SU1574845A1 - Гидравлический толкатель газораспределительного клапана двигател внутреннего сгорани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к двигателестроению и позвол ет повысить эффективность двигател  внутреннего сгорани  при работе на номинальном режиме путем увеличени  врем -сечени  газораспределительного клапана. Оно содержит два поршн  толкател  - наружный 1 и внутренний 2, выполненные в виде стаканов и размещенные в цилиндрической расточке корпуса 3 между кулачком 4 распределительного вала и клапаном 5. Элементы толкател  образуют гидравлические камеры 7 и 14, подсоединенные к магистрали 10 питани  при помощи каналов и обратных клапанов 9 и 15. При вращении кулачка 4 и движении клапана 5 вниз на открытие наружний стакан 1 действует как плунжер насоса, подава  дополнительную порцию рабочей жидкости из камеры 14 в камеру 7 и убыстр   процесс открыти  клапана 5. Тем самым врем -сечение газораспределительного клапана увеличиваетс . 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к области машиностроени , в частности двигателестроени .

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности двигател  при работе на номинальном режиме путем увеличени  врем - сечени  газораспределительного клапана.

На фиг. 1 представлен общий вид толкател  дл  двигател  с верхним расположением клапанов; на фиг. 2 - зависимость перемещени  клапана от угла поворота кулачка дл  традиционной схемы толкател  (штрихова  лини ) и предложенной (сплошна  лини ); на фиг. 3 - вариант исполнени  толкател  дл  двигател  с нижним расположением распределительного вала.

Гидравлический толкатель (фиг. 1 и 3) содержит два поршн , наружный 1 и внутренний 2, выполненные в виде тонкостенных (Стаканов, размещенных в цилиндрической расточке корпуса 3 с возможностью относительного осевого перемещени . Наружный стакан взаимодействует с кулачком 4 распределительного вала, а внутренний с клапаном 5 (фиг. 1) или штангой толкател  6 (фиг. 3). Днища стаканов обращены в одну сторону и образуют основную гидравлическую камеру 7, в которой размещены пружина 8 и обратный клапан 9, выполненные в виде упругого плоского диска. Основна  гидравлическа  камера 7 сообщена с магистралью 10 питани  при помощи радиальных каналов 11 в стенке наружного стакана, кольцевой проточки 12 на стенке внутреннего стакана и каналов 13 в днище последнего. Наружный поршень-стакан выполнен ступенчатым и образует совместно со ступенчатой расточкой корпуса дополнительную гидравлическую камеру 14, сообщенную с одной стороны с основной гидравлической камерой 7; а с другой при помощи обратного клапана 15 с магистралью 10 питани . В корпусе 3 вокруг стенки наружного стакана 1 выполнена кольцева  расточка 16, сообщенна  с магистралью 10 питани , а в стенке наружного стакана выполнен дополнительный р д радиальных каналов 17, сообщающих основную гидравлическую камеру 7 с кольцевой расточкой 16 при полностью открытом газораспределительном клапане. Эластичное кольцо 18, защемленное на внутренней поверхности стакана 2,  вл етс  упором и предотвращает расцепление стаканов 1 и 2 во врем  работы механизма газораспределени . Магистраль питани  содержит отстойник 19, сообщенный с камерой 14 при помощи наклонного канала 20.

Гидравлический толкатель работает следующим образом.

При запуске двигател  все полости заполн ютс  маслом из магистрали 10 питани  через обратные клапаны 15 и 9. Выбираютс  все зазоры в приводе клапана 5. Пузырьки воздуха удал ютс  через неплотности в соединени х подвижных деталей. Распределительный вал приводитс  во вращение.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

При набегании выступа кулачка на наружный стакан 1 последний перемещаетс , сжима  масло в гидравлической камере 14. Под действием возрастающего давлени  закрываетс  обратный клапан 15, отсека  магистраль 10 питани  от отстойника 19 и гидравлической камеры 14. Дальнейшге возрастание давлени , св занное с перемещением наружного стакана 1 и уменьшением объема камеры 14, приводит к тому, что избыток масла из камеры 14 вытесн етс  в основную гидравлическую камеру 7 через радиальные каналы 11, кольцевую проточку 12 и каналы 13. Под действием давлени  раздвигаютс  стаканы 1 и 2, что приводит к перемещению клапана 5. Поскольку наружный стакан 1 двигалс  вниз, то внутренний стакан 2, а вместе с ним и клапан 5 получают дополнительное перемещение относительно корпуса 3, что и обеспечивает увеличение врем - сечени  газораспределительного клапана.

