RU2730187C1

RU2730187C1 - Bi-directional hydraulic lash adjuster of desmodromic drive

Info

Publication number: RU2730187C1
Application number: RU2020107065A
Authority: RU
Inventors: Владимир Витальевич Килин
Original assignee: Владимир Витальевич Килин
Priority date: 2020-02-16
Filing date: 2020-02-16
Publication date: 2020-08-19

Abstract

FIELD: engine building.

SUBSTANCE: invention relates to the engine building. Bi-directional hydraulic lash adjuster of desmodromic drive (hereinafter BHA) comprises displacement element (12) arranged movably inside housing (14) of BHA with presence of primary cavity (15) between displacement element (12) and said housing (14) of BHA, as well as adaptive spring (17). Besides, it is characterized by possibility of resistance to compression load along direction of mobility of said displacement element (12) relative to said housing (14), due to pressure of working liquid compressed in primary cavity (15). Also, it is characterized by possibility of resistance to tensile load along said direction and possibility of compensation of lashes of said desmodromic drive due to automatic change of BHA size in specified direction. BHA comprises secondary cavity (16) between displacement element (12) and BHA housing (14) and is characterized by the possibility of resistance to the said tensile load due to the pressure of the working fluid compressed in secondary cavity (16).

EFFECT: technical result consists in reduction of structure weight.

5 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению. Основная область применимости связана с приводами клапанов двигателей внутреннего сгорания (ДВС), так же может быть использовано в других десмодромных приводах в качестве средства автоматической компенсации: температурных зазоров и/или зазоров износа, и/или зазоров, вызванных радиационным расширением элементов, или других медленных паразитных зазоров десмодромного привода.The invention relates to mechanical engineering. The main area of applicability is associated with valve drives of internal combustion engines (ICE), it can also be used in other desmodromic drives as a means of automatic compensation: temperature gaps and / or wear gaps, and / or gaps caused by radiation expansion of elements, or other slow parasitic clearances of the desmodromic drive.

Гидрокомпенсатор зазоров (ГК) — устройство, предназначенное для автоматической регулировки тепловых зазоров и зазоров износа механических циклических приводов, за счет изменения линейного размера ГК, причем ГК может сопротивляться нагрузке на сжатие, в промежуточных значениях своего изменяемого линейного размера. Применяется также название гидравлический толкатель. Указанное изменение линейного размера ГК много меньше средней амплитуды движения рабочего органа указанного привода, передающего мощность, что обеспечивает ничтожные гидравлические потери в ГК, чем отличает ГК от гидравлического привода и отличает от гидравлического амортизатора. В основном, ГК используется в приводах клапанов ДВС.Hydraulic gap compensator (GK) is a device designed for automatic adjustment of thermal clearances and wear clearances of mechanical cyclic drives, by changing the linear size of the HA, and the HA can resist the compressive load, in the intermediate values of its variable linear size. The name hydraulic pusher is also used. The specified change in the linear size of the main body is much less than the average amplitude of movement of the working body of the specified drive, transmitting power, which provides negligible hydraulic losses in the main body, which distinguishes the main body from a hydraulic drive and differs from a hydraulic shock absorber. Mainly, HK is used in ICE valve drives.

Десмодромный привод (механизм) – механический циклический привод, в котором рабочий орган совершает и первичные и обратные движения принудительно, без помощи возвратной пружины. Десмодромные приводы используются, в первую очередь, для повышения частоты работы, так как они не ограничены инерцией и быстродействием возвратной пружины и не испытывают паразитных вибраций от возвратной пружины, так же при прочих равных условиях имеют повышенный КПД и уменьшенный износ, так как движущиеся звенья не испытывают постоянное давление возвратной пружины. Десмодромные приводы клапанов в ДВС по сравнению с приводами клапанов с возвратной пружиной уменьшают длину ножки клапана на длину отсутствующей возвратной пружины, что позволяет уменьшить размеры, массу и стоимость ДВС.Desmodromic drive (mechanism) is a mechanical cyclic drive in which the working body performs both primary and reverse movements forcibly, without the help of a return spring. Desmodromic drives are used primarily to increase the operating frequency, since they are not limited by the inertia and speed of the return spring and do not experience parasitic vibrations from the return spring, and, all other things being equal, have increased efficiency and reduced wear, since the moving links are not are subjected to constant pressure from the return spring. Desmodromic valve drives in an internal combustion engine, in comparison with valve drives with a return spring, reduce the length of the valve stem by the length of the missing return spring, which makes it possible to reduce the size, weight and cost of the internal combustion engine.

Под двунаправленным ГК (далее ДГК) далее будет пониматься такой ГК, который может сопротивляться нагрузке как на сжатие, так и на растяжение в промежуточных значениях своего изменяемого линейного размера. В основном, ДГК предназначен для использования в десмодромных приводах.Bidirectional HA (hereinafter DHA) will be understood as such a HA that can resist both compression and tension loads in intermediate values of its variable linear size. Basically, DHA is intended for use in desmodromic drives.

