SU1023116A1

SU1023116A1 - Hydraulic actuator for i.c.engine valves

Info

Publication number: SU1023116A1
Application number: SU782705971A
Authority: SU
Inventors: Александр Иванович Крайнюк; Петр Николаевич Гавриленко; Александр Георгиевич Рыбальченко
Original assignee: Ворошиловградский машиностроительный институт
Priority date: 1978-12-28
Filing date: 1978-12-28
Publication date: 1983-06-15

Abstract

1, ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД КЛАПАНОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий задающий плунжерный элемент с приводом от кулачкового вала, сообщенный через нагнетательный трубопровод с исполнительным элементом , подпитывающую емкость, насос и золотник , отличающийс тем, что, с целью уменьшени вли ни сжимаемости жидкости золотник расположен в корпусе исполнительного элемента, причем полость над верхним торцом золотника сообщена с нагнетательным трубопроводом, а полость под его нижним торцом - с насосом. 2. Привод по п. 1, отличающийс тем, что полость над плунжером задающего элемейта сообщена с насосом. $ (Л а: 1, HYDRAULIC ACTUATOR VALVES OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE containing a master piston element driven by a camshaft, the feed tank, the pump and the spool, which are connected through the discharge pipe to the actuator, is different in that the valve is located in the housing the actuating element, and the cavity above the upper end of the spool communicates with the discharge pipe, and the cavity under its lower end - with the pump. 2. The actuator according to claim 1, wherein the cavity above the driver element plunger communicates with the pump. $ (La:

Description

Изобретение относитс к двигателестроению , преимущественно к механизмам изораспределени двигателей внутреннего сгорани с гидравлическим приводом.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to engine-building, primarily to the mechanisms of the distribution of hydraulically driven internal combustion engines.

Известен гидравлический привод клапанов двигател внутреннего сгорани , содержащий задающий плунжерный элемент с приводом от кулачкового вала, сообщенный через нагнетательный трубопровод с исполнительным элементом, подпитывающую емкость , насос и золотник 1.Known hydraulic actuator valves of the internal combustion engine, containing the master piston element driven by a camshaft, communicated through a discharge line with an actuator, a feed tank, a pump and a valve 1.

Недостатком этого привода вл етс его малое быстродействие.The disadvantage of this drive is its low speed.

Цель изобретени - уменьщение вли ни сжимаемости жидкости на быстродействие гидравлического привода.The purpose of the invention is to reduce the effect of fluid compressibility on the speed of a hydraulic drive.

Цель достигаетс тем, что золотник расположен в корпусе исполнительного элемента , причем полость над верхним торцом золотника сообщена с нагнетательным трубопроводом , а полость под его нижним торцом - с насосом.The goal is achieved by the fact that the spool is located in the body of the actuating element, with the cavity above the upper end of the spool communicating with the discharge pipeline, and the cavity under its lower end - with the pump.

Полость над плунжером задающего элемента сообщена с насосом.The cavity above the ram of the driver element communicates with the pump.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.The drawing shows a diagram of the proposed device.

Устройство содержит размещенный в корпусе задающего элемента 1 плунжер 2, образующим с ним надплунжерную полость 3, сообщенную посредством трубопровода 4 с насосом 5 высокого давлени , а посредством трубопровода 6 с щтуцерной полостью 7 клапана 8. Цлунжер 2 и клапан 8, соответственно, взаимодействуют через толкатели 9 и 10 с синхронно вращающимис кулачками 11 и 12.The device comprises a plunger 2 placed in the housing of the driver element 1, forming with it a supra-plunger cavity 3, communicated via pipeline 4 with a high-pressure pump 5, and through pipeline 6 with a valve 7 cavity 8. Clamp 2 and valve 8, respectively, interact through pushers 9 and 10 with synchronously rotating cams 11 and 12.

Надплунжерна полость 3 посредством нагнетательного трубопровода 13 и канала 14 сообщена с полостью 15 плунжера 16, а посредством трубопровода 13 и канала 17 с полостью 18 над верхним торцом 19 золотника 20. Золотник 20 и плунжер 16 расположены в корпусе исполнительного элемента 21 и сообщены дополнительным каналом 22. Нижний торец 23 золотника 20 снабжен пружиной 24, а полость 25 под ним сообщена трубопроводом 26 с насосом 5 высокого давлени . При нахождении золотника 20 в верхнем положении канал 22 сообщаетс со сливным трубопроводом 27 через дроссель 28. Рабоча жидкость сливаетс в подпитывающую емкость 29.The above plunger cavity 3 is connected with the cavity 15 of the plunger 16 by means of the injection pipeline 13 and the channel 14, and through the pipeline 13 and the channel 17 with the cavity 18 above the upper end 19 of the spool 20. The valve 20 and the plunger 16 are located in the body of the actuating element 21 and are communicated by an additional channel 22 The bottom end 23 of the spool 20 is provided with a spring 24, and the cavity 25 below it is connected to the pipeline 26 with the high-pressure pump 5. When the spool 20 is in the upper position, the channel 22 communicates with the drain pipe 27 through the throttle 28. The working fluid is discharged into the feed tank 29.

