Двигатель-воздушный компрессор Советский патент 1982 года по МПК F04B41/04 

1

Изобретение относится к машиностроению, в частности к силовым установкам транспортных средств, а именно к двигателям-воздушным компрессорам .5

Известен двигатель-воздушный компрессор, содержащий объединенные в две группы конвертируемые цилиндры, снабженные впускными и выпускными каналами с установленными в них впускными JQ и выпускными клапанами и поршнями с кривошипно-шатунным приводом от общего коленчатого вала, связанного синхронизирующими передачами с двумя раздельными для каждой группы цилинд- 15 ров и подвижными в осевом направлении распределительными валами, выполненными с парой кулачков, обращенных друг к другу своими скошенными рабочими поверхностями, для каждого 20 впускного и выпускного клапана, каналы которых объединены впускными и выпускными коллекторами, причем один из кулачков каждой пары является кулачком газораспределения двигателя, 25

а другой - компрессора, и кулачки поочередно контактируют своими рабочими поверхностями с толкателем клапана в зависимости от полохчения соответствующего распределительного вала фиксируемого в осевом направлении соответствующим механизмом переключения, связанным с устройством для выключения подачи топлива 1.

Однако известный двигатель-воздушный компрессор не обладает достаточными эффективностью и универсальностью.

Целью изобретения является повышение эффективности и универсальности.

Поставленная цель достигается тем, что соответствующие коллекторы обеих групп цилиндров соединены между собой при помощи патрубков, причем выпускные коллекторы обеих групп выполнены с возможностью поочередного подключения к впускному коллектору одной из групп цилиндров, и в местах соединения коллекторов установлены 39 запорные органы, сблокированные с соотретствующим механизмом переключения . Кулачки каждой пары для впускног клапана могут быть выполнены с пех)е ходным цилиндрическим участком межд их рабочими поверхностями для удержания клапанов в открытом состоянии Кроме того, кулачки каждой пары -.....:.5.....1.-1 полнены с. переходным участком, снаб женным плавно сопрягающимися выступами неполного профиля. На фиг.1 представлен предложенны двигатель. - воздушный компрессор; на фиг.2 - то же, В.ИД сверху; на фйг.З - цилиндр двигателя-компреЬсора, разрез; на фиг.4 - пара кулач ков газораспределения двигателя ком прессора; на фиг.5 - сечение А-А на фиг.4; на фиг.6 - сечение Б-Б на фиг. на фиг. 7 - механизм переключения распределительного вала; на фиг.8 - пара кулачков для выпускного клапана, вариант; на фиг.9 - сеч ние В-В на фиг.8; на фиг.10 - пара кулачков для впускного клапана, вариант; на фиг.11 - сечение Г-Г на фиг.10; на фиг.12 - схема взаимного подключения коллекторов двигателякомпрессора. Двигатель-компрессор содержит объединенные в две группы конверти руемые цилиндры 1 и 2, сна(5женные впускными и выпускными каналами 3 и с установленными в них впускными и выпускными клапанами 5 и 6 и поршнями 7 с кривошипно-шатунным приводом 8 от общего коленчатого вала 9 связанного синхронизирующим передачами 10 и 11 с двумя раздельными для каждой группы цилиндров 1 и 2 и подвижными в осевом направлении распределительными валами 12 и 13 выполненными с парой кулачков 1 и 15 и парой кулачков 16 и 17, о

ращенных друг к другу своими скошенными рабочими поверхностями, соответственно для каждого впускного клапана 5 и каждого выпускного клапана 6, каналы 3 и t которых объединены впусными и выпускными коллекторами 18, 19 и 20, 21, причем кулачки Н и 16 являются кулачками газораспределения двигателя, а кулачким 15 и 17 - компрессора. Кулачки поочередно контактируют своими рабочими поверхностями с(толкателем 22 клапана 5 или 6, в зависимости

ми для удержания клапана 5 в открытом положении, а кулачки 16 и 17 для выпускного клапана 6 могут быть выполнены с переходным участком, снабженным плавно сопрягающимися выступами неполного.профиля.