Известен ГК (US4840153), выбранный, как аналог,преимуществом которого является возможность компенсации зазоров в механическом циклическом приводе, что, в свою очередь, увеличивает ресурс за счет безударной работы привода, уменьшают шум и стоимость обслуживания (не нужна регулировка клапанов). Недостатком аналога является невозможность сопротивления нагрузке на растяжения, в промежуточных значениях своего изменяемого линейного размера. Что затрудняет использование аналога в десмодромном приводе, а значит, не позволяет сочетать преимущества десмодромного привода и автоматической компенсацией зазоров. Десмодромные приводы без гидрокомпенсации имеют недостаки: повышенная шумность, малый ресурс, повышенная стоимость обслуживания (регулировка клапанов).Known GK (US4840153), selected as an analogue, the advantage of which is the ability to compensate for clearances in a mechanical cyclic drive, which, in turn, increases the resource due to the shockless operation of the drive, reduces noise and maintenance costs (no need for valve adjustment). The disadvantage of the analogue is the impossibility of resisting the tensile load, in the intermediate values of its variable linear size. This makes it difficult to use an analogue in a desmodromic drive, which means that it does not allow combining the advantages of a desmodromic drive and automatic gap compensation. Desmodromic actuators without hydraulic compensation have disadvantages: increased noise, short service life, increased maintenance cost (valve adjustment).

Известен (US4711202) ДГК содержащий: вытеснительный элемент, размещенный подвижно внутри корпуса ДГК с наличием первичной полости между вытеснительным элементом и указанным корпусом ДГК; адаптивную пружину; и характеризуемый: возможностью сопротивления нагрузке на сжатие вдоль направления подвижности указанного вытеснительного элемента относительно указанного корпуса, по сути, за счет давления сжатой в указанной первичной полости рабочей жидкости; возможностью сопротивления нагрузке на растяжение вдоль указанного направления; возможностью компенсации зазоров указанного десмодромного привода за счет автоматического изменения размера ДГК по указанному направлению; выбранный как прототип. Преимуществами прототипа является возможность сопротивления нагрузке на растяжение в промежуточных значениях своего линейного размера вдоль направления подвижности вытеснительного элемента относительно корпуса за счет втягивающей пружины (70). Заметим, что мощность, запасаемая и отдаваемая втягивающей пружиной прототипа в течение одного цикла работы десмодромного привода многократно меньше, чем мощность, запасаемая и отдаваемая возвратной пружиной обычного недесмодромного привода, что резко снижает негативные последствия использования втягивающей пружины в прототипе.Known (US4711202) DHA containing: a displacement element located movably inside the DHA body with the presence of a primary cavity between the displacement element and the said DHA body; adaptive spring; and characterized by: the ability to resist the compressive load along the direction of mobility of the specified displacement element relative to the specified housing, in fact, due to the pressure of the working fluid compressed in the specified primary cavity; the ability to resist the tensile load along the specified direction; the ability to compensate for the gaps of the specified desmodromic drive by automatically changing the size of the DHA in the specified direction; chosen as a prototype. The advantages of the prototype are the ability to resist the tensile load in intermediate values of its linear size along the direction of mobility of the displacement element relative to the body due to the retraction spring (70). Note that the power stored and delivered by the retraction spring of the prototype during one cycle of operation of the desmodromic drive is many times less than the power stored and given by the return spring of a conventional non-desmodromic drive, which sharply reduces the negative consequences of using the retraction spring in the prototype.

Недостатками прототипа являются: повышенная масса прототипа, которая связана с наличием массивной втягивающей пружины, и элементов крепления втягивающей пружины; повышенная инерционная масса, так как из-за наличия массивной втягивающей пружины и элементов крепления втягивающий пружины прототип имеет повышенную массу, совершающую амплитудные высокочастотные прерывистые движения; повышенный шум, вибрация и износ, связанные с повышенной инерционной массой; повышенные габариты прототипа, связанные с тем, что указанные элементы (втягивающая пружина и элементы крепления втягивающей пружины) имеют существенные размеры, по объему существенно превышающие размеры вытеснительного элемента (в виде плунжера) и всей гидравлической части прототипа. The disadvantages of the prototype are: increased mass of the prototype, which is associated with the presence of a massive retraction spring, and retractor spring attachment elements; increased inertial mass, since, due to the presence of a massive retractor spring and fastening elements, the retractor spring has an increased mass of the prototype, making amplitude high-frequency intermittent movements; increased noise, vibration and wear associated with increased inertial mass; increased dimensions of the prototype due to the fact that these elements (retractor spring and retractor spring fastening elements) have significant dimensions, in volume significantly exceeding the dimensions of the displacement element (in the form of a plunger) and the entire hydraulic part of the prototype.

