RU2156867C1 - Механизм управления клапаном газораспределения двигателя внутреннего сгорания - Google Patents
Механизм управления клапаном газораспределения двигателя внутреннего сгорания Download PDFInfo
- Publication number
- RU2156867C1 RU2156867C1 RU99109715/06A RU99109715A RU2156867C1 RU 2156867 C1 RU2156867 C1 RU 2156867C1 RU 99109715/06 A RU99109715/06 A RU 99109715/06A RU 99109715 A RU99109715 A RU 99109715A RU 2156867 C1 RU2156867 C1 RU 2156867C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channel
- piston
- damping
- cylinder
- plunger
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
Изобретение относится к двигателестроению, в частности к распределительным механизмам клапанов газораспределения двигателя внутреннего сгорания. Техническим результатом изобретения является возможность изменения фаз газораспределения и хода газораспределительных клапанов при работе двигателя на различных режимах. Указанный технический результат достигается тем, что в механизме управления клапаном газораспределения двигателя внутреннего сгорания, содержащем полый цилиндр с днищем, подпружиненный плунжер, частично входящий в цилиндр с возможностью перемещения и образующий с цилиндром рабочую полость, поршень, размещенный в рабочей полости и образующий подпоршневую и надпоршневую полости, подводящий, сливной и демпфирующий каналы, обратный клапан, дроссель, причем подводящий канал выполнен в днище цилиндра и сообщает подпоршневую полость с источником давления рабочей жидкости, а с окружающей средой сообщены подпоршневая полость через сливной и надпоршневая полость через демпфирующий каналы, обратный клапан размещен в подводящем, а дроссель - в сливном канале, дополнительно выполнен в плунжере питающий канал, сообщающий надпоршневую полость с источником давления рабочей жидкости, а демпфирующий канал выполнен с переменным по длине сечением. Кроме того, в демпфирующем канале может быть установлен термоэлемент, имеющий возможность его частичного перекрытия, термоэлемент может быть установлен также и в питающем канале. Выполнение демпфирующего канала возможно в плунжере либо в стенке цилиндра. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.
Description
Изобретение относится к двигателестроению, в частности к распределительным механизмам клапанов газораспределения двигателя внутреннего сгорания.
Известно устройство для управления клапаном механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания, содержащее полый цилиндр, подводящий, дренажный и сливной каналы, питающий клапан, подпружиненный плунжер, частично размещенный в полости цилиндра с возможностью перемещения, наконечник, выполненный в виде стакана с днищем и скрепленный с цилиндром, подпружиненный поршень, размещенный внутри наконечника и образующий надпоршневую и подпоршневую полости, упор, закрепленный на внутренней поверхности наконечника со стороны открытого торца (RU, патент N 2074966, кл. F 01 L 1/14, 1997 г.).
Недостатком устройства является невозможность изменения фаз газораспределения и хода газораспределительных клапанов в зависимости от режима работы двигателя.
Известно устройство, обеспечивающее ступенчатое регулирование хода клапана, содержащее гидравлический цилиндр разборной конструкции, состоящий из двух корпусов, перегородку, фиксаторы, основную и дополнительную рабочие полости с частично размещенными в них подпружиненными штоками, ограничители хода штоков, выполненные в виде пружинных колец, подводящие каналы с обратными клапанами, отводящие каналы, образованные зазорами между рабочими полостями цилиндра и штоками. Ступенчатое регулирование хода клапана обеспечивается заполнением управляющим маслом одной из полостей либо обеих полостей одновременно (SU, авторское свидетельство N 1493801, кл. F 02 B 13/02, 1989 г.).
Недостатком устройства является повышенная механическая напряженность из-за ударов штоков о перегородку при прекращении подачи управляющего масла в полости, а также низкое быстродействие, т.к. слив управляющего масла при прекращении его подачи осуществляется только по технологическим зазорам в паре цилиндр-шток.
Известно устройство управления клапаном механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания, принятое за прототип, содержащее полый цилиндр с днищем (наконечником), подводящий, демпфирующий (продольные прорези в плунжере-штоке) и сливной каналы, обратный клапан в подводящем канале, подпружиненный плунжер (шток), частично входящий в цилиндр с возможностью перемещения и образующий с цилиндром рабочую полость, подпружиненный поршень, кольцевую выточку и упор (упорное кольцо). Ускоренное отключение привода осуществляется путем опорожнения от масла внутренней полости цилиндра через дополнительные сливные каналы, которые могут перекрываться боковой поверхностью поршня, выполняющего роль золотника (SU, авторское свидетельство N 1301991, кл. F 01 L 1/14, 1987 г.).