Плунжер 16 выполнен полым, имеет выточку 30 с расположенными на ней отверсти ми 31, образующую по сок 32 в его верхней части.The plunger 16 is made hollow, has a recess 30 with openings 31 located on it, forming juice 32 in its upper part.

Плунжер 16 взаимодействует с рабочим клапаном 33, снабженным пружиной 34. Устройство работает следующим образом. При нахождении плунжера 2 в нижнем положении в период качени его толкател по тыловой стороне кулачка И, надплунжерна полость 3 и нагнетательный трубопровод 13 наход тс под воздействием давлени жидкости, создаваемого насосом высокого давлени 5. Плунжер 16 исполнительного элемента находитс в верхнем положении и перекрывает по ском 32 канал 14, при этом канал 22 соединен с надплунжерной полостью 15 через отверстие 31. На верхний торец 19 золотника 20 действует давление жидкости нагнетательного трубопровода, которое в этот период равно давлению создаваемого насосом 5. На нижний торец 23The plunger 16 communicates with the working valve 33, equipped with a spring 34. The device operates as follows. When the plunger 2 is in the lower position during the rolling of its pusher on the rear side of the cam I, the pre-plunger cavity 3 and the discharge pipe 13 are under the influence of the fluid pressure created by the high-pressure pump 5. The plunger 16 of the actuating element is in the upper position and closes 32 channel 14, while channel 22 is connected to supra-plunger cavity 15 through opening 31. The upper end 19 of the spool 20 is affected by the pressure of the liquid of the injection pipeline, which during this period is equal to NIJ created by the pump 5. At the lower end 23

Q золотника 20 действует давление жидкости трубопровода 26 и сила сжати пружины 24. В этом случае золотник 20, наход сь в своем верхнем положении, отключает канал 22 от нагнетательного трубопровода 13 и соедин ет его со сливным трубопроводом 27Q spool 20 acts as fluid pressure on pipeline 26 and compresses spring 24. In this case, spool 20, being in its upper position, disconnects channel 22 from discharge pipe 13 and connects it to drain pipe 27

5 через дроссель 28. Давление жидкости в надплунжерной полости 15 равно давлению слива и рабочий клапан 33 закрыт.5 through the throttle 28. The pressure of fluid in the above-plunger cavity 15 is equal to the pressure of the drain and the operating valve 33 is closed.

При повороте кулачка 11 толкатель 9 набегает на его профиль, плунжер 2 поднимаетс и своей верхней кромкой перекрывает окно трубопровода 4. Давление в нагнетательном трубопроводе 13 начинает превыщать давление в трубопроводе 4, изолотник 20, преодолева усилие сжати пружины 24, перекрывает окно сливногоWhen the cam 11 is rotated, the pusher 9 runs over its profile, the plunger 2 rises, and with its upper edge closes the window of the pipeline 4. The pressure in the discharge pipe 13 begins to exceed the pressure in the pipe 4, the insulator 20, overcoming the force of compression of the spring 24, closes the drain window

5 трубопровода 27 и соедин ет канал 22 с нагнетательным трубопроводом 13. Жидкость из нагнетательного трубопровода 13 поступает в надплунжерную полость 15 через канал 22 и отверсти 31, воздействует на плунжер 16, что приводит к открытию рабочего клапана 33. Поскольку в момент открыти золотником 20 канала 22 давление жидкости в нагнетательном трубопроводе 13 превыщает давление, необходимое дл открыти рабочего клапана 33, то в этот момент резкого повыщени давлени жидкости5 of the pipe 27 and connects the channel 22 to the discharge pipe 13. The liquid from the discharge pipe 13 enters the above plunger cavity 15 through the channel 22 and the orifices 31, acts on the plunger 16, which leads to the opening of the operating valve 33. Since at the time of opening the valve 20 22 the fluid pressure in the injection pipe 13 exceeds the pressure required to open the service valve 33, then at this point a sharp increase in fluid pressure