Технической задачей изобретения является достижение технических результатов: уменьшение габаритов, массы, упрощение и удешевление конструкции ДГК. Так же достигаются дополнительные технические результаты в конкретных вариантах реализации, когда ДГК совершает движение как целое в составе десмодромного привода: а именно, уменьшение инерционной массы и как следствие уменьшение износа, уменьшение вибрации и шума. Указанные технические результаты достигаются совокупностью ограничительных и отличительных признаков. А именно: ограничительные признаки - ДГК зазоров десмодромного привода содержащий: вытеснительный элемент, размещенный подвижно внутри корпуса ДГК с наличием первичной полости между вытеснительным элементом и указанным корпусом ДГК; адаптивную пружину; и характеризуемый: возможностью сопротивления нагрузке на сжатие вдоль направления подвижности указанного вытеснительного элемента относительно указанного корпуса, по сути, за счет давления сжатой в указанной первичной полости рабочей жидкости; возможностью сопротивления нагрузке на растяжение вдоль указанного направления; возможностью компенсации зазоров указанного десмодромного привода за счет автоматического изменения размера ДГК по указанному направлению; отличительные признаки - содержит вторичную полость между указанным вытеснительным элементом и указанным корпусом ДГК, и характеризуется возможностью сопротивления указанной нагрузке на растяжение, по сути, за счет давления сжатой в указанной вторичной полости рабочей жидкости.The technical objective of the invention is to achieve technical results: reducing the size, weight, simplifying and reducing the cost of the DGK design. Additional technical results are also achieved in specific implementations, when the DHA moves as a whole as a part of the desmodromic drive: namely, a decrease in inertial mass and, as a consequence, a decrease in wear, a decrease in vibration and noise. The indicated technical results are achieved by a combination of restrictive and distinctive features. Namely: restrictive features - DGK clearances of the desmodromic drive containing: a displacement element located movably inside the DGK body with the presence of a primary cavity between the displacement element and the said DGK body; adaptive spring; and characterized by: the ability to resist the compressive load along the direction of mobility of the specified displacement element relative to the specified housing, in fact, due to the pressure of the working fluid compressed in the specified primary cavity; the ability to resist the tensile load along the specified direction; the ability to compensate for the gaps of the specified desmodromic drive by automatically changing the size of the DHA in the specified direction; distinctive features - contains a secondary cavity between the specified displacement element and the specified body of the DHA, and is characterized by the ability to resist the specified tensile load, in fact, due to the pressure of the working fluid compressed in the specified secondary cavity.

Действительно, из конструкции изобретения, по сравнению с прототипом, исключены как втягивающая пружина, так и элементы крепления втягивающей пружины, что уменьшает массу и габариты, упрощает и удешевляет конструкцию. В то же время функцию сопротивления нагрузке на растяжение берет на себя сжимаемая во вторичной полости рабочая жидкость (по составу та же рабочая жидкость, что и в первичной полости). Вторичная полость образована вытеснительным элементом и указанным корпусом ДГК, причем оба указанных элемента уже и так присутствуют в прототипе, а дополнительная масса рабочей жидкости незначительна. Таким образом, по сравнению с прототипом убираются тяжелые элементы, втягивающая пружина и элементы ее крепления, а добавляются малый объем легкой рабочей жидкости. То есть в изобретении уменьшается общая масса ДГК, уменьшаются габариты, упрощается и удешевляется конструкция ДГК. В случае, когда ДГК движется в составе десмодромного привода, как целое, достигаются технические результаты - уменьшение инерционной массы испытывающей амплитудное высокочастотное прерывистое движение (так как уменьшается общая масса ДГК) и, как следствие, достигается уменьшение износа, уменьшение вибрации и шума.Indeed, from the design of the invention, in comparison with the prototype, both the retraction spring and the fastening elements of the retraction spring are excluded, which reduces weight and dimensions, simplifies and reduces the cost of the design. At the same time, the function of resistance to the tensile load is assumed by the working fluid, which is compressed in the secondary cavity (the composition of the working fluid is the same as in the primary cavity). The secondary cavity is formed by the displacement element and the said housing of the DHA, and both of these elements are already present in the prototype, and the additional mass of the working fluid is insignificant. Thus, in comparison with the prototype, heavy elements, the retractor spring and its fastening elements are removed, and a small volume of light working fluid is added. That is, in the invention, the total mass of the DHA is reduced, the dimensions are reduced, and the structure of the DHA is simplified and cheapened. In the case when the DHA moves as a whole as a part of the desmodromic drive, technical results are achieved - a decrease in the inertial mass experiencing an amplitude high-frequency intermittent motion (since the total mass of the DHA decreases) and, as a result, a decrease in wear, a decrease in vibration and noise is achieved.

На Фиг. 1 изображена принципиальная схема ДГК на ножке тарельчатого клапана в составе десмодромного привода тарельчатого клапана ДВС.FIG. 1 shows a schematic diagram of a DGK on a poppet valve leg as part of a desmodromic drive for an internal combustion engine poppet valve.

На Фиг. 2 изображена принципиальная схема ДГК с полостью низкого давленияFIG. 2 shows a schematic diagram of a DHQ with a low pressure cavity

На Фиг. 3 изображена принципиальная схема ДГК с внешним подводом маслаFIG. 3 shows a schematic diagram of a DHA with an external oil supply

На Фиг. 4 изображена принципиальная схема ДГК, установленного на рокере, в качестве передаточного звена между рокером и тарельчатым клапаном.FIG. 4 shows a schematic diagram of a DGK mounted on a rocker as a transmission link between the rocker and the poppet valve.

На Фиг. 5 изображена принципиальная схема ДГК, установленного на рокере, в качестве передаточного звена между роликовой осью и рокером.FIG. 5 shows a schematic diagram of a DGC mounted on a rocker as a transmission link between the roller axle and the rocker.

На Фиг. 6 изображена принципиальная схема ДГК, установленного в корпусе ДВС, в качестве крайней опоры рокера.FIG. 6 shows a schematic diagram of a DGK installed in an internal combustion engine housing as an extreme support for a rocker.