Недостатком известного устройства является невозможность изменения фаз газораспределения и хода газораспределительных клапанов в зависимости от режима работы двигателя.
Техническим результатом изобретения является возможность изменения фаз газораспределения и хода газораспределительных клапанов при работе двигателя на различных режимах.
Указанный технический результат достигается тем, что в механизме управления клапаном газораспределения двигателя внутреннего сгорания, содержащем полый цилиндр с днищем, подпружиненный плунжер, частично входящий в цилиндр с возможностью перемещения и образующий с цилиндром рабочую полость, поршень, размещенный в рабочей полости и образующий подпоршневую и надпоршневую полости, подводящий, сливной и демпфирующий каналы, обратный клапан, дроссель, причем подводящий канал выполнен в днище цилиндра и сообщает подпоршневую полость с источником давления рабочей жидкости, а с окружающей средой сообщены: подпоршневая полость - через сливной и надпоршневая полость - через демпфирующий каналы, обратный клапан размещен в подводящем, а дроссель - в сливном канале, дополнительно выполнен в плунжере питающий канал, сообщающий надпоршневую полость с источником давления рабочей жидкости, а демпфирующий канал выполнен с переменным по длине сечением.
Кроме того, в демпфирующем канале может быть установлен термоэлемент, имеющий возможность его частичного перекрытия. Термоэлемент может быть установлен также и в питающем канале. Выполнение демпфирующего канала возможно в плунжере либо в стенке цилиндра.
На фиг. 1 приведен механизм в разрезе, на фиг. 2, 3 и 4 - варианты выполнения механизма (фрагменты), на фиг. 5 - схема включения механизма в привод клапана газораспределения двигателя внутреннего сгорания, на фиг. 6 - диаграммы хода клапанов газораспределения.
Полый цилиндр 1 (фиг. 1) с днищем 2 и подпружиненным плунжером 3, частично входящим с возможностью перемещения в цилиндр 1, образуют рабочую полость 4. Поршень 5 размещен в рабочей полости 4 и образует подпоршневую 6 и надпоршневую 7 полости. В днище 2 выполнен подводящий канал 8 с размещенным в нем обратным клапаном 9. В цилиндре выполнен сливной канал 10 с размещенным в нем дросселем 11. В плунжере 3 выполнены демпфирующий 12 и питающий 13 каналы. Демпфирующий канал 12 выполнен с переменным по длине сечением, причем сужение демпфирующего канала 12 выполнено в сторону, противоположную рабочей полости 4. Подводящий 8 и питающий 13 каналы сообщены (фиг. 5) с источником давления рабочей жидкости 14 (масла).
В варианте, изображенном на фиг. 2, в месте сужения демпфирующего канала 12 установлен термоэлемент 15, имеющий возможность его частичного перекрытия.
В варианте, изображенном на фиг. 3, термоэлемент 15 установлен также и в питающем канале 13.
В варианте, изображенном на фиг. 4, демпфирующий канал 12 выполнен в стенке цилиндра 1, а сужение демпфирующего канала 12 выполнено в сторону рабочей полости 4.
Выполнение демпфирующего канала 12 в плунжере 3 либо в стенке цилиндра 1 зависит от выбора конструктивных параметров при проектировании механизма управления клапаном газораспределения, например, от диаметра плунжера 3, от толщины стенки цилиндра 1.
Изменение направления сужения демпфирующего канала 12 связано с выполнением основной задачи этого сужения, заключающейся в обеспечении постепенного уменьшения расхода масла через демпфирующий канал 12 при приближении плунжера 3 к поршню 5, что способствует их безударному соприкосновению.
Механизм является промежуточным звеном (штангой) привода (фиг. 5) газораспределительного клапана и служит для передачи возвратно-поступательного движения от кулачка 16 через рычаг 17, плунжер 3, цилиндр 1, рычаг 18 к клапану газораспределения 19 цилиндра 20 двигателя внутреннего сгорания. Источник давления рабочей жидкости (насос) 14 сообщен напорной магистралью 21 через вентиль 22 с управляющими магистралями 23 и 24.
На фиг. 6 изображены диаграммы хода клапанов газораспределения с исходными фазами газораспределения (штриховая линия) и с измененными фазами (сплошная линия), где hкл - ход клапана газораспределения, φ - угол поворота коленчатого вала, ВМТ - верхняя мертвая точка, НМТ - нижняя мертвая точка.
Механизм работает следующим образом.
