Двигатель внутреннего сгорания с регулируемой степенью сжатия

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 14 59 4 75 04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЗОБРЕТЕНИ ИСА ЕЛЬСТВУ МУ С 7 щие щ униво СССР 4, 1986(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯС РЕГУЛИРУЕМОЙ СТЕПЕНЬЮ СЖАТИЯ(57) Изобретение относится к двигателестроению и позволяет повысить надежность двигателя. Механизм регулирования фаз газораспределения взависимости от степени сжатия содержит вал 72 с крестообразным наконечником и диаметрально расположенными противоположно направленнымидвумя винтовыми зубьями, золотникомс секторами, размещенными в плоскости разъема последнего, втулку 45с крестообразным отверстием, гидроаккумулятор и масляный насос срезервуаром. Зубья вала .связаны ссекторами золотника, сообщенного свалом при помощи втулки 45. Механизмрегулирования фаз. газораспределения в зависимости от частоты врам ем п танил. ги(56) Авторское свидетельсУ 1268766, кл. Р 02 В 75/ щения связан с валом через втулку с проушинами, размещенную на валу, включает двуплечие рычаги 75, имеюроликовые толкатели и грузики 76, подшипник с кольцами, верхним и нижним, тарелку 71. Проушины шарнир но связаны с рычагами, установленными с возможностью контакта с тарелкой, размещенной на торце нижнего кольца подшипника. С целью нормализации процесса сгорания двигатель снабжен механизмом угла опережения впрыска, связанным с системой топливоподачи. Осевое перемещение вала и вращение грузиков приводит к изменению положения секторо золотника, в результате чего изменя ется длина дуги полости давления. Механизм изменения угла опережения впрыска связан с системой топливо- подачи и содержит вал, установленный с воэможностью осевого перемещения и снабженный шлицами, винтовь ми зубьями и подшипником с кольцами топливный насос, компенсатор плотности. Вал соединен при помощи шлишестернеи компенсатора и с повинтовых зубьев - с отверстианца насоса. Внешнее кольцопника связано при помощи шшестерней. 2. з.п.ф-лы, 9Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению еЦель изобретения - поньппение на 5 дежности двигателя,На фиг. 1 показан предлагаемый двигатель; на фиг. 2 - распределитель; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - сечение С-С на фиг.2; на фиг, 6 - сечение Д-Д на фиг, 2; на фиг. 7 - механизм регули, рования фаз газораспределения; нафиг. 8 - гидроаккумулятор на фиг.9 - :механизм изменения угла опережения 1впрыскаДвигатель содержит камеру 1 сгора,ния, ограниченную снизу поршнем 2, а ; сверху головкой 3, зубчатый венец ко торой входит в зацепление с червякомм 4, на конце вала червяка име ется звездочка, которой через цепь 5 , передается крутящий момент от вала электродвигателя 6, толкатель 7, под жатый к верхнему торцу головки пружи. ной 8, штангу 9, связанную с толкателем 7 поршнем 1 О компенсатора 11 объема масляной магистрали 12, с шестерней 13 управления смесителем 14 и с 30 шестерней 15 топливного насоса 16 с ,компенсатором плотности топлива.Головка 3 содержит крышку 17 полости для охлаждающей жидкости 18 и воздуха 19 и клапан-форсунку 20.К смесителю 4 через.топливопроводы 21 и 22, снабженные насосами 23 и 24, и топлинопроводы 25 и 26 параллельно подключены основной 27 и дополнительный 28 баки.4 ОГазораспределительный механизмвключает гидроаккумулятор 29, резервуар 30 и эолотниковый распределитель 31. Шестерне 32, насажденной навал 33 распределителя 31, передается 45 крутящий момент с коленчатого вала двигателя.Распределитель 31 содержит корпус34, золотник 35, который составлен из ведущей 36 с валом 33 и ведомой37 частей. 11 ри этом в плоскости ихсоединения вставлены пластинки 38 и39 и секторы 40 и 41. Соединение ча.стей 36 и 37 обеспечивается винтами42, вставленными в отверстия части37 и пластинок 38 и 39 и ввинченным55в ведущую часть 36.Ведущая часть 36 содержит нескнсэные соосные отверстия 43 и 44. В отверстие 43 вставлен вал 33 с шестерней 32, а в отверстие 44 вставлена втулка 45 с крестообразным отверстием. В средней части имеется поясок 46 прямоугольного сечения. Ведомая часть 37 имеет аналогичный поясок 47.