На Фиг. 7 изображена принципиальная схема ДГК, установленного в корпусе ДВС, в качестве центральной опоры рокера. FIG. 7 shows a schematic diagram of the DGK installed in the internal combustion engine housing as the central support of the rocker.

Осуществление изобретения.Implementation of the invention.

Пример 1. (фиг. 1) реализации ДГК на ножке тарельчатого клапана в составе десмодромного привода тарельчатого клапана ДВС. На кулачковом валу 1, приводимом от коленчатого вала ДВС, без возможности вращения относительно кулачкового вала установлен кулачок 2 с кулачковым пазом 3 с внешней (расположенной дальше от кулачкового вала) обкатной поверхностью 4 и внутренней (расположенной ближе к кулачковому валу) обкатной поверхностью 5. В указанный паз помещены два соосных ролика 6 и 7, установленные на общую роликовую ось 8. Внешняя и внутренняя обкатные поверхности выполнены таким образом, чтобы в проекции на плоскость перпендикулярной оси кулачкового вала, кратчайшее расстояние между обкатными поверхностями было постоянным. Причем форма паза (форма обкатных поверхностей) и установка роликов выполнены следующим образом: ролик 6 контактирует без зазора c внешней обкатной поверхностью, но не контактирует с внутренней обкатной поверхностью, а ролик 7 контактирует с внутренней обкатной поверхностью, но не контактирует с внешней обкатной поверхностью, причем паз кулачка выполнен таким образом, что бы указанные условия контакта роликов с обкатными поверхностями сохранялись на всех возможных углах поворота кулачка. Для реализации указанного контакта в поперечном профиле обкатные поверхности имеют ступеньку. Для предотвращения выхода роликов из паза, на кулачок установлены (или изготовлены вместе с кулачком) ограничительные бортики 9 и 10. Роликовая ось установлена на толкателе 11 плунжера 12 (или поршня) выполняющего роль вытеснительного элемента в составе ДГК 13 (для удобства изготовления и сборки толкатель может быть выполнен разъемным). Плунжер, установлен подвижно в корпусе ДГК 14, с образованием первичной полости 15 с маслом, выполняющем роль рабочей жидкости и вторичной полости 16 с маслом. Частично сжатая адаптивная пружина 17 вставлена между корпусом ДГК и плунжером. Предохранительный клапан 18 в составе: стакана 19, шарика 20, клапанной пружины 21; установлен на плунжере. К крышке корпуса ДГК 22 прикреплен тарельчатый клапан 23. Ножка тарельчатого клапана установлена в направляющей 24 корпуса ДВС 25, причем тарелка тарельчатого клапана в крайнем верхнем положении ложится в клапанное седло 26.Example 1. (Fig. 1) the implementation of DHA on the leg of the poppet valve as part of the desmodromic drive of the poppet valve of the internal combustion engine. On the camshaft 1, driven from the crankshaft of the internal combustion engine, without the possibility of rotation relative to the camshaft, a cam 2 with a cam groove 3 is installed with an outer (located farther from the camshaft) rolling surface 4 and an inner (located closer to the camshaft) rolling surface 5. В the specified groove contains two coaxial rollers 6 and 7 mounted on a common roller axis 8. The outer and inner rolling surfaces are made in such a way that, in projection onto the plane perpendicular to the camshaft axis, the shortest distance between the rolling surfaces is constant. Moreover, the shape of the groove (the shape of the rolling surfaces) and the installation of the rollers are made as follows: roller 6 contacts the outer rolling surface without a gap, but does not contact the inner rolling surface, and the roller 7 contacts the inner rolling surface, but does not contact the outer rolling surface, moreover, the groove of the cam is made in such a way that the specified conditions of contact of the rollers with the rolling surfaces are maintained at all possible angles of rotation of the cam. To realize the specified contact in the transverse profile, the rolling surfaces have a step. To prevent the rollers from leaving the groove, on the cam are installed (or made together with the cam) limiting sides 9 and 10. The roller axis is installed on the pusher 11 of the plunger 12 (or piston) acting as a displacement element in the DGK 13 (for the convenience of manufacturing and assembly, the pusher can be detachable). The plunger is installed movably in the housing of the DGK 14, with the formation of a primary cavity 15 with oil, which acts as a working fluid and a secondary cavity 16 with oil. A partially compressed adaptive spring 17 is inserted between the DGC body and the plunger. Safety valve 18 consisting of: 19 glass, 20 ball, 21 valve spring; installed on the plunger. A poppet valve 23 is attached to the housing cover of the DGK 22. The leg of the poppet valve is installed in the guide 24 of the internal combustion engine 25, and the poppet valve plate in the extreme upper position lies in the valve seat 26.