В исходном состоянии (фиг. 1, фиг. 5) рабочая жидкость (масло) от источника давления рабочей жидкости 14 поступает в питающий канал 13 и заполняет надпоршневую полость 7. В подводящем канале 8 и подпоршневой полости 6 давление рабочей жидкости отсутствует, обратный клапан 9 закрыт, поршень 5 находится в крайнем левом положении. При перемещении плунжер 3 до соприкосновения с поршнем 5 имеет свободный ход, приводящий к сокращению времени открытого положения клапана и уменьшению его хода. При этом масло из надпоршневой полости 7 выдавливается по выполненному в плунжере 3 демпфирующему каналу 12 в окружающую среду. Сужение демпфирующего канала 12, выполненное в сторону, противоположную рабочей полости 4, приводит к постепенному уменьшению расхода масла через него и способствует мягкому, безударному соприкосновению плунжера 3 с поршнем 5.
При сообщении подводящего канала 8 с источником давления рабочей жидкости 14 масло открывает обратный клапан 9 и поступает в подпоршневую полость 6. При этом поршень 5 перемещается в крайнее правое положение. При заполнении подпоршневой полости 6 рабочей жидкостью давления в ней и подводящем канале 8 сравниваются, обратный клапан 9 возвращается в исходное положение, перекрывая подводящий канал 8. Таким образом пара цилиндр-плунжер остается в раздвинутом состоянии и способна передавать осевые циклические усилия. Некоторое стравливание рабочей жидкости через сливной канал 10 с расположенным в нем дросселем 11 (функции которого могут выполнять технологические зазоры в трущихся парах) компенсируется пополнением необходимого количества рабочей жидкости из подводящего канала 8. Пополнение осуществляется в периоды, когда через механизм не передается усилие.
При возвращении в исходное состояние с источником давления рабочей жидкости 14 сообщается питающий канал 13. Масло выдавливается из подпоршневой полости 6 через сливной канал 10 и дроссель 11. При этом поршень 5 перемещается в крайнее левое положение, и система приобретает первоначальный вид.
Варианты механизма, изображенные на фиг. 2, 3 и 4, работают аналогичным образом. Так, например, термоэлемент 15 (фиг. 2) установлен в демпфирующем канале 12 и изменяет степень сужения проходного сечения демпфирующего канала 12 в зависимости от температуры проходящего по нему масла. Так, при низкой температуре масла проходное сечение демпфирующего канала 12 максимально, а по мере прогрева двигателя и масла проходное сечение демпфирующего канала 12 постепенно уменьшается до минимального значения. Расположение термоэлемента 15 также и в питающем канале 13 (фиг. 3) способствует интенсификации теплообмена между термоэлементом 15 и маслом при изменении температурного режима работы двигателя.
Выполнение демпфирующего канала 12 в стенке цилиндра 1 (фиг. 4), при котором сужение демпфирующего канала 12 направлено в сторону рабочей полости 4, является конструктивным вариантом и работает аналогично работе варианта с выполнением демпфирующего канала 12 в поршне 3, при котором сужение демпфирующего канала 12 выполнено в сторону, противоположную рабочей полости 4.
При установке вентиля 22 (фиг. 5) в исходное положение, масло от насоса 14 по напорной магистрали 21 поступает в управляющую магистраль 23. При этом клапан 19 газораспределения работает с исходными, сокращенными (штриховая линия) (фиг. 6) фазами газораспределения. При переключении вентиля 22 (фиг. 5) масло от насоса 14 по напорной магистрали 21 поступает в управляющую магистраль 24, и клапан 19 газораспределения в этом случае работает с измененными, увеличенными (сплошная линия) (фиг. 6) фазами газораспределения.
Таким образом, предлагаемый механизм обеспечивает двухрежимную работу клапана газораспределения, которая может быть использована для работы как впускных, так и выпускных клапанов с различными фазами газораспределения.
В настоящее время ведется разработка данного механизма применительно к двигателям типа ЧН26/26.
Claims (7)
1. Механизм управления клапаном газораспределения двигателя внутреннего сгорания, содержащий полый цилиндр с днищем, подпружиненный плунжер, частично входящий в цилиндр с возможностью перемещения и образующий с цилиндром рабочую полость, поршень, размещенный в рабочей полости и образующий подпоршневую и надпоршневую полости, подводящий, сливной и демпфирующий каналы, обратный клапан, дроссель, причем подводящий канал выполнен в днище цилиндра и сообщает подпоршневую полость с источником давления рабочей жидкости, а с окружающей средой сообщены подпоршневая полость через сливной и надпоршневая полость через демпфирующий каналы, обратный клапан размещен в подводящем, а дроссель - в сливном канале, отличающийся тем, что в плунжере выполнен питающий канал, сообщающий надпоршневую полость с источником давления рабочей жидкости, а демпфирующий канал выполнен с переменным по длине сечением.
