Механизм управления клапаном газораспределения двигателя внутреннего сгорания

"ь:Е. 1 Ь М,3 -, ф 1 А ИЕ ИЗО ВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(71) Головное специализированное конструкторское бюро по двигателям среднеймощности(56) Патент США ЬЬ 4337739,кл. Р 02 О 13/06, опублик, 1982.(54) МЕХАНИЗМ УПРАВЛЕНИЯ КЛАПАНОМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение относится к двигателестроению и позволяет повысить быстродействие и надежность механизма управленияклапаном газораспределения двигателявнутреннего сгорания с регулированием путем отключения цилиндров. Механизм содержит гидротолкатель, рабочая полость 6 которого снабжена управляемым разгрузочным клапаном, выполненным, например, в виде последовательного соединения запорного органа 10, пружины 13 и порщня 11 с ограничителем 14 хода и представляющим собой гидравлически управляемый предохранительный клапан с регулируемой настройкой пружины, обеспечивающей два уровня срабатывания по давлению, При подаче жидкости в рабочую полость 6 гидротолкателя и полость 19 разгрузочного клапана последний выполняет функции предохранительного клапана и защищает газо- распределительный механизм от перегрузок и поломок, а при отключении цилиндра двигателя подача жидкости в по-. лости 6 и 19 прекращается и разгрузочный З клапан обеспечивает быстрое опорожнение рабочей полости 6 гидротолкателя, выклю-, чая тем самым привод клапана газораспределения. 1 з,п. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для регулирования двигателей внутреннегосгорания путем отключения цилиндров приработе на малых нагрузках и холостом ходу,Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности механизма управления клапанами газораспределениядвигателя внутреннего сгорания.На фиг. 1 и 2 представлен механизм сгидротолкателем, встроенным в рычажныйтолкатель в двух вариантах исполнения; сраздельным исполнением предохранитель,ного и управляемого разгрузочного кла,панов(фиг, 1).и с объединенным их испол, нением (фиг. 2), общий вид.Механизм управления клапаном (фиг.1) содержит гидротолкатель, размещенныйв одном из элементов (в рычажном толкателе 1) кинематической цепи привода междуклапаном (не показан) и кулачком 2 распре ,делительного вала, с пружиной 3, цилинд ром 4 и плунжером 5, образующим рабочуюполость 6 гидротолкателя, высота которойпревышает максимальную высоту профилякулачка, масляную магистраль 7 подводапитания к рабочей полости гидротолкэтеляс управляющим золотником 8 и обратнымклапаном 9, и управляемый разгрузочныйклапан с запорным органом 10 и управляющим гидравлическим поршнем 11, размещенным с наружной стороны цилиндра 4 иподключенным к масляной магистрали 7между управляющим золотником 8,и обратным клапаном 9. Рабочая полость 6 гидротолкателя снабжена предохранительнымклапаном 12, запорный орган 10 управляемого разгрузочного клапана также расположен с наружной стороны цилиндра 4гидротолкателя, а управляющий поршень11 его подключен к масляной магистрали 7со стороны, противоположной запорномуоргану 10, В механизме управления клапаном (фиг. 2) предохранительный и управляемый разгрузочный клапаны выполнены ввиде последовательного соединения запорного органа 10, пружины 13 и управляющегопоршня 11 с ограничителем 14 хода в единый узел, представляющий собой гидравлически управляемый предохранительныйклапан с регулируемой настройкой пружины 13, обеспечивающей два уровня срабатывания по давлению,Механизм управления клапаном (фиг, 1)работает следующим образом.При включении цилиндров срабатываетуправляющий золотник 8(например, по сигналу датчика нагрузки) и масло из напорноймагистрали 15 поступает в каналы 16 оси 17рычажного толкателя 1 и затем в магистраль10 30 цилиндре происходит повторное сжатие.При этом давление в цилиндре противодействует открытию впускного клапана, Уси 35 40 45 50 55 7, Из магистрали 7 масло через обратный клапан 9 поступает в рабочую полость 6 гидротолкателя (во время выстоя клапана газораспределения) и по каналу 18 в цилиндр 19, Усилие, создаваемое давлением масла на поршень 11, удерживает запорный орган 10 в контатке с отверстием 20, сообщающим рабочую полость 6 гидротолкателя с полостью масляного картера.При вращении кулачка 2 распределительного вала приводятся в качательное движение посредством ролика 21 контактирующий с ним рычажный толкатель 1 с цилиндром 4, При этом в начале подъема рычажного толкателя в магистрали 7 обратный клапан 9 закрывается. При одновременном заполнении маслом рабочих полостей 6 гидротолкателей впускного и выпускного клапанов дальнейший подъем рычажных толкателей 1 приводит к нарастанию даеления е полостях 6, в результате чего приводятся е движение плунжеры 5 и штанги 22. В случае,.