При вращении кулачкового вала, кулачок за счет геометрического зацепления соосных роликов в кулачковом пазе, приводит в возвратно-поступательное движение соосные ролики, а через них роликовую ось, далее толкатель и плунжер. При опускании соосных роликов и плунжера вниз, за счет инерции корпуса ДГК и тарельчатого клапана и за счет давления газов в цилиндре на тарельчатый клапан, масло в первичной полости сжимается (жидкости незначительно сжимаются), давление в нем повышается. Указанное давление толкает корпус ДГК вниз вместе с тарельчатым клапаном, что приводит к открытию тарельчатого клапана. При указанном сжатии масла в первичной полости, плунжер входит немного глубже в корпус ДГК, следовательно, общий габарит ДГК отсчитываемый по верхней точке толкателя и нижней точки ДГК уменьшается, а ДГК сопротивляется нагрузке на сжатие за счет давления масла в первичной полости. При этом, за счет большего давления в первичной полости, через микрометрический зазор между боковой внешней стенкой плунжера и внутренней боковой стенкой корпуса ДГК, проходит небольшая порция масла из первичной полости во вторичную полость, тем самым дополнительно немного уменьшается общая длина ДГК. При поднятии соосных роликов и плунжера вверх, за счет инерции корпуса ДГК и тарельчатого клапана, масло во вторичной полости сжимается, давление в нем повышается. Указанное давление толкает корпус ДГК вверх вместе с тарельчатым клапаном, что приводит к закрытию тарельчатого клапана. При указанном сжатии масла во вторичной полости, толкатель плунжера немного выходит из корпуса ДГК, следовательно, общий габарит ДГК отсчитываемый по верхней точке толкателя и нижней точки ДГК увеличивается, а ДГК сопротивляется нагрузке на растяжение за счет давления масла во вторичной полости. При этом, за счет большего давления во вторичной полости, через микрометрический зазор между боковой внешней стенкой плунжера и внутренней боковой стенкой корпуса ДГК, проходит небольшая порция масла из вторичной полости в первичную полость, тем самым немного увеличивается общая длина ДГК.When the camshaft rotates, the cam, due to the geometric engagement of the coaxial rollers in the cam groove, drives the coaxial rollers into reciprocating motion, and through them the roller axis, then the pusher and the plunger. When the coaxial rollers and the plunger are lowered down, due to the inertia of the DGC body and the poppet valve and due to the pressure of gases in the cylinder on the poppet valve, the oil in the primary cavity is compressed (liquids are slightly compressed), the pressure in it increases. This pressure pushes the DGC body downward together with the poppet valve, which causes the poppet valve to open. With the specified compression of the oil in the primary cavity, the plunger enters a little deeper into the DGC body, therefore, the overall dimension of the DGC measured at the upper point of the pusher and the lower point of the DGC decreases, and the DGC resists the compression load due to the oil pressure in the primary cavity. At the same time, due to the higher pressure in the primary cavity, a small portion of oil passes from the primary cavity into the secondary cavity through the micrometric gap between the lateral outer wall of the plunger and the inner side wall of the DGC housing, thereby slightly reducing the total length of the DGC. When the coaxial rollers and the plunger are lifted up, due to the inertia of the DGC body and the poppet valve, the oil in the secondary cavity is compressed, the pressure in it increases. This pressure pushes the DGC body upward along with the poppet, which causes the poppet to close. With the specified compression of the oil in the secondary cavity, the plunger pusher slightly comes out of the DGC body, therefore, the overall dimension of the DGC, measured at the upper point of the pusher and the lower point of the DGC, increases, and the DGC resists the tensile load due to oil pressure in the secondary cavity. At the same time, due to the higher pressure in the secondary cavity, a small portion of oil passes from the secondary cavity into the primary cavity through the micrometric gap between the lateral outer wall of the plunger and the inner side wall of the DGC housing, thereby slightly increasing the total length of the DGC.

В процесс работы ДВС, тарельчатый клапан нагревается, и его ножка удлиняется. Но за счет адаптивной пружины, в среднем, за рабочий цикл, давление масла в первичной полости выше, чем давление масла во вторичной полости, что приводит к преимущественному перетоку масла во вторичную полость из первичной полости. Указанный переток уменьшает длину ДГК, что компенсирует тепловое линейное расширение ножки тарельчатого клапана. Что позволяет тарельчатому клапану плотно и, по сути, безударно прилегать к клапанному седлу. Таким образом, достигается автоматическая компенсация зазоров указанного десмодромного привода. Что предотвращает прогар, износ и разрушение клапана, уменьшает шум и устраняет необходимость ручной регулировки тарельчатого клапана.During the operation of the internal combustion engine, the poppet valve heats up, and its stem is lengthened. But due to the adaptive spring, on average, during the working cycle, the oil pressure in the primary cavity is higher than the oil pressure in the secondary cavity, which leads to a predominant flow of oil into the secondary cavity from the primary cavity. This crossflow reduces the length of the DHQ, which compensates for the linear thermal expansion of the poppet valve leg. This allows the poppet valve to fit snugly and essentially bumplessly against the valve seat. Thus, automatic compensation of the clearances of the specified desmodromic drive is achieved. This prevents burnout, wear and destruction of the valve, reduces noise and eliminates the need for manual poppet adjustment.