Механизм 23 переключения, например, распределительного вала 12 представляет собой шкив .с желобом hk, установленный на валу 12. 5 желоб kk входит конец вилки Л5 переключающего рычага 46, который установлен на оси Л7, размещенной в кронштейне от положения распределительных валов 12 и 13, фиксируемых в осевом направлении механизмами 23 и 2 переключения,связанными с устройством для выключения подачи топлива С не показано. Впускные коллекторы 18 и 19 и выпускнь е. коллекторы 20 и 21 обеих групп цилиндров 1 и 2 соединены между собой. соответственно, при помощи патрубков 25 и 26, примем выпускные коллекторы 20 и 21 обеих групп цилинди 2 выполнены с возможностью поочередного подключения, к впускному коллектору .19 второй гРУППЫ ци- : линдров 2, и в местах соединения коллектора 18-21 установлены запорные органы 27-3 сблокированные с механизмами 23 и 2 переключения. Запорные органы 27, 28, 31 выполнены в виде трехходовых электромагнитных клапанов, а запорные органы 29, 30, 32-3 выполнены в виде двухходовых электромагнитных клапанов. Впускной коллектор 18 первой группы цилиндров 1 подсоединен к карбьэратору 35 через трехходовой электромагнитный клапан 27. Выпускные коллекторы 20 и 21 обеих групп цилиндров 1 и 2 подключены к резервуару 36 низкого давления, причем выпускной коллектор 20 подключен к резервуару Зб через трехходовой клапан 28, а выпускной коллектор 21 - через трехходовой клапан 31. В свою очередь, резервуар 36 сообщен с впускным коллектором 19 при помощи трубопровода 37через двухходовой клапан 30. Выпускной коллектор 21 второй группы цилиндров 2 связан с резервуаром 38высокого давления через двухходовой клапан 29. Кулачки 1А и 15 для впускного клапана 5 могут быть выполнены с переходным цилиндрическим участком 39 между их рабочими поверхностя8. Другой конец рычага +6 с:вязан с возвратной пружиной kS и управляющим тросом 50, соединенным с тормоз ным механизмом Сне noKa3ati) двигате ля. Двигатель-воздушный компрессор работает следукхцим образом. 8 случае, когда все цилиндры 1 и 2 обеих групп используются в кат честве воздушного компрессора, трех ходовые клапаны 27 и 28 открывают для пропуска потока газов в направлении X, двухходовые клапаны 29. и 30 открывают, трехходовой клапан 31 открывают в направлении 51 ,двухходовые клапаны 32-3 закрывают С см.фиг.12). Воздух поступает во впускной коллектор 18, затем по впускным каналам 3 в цилиндры 1 первой группы, где воздух сжимается. Далее сжатый воздух через выпус ные каналы k поступает в выпускной коллектор 20, .а из последнего - в резервуар 36 низкого давления. Из резервуара Зб воздух перетекает по трубопроводу 37 во впускной коллектор 19j и затем через впускные каналы 3 в цилиндры 2 второй группы где воздух подвергается дальнейшему сжатию, и затем через выпускные каналы f и выпускной коллектор 24 пе;репускается в резервуар 38 высокого сжатия. Повторное с ;:атие воздуха по зволяет достичь давления около 810 кг/см . Для получения сжатого воздуха низкого давления трехходовые клапань1 27 и 28 открывают в направлении X, трехходовой клапан 31 в направ лении ,двухходовые клапаны 32 и 3 открывают, а двухходовые клапаны 29, 30, 33 закрывают. Воздух через впускные коллекторы 18 и 19 и впуск ные каналы 3 подается во все цилинд 1 и 2, где он сжимается. Сжатый воз дух из цилиндров 1 и 2 поступает че рез. выпускные каналы k и выпускные коллекторы 20 и 21 в резервуар Зб низкого давления. В случае, когда все цилиндры 1 и используются в качестве двигателя внутреннего сгооания, трехходовые клапаны ,31. открывают в направлении , двухходовые клапаны 32 и 3 открывают, а двухходовые клапаны 29, 30, 33 закрывают. Топливовоздушная смесь от карбюратора iподается через впускные коллекторы 118 и 19 и впускные каналы 3 в цилин 7 ры 1 и 2. Отработавший газ из цилиндров 1 и 2 выводится через выпускные каналы 4 и выпускные коллекторы 20 и 21.в атмосферу. В случае, когда цилиндры 1 первой группы используются в качестве двигателя внутреннего сгорания, а цилиндры 2 второй группы - в качестве компрессора, трехходовые клапаны 27 и. 28 открывают в направлении У ,трехходовой клапан 31 открывают в направлении X, двухходовые клапаны 33 и 3 открывают, а двухходовые клапаны 29, 30, 32 закрывают. Смесь от карбюратора 35 подается через впускной коллектор 18 и впускные каналы 3 в цилиндры 1, а отработавший газ выводится из цилиндров 1 через выпускные каналы 4 и выпускной коллектор 20 в атмосферу. Одновременно воздух подается через впускной коллектор 19 и впускные каналы 3 в цилиндры 2, где происходит его сжатие. Сжатый воздух из цилиндров 2 поступает через выпускные каналы k и выпускной коллектор 21 в резервуар Зб. Когда резервуар 36 заполнится сжатым воздухом, подается электрический сигнал для закрытия двухходовых электромагнитных клапанов 33 и З и открытия двухходовых электромагнитных клапанов 29 и 30,в результате чего воздух из резервуара 36 перепускается через трубопровод 37,впускной коллектор 19 и впускные каналы Зв цилиндры 2 для повторного его сжатия и перепуска в резервуар 38 высокого давления. Таким образом, реализация предложенного изобретения позволяет повысить эффективность и универсальность двигателя-воздушного компрессора. Формула изобретения 1.,Двигатель-воздушный компрессор, содержащий объединенные в две группы конвертируемые цилиндры, снабженные впускными и выпускными каналами с установленными в них впускными и выпускными клапанами и поршня-ми с кривошипно-шатунныи приводом от общего коленчатого вала, связанного сихронизирующими передачами с вумя раздельными для каждой группы цилиндров и подвижными в осевом направлении распределительными валами.

