SU916774A1 - Поршень для автоматического регулирования степени сжатия 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к двигателестроению.

Известен поршень для автоматического регулирования степени сжатия двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус, головку поршня в виде подвижного стакана, 5 образующего с корпусом верхнюю и нижнюю камеры переменного объема, сообщенные между собой при помощи маслоподводящих каналов, в которых расположены обратные клапаны, и подпружиненный золотник, управляющая полость которого сообщена через маслоподводящий канал с верхней камерой [11Недостаток этой конструкции заключается в том, ч.то при повышении нагрузки двигателя степень сжатия уменьшается в течение большого числа циклов, т. е. имеет место затянутый переходный процесс регулирования степени сжатия.

Цель изобретения — сокращение длительности переходного процесса регулирования степени сжатия при повышении нагрузки двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что нижняя камера снабжена сливным каналом, подпружиненный золотник размещен в пос2

леднем, причем управляющая полость золотника дополнительно сообщена с картером двигателя через дросселирующее отверстие, которое выполнено в' виде канавки в золотнике.

На фиг. 1 изображен поршень, разрез; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1.

Поршень состоит из корпуса 1, головки 2, выполненной в виде подвижного стакана ,и основного редукционного клапана 3. Корпус и головка образуют между собой верхнюю камеру 4 и нижнюю камеру 5, ограниченную упорным кольцом 6. В корпусе размещен маслоприемник 7, соединенный с верхней камерой через обратный клапан 8, подвижный золотник 9 с управляющей по15 лостью 10 во втулке 11 золотника, вспомогательный редукционный клапан 12, установленный в канале 13, соединяющем верхнюю камеру с управляющей полостью золотника. Золотник контактирует с возврат_2θ ной пружиной 14, имеет дроссель 15 и установлен в канале 16 слива масла из нижней камеры. Управляющая полость подвижного золотника сообщена с картером двигателя дросселирующим отверстием, которое выполнено в виде канавки 17. В маслопод916774

водящем канале 18 установлен обратный клапан 19, при этом регулирование подачи масла через этот клапан в нижнюю камеру осуществляется дросселем подпора 20, установленным в канале 21 слива из верхней камеры. Канал 22 в корпусе предназначен для слива утечек из верхней камеры в картер двигателя. Масло, просочившееся из управляющей полости золотника в камеру пружины, удаляется в зазор 23.

Поршень работает следующим образом.

В период газообмена давление в цилиндре двигателя мало и при нахождении поршня в области верхней мертвой точки (ВМТ) под действием сил инерции переносного движения головка 2 перемещается относительно корпуса. Степень сжатия двигателя при этом увеличивается. Одновременно с этим масло из нижней камеры 5 (фиг, 2) удаляется через канал 16, соединенный дросселем 15 подвижного золотника 9, в картер двигателя на установившихся режимах его работы. Это возможно потому, что вспомогательный редукционный клапан 12 закрыт в это время, поскольку давление в верхней камере не превышает Давления его предварительной настройки, при котором он открывается. Поэтому давление масла в управляющей полости 10, равное давлению в картере двигателя, недостаточно, чтобы противодействовать силе предварительно поджатой пружины 14 золотника 9 и он прижимается ею к ограничивающей его перемещение стенке втулки 11 золотника 9. Одновременно с этим масло из системы смазки двигателя через каналы в кривошипе и шатуне через маслоприемник 7 и обратный клапан 8 поступает в верхнюю камеру 4.

В период рабочего хода повышение давления в цилиндре двигателя на установившихся режимах больше допустимого, ведет к увеличению давления в верхней камере, которое по достижении определенной величины открывает основной редукционный клапан 3, удаляющий масло из верхней.камеры 4 через дроссель 20 в картер двигателя и по каналу через обратный клапан 19 в· нижнюю камеру 5. Клапан 12 настроен на давление начала открытия несколько большее, чем клапан 3 (до 10%). Головка 2 относительно корпуса 1 перемещается (в сторону корпуса), несколько уменьшив степень сжатия двигателя, которая в последующий такт газообмена восстанавливается до исходной.