При остановке ДВС тарельчатый клапан может оказаться в открытом состоянии, далее при остывании ДВС ножка тарельчатого клапана сократится в длине. Так же под действием адаптивной пружины сократится длина ДГК, таким образом, общая длина от роликовой оси до тарелки тарельчатого клапана может стать слишком маленькой, что при начале вращения кулачкового вала и закрытии тарельчатого клапана может вызвать столкновение тарельчатого клапана с клапанным седлом. При указанном столкновении давление масла во вторичной полости резко повышается до уровня превышающего уровень срабатывания предохранительно клапана для его открытия, что приводит к перетоку масла из вторичной полости в первичную полость, что увеличивает длину ДГК до уровня необходимого для последующей штатной безударной работы десмодромного привода, с беззазорным прилеганием тарельчатого клапана к клапанному седлу.When the internal combustion engine is stopped, the poppet valve may be in the open state, then, when the internal combustion engine cools down, the leg of the poppet valve will shorten in length. Also, under the action of the adaptive spring, the length of the DGC will be reduced, so the total length from the roller shaft to the poppet valve may become too short, which, when the camshaft starts to rotate and the poppet valve closes, can cause the poppet to collide with the valve seat. In this collision, the oil pressure in the secondary cavity rises sharply to a level exceeding the level of operation of the safety valve to open it, which leads to an oil flow from the secondary cavity to the primary cavity, which increases the length of the DGC to the level required for the subsequent regular shockless operation of the desmodromic drive, with a backlash-free fit of the poppet valve to the valve seat.

В указанном примере 1 показана реализация ограничительных и отличительных признаков. Плунжер размещен в корпусе ДГК с образованием первичной и вторичной полостей. Между плунжером и корпусом ДГК размещена адаптивная пружина. ДГК сопротивляется нагрузке на сжатие вдоль направления подвижности плунжера относительно корпуса ДГК, по сути, за счет давления сжатого масла в первичной полости. ДГК сопротивляется нагрузке на растяжение вдоль направления подвижности плунжера относительно корпуса ДГК, по сути, за счет давления сжатого масла во вторичной полости. ДГК компенсирует зазоры между тарельчатым клапаном и клапанным седлом вызванные температурным изменением длины ножки тарельчатого клапана, за счет автоматического изменения размера ДГК. Так же в примере 1 реализации достигаются технические результаты уменьшение габаритов, массы, упрощение и удешевление конструкции ДГК так как в конструкции ДГК исключены массивные втягивающая пружина и элементы крепления втягивающей пружины. Так же достигаются дополнительный технический результат - уменьшается инерционная масса (так как уменьшается масса ДГК, испытывающего амплитудное высокочастотное прерывистое движение) и, как следствие, уменьшается износ, уменьшается вибрация и шум десмодромного привода.In the specified example 1 shows the implementation of restrictive and distinctive features. The plunger is located in the DGC body with the formation of primary and secondary cavities. An adaptive spring is placed between the plunger and the DGK body. The DGC resists the compressive load along the direction of movement of the plunger relative to the DGC body, essentially due to the pressure of the compressed oil in the primary cavity. The DHA resists the tensile load along the direction of movement of the plunger relative to the DHA body, essentially due to the pressure of compressed oil in the secondary cavity. The DHA compensates for poppet to valve seat clearances caused by temperature changes in the length of the poppet stem by automatically resizing the DHA. Also, in example 1 of the implementation, technical results are achieved: reducing the size, weight, simplifying and reducing the cost of the DGC design, since the DGC design excludes the massive retraction spring and the retractor spring attachment elements. An additional technical result is also achieved - the inertial mass is reduced (since the mass of the DHC, which experiences an amplitude high-frequency intermittent motion) is reduced and, as a consequence, wear decreases, vibration and noise of the desmodromic drive decreases.

Для увеличения стабильности перетока масла между первичной и вторичной полостями может быть выполнен микрометрический паз на внешней боковой поверхности плунжера или внутренней боковой поверхности корпуса ДГК или выполнено сквозное микрометрическое отверстие через плунжер. Для уменьшения длины корпуса ДГК адаптивная пружина может быть выполнена в форме, когда витки могут складываться внутрь друг друга, что уменьшает минимальную высоту пружины в сжатом состоянии. В корпус ДГК могут быть вставлены кольцевые ограничители хода плунжера. Плунжер может быть заменен поршнем. Для упрощения конструкции и упрощения сборки клапанная пружина предохранительного клапана может опираться на внутренний торец корпуса ДГК. Соединение крышки корпуса ДГК и ножки тарельчатого клапана могут быть выполненными разборными (для удобства изготовления и/или сборки и/или обслуживания). Клапанная пружина предохранительного клапана и/или пружина обратного клапана могут быть выполнены плоскими (например, лепестковыми или тарельчатыми) для уменьшения общих габаритов ДГК. ДГК может быть установлен в перевернутом положении. То есть роликовая ось устанавливается на крышке корпуса ДГК, а толкатель скрепляется с ножкой тарельчатого клапана или толкатель изготавливается с ножкой клапана, как одно целое. Предохранительный клапан может быть установлен в углублении плунжера (или поршня), что уменьшает линейный размер ДГК. Шарик предохранительного клапана может быть заменен на плоский элемент, например, в виде тарелки, что уменьшает линейный размер ДГК и позволяет увеличить проходное отверстие клапана. Адаптивная пружина может быть размещена снаружи корпуса ДГК, при этом она должна быть кинематически связана с толкателем и корпусом ДГК. To increase the stability of the oil flow between the primary and secondary cavities, a micrometric groove can be made on the outer side surface of the plunger or the inner side surface of the DGC body, or a through micrometric hole can be made through the plunger. To reduce the length of the DGC body, the adaptive spring can be made in a shape where the coils can be folded inward of each other, which reduces the minimum height of the spring in the compressed state. O-ring plunger travel stops can be inserted into the DGK body. The plunger can be replaced by a piston. To simplify the design and simplify the assembly, the valve spring of the safety valve can be supported on the inner end of the DGK body. The connection of the DGK body cover and the poppet valve leg can be made collapsible (for ease of manufacture and / or assembly and / or maintenance). The valve spring of the safety valve and / or the spring of the check valve can be made flat (for example, petal or poppet) to reduce the overall dimensions of the DGC. DHA can be installed upside down. That is, the roller axle is installed on the cover of the DGK body, and the pusher is fastened to the poppet valve leg, or the pusher is made with the valve leg as a whole. The relief valve can be installed in the recess of the plunger (or piston), which reduces the linear dimension of the DHQ. The safety valve ball can be replaced with a flat element, for example, in the form of a poppet, which reduces the linear dimension of the DHA and allows an increase in the valve bore. The adaptive spring can be placed outside the DGK body, while it must be kinematically connected to the pusher and the DGK body.