В золотнике 35 образованы полость 50 высокого давления, включающая поясок 47, который через радиальное отверстие 48 и отверстие 49 связан с полостью, ограниченной корпусом 34, золотником 35, пластинкой 38 и секторами 40 и 41 и полость 51 низкого давления, включающая поясок 46, который через радиальное отверстие 52 связан с полостью 53, ограниченной корпусом 34, золотником 35, пластинкой 39 и секторами 40 и 41. В корпусе 34 (в плоскостях поясков 47 и 46) и в плоскости соединения частей золотника просверлены отверстия, кото- рые через маслопроводы 54 и 55 и магистраль 2 соединены соответственно с гидроаккумулятором 29, реэернуаром 30 и гидроцилиндром клапана-форсунки 20.Маслопровод 56, снабженный насосом 57, связывает резервуар 30 с гидроаккумулятором 29Гидроаккумулятор 29 состоит из корпуса 58 и поршня 59 со штоком 60. В корпусе выполнены осевое отверстие с клапаном 61, соединенное через маслопровод 54 с распределителем, и боковое отверстие с клапаном 62 соединенное с резервуаром 30. Соосно к корпусу прикрепленмеханизм эарядки аккумулятора в период .запуска днигателя, состоящий из ходового винта 63, на втулку 64 которого насажен шкив 65 с ручкой, а между торцами винта 63 и штока 60 закреплена пружина.Механизм регулирования фаз содержит ходовой винт 66 с втулкой 67 и насаженной звездочкой 68, которой через цепь 69 передается крутящий момент с вала электродвигателя 6. В ступицу винта 66 впрессован подшипник 70, к торцу внутреннего кольца которого днищем прикреплена тарелка 71. Оси ходового винта 66, подшипника 70 и тарелки 71 совпадают с осью распределителя 31, В золотник 35 вставлен вал 72, крестообразный наконечник которого входит в крестообразное отверстие втулки 45, причем дна диаметрально расположенных и противоположно направленных винтовых зуба вала1437531 72 соединены соответственно с пазами, выполненными в отверстиях секторов 40 и 41. При этом между торцом вала 72 и тарелкой 71 закреплена пру 5 жина 73.Дпя коррекции фаз газораспределения в зависимости от частоты вращения коленчатого вала на вал 72 насажена втулка 74 с проушинами, шарнирно 10 связанными с двуплечими рычагами 75. Рычаг 75 имеет на концах:грузик 76 и ролик 77. Ролик 77 контактирует с торцом тарелки 71.Секторы 40 и 41 имеют возможность осевого вращения при перемещении вала 72 в плоскости соединения частей золотника, которая ограничивается торцами пластинок 38 и 39. Секторы 40 и 41 являются основными элемен тами, регулирующими длину дуги полостей 50 и 51 соответственно высокого 25 30 40 и низкого давления.Механизм установки угла опережения впрыска состоит из вала 78, соединенного с помощью шпицев с шестер. ней 79, которой передается крутящий момент с коленчатого вала, и с помощью винтовых зубьев - с фланцем 80, жестко связанным с кулачковым валом 81 топливного насоса 16. В середину вала 78 напрессован подшипник 82, соединенный с помощью штанги 83 с шестерней 13 управления смесителем 14, Полюсы электродвигателя 6 соединены с аккумуляторной батареей 84 через трехпоэиционный переключатель 85.Двигатель работает следующим образом.Механизм изменения степени сжакого давления, а выведение вала 72 вызывает обратные изменения. Таким образом, синхронно с изменением степении сжатия регулируются фазы газораспределения. Масло при совмещении п олости 50 с отверстием корпуса под давлением, которое вырабатывается гидроаккумулятором 29, поступает через магистраль 12 в полость гидродилиндра клапана-форсунки 20, а при совмещении отверстия корпуса с полостью 51, масло перетекает через отверстия 49, 52, поясок 46, отверстия в корпусе и через маслопровод 55 в резервуар 30.Дополнительное регулирование фаэ газораспределения в зависимости от частоты вращения коленчатого вала достигается тем, что возникающие при вращении грузиков 76 центробежные силы изменяют положение рычагов 75, ролики 77 которых, контактируя с торцом тарелки 71, вызывают перемещение вала 72, что приводит к изменению положения секторов 40 и 41. Золотник 35, вал 72, внутреннее кольцо подшипника 70,тарелка 71, пружина 73 и втул. ка 74 с двуплечими рычагами 75 вращаются с одинаковой частотой, переданной золотнику через вал 33 с шестерней 32 с вала двигателя. Контакт роликов 77 двуплечих рычагов 75 с торцом тарелки 71 предохраняет пружинуЗ 5- 73 от закручивания, При увеличении частоты вращения пружина 73 работает на растяжение.При вращении шкива 65, насаженного на втулку 64 ходового винта 63 механизма зарядки гидроаккумупятора, происходит заполнение маслом потия, смеситель и компенсатор плотности топлива работают синхронно.