2. Механизм по п.1, отличающийся тем, что в демпфирующем канале установлен термоэлемент, имеющий возможность частично перекрывать демпфирующий канал.
3. Механизм по пп.1 и 2, отличающийся тем, что демпфирующий канал выполнен в плунжере.
4. Механизм по пп.1 - 3, отличающийся тем, что сужение демпфирующего канала выполнено в сторону, противоположную рабочей полости.
5. Механизм по пп.1 - 4, отличающийся тем, что термоэлемент установлен также и в питающем канале.
6. Механизм по пп.1 и 2, отличающийся тем, что демпфирующий канал выполнен в стенке цилиндра.
7. Механизм по пп.1, 2 и 6, отличающийся тем, что сужение демпфирующего канала выполнено в сторону рабочей полости.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99109715/06A RU2156867C1 (ru) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | Механизм управления клапаном газораспределения двигателя внутреннего сгорания |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99109715/06A RU2156867C1 (ru) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | Механизм управления клапаном газораспределения двигателя внутреннего сгорания |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2156867C1 true RU2156867C1 (ru) | 2000-09-27 |
Family
ID=20219605
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99109715/06A RU2156867C1 (ru) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | Механизм управления клапаном газораспределения двигателя внутреннего сгорания |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2156867C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016069790A1 (en) * | 2014-10-29 | 2016-05-06 | Donald James Patterson | Collapsible pushrod valve actuation system for a reciprocating piston machine cylinder |
RU173746U1 (ru) * | 2017-05-02 | 2017-09-07 | Катарина Валерьевна Найгерт | Реологический дроссель-термостат |
-
1999
- 1999-05-13 RU RU99109715/06A patent/RU2156867C1/ru active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016069790A1 (en) * | 2014-10-29 | 2016-05-06 | Donald James Patterson | Collapsible pushrod valve actuation system for a reciprocating piston machine cylinder |
US9453437B2 (en) | 2014-10-29 | 2016-09-27 | Electro-Mechanical Associates, Inc. | Collapsible pushrod valve actuation system for a reciprocating piston machine cylinder |
EP3212902A4 (en) * | 2014-10-29 | 2018-06-20 | Patterson, Donald James | Collapsible pushrod valve actuation system for a reciprocating piston machine cylinder |
RU173746U1 (ru) * | 2017-05-02 | 2017-09-07 | Катарина Валерьевна Найгерт | Реологический дроссель-термостат |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4154622B2 (ja) | ピストンエンジンの動作中において有効排気量および/または容積比を変更するための装置 | |
CN1026722C (zh) | 交替力矩传递用偶合器 | |
US3817228A (en) | Cam motion control unit | |
EP0520637A1 (en) | Variable displacement and compression ratio piston engine | |
US5165368A (en) | Internal combustion engine with variable compression ratio | |
US5507254A (en) | Variable phase coupling for the transmission of alternating torques | |
EP2888513B1 (en) | Pulse-width-regulating valve | |
US4441862A (en) | Synchronized mixing pump | |
KR19990007907A (ko) | 자유 피스톤 엔진 | |
KR960705130A (ko) | 편심 왕복운동 장치(offset reciprocable device) | |
RU2156867C1 (ru) | Механизм управления клапаном газораспределения двигателя внутреннего сгорания | |
CN102713172A (zh) | 具有通过流体静力学地运动的滑动套筒进行气体交换控制的对置活塞式发动机 | |
RU2018122508A (ru) | Механизм передачи усилия | |
RU2122643C1 (ru) | Поршневой двигатель внутреннего сгорания | |
CN111006058A (zh) | 具有分开的排导部的长度能调节的连杆的液压的控制阀 | |
US3572215A (en) | Single acting steam engine | |
CN109339896A (zh) | 全可变电液气门装置 | |
US2749886A (en) | Fluid pressure self-reciprocating actuator | |
US3889465A (en) | Apparatus for controlling the power of a hot-gas piston engine | |
SU1065258A1 (ru) | Гидравлическое устройство управлени фрикционами гидромеханической коробки передач транспортного средства | |
US1845288A (en) | Elastic fluid engine | |
WO1997019260A1 (en) | Valve operating system | |
RU200908U1 (ru) | Шатун переменной длины двигателя внутреннего сгорания | |
RU2267012C1 (ru) | Поршневая машина | |
SU1301991A1 (ru) | Устройство дл управлени клапаном механизма газораспределени двигател внутреннего сгорани (его варианты) |