Пример 2 (фиг. 2) реализации ДГК с полостью низкого давления (ПНД) 27. Который отличается от примера 1 (ДГК на ножке тарельчатого клапана в составе десмодромного привода тарельчатого клапана ДВС) тем, что корпус ДГК содержит ПНД, поршень низкого давления 28, пружину низкого давления 29. ПНД связана отверстием 30 с каналом толкателя в корпусе ДГК. Причем указанное отверстие расположено между уплотнителем высокого давления 31 и уплотнителем низкого давления 32. Так же ПНД связана с первичной полостью через обратный клапан ПНД 33. Повышение давления во вторичной полости приводит к незначительному просачиванию масла из вторичной полости, через уплотнитель высокого давления. Большая часть этого масла попадает в ПНД. Одновременно за счет понижения давления в первичной полости масло из ПНД через обратный клапан попадает в первичную полость. Описанная конструкция уменьшает потерю масла в ДГК, а также восполняет суммарный объем масла в полостях высокого давления - в первичной и вторичной полостях. Что приводит к увеличению ресурса вплоть до достижения или превышения характерного ресурса и времени эксплуатации всего привода. В указанной реализации достигаются технические результаты, что и в реализации из примера 1, так как объем и масса дополнительных элементов и масла совершенно незначительны по сравнению с втягивающей пружиной и элементами крепления втягивающей пружины в прототипе. Example 2 (Fig. 2) of the implementation of the DHA with a low pressure cavity (LPH) 27. Which differs from example 1 (DHA on the poppet valve leg as part of the desmodromic drive of the ICE poppet valve) in that the DHC body contains LPH, the low pressure piston 28, low pressure spring 29. PND is connected by hole 30 with the pusher channel in the DGK body. Moreover, the specified hole is located between the high pressure seal 31 and the low pressure seal 32. LDPE is also connected to the primary cavity through the PND check valve 33. An increase in pressure in the secondary cavity leads to insignificant oil leakage from the secondary cavity through the high pressure seal. Most of this oil ends up in HDPE. At the same time, due to a decrease in pressure in the primary cavity, oil from the HDPE enters the primary cavity through the check valve. The described design reduces oil loss in DHA, and also replenishes the total oil volume in the high-pressure cavities - in the primary and secondary cavities. This leads to an increase in resource up to reaching or exceeding the characteristic resource and operating time of the entire drive. In this implementation, the technical results are achieved, as in the implementation of example 1, since the volume and mass of additional elements and oil are completely insignificant in comparison with the retraction spring and the retraction spring fastening elements in the prototype.

На входе или выходе обратного клапана может быть поставлен масляный фильтр, для очистки масла, что повысит чистоту масла и дополнительно увеличит ресурс ДГК. ПНД может быть связана обратным клапаном с вторичной полостью или может быть связана с обеими полостями высокого давления (первичной и вторичной) с каждой через свой обратный клапан. Отверстие в канале толкателя может отсутствовать, в этом случае масло из полостей высокого давления не попадает в ПНД, но попадает из ПНД в одну или обе полости высокого давления. Отверстия предохранительного клапана и обратного клапана могут быть выполнены напротив друг друга, а пружина выполнена общей для обоих указанных клапанов (что уменьшает количество деталей и упрощает, и удешевляет ДГК).An oil filter can be supplied at the inlet or outlet of the check valve to clean the oil, which will increase the purity of the oil and further increase the resource of the DHA. The HDPE can be connected to the secondary cavity by a check valve, or it can be connected to both high pressure cavities (primary and secondary) with each through its own check valve. The hole in the pusher channel may be absent, in this case oil from the high-pressure cavities does not enter the HDPE, but enters from the HDPE into one or both high-pressure cavities. The openings of the safety valve and the check valve can be made opposite each other, and the spring is made common for both of these valves (which reduces the number of parts and simplifies and reduces the cost of DHQ).