когда впускной клапан начинает работать раньше, чем выпускной (что может произойти при неодновременном заполнении маслом полостей 6 рычажных толкателей 1 впускного и выпускного клапанов в период запуска двигателя или включения цилиндров на ходу), вместо такта выпуска в лие, необходимое для подъема выпускного клапана, значительно возрастает, что приводит к повышению давления масла е рабочей полости 6 гидротолкателя до величины большей, чем необходимо для подъема впускного клапана при одновременной его работе с выпускным клапаном. В этом случае срабатывает предохранительный клапан 12 и, преодолевая усилие затяжки, создаваемое пружиной 13, открывает выход масла из полости 6 в полость картера двигателя. Снижение давления в полости 6 предотвращает возникновение дополнительных нагрузок нэ детали привода клапаное. При заполнении маслом рабочей полости 6 гидротолкателя выпускного клапана, когда начинается одновременная работа выпускного и впускного клапанов, повторное сжатие не происходит, предохранительный клапан 12 не срабатывает. При отключении цилиндров отключается подача масла золотником 8, происходит падение давления масла в магистрали 7, усилие на поршень 11 запорного органа 10 резко уменьшается и в начале следующего подъема профиля кулачка возрастание давления масла е полости 6 приводит к срабатыванию запорного органа 10, в результате чего масло из полости 6 еытесня 1574873ется плунжером 5 в полость масляного картера через отверстие 20, Подъем клапана вэтом случае не происходит.Использование в предложенном механизме управляемого разгрузочного клапана 5с гидроприводом, сообщающего рабочуюполость гидротолкателя с полостью масляного картера, обеспечивает выключение газообмена в течение одного цикла двигателя.Механизм управления клапаном газораспределения (фиг, 2) с совмещеннымпредохранительным и разгрузочным клапанами работает следующим образом.При включении в работу цилиндров срабатывает управляющий золотник 8 и масло 15из напорной магистрали 15 поступает в каналы 16 оси 17 гидротолкателя, Из магистрали 7 масло через обратный клапан 9поступает в рабочую полость 6 гидротолкателя (во время выстоя клапана газораспределения) и по каналу 18 - в рабочую полостьгидроцилиндра 19. Поршень 11 под действием усилия, создаваемого давлением масла, перемещается влево до ограничителя 14и сжимает пружину 13, задавая тем самым 25уставку срабатывания запорного органа 10,Усилие затяжки пружины выбирается в1,1 - 1,3 раза большим, чем максимальноеусилие, действующее на запорный орган 10со стороны рабочей полости 6 гидротолкателя в процессе работы клапана(из условийустойчивости штанги на изгиб).При неодновременном заполнениимаслом рабочих полостей 6 гидротолкателей впускного и выпускного клапанов в период запуска двигателя или включенияцилиндров на ходу вместо такта выпуска вцилиндре происходит повторное сжатие,При этом повышенное давление в цилиндрепротиводействует открытию впускного клапана, что приводит к срабатыванию запорного органа 10, который преодолеваетусилие затяжки пружины 13 и открываетвыход масла из полости 6 на слив в полостьмасляного картера, После восстановления 45правильного газообмена эапорный орган 10не срабатывает, надежно герметизируя рабочую полость 6 гидротолкателя,При отключении подачи масла золотником 8 происходит падение давления масла 50в магистрали 7, усилие на поршень 11 состороны рабочей полости 19 становится меньшим усилия пружины 13, а поршень перемещается вправо до упора в ограничитель 14. При этом уменьшается затяжка пружины 13 настолько, что запорный орган 10 в начале подъема профиля кулачка перепускает масло иэ полости 6 на слив при первом из цикла подъема клапана. Клапан газораспределения иэ работы исключается.Каналы 23 в плунжерах 5 устройств по фиг, 1 и 2 предназначены для смазки контакта плунжеров со штангами 22 толкателей.Формула изобретения 1, Механизм управления клапаном газораспределения двигателя внутреннего сгорания, содержащий гидротолкатель, размещенный в одном из элементов кинематической цепи привода между клапаном и кулачком распределительного вала, с пружиной, цилиндром и плунжером, образующими рабочую полость гидротолкателя, высота которой превышает максимальную высоту профиля кулачка, масляную магистраль подвода питания к рабочей полости гидротолкателя с управляющим золотником и обратным клапаном, и управляемый разгрузочный клапан с запорным органом и управляющим гидравлическим поршнем, размещенным с наружной стороны цилиндра гидротолкателя и подключенным к масляной магистрали между управляющим золотником и. обратным клапаном, о тл ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, рабочая полость гидротолкателя снабжена поедохра-. нительным клапаном, запорный орган управляемого разгрузочного клапана расположен с наружной стороны цилиндра гидротолкателя, а управляющий поршень его подключен к масляной магистрали со стороны, противоположной запорному органу.2. Механизм по и, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения конструкции, предохранительный и управляемый разгрузочный клапаны выполнены в виде последовательного соединения запорного органа, пружины и управляющего поршня с ограничителем хода в единый узел, представляющий собой гидравлически управляемый предохранительный клапан с регулируемой настройкой пружины, обеспечивающей два уровня срабатывания по давлению,1574873 13 18 ДСоставитель К.Агафонов едактор М,Келемеш Техред М,Моргентал Корректор М,Самборс аказ 1770 Тираж 443 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5изводственно-издательский комбинат "г 1 атент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101