Таким образом, за полный такт работы двигателя на установившемся режиме головка 2 совершает такое движение, которое оставляет степень сжатия двигателя неизменной, с одновременной прокачкой масла через верхнюю и нижнюю камеры поршня.

При приеме нагрузки двигателем степень сжатия его не соответствует новому режиму его работы и остается выше, чем это необходимо. Это приводит к такому росту максимального движения газа, которое на 50—70% выше допустимого в цилиндре и начинают открываться клапаны 3 и 12 (вспомогательный и основной) в период рабочего хода. Головка 2 начинает перемещаться относительно корпуса 1, уменьшая степень сжатия двигателя в большей степени, чем при работе на установившемся режиме. Одновременно с этим происходит заполнение нижней камеры 5 маслом, удаленным из верхней камеры 4 через основной редукционный клапан 3, канал 18 й обратный клапан 19. Масло из верхней камеры 4 через основной редукционный клапан 3 удаляется по каналу 21 слива через дроссель подпора в картер двигателя. Масло из верхней камеры 4, проходящее через вспомогательный редукционный клапан по каналу 13, попадает в управляющую полость 10 подвижного золотника 9. Под воздействием импульса давления масла, пришедшего в управляющую камеру 10, золотник 9 начинает свое движение от упора, преодолевая сопротивление сжимающейся пружины 14.

В своем движении подпружиненный золотник 9 разобщает канал 16 и дроссель 15, а следовательно и, нижнюю камеру 5 от картера двигателя. Управляющая полость· 10 соединена с картером двигателя дросселирующей канавкой 17 во втулке 11 золотника 9. Масло, просочившееся из полости 10 золотника в камеру пружины по каналу, удаляется в зазор между головкой 2 и корпусом 1 и далее в картер двигателя.

В последующий период газообмена при приеме нагрузки двигателем при нахождении поршня в области ВМТ движение головки 2 относительно корпуса 1 не происходит, так как нет путей, по которым можно удалить масло из нижней камеры 5 в картер двигателя: канал 16 и дроссель 15 разъединены потому, что золотник 9 может вернуться к. упору лишь в том случае, когда все масло из управляющей полости золотника вытесняется в картер двигателя через канавку 17 во втулке 11 золотника 9, это происходит за несколько полных циклов работы двигателя. В последующие периоды работы хода, если головка не опускается до необходимого уровня управляющая полость 10 подпитывается маслом из верхней кймеры через вспомогательный редукционный клапан 12 по перечисленным выше причинам. Время, в течение которого отсутствует слив из нижней камеры 5 поршня в картер двигателя, определяется энергией пришедшего импульса движения масла в управляющую полость 10, жесткость пружины 14, массой подпружиненного золотника 9 и сопротивлением канавки 17 во втулке золотника. Следовательно, головка 2 в последующие периоды рабочего хода поршня перемещается, что ведет к уменьшению степени сжатия, движение же головки 2 относительно корпуса 1 в период газообмена в

5

916774

6

сторону увеличения степени сжатия двигателя исключается, что приводит к более быстрому перестроению положения головки 2 относительно корпуса· 1 до необходимой величины.

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Поршень для автоматического регулирования степени сжатия двигателя внутрен- ю него сгорания, содержащий корпус, головку поршня в виде подвижного стакана, образующего с корпусом верхнюю и нижнюю камеры переменного объема, сообщенные между собой при помощи маслоподводящих каналов, в которых расположены обратные ¹⁵ клапаны и подпружиненный золотник, управляющая полость которого сообщена через маслоподводящий канал с верхней камерой, отличающийся тем, что, с целью сокращения длительности переходного процесса регулирования степени сжатия при повышении нагрузки двигателя, нижняя камера снабжена сливным каналом, подпружиненный золотник размещен в последнем причем управляющая полость золотника дополнительно сообщена с картером двигателя через дросселирующее отверстие.
2. 2. Поршень по η. 1, отличающийся тем, что дросселирующее отверстие выполнено в виде канавки в золотнике.