5 в нагнетательном трубопроводе не происходит , и вли ние сжимаемости жидкости на момент открыти рабочего клапана 33 будет минимальным. Кроме того, предварительное поджатие жидкости в нагнетательном трубопроводе 13 повыщает модуль ее упругости, особенно при наличии в жидкости нерастворенного воздуха. Эти обсто тельства позвол ют не только уменьщить запаздывание открыти рабочего клапана вследствие сжимаемости жидкости, но и уменьщить волко5 вые процессы, протекающие в нагнетательном трубопроводе. При дальнейщем опускании плунжера 16 по сок 32 открывает окно канала 14 и перекрывает канал 22. Движение плунжера 16 после этого перестает зависеть от положени золотника 20 и зада0 етс законом движени плунжера 2.5 in the discharge pipe does not occur, and the effect of the compressibility of the fluid at the time of opening of the operating valve 33 will be minimal. In addition, the preliminary compression of the fluid in the injection pipe 13 increases the elastic modulus, especially if there is undissolved air in the fluid. These circumstances can not only reduce the delay in opening of the operating valve due to the compressibility of the fluid, but also reduce the volcano processes in the discharge pipe. Upon further lowering of the plunger 16 through the juice 32, opens the window of the channel 14 and closes the channel 22. The movement of the plunger 16 then ceases to depend on the position of the spool 20 and is determined by the law of movement of the plunger 2.

Момент начала закрыти рабочего клапана 33 определ етс открытием клапана 8 под воздействием профил кулачка 12. Под действием клапанной пружины 34 плунжер 16 поднимаетс вверх и вытесн ет жидкостьThe start of closing the working valve 33 is determined by the opening of the valve 8 under the influence of the cam profile 12. Under the action of the valve spring 34, the plunger 16 rises up and displaces the liquid

5 из надплунжерной полости 15 через нагнетательный трубопровод 13, трубопровод 6 и клапан 8 в сливной трубопровод 27. Золотник 20 под воздействием давлени жидкости5 from the pre-plunger cavity 15 through the discharge pipe 13, the pipe 6 and the valve 8 into the drain pipe 27. The spool 20 under the influence of fluid pressure

трубопровода 26 и силы сжати пружины 24 поднимаетс вверх, отключает канал 22 от нагнетательного трубопровода 13 и соедин ет его со сливным трубопроводом 27 через дроссель 28. В момент, предшествующий посадке клапана в гнездо, плунжер 16 по ском 32 перекрывает окно канала 14 и жидкость вытесн етс из надплунжерной полости 15 по отверсти м 31 и кааналу 22 через дроссель 28 в сливной канал 27, что приводит к гашению скорости посадки рабочего клапана 33. После посадки рабочего клапана в гнездо клапан 8 закрываетс . При опускании плунжера 2 в период качени толкател 9 по участку сбегани профил кулачка И надплунжерна полость 3 заполн етс жидкостью из сливного трубопровода 27 через трубопровод 6 и клапан 8,the pipe 26 and the compression force of the spring 24 rises up, disconnects the channel 22 from the discharge pipe 13 and connects it to the drain pipe 27 through the throttle 28. At the time preceding the valve to fit into the socket, the plunger 16 skips 32 the window of the channel 14 and the liquid is expelled From the pre-plunger cavity 15 through the openings 31 and the channel 22 through the throttle 28 into the drain channel 27, which leads to the damping of the speed of the landing of the operating valve 33. After the working valve is seated in the socket, the valve 8 closes. When lowering the plunger 2 during the rolling period of the pusher 9 along the section of the cam profile running down And the plunger cavity 3 is filled with liquid from the drain pipe 27 through the pipeline 6 and the valve 8,

который в этот период открываетс под воздействием перепада давлени . В крайнем нижнем положении плунжер 2 открывает окно трубопровода 4, что приводит к повышению давлени жидкости в полости 3 и клапан 8 закрываетс .which during this period is opened by the pressure drop. In its lowest position, the plunger 2 opens the window of the pipeline 4, which leads to an increase in the pressure of the fluid in the cavity 3 and the valve 8 closes.

Предложенный гидропривод клапанов двигател внутреннего сгорани позвол етThe proposed hydraulic valve engine of the internal combustion engine allows

улучшить динамические свойства механизма газораспределени , дает возможность регулировать в широких пределах фазы газораспределени в зависимости от режима работы двигател . Кроме того, применение предложенного гидропривода обеспечиваетto improve the dynamic properties of the timing mechanism, makes it possible to regulate over a wide range of valve timing, depending on the engine operation mode. In addition, the application of the proposed hydraulic provides

м гкую посадку рабочего клапана в гнездо и снижает уровень шума работы двигателей внутреннего сгорани .The soft fit of the operating valve in the socket and reduces the noise level of the internal combustion engines.

Claims

1, HYDRAULIC DRIVING VALVES OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE, containing a master plunger element driven by a cam shaft, communicated via a discharge pipe with an actuating element, a feed tank, a pump and a spool, characterized in that, in order to reduce the effect of compressibility of the actuator, the spool is located in the housing element, and the cavity above the upper end of the spool communicates with the discharge pipe, and the cavity under its lower end - with the pump.

2. Drive on π. 1, characterized in that the cavity above the plunger of the master element is in communication with the pump.