19691

выполненными с парой кулачков, обращенных друг к другу своими скошенными рабочими поверхностями, для каждого впускного и выпускного клапана, каналы которых объединены впускными и 5 выпускными коллекторами, причем один из кулачков каждой пары является кулачком газораспределения двигателя, а другой - компрессора, и кулачки поочередно контактируют своими рабо- О чими поверхностями с толкателем кла пана в зависимости от положения соответствующего распределительного вала, фиксируемого в осевом направлении соответствукнцим механизмом 5 переключения, связанным с устройством для выключения подачи топлива, отличающийся тем, что,с цельо повышения эффективности и универсаль ности, соответствующие коллекторы 20 обеих групп цилиндров соединены между собой при помощи патрубков, причем выпускные коллекторы обеих групп выполнены с возможностью поочередного

ГО

л /Л/5/6Л7

78

подключения к впускному коллектору одной из групп цилиндров, и в местах соединения коллекторов установлены запорные органы, сблокированные с соответствующим механизмом переключения ,

2.Двигатель-воздушный компрессор ПОП.1, отличающийся тем, что кулачки каждой пары для впускного клапана выполнены с пере;ходным цилиндрическим участком между ,их рабочими поверхностями для удержания клапанов в открытом положении.

3.Двигатель-воздушный компрессор ПОП.1, отличающийся тем, что кулачки каждой пары для выпускного клапана выполнены с переходным участком, снабженным плавно сопрягающимися выступами неполного профиля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 50338, кл. F ОА В , 1937.

/г

in

Фи&.2

Фчя.

Фиг.5

5-5

W,11.

Фиг. 6