упирается во втулку 5/, закрепленную болтами 32, удерживающими крышки люков блока.

Подвеска штанги 2 может осуществляться по вариантам (см. фиг. 3 и 4).На фиг.3 штанга 2 .подвешена на сферическом бурт,ике и контактируется со втулкой 33 в точке Б, причем имеется гарантированный зазор К порядка 0,25-0,35 мм.

В варианте, изображенном на фиг. 4, штанга упирается во втулку в верхней точке В, а по сферическому буртику устанавливается зазор N порядка 0,25-0,35 мм.

На приемном штуцере 34 форсунок тех цилиндров, которые входят в отключенную группу, устанавливается гидровыключатель 6, который состоит из корпуса 35, поршня 36 с возвратной пружиной 37 и прецезионной иглой 3S и штока 39. В корпусе установлена для уплотнения прокладка 40.

Топливо высокого давления подводится через трубку 15. Для отвода перепускаемого топлива предусмотрен трубопровод 41, для слива утечек топлива и масла - трубопровод 42.

Двухклапанная коробка состоит из корпуса 43, двух притертых клапанов 44, открытие которых управляется штоками 39. Отверстия 45 служат для Крепления коробки. Положение штоков определяется положением рейки 46, находящейся под действием пружины 47 в крайнем левом положении (нерабочее положение). Работа двухклапанной коробки согласуется с движением рейки топливного насоса рычагом 48.

На чертежах изображено положение механизмов в тот момент, когда двигатель работает на мииимальио устойчивых оборотах холостого хода или на малых нагрузках, т.е.когда одна группа цилиндров выключена.

Следовательно, при работе двигателя кулачок 26 ,вращается и приводит в движение, толкатель. При этом стаканы 19 и 20 совершают возвратно-поступательное движение, находясь под воздействием кулачка 26 и пружины 27. В этот момент штанга 2 толкателя «подвешена, и ее нижний конец не доходит до упора в

стакане 20 на расстояние М. Величина М превышает высоту подъема стакана толкателя, поэтому при движении обоих стаканов штанга 2, а следовательно, и клапаны 4 остаются неподвижными.

При этом впускные (или выпускные) клапаны 4 не работают. Отсутствует также подача топлива форсункой 5 в цилиндр, несмотря на то, что топливный насос Высокого давления 8 в это время работает и подает топливо к форсунке по трубке 15. Топливо, поступающее в этот момент в гидровыключатель 6, перепускается и сливается в бак по трубопроводу 41. Гидровьгключатель позволяет в период отключения Цилиндра при работающем топливном насосе В соответствующей форсунке перепускать и возвращать подаваемое насосом топливо обратно в топливный бак, не допуская впрыска его в цилиндры. Это происходит следующим образом.

При работе цилиндра, а следовательно, и форсунки от топливного насоса высокого давления 8 топливо под высоким давлением поступает в выключатель по трубке 5 и затем направляется по каналу в приемный штуцер

34 форсунки 5. Прецезионная игла 38 заперта поршнем, находяшимся под давлением масла, подведенного от гидро,насоса по трубопроводу 12.

При отключении масла давление над поршнем 36 в полости Г падает, и пружина 37 поднимает иглу 38, образуя на запорном корпусе зазор Д (порядка 0,5 мм). Топливо начинает перетекать из трубки 15 в канал 49 и далее через зазор А в сливной трубопровод 41. Давление в трубке ,/5 резко падает, и игла форсунки не поднимается. Просочившиеся через зазоры масло и топливо отводятся по трубопроводу 42. Таким образом, одна группа цилиндров не

получает топлива, а в оставшейся группе форсунки не имеют гидровыключателя и работают с большей цикловой подачей топлива.

Двухклапанная коробка на фиг. 7 изображена в положениИ, когда рабочий цилиндр двигателя отключен при работающем двигателе, и слив масла из толкателя / и гидровыключателя 6 происходит по открытым трубопроводам 11-13, а также по каналам 50 и 51 в сливной трубопровод 52.

вышенные мощности рейка 16 касоса 8 упирается в упор 17. Рычаг 48 перемещает рейку 46 двухклапапной коробки 7.

В результате этого один йз клана поз 44 закрывается, а другой открывается. Масло от гидронасоса устремляется по трубопроводу 14 и каналу 53 в канал 50, а оттуда по трубопроводам 13 и 11 направляется в гидротолкатель и по трубопроводу 12 в гидровыключатель, т. е. топливо -начинает нормально распыливаться форсунками. Толкатель 1 начинает работать как обычно, т. е. клапаП, не меняя фаз, начинает открываться и закрываться.

Двигатель переходит на работу всех цилиндров.

При переключении двигателя с больпих нагрузок на малые, рейка топливного насоса отходит от упора /7 .и Начинает проц{,сс выключения форсунок и клапапов той же группы цилиндров двигателя, которая должна отключаться.

Предмет изобретен и я

Устройство для отключения цилиндра преимуществеппо четырехтактного дизеля с турбонаддувом, содержащее механизм, управляющий подачей топлива форсунки, и привод клапанов, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности работы дизеля на режимах частичных нагрузок и холостого хода, механизм имеет подключеппый к форсунке индивидуальный выключатель, установленный на трубопроводе высокого давления и управляемьш от рейки топливного насоса через гидросистему, а толкатеЛИ клапанов выполнены в виде телескопических подпружиненных стаканов, промежуточная полость которых сообщена с гидросистемой.

.- ГТТ