Как только радиальные каналы 17 совмест тс  с расточкой 16, масло из основной гидравлической камеры 7 вытесн етс  в магистраль 10 питани . Подъем клапана 5, а также движение внутреннего стакана 2 прекращаетс , несмотр  на продолжающеес  движение наружного стакана 1 соответственно профилю кулачка 4. Клапан 5 остаетс  открытым до тех пор, пока кулачок не повернетс  вершиной и не начнет опускание клапана 5 на седло. При опускании клапана 5 стаканы 1 и 2 движутс  вместе как одно целое под действием клапанных пружин. При этом увеличиваетс  объем дополнительной гидравлической камеры 14. Давление масла в ней падает, что вызывает открытие обратного клапана 15 и наполнение камеры маслом из магистрали 10 питани . Посадка клапана 5 на седло осуществл етс  безударно в соответствии с профилем кулачка 4.

На фиг. 2 представлена зависимость перемещени  впускного клапана от угла поворота кулачка применительно к двигателю 6 ЧН 13/11,5 (СМД-62). Пунктирна  лини  соответствует работе обычного механизма газораспределени  без гидравлического толкател , а сплошна  - с предлагаемым гидравлическим толкателем. Заштрихованна  область показывает, на сколько увеличилась площадь графика благодар  использованию предлагаемого устройства (на 17%). Коэффициент полноты диаграммы подъема толкател  увеличилс  с 0,57 до 0,67. Величина прибавки врем -сечени  клапана зависит от соотношени  объемов гидравлических камер 7 и 14. Максимальное значение прибавки достигает 40%, оптимальное около 20% (дл  дизел  СМД-62).

Данное устройство позвол ет снизить удельный эффективный расход топлива при работе двигател  на номинальном режиме (например, дл  двигател  СМД-62 на 4,1 г/ /э-кВт-ч) за счет увеличени  врем -сечени 

клапана, улучшени  процесса газообмена в цилиндре, уменьшени  насосных потерь, что приводит к более полному сгоранию топлива, к снижению токсичности отработавших газов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Гидравлический толкатель газораспределительного клапана двигател  внутреннего сгорани , содержащий два поршн , наружный и внутренний, выполненные в виде тонкостенных стаканов, размещенных в цилиндрической расточке корпуса с возможностью относительного осевого перемещени , причем наружный стакан взаимодействует с кулач- ком распределительного вала, а внутренний - с клапаном или штангой толкател , днища стаканов обращены в одну сторону и образуют основную гидравлическую камеру , в которой размещены пружина и обратный клапан, выполненные в виде упругого плоского диска, основна  гидравлическа  камера сообщена с магистралью питани 

   при помощи радиальных каналов в стенке наружного стакана, кольцевой проточки на стенке внутреннего стакана и каналов в днище последнего, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности двигател  при работе на номинальном режиме путем увеличени  врем -сечени  газораспределительного клапана, наружный поршень-стакан выполнен ступенчатым и образует совместно со ступенчатой расточкой корпуса дополнительную гидравлическую камеру, сообщенную с одной стороны с основной гидравлической камерой, а с другой при помощи обратного клапана - с магистралью питани , в корпусе вокруг стенки наружного стакана выполнена кольцева  расточка, сообщенна  с магистралью питани , а в стенке наружного стакана выполнен дополнительный р д радиальных каналов, сообщающих основную гидравлическую камеру с кольцевой расточкой при полностью открытом газораспределительном клапане и перекрываемых кромкой днища внутреннего стакана при закрытом положении клапана.

   4

   У

   20 3Q W 50 50 Фиг. 2

   №