При этом звездочке 68 механизма регулирования фазами газораспределенияпередается крутящий момент с валаэлектродвигателя 6 через цепь 69. Вращение звездочки 68 с втулкой 67 вызывает осевое перемещение винта 66 сподшипником 70, который, воздействуя через тарелку 71 на пружину 73,перемещает вал 72. Осевое перемещение вала 72 способствует изменениюположения секторов 40 и 41, так какони зацеплены с винтовыми зубьями,выполненными на валу 72. Секторы 40и 41 при вхождении вала 72 в отверстие 43 золотника 35 раздвигаются,увеличивая длину дуги полости 51 низ 45 50 55 лости, образованной днищем поршня 59 и корпусом 58, так как создаваемое при увеличении объема полостиразрежение способствует закрытиюклапана 61 маслопровода 54, соединяющего гицроаккумулятор 29 с полостью 50 высокого давления эолотникового распределителя 31, и срабатыванию клапана 62, открывающего маслопровод 54, соединяющий гидроаккумулятор 29 с резервуаром 30. После заполнения полости маслом обратным вращением шкива 65 создают давление вгидроаккумуляторе 29, При этом пружина,закрепленная между торцами ходового винта 63 и штока 60,сжимаетсяи при последун 1 щей работе двигателяявляется основным аккумупирующим эле 5 14 ментом, Заполнение маслом и поддержание необходимого давления достигается работой насоса, установленного на маслопроводе 54, соединяющем гидроаккумулятор с резервуаром 30.Синхронность работы механизма установки угла опережения впрыска достигается тем, что вращение шестерни 13 управления смесителем 14 пере" дается через штангу 83 на подшипник 82 вала 78, Осевое перемещение вала 78 вызывает изменение положения фланца 80 относительно шестерни 79.При этом соединения вала 78 с шестерней 79 - шлицы, а с фланцем 80 - винтовые зубья обеспечивают одинаковую частоту вращения шестерни 79, вала 78 и фланца 80, жестко связанного с кулачковым валом 81 топливного насоса 16. Таким образом, изменение взаимного положения шестерни 79 и фланца 80 вызывает изменение угла опережения впрыска.Реверсирование электродвигателя б достигается изменением полярно сти его контактов с помощью трехпсзиционного переключателя 85, через который контакты соединены с клеммами аккумуляторной батареи 84.формула и э о б р е т е н и я1, Двигатель внутреннего сгорания с регулируемой степенью сжатия по авт. св, У 12687 бб, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью ловышения надежности, двигатель снабжен механизмом регулирования фаз газораспределения в зависимости от степени сжатия, связанным с электродвигателем при помощи передачи и содержащим вал с крестообразным наконечником и диаметрально расположенными противоположно направленными двумя винтовыми зубьями, золотником с секторами, размещенными в плоскости разъема последнего, втулку с крестообразным отверстием, причем винтовые зубья вала связаны с 37531 6секторами золотника, сообщенного свалом при помощи втулки с крестообразным отверстием, гидроаккумулятори масляный насос резервуаром, сообщенными между собой и с золотникомпри помощи трубопроводов.2. Двигатель по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюулучшения наполнения. свежим зарядоми очистки от выхлопных газов цилиндра, двигатель снабжен механизмом регулирования фаз газораспределенияв зависимости от частоты вращения,связанным с валом механизма изменениястепени сжатия через втулку с проушинами, размещенную на валу последнего, включающим двуплечие рычаги,имеющие роликовые толкатели и гру зики, подшипник с верхним и нижнимкольцами, тарелку, размещенную наторце нижнего кольца подшипника,причем проушины втулки шарнирно связаны с двуплечими рычагами, установлен ными с возможностью контакта с тарелкой. 3. Двигатель по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью ЗО нормализации процесса сгорания, двигатель снабжен механизмом изменения угла опережения впрыска, связанным с системой топливоподачи, содержащим вал, установленный с возможностью осевого перемещения и снабженный шлицами, винтовыми зубьями и подшипником с верхним и нижним кольцами, топливный насос с Фланцем, имеющим отверстие, размещенным на кулачковом валу насоса, компенсатор плотности, снабженный шестерней, причем вал соединен при помощи шлицев с шестерней, передающей крутящий момент с коленчатого вала двигателя, и при помощи винтовых зубьев - с отверстием фланца топливного насоса, а внешнее кольцо подшипника связано при помощи штанги с шестерней управления компенсатором плотности.143753 Составитель М.Бондарев Техред М.Ходанич Редактор А. Ревин Корректор И. Муска Тираж 505ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 5869/32 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4