Пример 3 (фиг. 3) реализации ДГК с внешним подводом масла. Который отличается от примера 1 (ДГК на ножке тарельчатого клапана в составе десмодромного привода тарельчатого клапана ДВС) тем, что корпус ДГК имеет отверстие подвода масла 34, которое расположена напротив масляного канала 35 корпуса ДВС и сопряжено с первичной полостью. Отверстие подвода масла закрывается со стороны первичной полости обратным клапаном внешнего подвода масла 36. При начале работы ДВС масляный канал корпуса ДВС заполняется маслом. В случае суммарной потери масла из первичной и вторичной полостей, при понижении давления в первичной полости, обратный клапан открывается и в первичную полость поступает масло из масляного канала корпуса ДВС. Что повышает ресурс работы ДГК.Example 3 (Fig. 3) implementation of DHA with external oil supply. Which differs from example 1 (DGC on the poppet valve leg as part of the desmodromic drive of the ICE poppet valve) in that the DGC housing has an oil supply hole 34, which is located opposite the oil channel 35 of the ICE body and is associated with the primary cavity. The oil supply hole is closed from the side of the primary cavity by the check valve of the external oil supply 36. When the internal combustion engine starts operating, the oil channel of the internal combustion engine housing is filled with oil. In the event of a total loss of oil from the primary and secondary cavities, when the pressure in the primary cavity decreases, the check valve opens and oil flows into the primary cavity from the oil channel of the ICE housing. That increases the resource of work of DHA.

Пример 4 (фиг. 4) реализации с расположением ДГК 37 на рокере 38, в качестве передаточного звена между рокером и клапаном (что расширяет варианты установки ДГК).Example 4 (Fig. 4) implementation with the location of the DGK 37 on the rocker 38, as a transmission link between the rocker and the valve (which expands the options for installing DGK).

Пример 5 (фиг. 5) реализации с расположением ДГК 39 на рокере в качестве передаточного звена между роликовой осью и рокером (что расширяет варианты установки ДГК).Example 5 (Fig. 5) of the implementation with the location of DGK 39 on the rocker as a transmission link between the roller axle and the rocker (which expands the options for installing DGK).

Пример 6 (фиг. 6) реализации с расположением ДГК 40 в корпусе ДВС в качестве крайней опоры рокера (что расширяет варианты установки ДГК).Example 6 (Fig. 6) of the implementation with the location of the DGK 40 in the internal combustion engine housing as the extreme support of the rocker (which expands the options for installing the DGK).

Пример 7 (фиг. 7) реализации с расположением ДГК 41 в корпусе ДВС в качестве центральной опоры рокера. (что расширяет возможности применения ДГК) В этом случае адаптивная пружина должна быть расположена в первичной полости, а предохранительный клапан должен быть расположен во вторичной полости, при этом при отсутствии внешней нагрузки ДГК будет автоматических растягиваться.Example 7 (Fig. 7) implementation with the location of the DGK 41 in the internal combustion engine housing as the central support of the rocker. (which expands the possibilities of using DHA) In this case, the adaptive spring should be located in the primary cavity, and the safety valve should be located in the secondary cavity, while in the absence of an external load, the DHA will automatically stretch.

Использование ДГК в качестве опоры рокера приводит к техническому результату, что ДГК не испытывает прерывистого движения, а значит уменьшаются инерционные массы, что уменьшает износ и вибрацию десмодромного привода, уменьшает шум.The use of DHA as a rocker support leads to the technical result that DHA does not experience intermittent motion, which means that inertial masses are reduced, which reduces wear and vibration of the desmodromic drive, and reduces noise.

Хотя изобретение было описано применительно к различным вариантам осуществления, следует понимать, что данное изобретение также способно к широкому разнообразию других вариантов осуществления в рамках признаков описанных в формуле изобретения.Although the invention has been described with reference to various embodiments, it should be understood that the invention is also capable of a wide variety of other embodiments within the scope of the features described in the claims.

Claims

1. Bidirectional hydraulic gap compensator of the desmodromic drive (hereinafter referred to as DGK), containing a displacement element located movably inside the DGK housing with the presence of a primary cavity between the displacement element and the said DGK body; adaptive spring; and characterized by the ability to resist the compressive load along the direction of mobility of the specified displacement element relative to the specified housing, in fact, due to the pressure of the working fluid compressed in the specified primary cavity; the ability to resist the tensile load along the specified direction; the possibility of compensating the gaps of the specified desmodromic drive by automatically changing the size of the DGC in the indicated direction, characterized in that it contains a secondary cavity between the said displacement element and the said DGC body, and is characterized by the ability to resist the specified tensile load, in fact, due to the compressed pressure in the specified secondary cavity of the working fluid.

2. The hydraulic compensator according to claim. 1, characterized in that it contains a low pressure cavity with the specified working fluid, equipped with a spring-loaded additional displacement element and connected to the primary and / or secondary cavity through a check valve.

3. The hydraulic compensator according to claim 1, characterized in that it contains a system for external supply of said working fluid.

4. The hydraulic compensator according to claim 1, characterized in that it is installed: on the rocker of the specified desmodromic drive as a transmission link between the rocker and the poppet valve; or on the rocker, as a transmission link between the roller axle and the rocker of the specified desmodromic drive; or in the internal combustion engine housing, as the extreme or middle support of the rocker of the specified desmodromic drive.

5. The hydraulic compensator according to claim 1, characterized in that it is characterized by compression to a minimum length in the absence of an external load.